Grundstruktur einer Aminosäure

Die Grundstruktur einer Aminosäure

Die Aminosäuren werden über Glutamat und Aspartat im Harnstoffzyklus abgebaut. Pflanzen und Bakterien können jede proteinogene Aminosäure produzieren. Die Grundstruktur der verschiedenen Aminosäuren ist immer die gleiche: Auf der einen Seite können Sie die chemische Grundstruktur der Aminosäuren erklären.

Die Struktur der Amino-Säuren

Durch die Seitenkette werden die chemische Zusammensetzung der Aminosäure maßgeblich mitbestimmt. Dabei ist die unterschiedlichen Ladungen der Aminosäureseitenketten im Eiweiß für die Zusammensetzung und Funktionsweise eines Eiweißes ausschlaggebend und beeinflußt z.B. die katalytischen Fähigkeiten von Fermentern oder die Wirkung von regulatorischen Eiweißen. Im Eiweiß sind 20 verschiedenen Säuren enthalten, die alle aufgrund ihrer Seitenkette andere Qualitäten aufweisen.

Beim Decarboxylieren werden aus den vorhandenen Bausteinen die biogenen Aminogruppen gebildet. Im Harnstoffkreislauf werden die Fettsäuren über Glutamin und Asparagin abgebaut. Am Atom ?-C ist jede Aminosäure mit einer Aminogruppe, einem Carboxyrest, einem Wasserstoffatom und einem Organorest R versehen. Das C-Atom ist an die Carboxygruppe angrenzend und wird daher ?-C-Atom benannt. Bei pH-neutraler wässriger Lösungen kommen keine ungeladenen Substanzen, sondern Dipol- oder zwittere Teilchen vor: die Aminogruppe wird mit NH3+ und die Carboxygruppe mit COO- dispergiert die Aminosäure hat zwei pKa-Werte und einen Isopunkt, an dem die Ladung kompensiert wird und die Aminosäure nach aussen hin ist.

Aufbau der Amino-Säuren

Eines der Moleküle einer Aminosäure (Aminocarbonsäure) hat zwei funktionelle GruppenLex: eine CarboxygruppeLex(=funktionelle Carbonsäuregruppe). ist die so genannte Nebenkette eines Aminosäuremoleküls, durch die sich alle Säuren in ihren physischen und psychischen Merkmalen auszeichnen. Ammoniak: Primäramin: sekundäres Amino: eine Aminogruppe ist der Teil -NH2 eines Primäramin. Die Aminogruppe ist eine Grundgruppe, da sich am Stickstoffatom ein nicht bindet.

Nur im Aminosäurerest (Seitenkette; R) am Mittelkohlenstoffatom, auch ?-Kohlenstoffatom oder ?-Kohlenstoffatom bezeichnet, sind die 20 verschiedenen für die Biologie bedeutsamen Säuren unterschiedlich. Die Aminogruppe liegt auf diesem ? Kohlenstoffatom, daher werden diese auch als ? Amino-Säuren ( "2-Aminocarbonsäuren") bezeichnet. 2. Ist der Aminosäurerest kein Wasserstoffatom, so sind vier verschiedene Atomgruppen oder Atomgruppen an das mittlere Kohlenstoffatom von ? angebunden.

Die Aminosäurereste, also die Nebenkette, haben einen großen Einfluß auf die chemische und physikalische Beschaffenheit der Aminosäure. Beispielsweise geben nichtpolare Nebenketten, d.h. nur aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehende Nebenketten, eine Aminosäure mit hydrophoben Charakter. Sie können einen anhydrischen Zwischenraum im Eiweiß ausbilden. Nichtpolare, d.h. fettliebende Seiten-Ketten können in Membrane eingebettet werden, die auch fettliebende sind.

Säuren haben eine weitere Carboxygruppe in der Nebenkette, die Wasserstoffionen (Protonen) freisetzen kann; Basenaminosäuren haben eine weitere Aminogruppe in der Nebenkette, die in der Lage ist, Wasserstoffionen zu absorbieren (Brönsted-Base). Die säurehaltigen und alkalischen Nebenketten sind unter physikalischen Voraussetzungen geladen und daher sehr wasserabweisend. Wichtig sind auch die proteinogenen Amino-Säuren mit einem Schwefelatom.

Dazu zählen die beiden essentiellen Fettsäuren Cys (Cystein) und Methionin (Met). Im neutralen Wasser und im festen Aggregat sind sie in Form von zwitterion vorhanden.

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