Metabolizm aminokwasów

Aminokwasy, to związki organiczne będące pochodną węglowodorów. Wyróżnić można 20 podstawowych aminokwasów, które tworzą łańcuch peptydowy, czyli aminokwasy budujące białka. Naturalnie istnieje 300 rodzajów aminokwasów, a wszystkich łącznie może być nawet 1000. Wiązanie peptydowe, to połączenie grupy aminowej jednej grupy aminokwasu z grupą karboksylową drugiego aminokwasu. W ten sposób powstaje peptyd. W zależności od ilości ułożonych aminokwasów w łańcuchu, powstają dipeptyd (zbudowane z dwóch cząsteczek) lub polipeptydy (zbudowane z wielu cząsteczek).

Budowa chemiczna

Aminokwasy zawierają jedną grupę aminową zasadową – NH2, jedną grupę karboksylową czyli kwasową – COOH,  oraz resztę aminokwasów – rodniki (R). W skład wszystkich białek wchodzą aminokwasy, które są połączone wiązaniami peptydowymi i zawierających asymetryczny atom węgla, wodoru, tlenu i azotu. Niektóre rodzaje  aminokwasów, mają dodatkowo atom siarki jak np. metionina, cysteina czy cystyna. Aminokwasy to skrót od dawnej nazwy “kwas α-aminokarboksylowy”. W związku z trudnością nazw chemicznych, nie posługuje się pełną nazwą budowy chemicznej a skrótami trzy lub jedno literowymi, np. arginina – Arg  lub  lizyna – Lys.

Podział aminokwasów

Aminokwasy można podzielić na kilka grup głównych: naturalne i syntetyczne. Aminokwasy naturalne dzielą się na aminokwasy białkowe i niebiałkowe, natomiast aminokwasy syntetyczne to np. β-metylofenyloalanina.

Naturalne aminokwasy białkowe składają się z dodatkowych podgrup.

a) Aminokwasy endogenne – to aminokwasy wytwarzane przez organizm ludzki. Należą do nich: glutamina, kwas glutaminowy, aspargina, kwas askorbinowy, alanina, glicyna, prolina i seryna.
b) Aminokwasy egzogenne – to aminokwasy, które trzeba dostarczać do organizmu człowieka z pożywieniem lub poprzez suplementy. Należą tu tryptofan, fenyloalanina, treonina, walina, lizyna, metionina, leucyna i izoleucyna.
c) Aminokwasy względnie endogenne – to te, które powstają w ustroju aminokwasów Należą tu tyrozyna i cysteina.
d) Aminokwasy względnie egzogenne – to szczątkowe ilości aminokwasów w organizmie lub przez niego wytwarzane. Zalicza się tu histydyna i arginina.

Znaczenie w funkcjonowaniu organizmu

Aminokwasy to jeden z najważniejszych składników pożywienia człowieka. Aminokwasy to budulec białek, hormonów, zasad purynowych, synteza neuroprzekaźników, a także możliwość wytwarzania energii. Wpływa na procesy powstawania tłuszczy i węglowodanów. Wpływa na prawidłowe funkcjonowanie wątroby, układu krwiotwórczego, układu nerwowego, układ wzrostu, syntezie kwasu nikotynowego i barwnika oczu. Aminokwasy znajdują się w mięsie, jajach i produktach mlecznych. W przypadku białka roślinnego, aminokwasy można pozyskać z produktów zbożowych, np. pieczywa, kasz, ryżu, płatków zbożowych, roślin strączkowych, siemienia lnianego, bananów, migdałów i orzechów czy sezamu. Niedobory aminokwasów powodują niedosyt żelaza, wapnia, witaminy D, witaminy z grupy B oraz białek. Ponadto, powodują zmęczenie, mogą wywoływać depresję, drażliwości i ból głowy.

Przebieg metabolizmu komórkowego i etapy trawienia w ciele człowieka

Proces trawienia aminokwasów odbywa się w dwunastnicy, gdzie następuje odszczepienie wolnych aminokwasów. To tu z trójpeptydów i dwupeptydów powstają aminokwasy. Przechodząc do jelita cienkiego wchłaniają się do krwi w żyle wrotnej oraz docierają do wątroby. Nadmiar aminokwasów znajdujących się w wątrobie ulega deaminacji. Deaminacja, to odłączenie grupy aminowej. Ten proces wpływa na powstanie trującego amoniaku, który w wątrobie przerobiony jest na mocznik. Po procesach wątrobowych, aminokwasy transportowane są do wszystkich komórek ciała, gdzie w rybosomach, będzie realizować się synteza białek swoistych potrzebnych organizmowi.