重要な機能とその貢献:
1。中央炭素(アルファ炭素): この炭素原子はアミノ酸の中核です。 4つのグループに添付されています。
* アミノグループ(-NH2): このグループは基本的なものであり、アミノ酸をプロトンを受け入れることができます。これは、細胞のpH変化を緩衝するために不可欠です。
* カルボキシル基(-COOH): このグループは酸性であり、アミノ酸が陽子を寄付できるようにし、pH緩衝にも寄与しています。
* 水素原子(H): このグループは比較的単純ですが、その存在はアミノ酸の全体的な極性に寄与します。
* サイドチェーン(Rグループ): これはアミノ酸のさまざまな部分であり、各アミノ酸のユニークな特性を定義します。
2。サイドチェーン(Rグループ): これは、アミノ酸の多様な役割を理解するための最も重要な機能です。 Rグループが決定します:
* 化学的特性: rグループは次のようになります:
* 疎水性: 非極性、水を避け、一緒に集まる傾向があります(例:バリン、ロイシン)。
* 親水性: 水に惹かれ、タンパク質の表面にしばしば見られる極(例:セリン、リジン)。
* 充電: 酸性(マイナス帯電、アスパラギン酸など)または塩基性(積極的に帯電した、例えばアルギニン)のいずれか。
* 構造: rグループは次のようになります:
* 小さく柔軟: タンパク質構造(グリシンなど)の柔軟性に寄与する。
* 大きくてかさばる: タンパク質の動きを制限し、形状に影響を与える(例:トリプトファン)。
* 特定の機能グループを含む: これらのグループは、触媒、他の分子への結合、または安定化タンパク質構造(ヒスチジン、システインなど)に関与することができます。
構造が機能を有効にする方法:
* タンパク質合成: アミノ酸はタンパク質の構成要素です。ポリペプチド鎖でのそれらの特定の配列と順序は、タンパク質の3次元構造を定義し、その機能を決定します。
* 酵素触媒: 酵素は、生化学反応を加速するタンパク質です。酵素の活性部位内のアミノ酸のR基は、基質と相互作用し、化学変換を促進します。
* 細胞シグナル伝達: アミノ酸は、神経伝達物質(例:グルタミン酸、GABA)、ホルモン(トリプトファン、チロシンなど)、または細胞内メッセンジャーの細胞プロセスを調節することができます。
* 構造的サポート: プロリンのような一部のアミノ酸は、コラーゲンや他の構造タンパク質の安定性に寄与する剛体構造を形成するために重要です。
* 免疫防御: 免疫系の重要な成分である抗体は、外来抗原を認識して結合する特定のR基を持つアミノ酸で構成されたタンパク質です。
要約: 中央の炭素と汎用性の高い側鎖の組み合わせにより、アミノ酸は驚くべき範囲の化学的および物理的特性を示すことができ、細胞内の無数の重要な機能を満たすことができます。