V lekárskej oblasti sú najmenšie stavebné kamene proteíny sa nazývajú aminokyseliny. Aminokyseliny sú preto úplne nevyhnutné pre stavbu proteíny (synonymum: bielkoviny). Ďalej sú aminokyseliny potrebné pre syntézu enzýmy a na tvorbu určitých látok prenášajúcich informácie.
Chemicky povedané, aminokyseliny sú skupinou zlúčenín charakterizovaných skutočnosťou, že každá z nich má vo svojej štruktúre najmenej jednu amino skupinu (-NH2) a jednu karboxylovú skupinu (COOH). Na svete existuje asi 400 známych aminokyselín, ktoré sa vyskytujú prirodzene. Ľudský organizmus potrebuje asi 20 aminokyselín pre rôzne procesy a štruktúru v tele.
Nazývajú sa preto proteinogénne aminokyseliny. Väčšinou sa myslí bielkovinovými aminokyselinami, keď hovoríme o aminokyselinách všeobecne. Všetkých 20 proteinogénnych aminokyselín má najmenej dva atómy uhlíka (C).
Aminokyseliny sú rozdelené do tried podľa atómu uhlíka, ku ktorému je amino skupina pripojená. V prípade aminokyselín obsahujúcich niekoľko aminoskupín je príslušnosť k triede určená atómom uhlíka, ktorého aminoskupina je priestorovo najbližšie ku karboxylovej skupine. Po tejto klasifikácii sa rozlišujú tri skupiny aminokyselín: Alfa-aminokyseliny: Aminoskupina sa nachádza tu na druhom atóme uhlíka.
Jednoduchým príkladom a dôležitým predstaviteľom alfa-aminokyselín je glycín, aminokyselina s veľmi jednoduchou štruktúrou. Všetky proteinogénne aminokyseliny sú priradené k alfa-aminokyselinám. To znamená, že všetko ľudské proteíny sú vyrobené z alfa-aminokyselín.
Beta-aminokyseliny: V beta-aminokyselinách sa aminoskupina nachádza na treťom atóme uhlíka. Gama-aminokyseliny: Gama-aminokyseliny sú definované skutočnosťou, že aminoskupina sa nachádza na štvrtom atóme uhlíka. Z chemického hľadiska sa teda gama-aminokyseliny značne líšia od proteinogénnych aminokyselín.
Ľudské telo gama-aminokyseliny nepoužíva na tvorbu bielkovín, takže gama-aminokyseliny nie sú proteinogénne aminokyseliny. Niektoré aminokyseliny tejto triedy sa však nachádzajú u ľudí. Napríklad kyselina gama-aminomaslová (GABA) je nosnou látkou v mozog.
- Alfa-aminokyseliny: Aminoskupina sa nachádza tu na druhom atóme uhlíka. Jednoduchým príkladom a dôležitým predstaviteľom alfa-aminokyselín je glycín, aminokyselina s veľmi jednoduchou štruktúrou. Všetky proteinogénne aminokyseliny sú priradené k alfa-aminokyselinám.
To znamená, že všetky ľudské proteíny sú vyrobené z alfa-aminokyselín. - Beta-aminokyseliny: V beta-aminokyselinách sa aminoskupina nachádza na treťom atóme uhlíka. - Gama-aminokyseliny: Gama-aminokyseliny sú definované tým, že aminoskupina je pripojená k štvrtému atómu uhlíka.
Z chemického hľadiska sa teda gama-aminokyseliny značne líšia od proteinogénnych aminokyselín. Ľudské telo gama-aminokyseliny nepoužíva na tvorbu bielkovín, takže gama-aminokyseliny nie sú proteinogénne aminokyseliny. Niektoré aminokyseliny tejto triedy sa však nachádzajú u ľudí.
Napríklad kyselina gama-aminomaslová (GABA) je nosnou látkou v mozog. Ak sa pozrieme na molekulárnu štruktúru aminokyselín všetkých troch tried, nájdeme veľmi podobnú štruktúru. Avšak kvôli určitým rozdielom v štruktúre sa líšia svojím správaním v kyslom a zásaditom prostredí.
Príslušné správanie je určené štruktúrou bočných reťazcov aminokyselín. Aminokyseliny jednej triedy sa všetky líšia štruktúrou svojich bočných reťazcov. Aminokyseliny, ktoré ľudský organizmus potrebuje na tvorbu bielkovín, tj
ktoré sú bielkovinotvorné, si ich telo dokáže samo syntetizovať iba čiastočne (tj. je zložené zo surovín). Aminokyseliny, ktoré si telo nedokáže samo syntetizovať, sa nazývajú esenciálne aminokyseliny. Musia byť zásobované potravinami.
Nasledujúce aminokyseliny sú nevyhnutné pre dospelých ľudí: leucín, izoleucín, metyonín, treonín, valín, lyzín, fenylalanín a tryptofán. Cysteín je zvláštny prípad, pretože si ho telo môže syntetizovať samo, ale pretože je nepostrádateľným zdrojom síry, musí sa prijať tak či tak. Histidín a arginín sú pre esenciálny ľudský organizmus (tj. Kojenci) stále nevyhnutné.
Istý enzýmy sú potrebné na produkciu bielkovín z aminokyselín. Títo enzýmy umiestnite aminokyseliny do reťazcov jeden za druhým. Poradie rôznych aminokyselín je pre každý proteín odlišné a určuje funkciu a použitie hotového proteínu. Poradie, v akom sú aminokyseliny spojené, určuje DNA.
