Аминокислоты: формулы, названия, состав, особенности

Организм человека во многом состоит из белков. Эти сложные молекулы входят в состав клеточных мембран, формируют антитела и волокна мышц, а также отвечают за множество функций. Для того, чтобы белок всегда был в достаточном количестве, необходимы его структурные элементы – аминокислоты незаменимые.

Структура аминокислот

В биологии аминокислоты относятся к органическим соединениям. Основными элементами, из которых состоит АМК, являются: углерод, водород, кислород, азот. Существуют некоторые соединения, в формулу которых входят и другие химические компоненты. В структуру мономеров одновременно входят:

  • карбоксилы — COOH;
  • аминогруппы — NO₂.

Из имеющихся 500 видов АМК, встречающихся в природе, существует 20 типов аминокислот, которые являются мономерами белка. Простейшее строение молекулы аминокислоты получается в результате соединения карбоксила и аминогруппы с атомом углерода и радикалом водорода.

От девятнадцати остальных мономеров белка строением отличается аминокислота пролин, в которой водород связан как с углеродом, так и с аминогруппой, поэтому молекула имеет циклическую форму. Остальные аминокислоты обладают асимметричным атомом углерода, с которым соединены четыре разные группы, замещающие друг друга.

В природе существуют две формы изомерных соединений L и D. Исключением считается глицин, структурная конфигурация которого отличается отсутствием α-углерода, а в качестве радикала присутствует только водород. В течение длительного времени чистые L- и D-изомеры могут не ферментативно преобразовываться в их самостоятельную эквимолярную смесь.

В биологии этот процесс носит название рацемизации. При конкретной температуре в присутствии катализатора превращение любой L-аминокислоты протекает с определенной скоростью. Такой факт можно использовать для определения возраста людей и животных.

Например, в эмали зубов находится белковое вещество дентин, в котором со скоростью 0,01% L-аспартат переходит в D-изомер. Когда зубы начинают только формироваться, то в эмали присутствует только L-аминокислота, поэтому через некоторое время, посчитав процент D-изомеров, можно узнать возраст человека.

Белки и пептидные связи

В дополнении к группе радикала каждая аминокислота имеет положительно заряженную аминогруппу (NH3 +) на одном конце и отрицательно заряженную гидроксильную группу (COO -) на другом. Амино- и карбоксильные группы у пары аминокислот могут подвергаться реакции дегидрации (выделение молекулы воды) с образованием ковалентной связи. Ковалентная связь, скрепляющая две аминокислоты, называется пептидной. Скреплённые таким способом аминокислоты не могут свободно вращаться вокруг N-C связи. Этот факт является основным фактором образования конструкции белковых молекул.

Наличие как основной, так и кислотной групп обусловливает амфотерность (проявление как кислотных, так и основных свойств) и высокую реакционную способность аминокислот.

При соединении двух аминокислот образуется дипептид. На одном конце молекулы дипептида находится свободная аминогруппа, на другом — свободная карбоксильная группа. Благодаря этому дипептид может присоединять к себе другие аминокислоты, образуя олигопептиды. Если таким образом соединяется более 10 остатков аминокислот, то образуется полипептид.

Новаторская работа Фредерика Сангера в начале 1950-х годов доказала, что каждый вид белка имеет определённую аминокислотную последовательность. Для отщепления аминокислот он использовал химические методы, после этого определял их. Сангер преуспел в расшифровке аминокислотной последовательности инсулина. Он продемонстрировал, что все молекулы инсулина имеют одинаковый состав аминокислот.

Читайте также:  Протеиновые батончики: есть или не есть?

Основные аминокислоты

Заменимые аминокислоты Сокращения Незаменимые аминокислоты Сокращения
Аланин Ала Аргинин Арг
Аспарагин Асн Валин Вал
Аспарагиновая кислота Асп Изолейцин Иле
Гистидин Гис Лейцин Леев
Глицин Гли Лизин Лез
Глутамин Глн Метионин Мет
Глутаминовая кислота Глу Треонин Трет
Пролин Про Триптофане Три
Серин Сер Фенилаланин Фен
Тирозин Тир
Цистеин Цис

Состав заменимых и незаменимых аминокислот изменяется с возрастом. Например, у детей являются незаменимыми, кроме названных, также аланин и гистидин.

