Аминокислоты: заменимые и незаменимые, таблицы, для чего нужны в организме человека

Аминокислоты: понятие, свойства

Аминокислоты – это кристаллические вещества с высокой температурой плавления и сладковатым вкусом. Они хорошо растворяются в воде, но плохо растворяются в органических растворителях. Аминогруппа обуславливает основные свойства аминокислот, карбоксильная группа – кислотные свойства.

Аминокислоты являются неотъемлемой частью процесса, связанного с биосинтезом белка.

Характерное свойство белка — это его способность к расщеплению на аминокислоты внутри пищеварительной системы в организме.

Количество основных пептидов в природе насчитывает около 200 наименований. Однако, для правильного построения биологической составляющей организма, необходимо только 20 самых основных из них.

Физические свойства

Если говорить о свойствах аминокислот, то лучше рассматривать их на конкретных примерах. Вот некоторые аминокислоты и их свойства:

  1. Глутаминовая кислота. Находит применение в психиатрии для лечения слабоумия, а также в случае каких-либо последствий родовых травм. Широко используется в комплексной терапии язвенной болезни и гипоксии. Ощутимо делает лучше вкус мясных продуктов.
  2. Аспарагиновая кислота. Отвечает за повышение потребления кислорода в сердечной мышце. Поэтому логично ее использование в составе лекарственного препарата Панангин, который назначают, чтобы скорректировать аритмию и ишемическую болезнь сердца.
  3. Метионин. Защищает организм в случаях отравления различными токсинами, бактериальными инфекциями, прочими ядами. Демонстрирует радиопротекторные свойства.
  4. Глицин. Специфический медиатор, который тормозит механизмы деятельности в ЦНС. С его помощью лечат хронический алкоголизм. Оказывает успокаивающее воздействие.
  5. Лизин. Используется как основная пищевая и кормовая добавка. Еще его применяют как антиоксидант в пищевой промышленности, поскольку он не дает пищевым продуктам портиться.

Несмотря на схожую структуру углеводородной цепи, аминокислоты по физическим свойствам значительно отличаются от карбоновых кислот. При комнатной температуре они являются гидрофильными кристаллическими веществами, хорошо растворяются в воде. В органическом растворителе из-за диссоциации по карбоксильной группе и отщепления протона аминокислоты растворяются плохо, образуя смеси веществ, но не истинные растворы. Многие аминокислоты имеют сладкий вкус, тогда как карбоновые кислоты — кислые.

Указанные физические свойства обусловлены наличием двух функциональных химических групп, из-за которых вещество в воде ведет себя как растворенная соль. Под действием молекул воды от карбоксильной группы отщепляется протон, акцептором которого является аминогруппа. За счет смещения электронной плотности молекулы и отсутствия свободно двигающихся протонов рН (показатель кислотности) раствор остается достаточно стабильным при добавлении кислот или щелочей с высокими константами диссоциации. Это означает, что аминокислоты способны образовывать слабые буферные системы, поддерживая гомеостаз организма.

Важно, что модуль заряда диссоциированной молекулы аминокислоты равен нулю, так как протон, отщепленный от гидроксильной группы, принимается атомом азота. Однако на азоте в растворе формируется положительный заряд, а на карбоксильной группе — отрицательный. Способность диссоциировать напрямую зависит от кислотности, а поэтому для растворов аминокислот существует изоэлектрическая точка. Это рН (показатель кислотности), при котором наибольшее количество молекул имеют нулевой заряд. В таком состоянии они неподвижны в электрическом поле и не проводят ток.

Классификация аминокислот и их назначение

В биологии установлена основная классификация аминокислот, которая подразделяется на две группы:

  • Заменимые группы аминокислот.

Аминокислоты, которые можно заменить – это четко выраженная группа аминокислот, которые попадают в организм путем употребления продуктов питания.

Так же они могут образоваться внутри организма человека и любых других веществ.

К заменимым аминокислотам относится следующие показатели:

  • Аланин – это измеритель огромного количества белковой составляющей, участвует в процессе гликогенолиза, тем самым преобразовывая в глюкозу в печени человека. Является основным регулятором пищеварительных процессов в организме.
  • Аргинин – это аминокислота, особенностью которой является процесс синтеза в организме взрослого человека. В организме ребенка она не образуется. Входит в состав процесса системы синтеза, который связан с гормональным ростом. Является единственным веществом в организме, которое имеет способность взаимодействовать с азотом. Оказывает существенное воздействие на рост мышечной массы, путем снижения массы жира в теле.
  • Аспарагин – это составной пептид, который необходим для азотного обмена. Взаимодействуя с основными ферментами имеет способность отщеплять аммониак и преобразовываться в кислоту.
  • Аспаргиновая кислота. Дает возможность для восстановления при нарушении работы, связанной с нервной системой и работой сердечно-сосудистой системы.
  • Гистидин – необходим для лечения болезней, связанных с кишечником, а также для профилактического лечения при заболевании СПИДом. Является показателем снижения факторов, которые связаны с внешними воздействиями.
  • Глицин. Необходим в первую очередь как компонент успокоительного действия. Иными словами, служит как нейромедиатор.
  • Глутомин – это аминокислота, которая входит в состав гемоглобина. Активно стимулирует процесс обмена в центральной нервной системе человека.
  • Глютаминовая кислота –это кислота, которая оказывает непосредственное воздействие на работу всей нервной системы.
  • Пролин –это аминокислота, входящая в состав всех протеинов в организме, максимальное его количество содержится в эластине и коллагенах.
  • Серин – это компонент аминокислот, который входит в состав нейронов головного мозга человека и отвечает частично за его работу. Способствует выработке и затрате энергии. Его образование происходит при помощи глицина.
  • Тирозин, встречается в тканевых клетках животных и растений. Может преобразовываться из фенилаланина.
  • Цистеин, главный компонент, который можно встретить в составе кератина. Включен в состав антиоксидантов, может образовываться из ксилина.
  • Незаменимые.
Читайте также:  Квантово – механическая модель строения атома

Незаменимые аминокислоты — это группа аминокислот, которые не обладают характерной особенностью синтеза в организме человека.

Организм способен получать данные аминокислоты, только через пищу в процессе потребления.

К незаменимым аминокислотам относятся следующие виды ферментов:

  • Валин, является кислотой, повышающей координацию при активной работе мышечной части тела. Дает возможность нормализовать активную работу организма. Особенно это характерно для резких смен температуры воздуха.
  • Изолейцин. Является естественным компонентом, который обогащает мышцы тела силой и энергией.
  • Лейцин. Основной регулятор всех метаболических процессов, которые происходят в организме человека. Его функция заключается в строительстве структуры белка. Как и первые две аминокислоты относится к комплексу BCAA. Данные вещества оказывают существенное воздействие на повышение объема мышечной массы. Контролируют уровень содержания гомеостаза при высоких физических нагрузках.
  • Лизин. Повышает скорость процесса регенерации тканей, образует необходимые организму гормоны, ферменты и разного вида антитела. Повышает прочность и надежность работы сосудов. Является составной частью коллагена.
  • Метионин. Контролирует уровень жира в организме, тем самым уменьшает его содержание в печени.
  • Треонин. Служит укрепляющим эффектом для сухожилий и благоприятно оказывает действие на зубную эмаль.
  • Триптофан. Компонент регулирующий за психически-эмоциональное состояние человека. Оказывает значительное воздействие при лечении расстройств психики у человека.
  • Фениалалнин. Регулятор правильной деятельности микрочастиц в коже человека. Значительно понижение или сводит до минимума пигментацию. Приводит в норму водно-солевой баланс для самых жизненно важных участков кожи.

Также, в некоторых случаях, возможно выделение третьей группы: условно заменимых аминокислот.

В зависимости от кислотно-основных свойств, которые основаны на строении радикала, аминокислоты принято разделять на четыре основные группы

  • Неполярные или гидрофобные.
  • Полярные незаряженные.
  • Полярные, которые заряжены отражательными частицами, при pH=7.
  • Полярные, положительно заряженные частицы при pH=7.

Аминокислоты: заменимые и незаменимые, таблицы, для чего нужны в организме человека
20 видов аминокислот

Частично заменимые аминокислоты

Например, аргинин не является незаменимой аминокислотой для взрослого человека, хотя для детей она является все же незаменимой. Сами же аминокислоты синтезируются в организме частично, в недостаточном количестве, поэтому их важно принимать дополнительно из пищи или добавок.

Читайте также:  Межклассовая изомерия: что это такое, способы получения, общая формула
Название Где содержатся аминокислоты Роль в организме
Аргинин В семенах тыквы, кунжута, горохе, мясе и рыбе, сыре, йогурте. Участвует в азотистом обмене, стимулирует выработку гормона роста.
Гистидин В сое, арахисе, чечевице, тунце, лососе, мясе. Играет большую роль в росте и восстановлении тканей.

Условно-заменимые аминокислоты

Эти аминокислоты могут синтезироваться в организме только при поступлении незаменимых аминокислот из пищи, поэтому важно употреблять продукты и добавки, богатые незаменимыми аминокислотами.

Название Где содержатся аминокислоты Роль в организме
Тирозин В рыбе, мясе, молоке. Участвует в синтезе белка, способствует снижению усталости и стресса.
Цистеин В сое, овсе, пшенице, мясе и рыбе. Участвует в синтезе белка, является антиоксидантом, сохраняя витамин С.

