Axit amin

Protein được tạo thành từ một số lượng lớn các đơn phân là axit amin. Trong các protein có thể tìm thấy 20 axit amin khác nhau, phân biệt bởi cấu trúc hóa học RCH(NH₂)COOH. Nguyên tử nitrogen (N) và hydrogen (H) cấu thành nhóm amino, -NH₂, và thực thể axit là nhóm cacboxyl, -COOH. Nhóm R- là chuỗi bên (side chain) và được dùng để phân định axit amin. Chỉ có một axit amin, praline, có cấu trúc hơi khác biệt như được chỉ ra trong bảng dưới đây.

Các axit amin nối với nhau khi nhóm cacboxyl của một phân tử phản ứng với nhóm amino của một phân tử khác, hình thành nên liên kết peptit -C(=O) NH- và giải phóng một phân tử nước (H₂O). Một peptit là một hợp chất có từ 2 axit amin trở lên. Oligopeptit có 10 axit amin hay ít hơn. Polypeptit và protein là chuỗi gồm có 10 hoặc nhiều hơn axit amin, nhưng những peptit có nhiều hơn 50 axit amin được xếp lọai là protein.

Thuật ngữ “axit amin thiết yếu” nhằm chỉ những axits amin cần thiết để đáp ứng nhu cầu sinh lý và phải được cung cấp trong khẩu phần ăn. Arginine được tổng hợp trong cơ thể nhưng với tỉ lệ không đủ đáp ứng nhu cầu phát triển. Methionine được cần đến với một lượng lớn để sản sinh cysteine nếu như lượng cysteine không được cung cấp thích đáng trong khẩu phần ăn. Tương tự, phenylalanine có thể chuyển hóa thành tyrosine, nhưng nó cũng được cần tới với một số lượng lớn khi mà khẩu phần ăn thiếu tyrosine. Tyrosine là thiết yếu cho những người mắc bệnh thiểu năng trí tuệ PKU (phenylketonuria). Quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể những bênh nhân này không thể chuyển hóa phenylalanine thành Tyrosine. Đôi khi, isoleucine, leucine, và valine được gọi là “axit amin trục phân nhánh” vì chuỗi cacbon của chúng có phân nhánh.

Hóa học lập thể

Trong tất cả các axit amin, ngoại trừ glycine, nguyên tử cacbon cùng với nhóm amin liên kết với bốn thành phần khác nhau. Góc liên kết tứ diện của cacbon và tính không đối xứng của các phần tử liên kết giúp các axit amin có thể tạo thành hai cấu trúc không chồng khớp, dạng L và R . Hai dạng này chính là hình đối xứng gương của nhau (so sánh tay trái và tay phải). Chỉ có axit amin dạng L- được tìm thấy trong protein. Axit amin dạng L- có nhóm amino ở phía trái và nhóm cacboxyl trên đỉnh như được minh họa dưới đây. Liên kết hình nêm nằm ở phía trên mặt phẳng thể hiện và liên kết hình chấm nằm phía dưới.

Sự hình thành liên kết peptit từ hai axit amin

Minh họa trên thể hiện phản ứng của hai axit amin, trong đó R và R' là nhóm chức năng bất kỳ liệt kê trong bảng trên. Vòng màu xanh chỉ một phân tử nước được giải phóng, và vòng màu đỏ chỉ liên kết peptit được hình thành ( -C(=O)NH- ).

Phản ứng nghịch đảo, có nghĩa là sự phân cắt liên kết peptit thành các axit amin thành phần, được thực hiện bằng quá trình thủy phân. Rất nhiều các sản phẩm thực phẩm thương mại sử dụng protein thực vật đã thủy phân như là các tác nhân tạo hương vị. Nước tương được sản xuất bằng cách thủy phân protein hạt đậu tương và hạt lúa mì nhờ lên men nấm mốc hay đun sôi với dung dịch axit. Monosodium glutamate (MSG hay còn gọi là mì chính hay bột ngọt ), một chất gia tăng mùi vị, là muối natri của axit glutamic. Hợp chất này được tìm thấy tự nhiên trong tảo biển va các sản phẩm lên men từ đậu tương.

Nguồn :

• http://medweb.bham.ac.uk/bmedsci/bms2/chime/structure/structure.html
• http://www.scientificpsychic.com/fitness/aminoacids.html
• http://oregonstate.edu/instruction/bb450/lecturenoteskevin/proteinstructureIoutline.html
• Sổ tay hóa sinh.