Asam amino dan protein adalah zat antara yang berpindah dari dunia mineral ke materi hidup.
Seperti namanya, asam amino adalah zat organik bifunctional: yaitu, mereka terdiri dari fungsi amino (-NH2) dan fungsi karboksilat (-COOH); mereka bisa α, β, γ, dll., tergantung pada posisi yang ditempati oleh gugus amino sehubungan dengan gugus karboksil:
 |  |  |
| asam alfa-amino | asam beta-amino | asam gamma-amino |
Asam amino yang penting secara biologis adalah semua asam α-amino.
Struktur protein terdiri dari dua puluh asam amino.
Seperti dapat dilihat dari struktur generik yang ditunjukkan di atas, asam amino semuanya memiliki bagian yang sama dan bagian yang berbeda yang mencirikannya (diwakili secara umum dengan R) .
Dari dua puluh asam amino, sembilan belas aktif secara optik (menyimpang bidang cahaya terpolarisasi).
Sebagian besar asam amino hanya memiliki satu gugus amino dan satu karboksil sehingga disebut asam amino netral ; mereka yang memiliki karboksil ekstra disebut asam amino asam sedangkan yang dengan gugus amino tambahan adalah asam amino basa .
Asam amino adalah zat padat kristal dan memiliki kelarutan yang baik dalam air.
Kurangnya beberapa asam amino dalam makanan menentukan perubahan serius dalam pengembangan; pada kenyataannya, organisme manusia tidak mampu mensintesis beberapa asam amino yang secara tepat disebut esensial (mereka harus diperkenalkan dengan makanan), sementara itu dapat memproduksi sendiri hanya beberapa asam amino (yang tidak esensial).
Salah satu penyakit karena kekurangan asam amino esensial adalah yang dikenal sebagai kwashiorkor (kata yang berasal dari dialek Afrika yang diterjemahkan berarti "pertama dan kedua"); penyakit ini mempengaruhi anak sulung tetapi setelah kelahiran anak kedua karena yang pertama merindukan ASI yang mengandung asupan protein yang benar. Penyakit ini, oleh karena itu, tersebar luas di antara populasi yang kekurangan gizi dan menyebabkan diare, kurangnya nafsu makan yang mengarah pada melemahnya progresif organisme.
Seperti yang telah disebutkan, asam amino alami, dengan pengecualian glisin (itu adalah asam amino-dengan hidrogen daripada kelompok R dan merupakan yang terkecil dari angin), memiliki aktivitas optik karena adanya setidaknya satu karbon asimetris. Dalam asam amino alami konfigurasi absolut dari karbon asimetris yang hanya dimiliki gugus amino dan gugus karboksil yang termasuk dalam seri L ;
Asam D-amino tidak pernah memasuki struktur protein.
Kami ingat itu:
DNA ---- transkripsi → m-RNA ---- terjemahan → protein
Transkripsi mampu mengkode sebagai asam L-amino; Asam D-amino dapat terkandung dalam struktur non-protein (misalnya di dinding lapisan bakteri: pada bakteri tidak ada informasi genetik untuk memiliki asam D-amino untuk peran pelindung, namun, ada informasi genetik untuk enzim yang merawat dinding pelapis bakteri).
Mari kita kembali ke asam amino: struktur yang berbeda dari kelompok R mendefinisikan karakteristik individu dari masing-masing asam amino dan membuat kontribusi spesifik terhadap karakteristik protein.
Karena itu dianggap membagi asam amino sesuai dengan sifat kelompok R:
Asam amino kutub tetapi tidak bermuatan (7):
Glycine (R = H-)
Serina (R = HO-CH2-)
treonin
Threonine memiliki dua pusat simetri: di alam hanya threonine 2S, 3R ada.
Threonine adalah asam amino esensial (jangan dikelirukan dengan sangat diperlukan: semua asam amino sangat diperlukan), sehingga harus diambil dengan diet, yaitu makan makanan yang mengandungnya karena, sebagaimana telah dikatakan, dalam sel manusia tidak ada warisan genetik mampu menghasilkan asam amino ini (warisan ini hadir di banyak tanaman dan lebih baik).
Kelompok hidroksil serin dan treonin dapat diesterifikasi dengan gugus fosforil (memperoleh fosfoserin dan fosfotreonin), proses ini disebut fosforilasi ; fosforilasi digunakan di alam untuk terjemahan sinyal antara bagian dalam dan bagian luar sel.
Sistein (R = HS-CH2-)
Sistein sulfhidril lebih mudah protonabel daripada hidroksil serin: sulfur dan oksigen sama-sama dari kelompok keenam tetapi sulfur lebih mudah teroksidasi karena lebih besar.
Tirosin [R = HO- (C6H4) -CH2-]
NB
(C6H4) = cincin benzena yang tersubstitusi
Sedangkan untuk serin dan treonin, hidroksil dapat diesterifikasi (terfosforilasi).
Asparagine (R = NH2-CO-CH2-)
Glutamin (R = NH2-CO-CH2-CH2-)
Asam amino non-polar (8)
memiliki gugus lateral hidrofobik; dalam kelas ini kami membedakan:
Alifatik :
Alanin (R = CH3-)
Valine (R = (CH3) 2-CH-) penting
Leucine (R = (CH3) 2-CH-CH2-) penting
Isoleusin (R =
Metionin (R = CH3-S-CH2-CH2-) penting
Membran sel terdiri dari lapisan ganda lipid dengan protein berlabuh berkat karakter hidrofobiknya sehingga mengandung alanin, valin, isoleusin, dan leusin. Metionin, di sisi lain, adalah asam amino yang hampir selalu hadir dalam jumlah kecil (sekitar 1%).
prolin
Aromatik :
Phenylalanine (R = Ph-CH2-) Ph = phenyl: benzena monosubstitusi esensial
Tryptophan (R =
Kedua asam amino ini, karena aromatik, menyerap radiasi ultraviolet dekat (sekitar 300 nm); oleh karena itu dimungkinkan untuk mengeksploitasi teknik spektrofotometri UV untuk menentukan konsentrasi protein yang diketahui yang mengandung asam amino ini.
Asam amino dengan muatan (5)
Pada gilirannya mereka dibedakan dalam:
Asam amino asam (memiliki residu kutub dengan muatan negatif pada pH 7) adalah demikian karena mereka dapat menghasilkan muatan positif H +:
Asam glutamat (R =
Asam amino ini masing-masing berasal dari asparagin dan glutamin; keempatnya ada di alam dan ini berarti ada informasi spesifik untuk masing-masingnya, yaitu ada triplet pangkalan dalam DNA yang mengkode masing-masing.
Asam amino basa (memiliki residu polar dengan muatan positif pada pH 7) adalah demikian karena mereka dapat menerima muatan positif H +:
Lisin (R =
Arginin (R =
Histidine (R =
Ada protein di mana ada turunan asam amino dalam rantai samping: misalnya, fosfoserin mungkin ada (tidak ada informasi genetik yang mengkode fosfoserin, hanya yang untuk serin); fosfoserin adalah modifikasi pasca-translasi : setelah sintesis protein telah terjadi
DNA ---- transkripsi → m-RNA ---- terjemahan → protein
modifikasi pasca-translasi semacam itu dapat terjadi pada rantai samping protein.
Lihat juga: Protein, lihat kimia
