Amino acid

Cấu trúc chung của một phân tử amino acid, với nhóm amin ở bên trái và nhóm acid carboxylic ở bên phải. Nhóm R tùy vào từng amino acid cụ thể.

Amino acid, còn được viết là acid amin (bắt nguồn từ danh xưng Pháp ngữ acide aminé),[1] là những hợp chất hữu cơ sinh học quan trọng chứa nhóm chức amin (-NH2) và acid carboxylic (-COOH), cùng với một mạch bên (side-chain; nhóm R) nhất định ở mỗi amino acid.[2][3][4] Các nguyên tố chính của amino acid là carbon, hydro, oxy, và nitơ, và một số nguyên tố khác có mặt trong mạch bên của từng amino acid. Tồn tại khoảng 500 amino acid đã được biết đến và phân loại theo nhiều cách khác nhau.[5] Chúng có thể được phân loại tuân theo vị trí của nhóm chức trong cấu trúc chính như alpha- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) amino acid; các phân loại khác liên quan đến mức độ phân cực, độ pH, và kiểu mạch bên (hợp chất không vòng, hợp chất acyclic, tính thơm, chứa hydroxyl hoặc lưu huỳnh, vv.). Trong phân tử protein, amino acid chiếm số lượng nhiều thứ hai (nước là nhiều nhất) ở , tế bào.[6] Bên ngoài protein, amino amino acido có vai trò quan trọng trong các quá trình như vận chuyển chất dẫn truyền thần kinhsinh tổng hợp.

Trong ngành hóa sinh, amino acid đều có nhóm amin và nhóm acid carboxylic liên kết với nguyên tử carbon alpha đầu tiên có tính quan trọng đặc biệt. Chúng được biết đến như là 2-, alpha-, hoặc α-amino acid (công thức tổng quát H2NCHRCOOH trong hầu hết các trường hợp,[7] với R là một nhóm hữu cơ gọi là "mạch bên");[8] thường thuật ngữ "amino acid" là nhắc tới cụ thể hợp chất hóa học này. Chúng bao gồm 22 amino acid cấu thành nên protein,[9][10][11] mà khi kết hợp lại thành những chuỗi peptide ("polypeptide") để tạo thành những viên gạch của vô số protein.[12] Tất cả chúng là những L-đồng phân lập thể (các đồng phân "thuận tay trái" (left-handed)), mặc dù một số nhỏ D-amino acid ("thuận tay phải") xuất hiện ở vỏ tế bào vi khuẩn, như chất điều biến neuron (neuromodulator; D-serine), và ở một số kháng sinh.[13] 20 loại amino acid sinh protein được mã hóa trực tiếp bởi bộ ba mã hóa codon trong mã di truyền và được coi là những amino acid "chuẩn". Ba amino khác ("không chuẩn" hoặc "không chính tắc") là selenocysteine (có mặt ở nhiều sinh vật nhân sơ cũng như ở hầu hết sinh vật nhân thực, nhưng không do DNA mã hóa trực tiếp), pyrrolysine (chỉ thấy xuất hiện ở một số vi khuẩn cổ và một vi khuẩn) và N-formylmethionine (mà là amino acid khởi đầu của protein trong vi khuẩn, ty thể, và lục lạp). Pyrrolysine và selenocysteine được mã hóa thông qua một số codon khác nhau; ví dụ, selenocysteine được mã hóa bởi codon kết thúc (stop codon) và phần tử SECIS (SECIS element).[14][15][16] Tổ hợp Codon–tRNA không tìm thấy trong tự nhiên cũng được sử dụng để "mở rộng" mã di truyền và tạo ra các protein chuyên biệt như alloprotein chứa các amino acid không chuẩn.[17][18][19]

Nhiều amino acid chuẩn và các amino acid không chuẩn cũng có vai trò quan trọng khác bên trong cơ thể ngoài việc cấu tạo nên protein. Ví dụ, trong não người, glutamat (acid glutamic chuẩn) và acid gamma-amino-butyric ("GABA", acid gamma-amino không chuẩn) lần lượt là chất dẫn truyền thần kinh kích thích và ức chế (excitatory and inhibitory neurotransmitters);[20] hydroxyproline (một thành phần chính trong collagen của mô liên kết) được tổng hợp từ proline; amino acid chuẩn glycine dùng để tổng hợp porphyrin ở hồng cầu; và amino acid không chuẩn carnitine tham gia vào quá trình vận chuyển lipid.

Có 9 amino acid sinh protein "thiết yếu" ở cơ thể người do chúng không được tổng hợp từ những hợp chất khác trong cơ thể do vậy cơ thể cần các amino acid này thông qua thức ăn đưa vào. Ngoài ra một số amino acid thiết yếu có điều kiện, nghĩa là bình thường chúng không nhất thiết phải có trong thức ăn, nhưng lại cần có trong khẩu phần của những người không tổng hợp được chúng với một lượng đủ. Amino acid thiết yếu cũng khác nhau tùy từng loài cụ thể.[21]

Bởi vì ý nghĩa sinh học của chúng, các amino acid là những chất dinh dưỡng quan trọng và thường sử dụng trong bổ sung dinh dưỡng, phân bón, và công nghệ thực phẩm. Công nghiệp sử dụng bao gồm các sản phẩm thuốc, nhựa phân hủy bằng sinh học (biodegradable plastic), và các chất xúc tác bất đối xứng (chiral catalysts).

