Proteine ​​sind eine essentielle Gruppe chemischer Makromoleküle für das Überleben des Lebens. Sie sind an den meisten unserer Körperstoffwechselfunktionen beteiligt und werden hauptsächlich aus Aminosäuren aufgebaut. Dieser Artikel untersucht,

1. Beziehung zwischen Proteinen und Aminosäuren

2. Wie werden Proteine ​​aus Aminosäuren aufgebaut?

3. Peptidbindungen

Was ist die Beziehung zwischen Proteinen und Aminosäuren?

Jedes Protein ist für eine bestimmte Funktion gemacht und seine Funktion hängt hauptsächlich von seiner 3D-Struktur ab, die oft als „Proteinfaltung“ bezeichnet wird. Proteine ​​unterscheiden sich voneinander abhängig von ihrer Aminosäuresequenz. Daher sind Aminosäuren die Hauptbausteine ​​von Proteinen. Bei der Proteinsynthese werden 22 Aminosäuren verwendet, die als „proteinogene“ Aminosäuren oder natürliche Aminosäuren bekannt sind. Die anderen werden als nicht-proteinogene Aminosäuren bezeichnet.

Wie werden Proteine ​​aus Aminosäuren aufgebaut?

Wie oben erwähnt, sind Proteine ​​eine Klasse von Makromolekülen. Ein Makromolekül ist eine große, polymerisierte Einheit. Ein Polymer besteht aus einzelnen Einheiten, den sogenannten Monomeren. Daher sind die Monomere von Proteinen Aminosäuren. Aminosäuren können sich in verschiedenen Sequenzen zu längeren Ketten, sogenannten Peptidketten, verbinden. Wenn sich Aminosäuren in den Kettenverlängerungen miteinander verbinden, wird die Art der Bindung, die sie bilden, als Peptidbindung bezeichnet, die im Wesentlichen eine Amidbindung ist. d.h. (-[C=O]-NH-)

Die Grundstruktur einer Aminosäure besteht aus Hauptgruppen um das zentrale Kohlenstoffatom. Diese Gruppen umfassen eine Carbonsäuregruppe (-COOH), eine Amingruppe (-NH₂), eine Alkylgruppe (R) und ein Wasserstoffatom. Bei der Kettenverlängerung zur Bildung von Peptidketten richten sich die Amingruppe und die Carbonsäuregruppe end-to-end aus. Die Carboxylgruppe einer Aminosäure reagiert mit der Amingruppe einer anderen Aminosäure, um die Amidbindungen zu bilden, die als Peptidbindungen bezeichnet werden. Aminosäuren unterscheiden sich voneinander abhängig von der Natur ihrer Alkylgruppe, die als Seitenkette wirkt; die anderen drei Gruppen um das zentrale Kohlenstoffatom sind allen Aminosäuren gemeinsam. Darüber hinaus werden von den 22 proteinogenen Aminosäuren 9 als essentielle Aminosäuren identifiziert, da sie vom menschlichen Körper nicht mit anderen Verbindungen synthetisiert werden können.

Was sind Peptidbindungen?

Wie oben erwähnt, ist eine Peptidbindung die Hauptreaktion zwischen Aminosäuren bei der Bildung von Proteinen. Die Proteinbildung ist jedoch ein mehrstufiger Prozess. Einzelne Aminosäuren verbinden sich mit anderen Aminosäuren durch Peptidbindungen zu Peptidketten. Polypeptidketten entstehen, wenn mehrere Peptidketten interagieren. Diese Polypeptidketten bilden miteinander einzigartige physikalische intermolekulare Wechselwirkungen, die zur natürlichen Faltung von Proteinen in verschiedene 3D-Konformationen führen. Diese Faltung fungiert als Fingerabdruck für jedes Protein, das ihm seine Identität verleiht.

Wenn zwei Aminosäuren reagieren, um eine Peptidbindung zu bilden, wird die resultierende Einheit als Dipeptid bezeichnet. Diese Einzelreaktion wird als Kondensationsreaktion bezeichnet. Wenn die Carbonsäuregruppe (-COOH) einer Aminosäure mit der Amingruppe (-NH₂) einer anderen Aminosäure wird unter Freisetzung eines Wassermoleküls eine Amidbindung/Peptidbindung gebildet. Diese Kondensationsreaktion verbraucht Energie, und die benötigte Energie wird von ATP gewonnen, das in den menschlichen Zellen produziert wird.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

„Peptidformationball“ Von GYassineMrabet Diese Vektorgrafik wurde mit Inkscape erstellt. – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia