Struktura serinových aminokyselin: Podrobné vysvětlení

Vědci našli v lidském těle dvacet aminokyselin, které tvoří bílkoviny. Serin je jednou z těchto aminokyselin. V tomto článku vidíme strukturu aminokyselin serinu a fakta o ní.

Mezi dvaceti aminokyselinami; některé aminokyseliny mohou být syntetizovány v lidském těle, nazývají se neesenciální aminokyseliny. Serin je neesenciální aminokyselina. Název IUPAC pro serin je kyselina 2-amino-3-hydroxypropanová. Je to neutrální aminokyselina s amino a karboxylovou skupinou ve struktuře aminokyselin serinu.

 Aminokyseliny jsou karboxylové kyseliny. Tyto kyseliny mají běžně dvě funkční skupiny. Jedna funkční skupina je amino skupina a další funkční skupina je karboxylová skupina. Kromě toho amino kyselá struktura obsahuje postranní řetězec. To je ve struktuře obecně zapsáno jako 'R'.

Serin má také amino (-NH2) skupinu a karboxyl (-COOH) skupinu. Serin má jako postranní řetězec hydroxymethylovou (-CH2OH) skupinu. Je připojen k centrálnímu atomu uhlíku. V aminokyselině je také přítomen alfa (α) atom vodíku.

V Struktura aminokyselin; pokud jsou aminoskupina a karboxylová skupina připojeny ke stejnému atomu uhlíku, pak se aminokyselina nazývá alfa (α) – aminokyselina. Serin je alfa (α) aminokyselina. Ve struktuře serinu jsou jak (-NH2) tak (-COOH) skupiny připojeny k centrálnímu atomu uhlíku.

Aminokyseliny obsahují jak (-NH2), tak (-COOH) skupiny. (-COOH) je kyselá skupina a má tendenci darovat atom vodíku. Tento atom vodíku je přijímán aminoskupinou přítomnou v molekule, protože má bazickou povahu. Serine tedy existuje jako a zwitter iont s oběma opačnými náboji.

struktura aminokyselin serinu
Struktura aminokyselin zwitterion serinu

Serin jako zwitter iont má v molekule kladné i záporné náboje. Oba opačné náboje se navzájem neutralizovaly. Jako celek molekula nemá žádný náboj. Je to neutrální molekula.

Iontová forma zwitterového iontu aminokyseliny závisí na pH řešení. Při silně kyselém pH (pH<2) přijímá ion protony z roztoku a jsou pozorovány kationtové formy. Při silně zásaditém pH (pH>11) je iont darující proton a pozorují se aniontové dormy.

Aminokyseliny mají v molekule oba náboje. Serin je tedy dobrým vodičem elektřiny pro strukturu zwitterových iontů v pevné fázi.

Serin obsahuje v postranním řetězci hydroxylovou skupinu. K tomu je to polární aminokyselina. V důsledku polarity se může rozpouštět ve vodě. Hydroxylová skupina tvoří silnou vodíkovou vazbu mezi okolními molekulami. Tím vzniká molekula hydrofilní v přírodě to znamená, že má tendenci mísit se s vodou.

Serin se však nemohl rozpustit v rozpouštědlech, která nejsou polární, jako je benzen, ether atd. Protože tato nepolární rozpouštědla nemohla rozpustit polární hydroxymethylovou skupinu nebo iontovou část serinu.

Pokud má molekula čtyři různé skupiny, koordinují se s centrálním atomem uhlíku; pak se atom uhlíku nazývá chirální uhlíkové centrum. To znamená, že molekula je v přírodě opticky aktivní. Má struktury „D“ a „L“. Tyto struktury jsou navzájem zrcadlové, ale nejsou stejné.

Serin má kolem centrálního uhlíku čtyři různé skupiny, kterými jsou aminoskupina, karboxylová skupina, hydroxymethylová skupina a atom vodíku. Aminokyselina je tedy opticky aktivní molekula. Má dvě různé struktury jako D-serin a L-serin.

Pro úmluvu; molekula D-serinu má aminoskupinu (-NH2) na pravé straně centrálního atomu uhlíku. Molekula L-serinu má aminoskupinu na levé straně centrálního atomu uhlíku.

struktura aminokyselin serinu
Struktura aminokyselin L-serinu
struktura aminokyselin serinu
D- Serin Ammino kyselá struktura

Aminokyseliny jsou základní jednotkou při tvorbě struktury bílkovin. Molekuly bílkovin se tvoří spojením aminokyselin jedna po druhé. Vazba vytvořená mezi dvěma aminokyselinami se nazývá Peptidová vazba. Při reakci tvorby vazby je odstraněna jedna molekula vody.

K tomuto spojování aminokyselin dochází systematicky. Vazba se tvoří mezi karboxylovou skupinou jedné aminokyseliny a aminoskupinou další aminokyseliny vedle ní. Na jedné straně Peptidová vazba je přítomna volná aminoskupina, nazývá se N-konec vazby. Na druhé straně je přítomna volná karboxylová skupina, tento konec se nazývá C-konec vazby.

Podle konvence se N-konec peptidové vazby zapisuje na levou stranu a C-konec vazby se zapisuje na pravou stranu.