חומצת אמינו לעומת חלבון
חומצות אמינו וחלבונים הם מולקולות אורגניות, שנמצאות בשפע במערכות חיות.
חומצת אמינו
חומצת אמינו היא מולקולה פשוטה שנוצרה עם C, H, O, N ועשויה להיות S. יש לה את המבנה הכללי הבא.
ישנן כ-20 חומצות אמינו נפוצות. לכל חומצות האמינו יש קבוצות –COOH, -NH2 ו-H הקשורים לפחמן. הפחמן הוא פחמן כירלי, וחומצות אמינו אלפא הן החשובות ביותר בעולם הביולוגי.חומצות אמינו D אינן נמצאות בחלבונים ואינן חלק מחילוף החומרים של אורגניזמים גבוהים יותר. עם זאת, כמה חשובים במבנה ובחילוף החומרים של צורות חיים נמוכות יותר. בנוסף לחומצות אמינו נפוצות, ישנן מספר חומצות אמינו שאינן נגזרות מחלבון, שרבות מהן הן תוצרי ביניים מטבוליים או חלקים של ביו-מולקולות שאינן חלבוניות (אורניתין, ציטרולין). קבוצת R שונה מחומצת אמינו לחומצת אמינו. חומצת האמינו הפשוטה ביותר שקבוצת R היא H היא גליצין. על פי קבוצת R, חומצות אמינו יכולות להיות מסווגות לאליפטיות, ארומטיות, לא קוטביות, קוטביות, טעונות חיוביות, טעונות שלילי, או קוטביות לא טעונות וכו'. חומצות אמינו נוכחות כיונים דוטרטים ב-pH הפיזיולוגי 7.4. חומצות אמינו הן אבני הבניין של חלבונים. כאשר שתי חומצות אמינו מצטרפות ליצירת דיפפטיד, השילוב מתרחש בקבוצה -NH2 של חומצת אמינו אחת עם קבוצת -COOH של חומצת אמינו אחרת. מוסרת מולקולת מים, והקשר שנוצר מכונה קשר פפטיד.
Protein
חלבונים הם אחד הסוגים החשובים ביותר של מקרומולקולות באורגניזמים חיים. חלבונים יכולים להיות מסווגים כחלבונים ראשוניים, משניים, שלישוניים ורבעוניים בהתאם למבנים שלהם. רצף חומצות האמינו (פוליפפטיד) בחלבון נקרא מבנה ראשוני. כאשר מבני פוליפפטיד מתקפלים לסידורים אקראיים, הם ידועים כחלבונים משניים. במבנים שלישוניים לחלבונים יש מבנה תלת מימדי. כאשר מעט חלקי חלבון תלת מימדיים נקשרים יחד, הם יוצרים את החלבונים הרבעוניים. המבנה התלת מימדי של חלבונים תלוי בקשרי מימן, קשרי דיסולפיד, קשרים יוניים, אינטראקציות הידרופוביות וכל שאר האינטראקציות הבין-מולקולריות בתוך חומצות אמינו. חלבונים ממלאים מספר תפקידים במערכות חיות. הם משתתפים ביצירת מבנים. לדוגמה, לשרירים יש סיבי חלבון כמו קולגן ואלסטין. הם נמצאים גם בחלקי מבנה קשים ונוקשים כמו ציפורניים, שיער, פרסות, נוצות וכו'.חלבונים נוספים נמצאים ברקמות חיבור כמו סחוסים. מלבד התפקוד המבני, לחלבונים יש גם תפקיד מגן. נוגדנים הם חלבונים, והם מגנים על גופנו מפני זיהומים זרים. כל האנזימים הם חלבונים. אנזימים הם המולקולות העיקריות השולטות בכל הפעילויות המטבוליות. יתר על כן, חלבונים משתתפים באיתות התא. חלבונים מיוצרים על ריבוזומים. אות לייצור חלבון מועבר אל הריבוזום מהגנים ב-DNA. חומצות האמינו הנדרשות יכולות להיות מהתזונה או שניתן לסנתז אותן בתוך התא. דנטורציה של חלבונים גורמת להתפתחות וחוסר ארגון של המבנים המשניים והשלישוניים של החלבונים. זה יכול לנבוע מחום, ממסים אורגניים, חומצות ובסיסים חזקים, חומרי ניקוי, כוחות מכניים וכו'.
מה ההבדל בין חומצת אמינו לחלבון?
• חומצות אמינו הן אבני הבניין של חלבונים.
• חומצות אמינו הן מולקולות קטנות בעלות מסה מולרית קטנה. לעומת זאת, חלבונים הם מקרומולקולות, שבהן המסה המולרית יכולה לעלות על פי אלף מזו של חומצת אמינו.
• יש יותר סוגי חלבונים מחומצות אמינו. בגלל הדרכים שבהן 20 חומצות האמינו הבסיסיות מסדרות יכולות להוליד מספר רב של חלבונים.