  1. ^ Đặng Thái Minh, "Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française", Synergies Pays riverains du Mékong, n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 49.
  2. ^ “Amino”. Dictionary.com. 2015. Truy cập ngày 3 tháng 7 năm 2015.
  3. ^ “amino acid”. Cambridge Dictionaries Online. Cambridge University Press. 2015. Truy cập ngày 3 tháng 7 năm 2015.
  4. ^ “amino”. FreeDictionary.com. Farlex. 2015. Truy cập ngày 3 tháng 7 năm 2015.
  5. ^ Wagner I, Musso H (tháng 11 năm 1983). “New Naturally Occurring Amino Acids”. Angewandte Chemie International Edition in English. 22 (11): 816–28. doi:10.1002/anie.198308161.
  6. ^ Latham, Michael C. (1997). “Chapter 8. Body composition, the functions of food, metabolism and energy”. Human nutrition in the developing world. Food and Nutrition Series - No. 29. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
  7. ^ Proline là một trường hợp ngoại lệ đối với công thức này. Nó thiếu nhóm NH2 do cấu trúc vòng của mạch bên và được biết đến như là axit imin (imino acid); nó được xếp vào nhóm amino acid có cấu trúc đặc biệt.
  8. ^ Clark, Jim (tháng 8 năm 2007). “an introduction to amino acids”. chemguide. Truy cập ngày 4 tháng 7 năm 2015.
  9. ^ Jakubke, Hans-Dieter; Sewald, Norbert (2008). “Amino acids”. Peptides from A to Z: A Concise Encyclopedia. Germany: Wiley-VCH. tr. 20. ISBN 9783527621170 – qua Google Books.
  10. ^ Pollegioni, Loredano; Servi, Stefano biên tập (2012). Unnatural Amino Acids: Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology - Volume 794. Humana Press. tr. v. ISBN 978-1-61779-331-8. OCLC 756512314.
  11. ^ Hertweck C (2011). “Biosynthesis and Charging of Pyrrolysine, the 22nd Genetically Encoded Amino Acid”. Angewandte Chemie International Edition. 50 (41): 9540–1. doi:10.1002/anie.201103769. PMID 21796749.
  12. ^ “Chapter 1: Proteins are the Body's Worker Molecules”. The Structures of Life. National Institute of General Medical Sciences. ngày 27 tháng 10 năm 2011. Bản gốc lưu trữ ngày 7 tháng 6 năm 2014. Truy cập ngày 20 tháng 5 năm 2008.
  13. ^ Michal, Gerhard; Schomburg, Dietmar biên tập (2012). Biochemical Pathways: An Atlas of Biochemistry and Molecular Biology (ấn bản thứ 2). Wiley. tr. 5.
  14. ^ Modeling Electrostatic Contributions to Protein Folding and Binding – Tjong, p.1 footnote
  15. ^ Frontiers in Drug Design and Discovery ed. Atta-Ur-Rahman & others, p.299
  16. ^ Elzanowski A, Ostell J (ngày 7 tháng 4 năm 2008). “The Genetic Codes”. National Center for Biotechnology Information (NCBI). Truy cập ngày 10 tháng 3 năm 2010.
  17. ^ Xie J, Schultz PG (tháng 12 năm 2005). “Adding amino acids to the genetic repertoire”. Current Opinion in Chemical Biology. 9 (6): 548–54. doi:10.1016/j.cbpa.2005.10.011. PMID 16260173.
  18. ^ Wang Q, Parrish AR, Wang L (tháng 3 năm 2009). “Expanding the genetic code for biological studies”. Chem. Biol. 16 (3): 323–36. doi:10.1016/j.chembiol.2009.03.001. PMC 2696486. PMID 19318213.
  19. ^ Simon M (2005). Emergent computation: emphasizing bioinformatics. New York: AIP Press/Springer Science+Business Media. tr. 105–106. ISBN 0-387-22046-1.
  20. ^ Petroff OA (tháng 12 năm 2002). “GABA and glutamate in the human brain”. Neuroscientist. 8 (6): 562–573. doi:10.1177/1073858402238515. PMID 12467378. Bản gốc lưu trữ ngày 24 tháng 9 năm 2019. Truy cập ngày 20 tháng 4 năm 2015.
  21. ^ Ví dụ, ở động vật nhai lại như bò lấy một số amino acid thông qua vi sinh vật trong ngăn ruột tiêu hóa của chúng.

Amino acid

Dodaje.pl - Ogłoszenia lokalne