Op medisch gebied zijn de kleinste bouwstenen van eiwitten worden aminozuren genoemd. De aminozuren zijn dus absoluut noodzakelijk voor de opbouw van eiwitten (synoniem: eiwitten). Verder zijn aminozuren nodig voor de synthese van enzymen en voor de vorming van bepaalde boodschappersubstanties.
Chemisch gezien zijn aminozuren een groep verbindingen die wordt gekenmerkt door het feit dat ze elk minstens één aminogroep (-NH2) en één carboxylgroep (COOH) in hun structuur hebben. Er zijn ongeveer 400 bekende aminozuren in de wereld die van nature voorkomen. Het menselijk organisme heeft ongeveer 20 aminozuren nodig voor de verschillende processen en de structuur in het lichaam.
Dit worden daarom proteïnogene aminozuren genoemd. Meestal worden de proteïnogene aminozuren bedoeld als we het hebben over aminozuren in het algemeen. De 20 proteïnogene aminozuren hebben allemaal minstens twee koolstofatomen (C).
De aminozuren zijn onderverdeeld in klassen volgens het koolstofatoom waaraan de aminogroep is gehecht. In het geval van aminozuren die meerdere aminogroepen bevatten, wordt het klassenlidmaatschap bepaald door het koolstofatoom waarvan de aminogroep ruimtelijk het dichtst bij de carboxylgroep ligt. Volgens deze classificatie worden drie groepen aminozuren onderscheiden: Alfa-aminozuren: de aminogroep bevindt zich hier op het tweede koolstofatoom.
Een eenvoudig voorbeeld en belangrijke vertegenwoordiger van alfa-aminozuren is glycine, een aminozuur met een zeer eenvoudige structuur. Alle proteïnogene aminozuren zijn toegewezen aan de alfa-aminozuren. Dit betekent dat alles menselijk is eiwitten zijn gemaakt van alfa-aminozuren.
Beta-aminozuren: In beta-aminozuren bevindt de aminogroep zich op het derde koolstofatoom. Gamma-aminozuren: De gamma-aminozuren worden gedefinieerd door het feit dat de aminogroep zich op het vierde koolstofatoom bevindt. Chemisch gezien verschillen gamma-aminozuren dus aanzienlijk van proteïnogene aminozuren.
De gamma-aminozuren worden door het menselijk lichaam niet gebruikt om eiwitten op te bouwen, dus de gamma-aminozuren zijn geen proteïnogene aminozuren. Sommige aminozuren van deze klasse worden echter bij mensen aangetroffen. Gamma-aminoboterzuur (GABA) is bijvoorbeeld een boodschappersubstantie in de hersenen.
- Alfa-aminozuren: de aminogroep bevindt zich hier op het tweede koolstofatoom. Een eenvoudig voorbeeld en belangrijke vertegenwoordiger van alfa-aminozuren is glycine, een aminozuur met een zeer eenvoudige structuur. Alle proteïnogene aminozuren zijn toegewezen aan de alfa-aminozuren.
Dit betekent dat alle menselijke eiwitten zijn gemaakt van alfa-aminozuren. - Beta-aminozuren: Bij beta-aminozuren bevindt de aminogroep zich op het derde koolstofatoom. - Gamma-aminozuren: De gamma-aminozuren worden bepaald door het feit dat de aminogroep is vastgemaakt aan het vierde koolstofatoom.
Chemisch gezien verschillen gamma-aminozuren dus aanzienlijk van proteïnogene aminozuren. De gamma-aminozuren worden niet door het menselijk lichaam gebruikt om eiwitten op te bouwen, dus de gamma-aminozuren zijn geen proteïnogene aminozuren. Sommige aminozuren van deze klasse worden echter bij mensen aangetroffen.
Gamma-aminoboterzuur (GABA) is bijvoorbeeld een boodschappersubstantie in de hersenen Als we kijken naar de moleculaire structuur van de aminozuren van alle drie de klassen, vinden we een zeer vergelijkbare structuur. Vanwege bepaalde verschillen in structuur verschillen ze echter in hun gedrag in zure en basische omgevingen.
Het respectieve gedrag wordt bepaald door de structuur van de zijketens van de aminozuren. De aminozuren van één klasse verschillen allemaal in de structuur van hun zijketens. De aminozuren die het menselijk organisme nodig heeft om eiwitten op te bouwen, dwz
die proteïnogeen zijn, kunnen slechts gedeeltelijk door het lichaam zelf worden aangemaakt (dwz samengesteld uit grondstoffen). De aminozuren die het lichaam zelf niet kan aanmaken, worden essentiële aminozuren genoemd. Ze moeten door voedsel worden geleverd.
De volgende aminozuren zijn essentieel voor volwassen mensen: leucineisoleucine, methyonine, threonine, valine, lysine, fenylalanine en tryptofaan. Cysteïne is een speciaal geval, omdat het eigenlijk door het lichaam zelf kan worden gesynthetiseerd, maar omdat het een onmisbare bron van zwavel is, moet het hoe dan ook worden ingenomen. Histidine en arginine zijn nog steeds essentieel voor het onvolgroeide menselijke organisme (dwz zuigelingen).
Zeker enzymen zijn nodig om eiwitten uit de aminozuren te maken. Deze enzymen plaats de aminozuren achter elkaar in ketens. De volgorde van de verschillende aminozuren is voor elk eiwit verschillend en bepaalt de functie en de toepassing van het voltooide eiwit. De volgorde waarin de aminozuren worden samengesteld, wordt bepaald door het DNA.
Alle artikelen in deze serie:
