Language
Country/Area
No result found
Câu chuyện đằng sau protein: Bạn có biết axit amin liên kết với nhau như thế nào để tạo thành chuỗi polypeptide không?
Cơ bản của sự sống có một nhóm hợp chất hữu cơ được gọi là axit amin. Những hợp chất này không chỉ là khối xây dựng của protein mà còn là chìa khóa quan trọng để truy tìm nguồn gốc của sự sống. Làm thế nào các cấu trúc của axit amin được kết nối để tạo thành polypeptide không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn tiết lộ bí ẩn của sự sống.
Axit amin là rượu được cấu tạo từ các nhóm chức axit amin và axit cacboxylic. Chúng đóng vai trò không thể thiếu trong cấu tạo nên protein.
Trong khi có hơn 500 axit amin tồn tại trong tự nhiên, chỉ có 22 axit alpha-amino được đưa vào mã di truyền của sự sống. 22 axit amin này tạo thành khối xây dựng cơ bản của tất cả các protein. Loại axit amin này có thể được phân loại thành dạng cực, kỵ nước, tích điện và các dạng khác dựa trên loại và tính chất của chuỗi bên của nó. Cấu trúc của các protein như collagen, enzyme hay kháng thể đều có liên quan chặt chẽ với các axit amin này.
Lịch sử của axit amin
Việc phát hiện ra axit amin có từ thế kỷ 19. Năm 1806, các nhà hóa học người Pháp Louis-Nicolas Vaclin và Pierre-Jean Robiquette lần đầu tiên chiết xuất được một hợp chất gọi là axit aspartic từ măng tây, trở thành axit amin đầu tiên được phát hiện. Trong những năm tiếp theo, các axit amin khác, chẳng hạn như glycine, leucine, v.v., lần lượt được phát hiện và William Cumming Ross đã phát hiện ra axit amin-serine phổ biến mới nhất vào năm 1935 và xác định tất cả các nhu cầu tối thiểu hàng ngày về axit amin.
"Sự thống nhất trong phân loại hóa học của các axit amin được công nhận vào năm 1865, nhưng không có tên cụ thể nào được xác định."
Cấu trúc của axit amin
Công thức chung của axit amin là H2NCHRCOOH, trong đó R là nhóm thế hữu cơ. Carbon bên cạnh cấu trúc này được gọi là α-carbon Ngoại trừ glycine, các α-carbon của tất cả các axit amin protein đều là các đồng phân lập thể. Cấu hình hình học của các axit amin này đóng một vai trò quan trọng trong việc gấp và hoạt động của protein.
Vai trò của axit amin
Trong hóa sinh, axit amin có chức năng đa dạng. Axit amin có thể hình thành chuỗi polypeptide hoặc protein thông qua phản ứng ngưng tụ, nhưng các liên kết este được tạo ra trong quá trình này cũng chứng tỏ tính không thể thay thế của chúng trong chức năng tế bào. Nói chung, các axit amin được kết nối thông qua một phương pháp liên kết chung gọi là "liên kết peptide", đây là một quá trình trong đó nhóm amin của một axit amin phản ứng với nhóm carboxyl hydroxyl của một axit amin khác. Mối liên hệ này không chỉ giới hạn ở việc hình thành các polypeptide mà còn tiếp tục tham gia vào các quá trình sinh học khác nhau, chẳng hạn như truyền và tổng hợp các chất dẫn truyền thần kinh.
“Sự gấp nếp của protein là một cấu trúc ba chiều được hình thành bằng cách kéo các axit amin. Quá trình này cho thấy sự phức tạp của sự sống.”
Trong số đó, chuỗi bên của một số axit amin được chia thành chuỗi bên cực tích điện, chuỗi bên cực không tích điện và chuỗi bên kỵ nước. Những đặc điểm này ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc và sự tương tác của protein. Ví dụ, chuỗi bên tích điện có xu hướng nằm trên bề mặt protein, giúp chúng hòa tan trong nước, trong khi chuỗi bên kỵ nước có xu hướng kết tụ bên trong protein, tạo thành cấu trúc ổn định.
Tóm tắt
Kể từ khi axit amin được phát hiện lần đầu tiên, chúng đã đóng một vai trò trong sự phát triển của khoa học sinh học. Là nền tảng của protein, chúng không chỉ tham gia vào việc hình thành cấu trúc mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh các quá trình sinh học. Làm thế nào những phân tử nhỏ này kết hợp về mặt hóa học để bắt đầu các quá trình sống hoặc cách chúng hoạt động trong bất kỳ sinh vật nào là những câu hỏi đáng được khám phá thêm.
Khi nghĩ về quá trình liên kết các axit amin thành polypeptide, bạn có bao giờ nghĩ đằng sau điều này có bao nhiêu bí ẩn của sự sống chưa?