Особенности строения природных аминокислот

Строение аминокислот тесно связано с их функциями. Сходные по химической структуре вещества делают сходную работу. Попробуем разобраться, чтобы потом не путаться в аннотациях к препаратам.

Все аминокислоты слеплены по одному лекалу.

Голова – аминный остаток, содержащий азот N.

Углеродный скелет, состоящий из цепочки атомов углерода (в простейшем случае – один углерод, к которому «спереди» прицеплен аминный остаток, а сзади – карбоновый хвост)

Хвост – остаток карбоновой кислоты – СООН

Строение аминокислот: структурные формулы и классификации

Сбоку к углеродному скелету может быть присоединена еще какая-нибудь химическая группировка, которая придает данному веществу особые свойства.

Углеродная цепочка вместе с кислотным хвостом, присоединенная к аминной голове, называется мудреным словом «алифатический радикал».

Структурные формулы и наименования аминокислот

Важнейшие аминокислоты, необходимы для правильной жизнедеятельности организма

Алифатические

Наименование формулы Научное химическое название Аббревиатура или сокращенное название остатка аминокислоты
Н- Глицин Gly
СН3— Аланин Ala
(СН3)2СН- Валин* Val
(СН3)2СНСН2— Лейцин* Leu
Изолейцин Изолейцин* Ile
Содержащие основную группу OH компонентов.
НОСН2— Серин Ser
Треонин Треонин* Thr
Имеющие в своем составе СООН группу
НООССН2— Аспарагиновая кислота Asp
НООССН2СН2— Глутаминовая кислота Glu
Имеющие в составе СОNH2
Аспаргин Аспарагин Asn
Глутамин Глутамин Gln
Содержащие NH2
H2N(CH2)3CH2— Лизин* Lys
Аргинин Аргинин Arg
HSCH2— Цистеин Cys
СH3SСН2CH2— Метионин* Met
Акрилосодержашие
С6Н5СН2— Фенилаланин* Phe
Тирозин Тирозин Tyr
Гиторилосодержащие аминокислоты
Триптофан Триптофан* Trp
Гистидин Гистидин His
Пролин
(полная формула)
Пролин Pro

Таблица 1: Строение протеиногенных аминокислот

структурные формулы и название протеиногенных аминокислот

Таблица 2: Структурные формулы аминокислот

структурные формулы аминокислот

Таблица 3: Модели структурных формул аминокислот

таблица структурные формулы аминокислот

Химические формулы аминокислот

Условная формула аминокислоты в общем виде:

Химические формулы аминокислот

Вот как выглядит структурная формула аминокислот:

Химические формулы аминокислот

Ниже представлено фото с названиями аминокислот и структурными формулами:

Химические формулы аминокислот

Вот еще список аминокислот с молекулярными формулами в виде таблицы:

Химические формулы аминокислот

Стандартные протеиногенные аминокислоты: таблица

Аминокислота Аббревиатура Источник
Глицин Gly, G Желатин
Лейцин Leu, L Мышечные волокна
Тирозин Tyr, Y Казеин
Серин Ser, S Шёлк
Глутаминовая кислота Glu, E Растительные белки
Глутамин Gln, Q
Аспарагиновая кислота Asp, D Конглутин, легумин (ростки спаржи)
Аспарагин Asn, N Сок спаржи
Фенилаланин Phe, F Ростки люпина
Аланин Ala, A Фиброин шелка
Лизин Lys, K Казеин
Аргинин Arg, R Вещество рога
Гистидин His, H Стурин, гистоны
Цистеин Cys, C Вещество рога
Валин Val, V Казеин
Пролин Pro, P Казеин
Гидроксипролин Hyp, hP Желатин
Триптофан Trp, W Казеин
Изолейцин Ile, I Фибрин
Метионин Met, M Казеин
Треонин Thr, T Белки овса
Гидроксилизин Hyl, hK Белки рыб

Существует несколько способов классификации аминокислот, самая популярная – это классификация по способу синтезирования. По ней аминокислоты разделяют на два вида:

  • Незаменимые – аминокислоты, которые не синтезируются в человеческом теле;
  • Заменимые – те, что человеческий организм способен воспроизводить самостоятельно.

В каких продуктах содержатся аминокислоты

Аминокислоты – это составляющие части белка и, соответственно, логичным было бы предположить, что содержатся они именно в белковых продуктах, и это действительно так. Большое количество аминокислот содержится в яйцах, молочных продуктах, мясе и рыбе. Из продуктов растительного происхождения также можно получить аминокислоты незаменимые для организма. Высоко их содержание в сое, чечевице, фасоли и других бобовых. Орехи и семена в большом количестве содержат гистидин, аргинин и лизин, а крупы содержат лейцин, валин и изолейцин.