Аминокислоты условно для сокращенной записи их последовательности в полипептидных цепях отражаются тремя буквами.

Существуют дополнительные аминокислоты, кроме основных. Они являются компонентами только некоторых типов белков, и каждая из них–производной одной из 20 основных аминокислот. Например, в одном из белков, которые отвечают за свертываемость крови – протромбине – найдена производная глутаминовой кислоты и т. п.

Похожие материалыМолекулярный уровеньУровни организации живого

Незаменимые аминокислоты в БАДах

Когда-то я уже писала свое мнение по поводу добавок к пище.

Тут повторюсь. Я двумя руками ЗА биологически активные добавки к пище, которые помогают восполнить недостаток тех или иных витаминов, макро- и микроэлементов. Это же касается и добавок в виде незаменимых аминокислот.

Как мы видим, ценность их особенно высока для нашего организма. Но учитывая качество нынешних продуктов и растущую их бедность с точки зрения нутриентного состава, включать добавки, содержащие незаменимые аминокислоты в свой рацион очень важно!

Главное в этом вопросе, само-собой, выбрать и определиться с надежным производителем, чтобы употребление таких добавок в лучшем случае не превратилось в употребление неэффективных плацебо, а в худшем варианте- не повредило бы Вашему здоровью.

В этой статье хочу порекомендовать проверенного крутого производителя БАДов, американскую компанию NSP с их продуктом “Свободные Аминокислоты”-Free Amino Acids. Исключительно натуральный состав, в составе капсулы все 8 незаменимых аминокислот, а также ряд важных заменимых аминокислот, которые в комплексе оказывают бесценно важное воздействие на здоровье и полноценную работу всего организма.

Купить БАД незаменимые аминокислоты “Свободные Аминокислоты”-Free Amino Acids и узнать актуальную цену, можно связавшись со мной в специальной форме на главной странице или по ссылке.

Если у Вас возникнут вопросы по данной теме, смело пишите мне, я обязательно Вам отвечу!

Применяйте полученные знания в повседневной жизни, будьте здоровы, красивы, стройны и энергичны!

FacebookGoogle+

Аминокислоты в спортивном питании

Во время интенсивной тренировки происходит расход до 80% аминокислот, находящихся в организме. В связи с этим требуется своевременное пополнение резервов тела спортсмена.

Особое значение для бодибилдеров имеют аминокислоты BCAA. К ним относят лейцин, изолейцин и валин. Формула аминокислот, входящих в состав препаратов, имеет разветвленную боковую цепь. Мышцы на 35% состоят именно из таких аминокислот.

Их употребление помогает запускать процессы активного образования мышечной ткани и замедлять процессы распада уже имеющихся волокон. Это свойство активно используется бодибилдерами во время сушки, когда в рационе питания остается очень мало углеводов. Для получения энергии организм начинает использовать собственные белки из мышц тела, приводя к их разрушению. BCAA предотвращают эти процессы.

Кроме того, употребление аминокислот, в формуле которых присутствует разветвленная боковая цепь, нормализует жировой обмена и ускоряет процессы их сжигания, а также улучшает обмен веществ.

Условно незаменимые аминокислоты

Помимо незаменимых существуют и условно незаменимые аминокислоты. Это группа веществ, которые могут вырабатываться нашим организмом самостоятельно, но только при условии, что некоторое их количество поступает с пищей.

Читайте также:  Гейнер или протеин: что лучше для набора мышечной массы

К условно незаменимым относят:

  • Аргинин, участвующий в очищении печени и регулировании роста мышечной массы;
  • Гистидин, оказывающий влияние на выработку белых и красных кровяных телец, а также на рост мышц;
  • Цистин, входящий в состав соединительной ткани;
  • Тирозин, частично заменяющий фенилаланин при синтезе белков, и предотвращающий стрессы.

