Aminokyseliny

Aminokyseliny

Základné stavebné prvky bielkovín, ktoré nám taktiež určujú kvalitu bielkoviny sa nazývajú aminokyseliny. Jednotlivé aminokyseliny sú viazané uzavretou (v prípade BCAA - rozvetvenou) peptidovou väzbou do reťazcov.
Aminokyseliny alebo aminokarboxylové kyseliny sú organické zlúčeniny obsahujúce v molekule aminoskupinu (primárnu, sekundárnu či terciárnu) a karboxylovú (niekedy aj druhú aminoskupinu, druhú karboxyskupinu a ďalšie substinenty).

Najzákladnejšie funkcie aminokyselín:

• Ochrana svalovej hmoty: aminokyseliny, pomáhajú zachovať svalovú hmotu a chránia ju tak pred katabolizmom napríklad v obdobiach redukčných diét a zhadzovania tuku.
• Ochrana svalových vlákien: podobne ako pri ochrane svalovej hmoty, aminokyseliny významne vplývajú na zachovanie svalových vlákien, chránia ich pred poškodením, zúčastňujú sa na tvorbe nových svalových buniek, tzv. hyperplazia. pozn.: rast svalovej hmoty sa deje buď zväčšením jednej svalovej bunky - to nazývame hypertrofia, alebo znožením svalových buniek - hyperplazia. Aminokyseliny hrajú prím pri obidvoch týchto dejoch.
• Kinetická: za účasti aj aminokyselín sa vykonávajú kontrakcie - skracovanie svalových vlákien, čím vzniká pohyb.
• Hormonálna: niektoré aminokyseliny vplývajú na rôzne žľazy s vnútorným vylučovaním, čím dochádza k regulácii rôznych hormónov, napr.: testosterón, inzulín, rastový hormón, thyroidný hormón, adrenalín a podobne.
• Transportná: aminokyseliny sa zúčastňujú na transportných dejoch v krvi pri prenose hemoglobínu. Hemoglobín sa skladá zo štyroch podjednotiek (dve alfa a dve beta). Každá podjednotka obsahuje hem a bielkovinu globín. Táto bielkovina má rôzne varianty a tvorí asi 96% molekuly Hb. Hemoglobín (Hb) je červené krvné farbivo a je najdôležitejšou zložkou erytrocytov (červených krviniek), pričom tvorí asi 35% z nich.
• Imunitná: aminokyseliny majú zastúpenie v imunitnom, obrannom systéme organizmu.
• Štiepna: aminokyseliny sú dôležitou štrukturálnou a funkčnou súčasťou mnohých enzýmov.

usporiadanie chemických prvkov v aminokyselinách L-Glycine a L-Alanine

---

Aminokyseliny možno rozdeliť - podľa počtu spojených molekúl na dipeptidy, tripeptidy. Krátke reťazce aminokyselín majú horšiu kvalitu ako tie, ktoré majú reťazec o 100 aminokyselinách a viac ako 100 aminokyselín v jednej peptidickej väzbe.

Z metabolického hľadiska aminokyseliny delíme na:

Glukogénne aminokyseliny: (pri ich štiepení vznikajú medziprodukty metabolizmu cukrov ), príklad: alanin, arginin, kyselina asparagová (asparagin), cystín, kyselina glutamová (glutamin), glycín, histidín, hydroxyprolín, methionín, prolín, serín, threonín, valín
Ketogénne aminokyseliny : (odbúravajú sa látky ktoré tvoria tuky), príklad: leucín
Glukogénne a zároveň ketogénne aminokyseliny:(štiepia sa zvyčajne na dva fragmenty, z ktorých jeden sa zapája do metabolizmu cukrov s druhý tukov), príklad: isoleucín, lyzín, fenylalanín, tyrosín, tryptofán

Esenciálne aminokyseliny

Esenciálne aminokyseliny si telo nevie vyrobiť a musí ich preto získavať z potravy. Patria sem: valín, leucín, izoleucín, fenylalanín, tryptofan, lyzín, metionín a treonín, všetky ostatné sú pre človeka neesenciálne.

