Language
Country/Area
No result found
Khám phá bí mật của axit amin: Tại sao chỉ có 22 axit alpha-amino là khối xây dựng của sự sống?
Khi khám phá bản chất của sự sống, axit amin thường là trọng tâm nghiên cứu. Axit amin là các hợp chất hữu cơ chứa các nhóm chức năng axit amin và axit cacboxylic. Mặc dù có hơn 500 loại axit amin trong tự nhiên, nhưng chỉ có 22 loại axit amin-α được kết hợp thành protein sinh học trong cơ thể sống. Sự xuất hiện của các axit amin này đóng vai trò không thể thiếu trong sự hình thành và phát triển của sự sống.
Axit amin là nền tảng của sự sống và rất quan trọng đối với nguồn gốc của sự sống.
Có nhiều cách để phân loại axit amin, dựa trên vị trí nhóm chức của cấu trúc lõi của chúng (chẳng hạn như axit amin α, β, γ, v.v.), cũng như các đặc điểm như độ phân cực, ion hóa và loại chuỗi bên (chẳng hạn như như béo, không vòng, thơm, v.v.) Phân loại. Những axit amin này, phần còn lại của protein, tạo thành thành phần lớn thứ hai trong cơ bắp của con người và các mô khác, sau nước. Ngoài vai trò là khối xây dựng của protein, axit amin còn tham gia vào nhiều quá trình khác nhau, bao gồm vận chuyển và sinh tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh, và không thể đánh giá thấp vai trò của chúng.
Lịch sử của axit amin
Những khám phá đầu tiên về axit amin có từ đầu những năm 1800. Năm 1806, các nhà hóa học người Pháp Louis-Nicolas Vauquelin và Pierre Jean Robiquet đã phân lập được một hợp chất từ măng tây và đặt tên là Asparagine trở thành axit amin đầu tiên được phát hiện. Sau đó, cysteine, glycine và leucine tiếp tục được phát hiện. Cuối cùng, vào năm 1935, William Cumming Ross đã phát hiện ra taurine (Threonine) lần đầu tiên và thiết lập nhu cầu tối thiểu hàng ngày đối với các loại axit amin khác nhau.
Cấu trúc và tính chất của axit amin
Nói chung, công thức chung của axit α-amino là H2NCHRCOOH, trong đó R là nhóm thế hữu cơ. 22 axit amin này là khối xây dựng của protein tự nhiên và kết hợp với nhau để tạo thành nhiều loại peptide và protein. Các đặc tính của nhiều axit amin, chẳng hạn như tính phân cực, tính ưa nước hoặc tính kỵ nước, có tác động đáng kể đến sự hình thành và tương tác của các cấu trúc protein.
Trong các protein hòa tan trong nước, các gốc kỵ nước thường nằm ở bên trong protein, trong khi các chuỗi bên ưa nước lại tiếp xúc với dung dịch nước.
Các loại axit amin
Axit amin có thể được chia thành nhiều loại dựa trên độ phân cực của chuỗi bên của chúng, bao gồm chuỗi bên cực tích điện, chuỗi bên cực không tích điện và chuỗi bên kỵ nước. Đặc biệt, các axit amin tích điện như axit aspartic và axit glutamic thường nằm trên bề mặt protein, thúc đẩy khả năng hòa tan của chúng trong nước và hình thành các cầu muối duy trì cấu trúc protein.
Chức năng của axit amin
Axit amin không chỉ là khối xây dựng của protein mà còn đóng nhiều vai trò trong các quá trình sinh hóa. Ví dụ, chúng cũng rất quan trọng trong việc sản xuất chất dẫn truyền thần kinh. Một số axit amin, chẳng hạn như taurine và selenoine, được kết hợp vào protein thông qua các cơ chế tổng hợp đặc biệt, điều này cho thấy sự đa dạng của các axit amin và độ phức tạp của chúng trong sinh học.
Tóm tắt
Sự đa dạng của các axit amin cho phép chúng thích ứng với các chức năng và quá trình sinh học khác nhau, từ việc tổng hợp protein đến tác động đến các phản ứng hóa học sinh học, tất cả đều phản ánh tầm quan trọng của axit amin. Vậy tại sao thiên nhiên lại chọn 22 axit amin này làm đơn vị cơ bản của sự sống, trong khi các axit amin khác lại bị loại trừ? Phải chăng điều này hàm ý rằng việc lựa chọn axit amin có liên quan sâu sắc đến nguồn gốc sự sống?