Аминокислоты и их роль в организме. Биологическая химия

Аминокислоты и их роль в организме

Аминокислоты – органические карбоновые кислоты, у которых как минимум один из атомов водорода углеводородной цепи замещен на аминогруппу.

В природе встречается примерно 300 аминокислот. Многие из них найдены только в определенных организмах, а некоторые – только в одном каком-либо организме. В организме человека содержится около 60 различных аминокислот и их производных.

Аминокислоты делятся на две группы: протеиногенные (входящие в состав белков – их 20) и непротеиногенные (не участвующие в образовании белков).

Приняты три классификации аминокислот:

1. Структурная – по строению бокового радикала;

2. Электрохимическая – по кислотно-основным свойствам;

3. Биологическая – по степени незаменимости аминокислот для организма.

Незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться организмом из других соединений, поэтому они обязательно должны поступать с пищей. Абсолютно незаменимых аминокислот для человека восемь: валин, лейцин, изолейцин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан.

Частично заменимыми аминокислотами являются – аргинин и гистидин.

Модифицированные аминокислоты, присутствующие в белках

Модификация аминокислотных остатков осуществляется уже в составе белков, т. е. только после окончания их синтеза.

В молекуле коллагена присутствуют:

1. 4-гидроксипролин

2. 5-гидроксилизин

Введение дополнительных функциональных групп в структуру аминокислот придает белкам свойства, необходимые для выполнения ими специфических функций. Так ?-карбоксиглутаминовая к-та входит в состав белков, участвующих в свертывании крови. Две близко лежащие карбоксильные группы необходимы для связывания белка с ионами Са2+. Нарушение карбоксилирования глутамата приводит к снижению свертывания крови.

Аминокислоты как лекарственные препараты

Аминокислоты нашли самостоятельное применение в качестве лекарственных средств. Ниже приводится их краткая фармакологическая характеристика.

Глутаминовая кислота стимулирует процессы окисления в организме, способствует обезвреживанию и выведению из организма аммиака, активирует синтез ацетилхолина и АТФ, является медиатором, стимулирующим передачу возбуждения в синапсах ЦНС. Применяется главным образом при лечении заболеваний ЦНС: эпилепсии, реактивных состояний, протекающих с явлениями истощения и депрессии, церебральных параличей, болезни Дауна и др.

Метионин – незаменимая аминокислота, необходимая для поддержания роста и азотистого баланса организма, обладает липотропным действием, повышает антитоксическую функцию печени. Применяют метионин для лечения и предупреждения заболеваний и токсических поражений печени, а также при хроническом алкоголизме, сахарном диабете, атеросклерозе и др.

Орнитин снижает концентрацию аммиака в плазме крови, способствует нормализации кислотно-щелочного равновесия в организме. Назначают для лечения гепатита, цирроза печени, печеночной энцефалопатии, печеночной комы, поражений печени алкогольного генеза.

Гистидин – незаменимая аминокислота, в организме подвергается декарбоксилированию с образованием гистамина. Гистидина гидрохлорид предложен для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперсной кишки, а также атеросклероза.

Глицин – центральный нейромедиатор тормозного типа, оказывает успокаивающее действие, улучшает метаболические процессы в тканях мозга. Рекомендован как средство, ослабляющее влечение к алкоголю, уменьшающее явление абстиненции у больных хроническим алкоголизмом.

Цистеин участвует в обмене веществ хрусталика глаза и предложен для задержки развития катаракты и просветления хрусталика при начальных формах катаракты.

Таурин способствует улучшению энергетических процессов в организме, в ЦНС играет роль тормозного нейромедиатора, обладает противосудорожной активностью. Одной из характерных особенностей таурина является его способность стимулировать репаративные процессы при дистрофических нарушениях сетчатки глаза, травматических поражениях тканей глаза.