Читайте также:  Энтальпия и энтропия

Ниже приведена таблица, из которой видно из каких продуктов можно получить незаменимые аминокислоты и их роль в организме.

Продукты, содержащие незаменимые аминокислоты: таблица

Название В каких продуктах содержится Роль в организме
Лейцин Орехи, овес, рыба, яйца, курица, чечевица Снижает содержание сахара в крови
Изолейцин Нут, чечевица, кешью, мясо, соя, рыба, яйца, печень, миндаль, мясо Восстанавливает мышечную ткань
Лизин Амарант, пшеница, рыба, мясо, большинство молочных продуктов Принимает участие в усвоении кальция
Валин Арахис, грибы, мясо, бобовые, молочные продукты, многие зерновые Принимает участие в обменных процессах азота
Фенилаланин Говядина, орехи, творог, молоко, рыба, яйца, разные бобовые Улучшение памяти
Треонин Яйца, орехи, бобы, молочные продукты Синтезирует коллаген
Метионин Фасоль, соя, яйца, мясо, рыба, бобовые, чечевица Принимает участие в защите от радиации
Триптофан Кунжут, овес, бобовые, арахис, кедровые орехи, большинство молочных продуктов, курица, индейка, мясо, рыба, сушенные финики Улучшает и делает сон глубже
Гистидин (частично-заменимая) Чечевица, соевые бобы, арахис, тунец, лосось, говяжье и куриное филе, свиная вырезка Принимает участие в противовоспалительных реакциях
Аргинин(частично-заменимая) Йогурт, кунжут, семена тыквы, швейцарский сыр, говядина, свинина, арахис Способствует росту и восстановлению тканей организма

Подробнее о каждой аминокислоте вы можете узнать, перейдя на ее страничку.

Наш организм нуждается в аминокислотах ежедневно и, согласно биологическим исследованиям, суточная норма потребления белка составляет от 0.5 до 2 грамм в сутки на 1 килограмм веса. Из разных продуктов белок усваивается организмом по-разному. Считается, что лучше всего усваивается белок полученный из яиц, творога и рыбы.

В каких продуктах содержатся аминокислоты

Чем грозит нехватка или избыток аминокислот в организме

Большинство аминокислот связано с регуляцией метаболизма. Практически любая аминокислота обеспечивает организм нужным количеством энергии для реализации химических реакций. Эти реакции отвечают за важные функции: дыхание, когнитивную деятельность, регуляцию психоэмоционального состояния и др.

Согласно исследованиям ученых в области биохимии, аминокислот, которые содержались бы только в продуктах животного происхождения, не существует. К тому же, растительный белок усваивается организмом намного лучше животного. Однако стоит отметить, что веганы должны контролировать свой рацион тщательнее. И вот почему.

В 100 граммах мяса и 100 граммах бобов процентное соотношение АМК будет разным. По этой причине первое время количество аминокислот, потребляемых с пищей, нужно контролировать.

Примечание 2

Негативно на организме сказывается голодание и диеты, связанные с концентрацией на какой-либо одной группе продуктов: баланс полезных веществ будет нарушен.

Если аминокислот в организме не хватает, это выражается:

  1. Плохим самочувствием.
  2. Плохим аппетитом.
  3. Высокой утомляемостью.
  4. Нарушением гомеостаза.

При этом стоит отметить, что проблемы с самочувствием наблюдаются даже если в организме есть недостаток хотя бы одной аминокислоты.

Но и избыток аминокислот сказывается на организме не лучшим образом: появляются симптомы, напоминающие пищевые отравления.

Если человек ведет здоровый образ жизни, то ему нет необходимости задумываться о том, как выучить все аминокислоты и всех ли аминокислот хватает в его организме: все 20 основных аминокислот поступают вместе с пищей. Исключение — спортсмены, для которых важно высокое содержание белка, необходимого для строительства мышечной массы.

Своевременная корректировка пищевых привычек и соблюдение мер при разработке рациона питания — важная составляющая здоровья. И об этом стоит помнить.

Источники
  • https://www.Napishem.ru/spravochnik/biologiya/20-aminokislot-s-formulami.html
  • https://www.syl.ru/article/334934/aminokislot-nazvaniya-formulyi-znachenie-alanin-valin-serin-lizin-prolin-tirozin
  • https://bodybuilding-and-fitness.ru/sportpit/aminokisloty
  • https://zaryad-zhizni.ru/stroenie-osnovnyih-aminokislot/
  • https://Zaochnik.com/spravochnik/biologija/belki/20-aminokislot-s-formulami/
  • https://calorizator.ru/aminoacid

Ваша оценка?

Петр Иваныч
Петр Иваныч
Возможно этот человек ответит на ваши вопросы
Задать вопрос
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Всё о химии
Adblock
detector