La unión de varios aminoácidos es lo que permite formar una proteína. Existen aproximadamente 20 aminoácidos distintos componiendo las proteínas. La unión química entre aminoácidos en las proteínas se produce mediante un enlace peptídico. Ésta reacción ocurre de manera natural en los ribosomas, tanto del retículo endoplasmático como del citosol.
Tabla de contenidos
1) Estructura general de un aminoácido
1.1) Clasificación
1.1.1) Según las propiedades de su cadena
1.1.2) Según su obtención
1.2) Aminoácidos no proteicos
1.3) Propiedades
1.4) Aminoácidos codificados en el genoma
Estructura general de un aminoácido
La estructura general de un aminoácido se establece por la presencia de un carbono central unido a: Un grupo carboxilo (rojo), un grupo amino (verde), un hidrogeno (negro) y la cadena lateral (azul), tal como se muestra a continuación:
Donde "R" representa la cadena lateral, específica para cada aminoácido. Técnicamente hablando, se les denomina Alfa-aminoácidos, debido a que el grupo amino (NH2) se encuentra a un atomo de distancia del grupo carboxilo (COOH). Como estos dos grupos poseen H en sus estructuras químicas, son grupos susceptibles a los cambios de pH, por eso, en el pH de la célula, prácticamente ningún aminoácido se encuentra de esa forma, sino que se encuentra ionizado.
Los aminoácidos a pH bajo se encuentran mayoritariamente en su forma catiónica (con carga positiva), y a pH alto se encuentran en su forma aniónica (con carga negativa). Sin embargo, existe un pH especifico para cada aminoácido, donde la carga positiva y la carga negativa se encuentran en equilibrio, vale decir, en un estado neutro. En éste estado se dice que el aminoácdio se encuentra en su forma de Zwitterion.
Clasificación
Existen muchas formas de clasificar los aminoacidos, las dos formas que se presentan a continuacion son las mas comunes.
Según las propiedades de su cadena
Según su cadena lateral
Los aminoácidos se clasifican habitualmente según las propiedades de su cadena lateral:
•Neutros polares, hidrófilos o (polares): Serina (Ser), Treonina (Thr), Cisteína (Cys), Asparagina (Asn), Tirosina (Tyr) y Glutamina (Gln).
•Neutros no polares, apolares o hidrófobos: Glicina (Gly), Alanina (Ala), Valina (Val), Leucina (Leu), Isoleucina (Ile), Metionina (Met), Prolina (Pro), Fenilalanina (Phe) y Triptófano (Trp).
• Con carga negativa, o ácidos: Ácido aspártico (Asp) y Ácido glutámico (Glu).
• Con carga positiva, o básicos: Lisina (Lys), Arginina (Arg) e Histidina (His).
• Aromáticos: Fenilalanina (Phe), Tirosina (Tyr) y Triptofano (Trp)
Según su obtención
A los aminoácidos que necesitan ser ingeridos por el cuerpo para obtenerlos se les llama esenciales, la carencia de estos aminoácidos en la dieta limita el desarrollo del organismo, ya que no es posible reponer las células de los tejidos que mueren o crear tejidos nuevos, en el caso del crecimiento. Estos son:
*Valina (Val) *Leucina (Leu) *Isoleucina (Ile) *Fenilalanina (Phe) *Metionina (Met) *Treonina (Thr) *Lisina (Lys) *Triptófano (Trp) *Histidina (His) *Arginina (Arg)
A los aminoácidos que pueden ser sintetizados por el cuerpo se les conoce como No Esenciales y son:
*Alanina (Ala) *Prolina (Pro) *Glicina (Gly) *Serina (Ser) *Cisteina (Cys) *Asparagina (Asn) *Glutamina (Gln) *Tirosina (Tyr) *Ácido aspártico (Asp) *Ácido glutámico (Glu)
Los datos actuales, en cuanto a numero de aminoacidos (aa) y de enzimas de ARNt sintetasas, contradicen hasta el momento, puesto que se ha comprobado que existen 22aa distintos que intervienen en la composicion de las cadenas polipeptidicas y que las enzimas ARNt sintetasas que no son siempre exclusivas para cada aa. El aa numero 21 es la SELENOCISTINA que aparece en eucariotas y procariotas y el numero 22 la PIRROLISINA, que aparece solo en procariotas.
