Rolul aminoacizilor in sinteza proteinelor
Daca tocmai ai inceput sa iei aminoacizi, atunci trebuie sa stii modul in care acestia actioneaza asupra organismului tau. Sunt mai multe aspecte importante de luat in calcu, inclusiv rolul aminoacizilor in sinteza proteinelor.
Dupa cum sugereaza radacina cuvantului (amina), atomul cheie in compozitia de aminoacizi este azotul. Sursa finala de azot pentru biosinteza aminoacizilor este azotul atmosferic (N 2), un gaz aproape inert. Cu toate acestea, pentru a fi util din punct de vedere metabolic, azotul atmosferic trebuie redus. Acest proces, cunoscut sub numele de fixare a azotului, are loc numai la anumite tipuri de bacterii. Chiar daca azotul este unul dintre cele mai importante elemente chimice din sistemele vii, N 2este aproape nereactiv (si foarte stabil) din cauza legaturii sale triple (N≡N).
Aceasta legatura este extrem de dificil de rupt deoarece cele trei legaturi chimice trebuie separate si legate de diferiti compusi. Nitrogenaza este singura familie de enzime capabile sa rupa aceasta legatura (adica, efectueaza fixarea azotului). Aceste proteine folosesc o colectie de ioni metalici ca purtatori de electroni care sunt responsabili pentru reducerea N2 la NH3.
Toate organismele pot folosi apoi acest azot redus (NH 3) pentru a produce aminoacizi. La om, azotul redus intra in sistemul fiziologic in sursele alimentare care contin aminoacizi. Toate organismele contin enzimele glutamat dehidrogenaza si glutamin sintetaza, care transforma amoniacul in glutamat si, respectiv, glutamina. Gruparile amino si amidice din acesti doi compusi pot fi apoi transferate catre alte elemente de carbon prin reactii de transaminare si transamidare pentru a produce aminoacizi. Interesant este ca glutamina este donatorul universal de grupari amine pentru formarea multor alti aminoacizi, precum si a multor produse biosintetice. Glutamina este, de asemenea, un metabolit cheie pentru stocarea amoniacului. Toti aminoacizii, cu exceptia prolinei, au o grupare amino primara (NH2) si o grupare acid carboxilic (COOH). Ei se disting unul de altul in primul rand prin anexe la atomul de carbon central. Acesta este motivul pentru care se recomanda proteine whey in cazul celor care vor sa sintetizeze proteinele foarte bine.
In studiul metabolismului, o serie de reactii biochimice pentru sinteza sau degradarea compusului este numita cale. Sinteza aminoacizilor poate avea loc in mai multe moduri. De exemplu, aminoacizii pot fi sintetizati din molecule precursoare prin pasi simpli. Alanina, aspartatul si glutamatul sunt sintetizate din cetoacizi numiti piruvat, oxalacetat si, respectiv, alfa-cetoglutarat, dupa o etapa de reactie de transaminare. In mod similar, asparagina si glutamina sunt sintetizate din aspartat si, respectiv, glutamat, printr-o etapa de reactie de amidare. Sinteza altor aminoacizi necesita mai multe etape; intre una si treisprezece reactii biochimice sunt necesare pentru a produce diferitii aminoacizi din precursorii lor ai metabolismului central.
Utilizarile relative ale cailor de biosinteza a aminoacizilor variaza foarte mult intrespecii deoarece au evoluat diferite cai de sinteza pentru a indeplini nevoile metabolice unice in diferite organisme. Desi unele cai sunt prezente in anumite organisme, ele sunt absente in altele. Prin urmare, rezultatele experimentale despre metabolismul aminoacizilor care sunt obtinute cu organisme model pot sa nu aiba intotdeauna relevanta pentru majoritatea celorlalte organisme.
Nu toate organismele sunt capabile sa sintetizeze toti aminoacizii si multi sunt sintetizati prin cai care sunt prezente numai in anumite plante si bacterii. Mamiferele, de exemplu, trebuie sa obtina opt din douazeci de aminoacizi din dieta lor. Aceasta cerinta duce la o conventie care imparte aminoacizii in doua categorii: esentiali si neesentiali (avand in vedere un anumit metabolism). Datorita caracteristicilor structurale particulare, aminoacizii esentiali nu pot fi sintetizati de enzimele mamiferelor. Prin urmare, aminoacizii neesentiali pot fi sintetizati de aproape toate organismele. Pierderea capacitatii de a sintetiza aminoacizi esentiali a aparut probabil foarte devreme in evolutie, deoarece aceasta dependenta de alte organisme pentru sursa de aminoacizi este comuna in randul tuturor eucariotelor, nu doar a celor ale mamiferelor.
