21.2
חומצות אמינו הן תרכובות אורגניות העשויות בעיקר מפחמן, ממימן, מחמצן ומחנקן. למרות שקיימות מאות חומצות אמינו, 20 מתוכן מתפקדות כאבני בניין של חלבונים. שמותיהן של 20 חומצות אמינו אלה לעיתים קרובות מקוצרים לשלוש אותיות או לאות אחת.
לכל חומצות האמינו יש פחמן מרכזי שנקרא פחמן אלפא, המתפקד כמרכז כיראלי ברוב חומצות אמינו. הוא מקושר לקבוצת אמינו, קבוצת קרבוקסיל, אטום מימן וקבוצת R משתנה. למולקולה כיראלית יש ארבע קבוצות מובחנות המאורגנות סביב אטום מסוים, המכונה המרכז הכיראלי.
כיוון שמימן הוא קבוצת ה-R של גליצין, אין לו ארבע קבוצות שונות ולכן אין לו מרכז כיראלי. ארבע קבוצות אלה יכולות ליצור שתי תצורות שונות או סטראואיזומרים הנקראים איזומרים L ו-D. איזומרים אלה הם תמונות ראי ואינם יכולים לחפוף זה את זה.
חומצות אמינו המשמשות ביצירית חלבון הן תמיד איזומרים-L. קבוצת האמין בחומצות אמינו יכולה לשמש כבסיס ולקבל פרוטון, מה שיוצר מטען חיובי, בעוד שקבוצת קרבוקסיל יכולה לשמש כחומצה ולתרום פרוטון, מה שיוצר מטען שלילי. ב-pH פיזיולוגי, חומצות אמינו בדרך כלל מתקיימות עם מטען כפול ונקראות צוויטריונים, מולקולות עם מספר שווה של מטענים חיוביים ושליליים.
לכל חומצת אמינ ו יש קבוצת R ייחודית האחראית לתכונות המשתנות שלה, הכוללות גודל, מסיסות ומטען. חומצות אמינו מסווגות באופן כללי לשתי קטגוריות לפי קבוצות R שלהן:חומצות לא קוטביות וקוטביות. חומצות אמינו לא קוטביות נחלקות לאליפטיות ולארומטיות.
חומצות אמינו קוטביות נחלקות לחומציות, לבסיסיות וללא טעונות, בעלות pH ניטרלי. קבוצות אליפטיות הן פחמימנים בעלי קשר יחיד המתקיימים כשרשראות ישרות, מסועפות או טבעתיות. חומצות אמינו עם קבוצות R אליפטיות הן גליצין, חומצת אמינו הפשוטה ביותר;אלנין, ולין, לאוצין ואיזולאוצין, שהן הידרופוביות ביותר ונקשרות זו לזו ליצירת מבנה ליבה יציב בחלבונים;מתיונין, חומצת אמינו המכילה גופרית;ופרולין, בעלת טבעת אליפטית.
קבוצות ארומטיות הן פחמימנים המתקיימים כטבעות לא רוויות עם קשרים יחידים וכפולים לסירוגין. חומצות אמינו הארומטיות הן פנילאלנין, טירוזין וטריפטופן, כולן גדולות ומסוגלות להשתתף באינטראקציות הידרופוביות. חומצות האמינו החומציות הן אספרטט וגלוטמט.
יש להן קבוצות קרבוקסיל התורמות פרוטון כדי להפוך לטעונות במטען שלילי. חומצות האמינו הבסיסיות הן ליזין, ארגינין והיסטידין. יש להן קבוצות אמינו בשרשראות הצדדיות שלהן שמקבלות פרוטון וכך נטענות במטען חיובי.
חומצות האמינו הקוטביות הלא טעונות הן סרין, תראונין, ציסטאין, אספרגין וגלוטמין. הן הידרופיליות ומכילות קבוצות פונקציונליות קוטביות שונות:קבוצות הידרוקסיל בסרין ותראונין, קבוצת סולפידריל בציסטין וקבוצות אמיד באספרגין ובגלוטמין.
חומצות אמינו הן המונומרים המרכיבים חלבונים. לכל חומצת אמינו יש אותו מבנה בסיסי, המורכב מאטום פחמן מרכזי, או פחמן אלפא (α), הקשור לקבוצת אמינו (NH2), ק…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.