Neesenciálne aminokyseliny

Neesenciálne aminokyseliny si telo naopak dokáže obstarať podľa potreby. Patria sem: alanín, asparagín, cystín, glutamín, glycín, histidín, karnitín, prolín, serín, tyrosín.

Jednotlivé aminokyseliny

Glycín - Glycine

Glycine (skratka Gly alebo G) je organická zlúčenina so vzorcom NH 2 CH 2 COOH. Jedná sa o najmenšiu z 20 aminokyselín a zvyčajne sa vyskytuje v bielkoviny, ktoré kódujú kodóny* GGU, GGC, GGA a GGG. Glycín je unikátny spomedzimedzi proteinogenických aminokyselín. Väčšina proteínov obsahuje iba malé množstvo glycínu. Najväčšou výnimkou je kolagén, ktorý obsahuje asi 35% glycínu.

Alanín - Alanine

Alanín (skrátene Ala alebo A) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom CH 3 CH (NH 2) COOH. L-izomér je jedným z 20 proteinogenických aminokyselín, to znamená že je stavebným kameňom bielkovín. Jeho kodóny* sú VPU, GCC, GCA, GCG a. Je klasifikovaný ako nonpolarna aminokyselina. L-alanín je na druhom mieste za leucínom a obsahuje 7,8% z primárnych štruktúr vo vzorke 1150 proteínov. D-alanín sa vyskytuje v bakteriálnej bunkovej stene a v niektorých peptidoch antibiotík.

Serín - Serine

Je jedným z 20 prirodzene sa vyskytujúcich proteinogenických aminokyselín. Jeho kodóny* sú UCU, UCC, UCA, UCG, AGU a AGC. Nie je potrebné ho dodávať stravou, pretože je syntetizovaný v tele z iných metabolitov, vrátane glycínu. Jeho názov je odvodený od latinského hodváb, sericum. Vzhľadom na hydroxylové skupiny, serín je klasifikovaný ako polárna aminokyselina.

Treonín - Threonine

Treonín (skrátene T) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH (OH) CH 3. Jeho kodóny* sú acu, ACA, ACC a ACG. Táto základná aminokyselina, je klasifikovaná ako polárna. Spolu so serínom a tyrozínom aj treonín, je jedným z troch proteinogenických aminokyselín. V fosforylát- forme, môže byť označovaný ako fosfotreonín.

Cysteín - Cysteine

Cysteín (skratka CYS alebo C) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 SH. Nejedná sa o základnú aminokyselinu, čo znamená, že ľudský organizums si ju môže syntetizovať. Jeho kodóny* sú UGU a UGC. S tiol bočný reťazec, cysteínu je klasifikovaný ako hydrofóbna aminokyselina. Vzhľadom k vysokej reaktivite tejto "tiol", cysteín je dôležitou štrukturálnou a funkčnou súčasťou mnohých bielkovín a enzýmov.

Valín - Valine

Valín (skrátene Val alebo V) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH (CH 3) 2. L-Valín je jedným z 20 proteinogenických aminokyselín. Jeho kodóny* sú Ĝuu, GUC, GUA, a GUG. Tieto základné aminokyseliny, sú klasifikované ako nepolárne. Spolu s leucínom a izoleucínom patrí valín do skupiny aminokyselín s rozvetveným reťazcom. Valín je základná aminokyselina, a preto musia byť prijatá v potrave ako súčasť bielkovín. Medziprodukt valínu α-ketovalerate prechádza redukčnou amináciou s glutamátom.

Leucín - Leucine

Leucín (skrátene Leu alebo L) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 CH (CH 3) 2. Jedná sa o základnú aminokyselinu, čo znamená, že človek ju nemôže syntetizovať. Jeho kodóny* sú UUA, UUG, CUU, CUC, ČZU, a CUG. Leucín je klasifikovaný ako hydrofóbna aminokyselina. Leucín je významnou zložkou podriadenej jednotky vo ferritíne, astacíne a ďalších 'pufra' proteínov. Ako základné aminokyseliny.