Читайте также:  Диеты для наращивания сухой мышечной массы

Цитруллин – аминокислота, участвующая в биосинтезе мочевины в орнитиновом цикле. Способствует нормализации обмена веществ и активации неспецифических защитных факторов организма. Применяется для симптоматической терапии функциональной астенин (при переутомлении, усталости, в послеоперационном периоде, у спортсменов и т.п.).

Следующая глава >

Полезные свойства валина и его влияние на организм

  • валин препятствует снижению уровня серотонина – гормона радости и хорошего настроения;
  • регулирует метаболизм белков;
  • является полноценным источником энергии для клеток мышц;
  • благодаря валину осуществляется синтез витамина В3;
  • валин отвечает за усвоение других кислот группы протеиногена;
  • повышает мышечную координацию и понижает чувствительность организма к холоду, жаре и боли;
  • валин необходим для поддержания нормального уровня азота в организме.

Взаимодействие валина с эссенциальными элементами

Валин способен хорошо взаимодействовать с белками, полиненасыщенными жирными кислотами, а также с медленно-усваиваемыми углеводами (крупы, овощи, хлеб из муки грубого помола, хлебцы, мюсли). Кроме того, валин сочетается со всеми аминокислотами протеиновой группы.

Признаки нехватки валина в организме

  • трещины на слизистых оболочках
  • артриты и артрозы;
  • ухудшение памяти;
  • ослабление иммунитета;
  • депрессивное настроение;
  • поверхностный сон;
  • мышечная дистрофия;
  • сухость слизистых оболочек глаз.

Признаки избытка валина в организме

  • сгущение крови;
  • проблемы с желудочно-кишечным трактом;
  • раздражительность;
  • аллергические реакции.

Факторы, влияющие на содержание валина в организме

Полноценное питание и общее физическое здоровье влияют на содержание валина в организме. Проблемы в работе желудочно-кишечного тракта приводят к снижению усваиваемости этой аминокислоты клетками тела. Нехватка ферментов, сахарный диабет, болезни печени приводят к снижению положительного воздействия аминокислот на организм в целом.

Валин для красоты и здоровья

Валин используется в бодибилдинге, как диетическая добавка в сочетании с такими незаменимыми аминокислотами как изолейцин и лейцин. Такие комплексы спортивного питания тонизируют мышечную ткань и укрепляют мускулатуру. Используются для наращивания мышечной массы.

Поскольку валин отвечает за обеспечение нашего организма серотонином, то его достаточное количество в организме приводит к бодрости, хорошему настроению и блеску глаз. В спортивном питании валин еще используется как средство для улучшения метаболизма протеинов.

Исходя из этого, можно заключить, что для того, чтобы чувствовать себя хорошо и красиво выглядеть, следует употреблять валиносодержащие продукты. Естественно, в пределах нормы.

Обсудить

Лизин

Лизин – незаменимая аминокислота, входящая в состав практически любых белков. Он необходим для нормального формирования костей и роста детей, способствует усвоению кальция и поддержанию нормального обмена азота у взрослых.

Эта аминокислота участвует в синтезе антител, гормонов, ферментов, формировании коллагена и восстановлении тканей. Лизин применяют в восстановительный период после операций и спортивных травм. Он также понижает уровень триглицеридов в сыворотке крови.

Лизин оказывает противовирусное действие, особенно в отношении вирусов, вызывающих герпес и острые респираторные инфекции. Прием добавок, содержащих лизин в комбинации с витамином С и биофлавоноидами, рекомендуется при вирусных заболеваниях.

Лизин

Дефицит этой незаменимой аминокислоты может привести к анемии, кровоизлияниям в глазное яболко, ферментным нарушениям, раздражительности, усталости и слабости, плохому аппетиту, замедлению роста и снижению массы тела, а также к нарушениям репродуктивной системы.

Пищевыми источниками лизина являются сыр, яйца, рыба, молоко, картофель, красное мясо, соевые и дрожжевые продукты.