Для детей
Аминокислоты играют центральную роль как в качестве строительных блоков белков, так и в качестве промежуточных звеньев в метаболизме. 20 аминокислот, которые содержатся в белках, передают широкий спектр химической универсальности. Точное содержание аминокислот и последовательность этих аминокислот в конкретном белке определяются последовательностью оснований в гене, кодирующем этот белок. Химические свойства аминокислот белков определяют биологическую активность белка. Белки не только катализируют все (или большинство) реакций в живых клетках, они контролируют практически все клеточные процессы. Кроме того, белки содержат в своих аминокислотных последовательностях необходимую информацию для определения того, как этот белок будет складываться в трехмерную структуру, и стабильности полученной структуры. Область свертывания и стабильности белков была критически важной областью исследований в течение многих лет и сегодня остается одной из величайших неразгаданных тайн. Тем не менее, она активно исследуется, и прогресс достигается каждый день.
Когда мы узнаем об аминокислотах, важно помнить, что одной из наиболее важных причин для понимания структуры и свойств аминокислот является способность понимать структуру и свойства белка. Мы увидим, что чрезвычайно сложные характеристики даже небольшого, относительно простого белка представляют собой совокупность свойств аминокислот, составляющих белок.
Человек может производить 10 из 20 аминокислот. Остальные должны быть обеспечены пищей. Неспособность получить достаточное количество даже 1 из 10 незаменимых аминокислот, тех, которые мы не можем сделать, приводит к деградации белков организма-мышечных и так далее-для получения одной аминокислоты, которая необходима. В отличие от жира и крахмала, человеческий организм не накапливает избыток аминокислот для последующего использования-аминокислоты должны быть в пище каждый день.
10 аминокислот, которые мы можем производить, — это аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, цистеин, глутаминовая кислота, глутамин, глицин, пролин, Серин и тирозин. Тирозин вырабатывается из фенилаланина, поэтому, если в рационе недостаточно фенилаланина, тирозин также потребуется. Незаменимыми аминокислотами являются аргинин (необходимый для молодых, но не для взрослых), гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Эти аминокислоты необходимы в рационе. Растения, конечно, должны быть способны производить все аминокислоты. Люди, с другой стороны, не обладают всеми ферментами, необходимыми для биосинтеза всех аминокислот.
Крайне важно, чтобы все студенты, изучающие естественные науки, хорошо знали структуру и химию аминокислот и других строительных блоков биологических молекул. Иначе невозможно разумно думать или говорить о белках и ферментах, или о нуклеиновых кислотах.