Izoleucín - Isoleucine

Izoleucín (Ile alebo skrátene I) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH (CH 3) CH 2 CH 3. Jedná sa o základnú aminokyselinu, čo znamená, že človek ju nemôže syntetizovať, takže musí byť prijatá vo forme potravy. Jeho kodóny* sú auu, AUC a AuA. Izoleucín, je klasifikovaný ako hydrofóbna aminokyselina. Spolu s treonínom, izoleucínom, je jedným z dvoch spoločných aminokyselín, ktoré majú chirálne strany reťazca.

Metionín - Methionine

Metionín (Met alebo M) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 CH 2 SCH 3. Táto základná aminokyselina, je klasifikovaná ako nepolárna. Spolu s cysteínom je metionín jedným z dvoch sírnych proteinogenických aminokyselín. Metionín je medziprodukt pri biosyntéze na cysteín, karnitín, taurín, lecitín, fosfatidylcholín a ďalšie fosfolipidy. Nesprávne syntéze metionínu môže viesť k vzniku aterosklerózy.

Prolín - Proline

Prolín (skrátene Pre alebo P) je α-aminokyselina, jedna z dvadsiatich DNA-kódovaných aminokyselín. Jeho kodóny* sú CCU, CCC, CCA a CCG. Nejedná sa o základnú aminokyselinu, čo znamená, že ľudský organizus si ju dokáže syntetizovať. Prolín je biosynteticky odvodený z aminokyselín L - glutamát.

Fenylalanín - Phenylalanine

Fenylalanín (skratka PHE alebo F) α-aminokyselina so vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 C 6 H 5, ktorá sa prirodzene vyskytuje v materskom mlieku cicavcov a je vyrábaná pre potraviny a nápoje výrobkov. Taktiež sa predáva ako doplnok výživy pre jej údajné analgetické a antidepresívne účinky. Fenylalanín štrukturálne úzko súvisí s dopamínom, Epinefrínom (adrenalínom) a tyrozínom. Táto základná aminokyselina, je klasifikovaná ako nepolárna. V kodónoch* pre L-fenylalanín sú uuu a UUC. L-Fenylalanín (LPA) je jedna z dvadsiatich spoločných aminokyselín zúčastnených na biochemickej forme bielkovín, kódovaných v DNA.

Tyrozín - Tyrozine

Tyrozín (skrátene Tyr alebo Y), alebo 4-hydroxyphenylalanine, je jedným z 20 aminokyselín, ktoré používajú bunky na syntézu bielkoviny. Tyrozín nieje základné aminokyselina a nachádza sa v kazeíne - bielkovina nachádzajúca sa napr. v syroch, tvarohoch. Slovo "tyrozín" pochádza z gréckeho Tyros, čo znamená, syr, pretože bol prvýkrát objavený v roku 1846 podľa nemeckého chemika Justus von Liebig v proteíne kazeín zo syra.

Tryptofán - Tryptophan

Tryptofán (skrátene TRP alebo Z) je jedným z 20 štandardných aminokyselín, rovnako ako základné aminokyseliny v ľudskej strave. Je zakódovaný v štandardnom genetickom kóde - kodóne UGG. Iba L-stereoizoméry z tryptofánu sa nachádzajú v štrukturálnych a enzymatických bielkovinách, ale D-stereoizoméry možno občas nájsť v prirodzene produkujúcich peptidoch.

Kyselina asparágová - Asparatic acid

Kyselina asparágová (skratka Asp alebo D; asx alebo B predstavuje buď asparágovú kyselinu alebo asparagín) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 CO 2 H. L-izomér na aspartát je jednou z 20 proteinogenických aminokyselín, to znamená, že je stavebným kameňom bielkovín. Jeho kodóny* sú Gau a GAC. Asparágová kyselina sú spolu s glutámovou kyselinou klasifikované ako kyslé aminokyseliny.

Kyselina glutámová - Glutamic acid

Kyselina glutámová (skrátene Glu alebo E) je jednou z 20 proteinogenických aminokyselín a jej kodóny* sú GAA a GAG. Nejedná sa o základnú aminokyselinu. Karboxyláty aniónov a soľou z glutámovej kyseliny sú známe ako glutmáty.

Asparagín - Asparagine

Asparagín (skrátene ASN alebo N; asx alebo B predstavuje buď asparagín alebo asparágová kyselina) je jednou z 20 najčastejších prírodných aminokyselín na zemi. Jeho kodóny* sú AAU a AAC. Reakcie medzi asparagínom a redukujúcimi cukrami alebo reaktívnymi karbonylmi tvoria akrylamid (akrylový amid) v potravinách pri zahriatí na dostatočnú teplotu. Tieto výrobky sa vyskytujú v pečenom tovaru, ako sú napríklad hranolky, zemiakové chipsy a pražená káva.

Glutamín - Glutamine

Glutamín (Gln alebo skrátene Q) je jedným zo 20 aminokyselín kódovaných štandardným genetickým kódom. Jeho bočný reťazec je amid vznikajúci nahradením boku-reťazca hydroxylovej skupiny z kyseliny glutámovej s amínovej funkčnej skupiny. Môže byť považovaný za amid z kyseliny glutámovej. Jeho codons sú CAA a PAS. Nedávne štúdie preukázali svoju účinnosť pri anabolickom raste svalov. Glutamín je najčastejšie, prirodzene sa vyskytujúca, neeseciálna aminokyselina v ľudskom tele.

Histidín - Histidine

Histidín (skrátene H) je jednou z 20 štandardných aminokyselín v bielkovinách. Histidín sa považuje za základnú aminokyselinu, ale len u detí. Jeho kodóny* sú Cau a CAC. Histidín bol prvýkrát izolovaný nemeckým lekárom Albrechtom Kosselom v roku 1896.

Lyzín - Lysine

Lyzín (skratka Lys alebo K) je α-aminokyselia s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) (CH 2) 4 NH 2. Táto aminokyselina je základná, čo znamená, že človek ju nemôže syntetizovať. Jeho kodóny* sú AAA a AAG. Lyzín je základná aminokyselina, podobne ako sú arginín a histidín. Kolagén obsahuje hydroxylyzín ktorý je odvodený od lyzínu - lyzyl hydroxylázy. Ako základná aminokyselina, lyzín nie je syntetizovaný v organizme, preto musí byť prijatý stravou s obsahom bielkovín.

Arginín - Arginine

Arginín (skratka Arg alebo R) je α-aminokyselina. V L-forme je jednou z 20 najčastejších prírodných aminokyselín. Jeho kodóny* sú ČGÚ, CGC, CGA, CGG, AGA, a AGG. U cicavcov, arginín je klasifikovaný ako poloesenciálna alebo podmienečne nevyhnutná aminokyselina, a to v závislosti od vývojovej fázy a zdravotného stavu jedinca. Arginín je dôležitá pre výživu dojčiat. Arginín bol prvýkrát izolovaný v roku 1886 vo Švajčiarsku chemikom Ernstom Schultzom. Arginín je poloesenciálna aminokyselina, čo znamená, väčšinu je možné syntetizovať v ľudskom tele, a nemusí byť prijatá priamo prostredníctvom potravy. Avšak biosynteticky sa arginín dostatočné netvorí takže je dôležité prijať ho prostredníctvom potravy.

kodón*: Genetický kód je súbor pravidiel, podľa ktorých sú zakódované informácie v genetickom materiále (DNA alebo RNA sekvencie). Genetický kód je preložený do bielkovín (sekvencie aminokyselín) do živých buniek. Kód definuje mapovanie medzi tri-nukleotidovými sekvenciami, ktoré sa nazývajú kodóny.
Viac v angličtine - TU.