Aminoácidos no proteicos
Hay aminoácidos que no se consideran proteicos y aparecen en algunas proteínas. Son derivados de otros aminoácidos, es decir, se incorporan a la proteína como uno de los aminoácidos proteicos y, después de haber sido formada la proteína, se modifican químicamente; por ejemplo, la hidroxiprolina.
Algunos aminoácidos no proteicos se utilizan como neurotransmisores, vitaminas, etc. Por ejemplo, la beta-alanina o la biotina.
Propiedades
*Ácido-básicas.
Comportamiento de cualquier aminoácido cuando se ioniza. Cualquier aminoácido puede comportarse como ácido y como base, se denominan sustancias anfóteras.
Cuando una molécula presenta carga neta cero está en su punto isoeléctrico. Si un aminoácido tiene un punto isoeléctrico de 6,1 a este valor de pH su carga neta será cero
Los aminoácidos y las proteínas se comportan como sustancias tampón.
*Ópticas.
Todos los aminoácidos presentan un carbono asimétrico (exceptuando la glicina) por lo cual presentan isómeros. Uno de ellos se denomina D y el otro L. Salvo algunas excepciones, los aminoácidos en la naturaleza se encuentran en su forma L (grupo amino a la izquierda).
Según el isómero, desviará el rayo de luz polarizada hacia la izquierda (levógiro) o hacia la derecha (dextrógiro) el mismo número de grados que su esteroisómero. El hecho de que sea dextrógiro no quiere decir que tenga configuración D. La configuración D o L depende de la posición del grupo amino (L si está a la izquierda según la representación de Fisher)
*Químicas.
Las que afectan al grupo carboxilo (descarboxilación).
Las que afectan al grupo amino (desaminación).
Las que afectan al grupo R.
Aminoácidos codificados en el genoma [editar]
Los aminoácidos que están codificados en el genoma de la mayoría de los seres vivos son 20: alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteína, fenilalanina, glicina, glutamato, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina, triptófano y valina.
Sin embargo, hay algunas pocas excepciones. En algunos seres vivos el código genético tiene pequeñas modificaciones y puede codificar otros aminoácidos. Por ejemplo: selenocisteína y pirrolisina.
Tabla de contenidos1) Estructura general de un aminoácido
1.1) Clasificación
1.1.1) Según las propiedades de su cadena
1.1.2) Según su obtención
1.2) Aminoácidos no proteicos
1.3) Propiedades
1.4) Aminoácidos codificados en el genoma
Estructura general de un aminoácido
La estructura general de un aminoácido se establece por la presencia de un carbono central unido a: Un grupo carboxilo (rojo), un grupo amino (verde), un hidrogeno (negro) y la cadena lateral (azul), tal como se muestra a continuación:
Donde "R" representa la cadena lateral, específica para cada aminoácido. Técnicamente hablando, se les denomina Alfa-aminoácidos, debido a que el grupo amino (NH2) se encuentra a un atomo de distancia del grupo carboxilo (COOH). Como estos dos grupos poseen H en sus estructuras químicas, son grupos susceptibles a los cambios de pH, por eso, en el pH de la célula, prácticamente ningún aminoácido se encuentra de esa forma, sino que se encuentra ionizado.
Los aminoácidos a pH bajo se encuentran mayoritariamente en su forma catiónica (con carga positiva), y a pH alto se encuentran en su forma aniónica (con carga negativa). Sin embargo, existe un pH especifico para cada aminoácido, donde la carga positiva y la carga negativa se encuentran en equilibrio, vale decir, en un estado neutro. En éste estado se dice que el aminoácdio se encuentra en su forma de Zwitterion.
Clasificación
Existen muchas formas de clasificar los aminoacidos, las dos formas que se presentan a continuacion son las mas comunes.
Según las propiedades de su cadena
Según su cadena lateral
Los aminoácidos se clasifican habitualmente según las propiedades de su cadena lateral:
•Neutros polares, hidrófilos o (polares): Serina (Ser), Treonina (Thr), Cisteína (Cys), Asparagina (Asn), Tirosina (Tyr) y Glutamina (Gln).
•Neutros no polares, apolares o hidrófobos: Glicina (Gly), Alanina (Ala), Valina (Val), Leucina (Leu), Isoleucina (Ile), Metionina (Met), Prolina (Pro), Fenilalanina (Phe) y Triptófano (Trp).
• Con carga negativa, o ácidos: Ácido aspártico (Asp) y Ácido glutámico (Glu).
• Con carga positiva, o básicos: Lisina (Lys), Arginina (Arg) e Histidina (His).
• Aromáticos: Fenilalanina (Phe), Tirosina (Tyr) y Triptofano (Trp)
Según su obtención
A los aminoácidos que necesitan ser ingeridos por el cuerpo para obtenerlos se les llama esenciales, la carencia de estos aminoácidos en la dieta limita el desarrollo del organismo, ya que no es posible reponer las células de los tejidos que mueren o crear tejidos nuevos, en el caso del crecimiento. Estos son:
*Valina (Val) *Leucina (Leu) *Isoleucina (Ile) *Fenilalanina (Phe) *Metionina (Met) *Treonina (Thr) *Lisina (Lys) *Triptófano (Trp) *Histidina (His) *Arginina (Arg)
A los aminoácidos que pueden ser sintetizados por el cuerpo se les conoce como No Esenciales y son:
*Alanina (Ala) *Prolina (Pro) *Glicina (Gly) *Serina (Ser) *Cisteina (Cys) *Asparagina (Asn) *Glutamina (Gln) *Tirosina (Tyr) *Ácido aspártico (Asp) *Ácido glutámico (Glu)
Los datos actuales, en cuanto a numero de aminoacidos (aa) y de enzimas de ARNt sintetasas, contradicen hasta el momento, puesto que se ha comprobado que existen 22aa distintos que intervienen en la composicion de las cadenas polipeptidicas y que las enzimas ARNt sintetasas que no son siempre exclusivas para cada aa. El aa numero 21 es la SELENOCISTINA que aparece en eucariotas y procariotas y el numero 22 la PIRROLISINA, que aparece solo en procariotas.
Aminoácidos no proteicos
Hay aminoácidos que no se consideran proteicos y aparecen en algunas proteínas. Son derivados de otros aminoácidos, es decir, se incorporan a la proteína como uno de los aminoácidos proteicos y, después de haber sido formada la proteína, se modifican químicamente; por ejemplo, la hidroxiprolina.
Algunos aminoácidos no proteicos se utilizan como neurotransmisores, vitaminas, etc. Por ejemplo, la beta-alanina o la biotina.
Propiedades
*Ácido-básicas.
Comportamiento de cualquier aminoácido cuando se ioniza. Cualquier aminoácido puede comportarse como ácido y como base, se denominan sustancias anfóteras.
Cuando una molécula presenta carga neta cero está en su punto isoeléctrico. Si un aminoácido tiene un punto isoeléctrico de 6,1 a este valor de pH su carga neta será cero
Los aminoácidos y las proteínas se comportan como sustancias tampón.
*Ópticas.
Todos los aminoácidos presentan un carbono asimétrico (exceptuando la glicina) por lo cual presentan isómeros. Uno de ellos se denomina D y el otro L. Salvo algunas excepciones, los aminoácidos en la naturaleza se encuentran en su forma L (grupo amino a la izquierda).
Según el isómero, desviará el rayo de luz polarizada hacia la izquierda (levógiro) o hacia la derecha (dextrógiro) el mismo número de grados que su esteroisómero. El hecho de que sea dextrógiro no quiere decir que tenga configuración D. La configuración D o L depende de la posición del grupo amino (L si está a la izquierda según la representación de Fisher)
*Químicas.
Las que afectan al grupo carboxilo (descarboxilación).
Las que afectan al grupo amino (desaminación).
Las que afectan al grupo R.
Aminoácidos codificados en el genoma [editar]
Los aminoácidos que están codificados en el genoma de la mayoría de los seres vivos son 20: alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteína, fenilalanina, glicina, glutamato, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina, triptófano y valina.
Sin embargo, hay algunas pocas excepciones. En algunos seres vivos el código genético tiene pequeñas modificaciones y puede codificar otros aminoácidos. Por ejemplo: selenocisteína y pirrolisina.
