Asam amino adalah zat organik yang mengandung setidaknya satu gugus amino (-NH2) dan setidaknya satu gugus asam, yang selalu merupakan gugus karboksil (-COOH) kecuali dalam kasus taurin (yaitu -S3H). Dengan cara ini, rumus struktural umum dapat dibuat untuk semua asam amino, yang dapat kita lihat pada gambar. Di dalamnya R adalah rantai samping yang berbeda untuk setiap asam amino.
Penting untuk dicatat bahwa karbon yang ditandai sebagai α pada gambar adalah karbon asimetris (itu terkait dengan empat radikal berbeda) dalam semua asam amino kecuali glisin. Ini berarti bahwa semua asam amino memiliki sifat aktivitas optik (ketika mereka berada dalam larutan mereka menyimpang bidang cahaya terpolarisasi ke kiri atau ke kanan), lebih sedikit glisin. Hanya asam amino kidal, L, yang merupakan bagian dari protein.
Sifat penting lain dari asam amino adalah asam amfoter. Ini berarti bahwa ketika dilarutkan dalam air berair, asam amino dapat terionisasi sebagai asam ketika pH basa, sebagai basa ketika pH bersifat asam, atau sebagai asam dan basa sekaligus pada saat pH netral.
Tubuh Anda tidak dapat berfungsi tanpa protein, dan untuk membangun semua protein penting, tubuh Anda membutuhkan asam amino. Pelajari apa itu asam amino dan apa saja jenis mereka dalam artikel berikut ini.
Pengertian dan Struktur Asam Amino
Asam amino merupakan kelompok produk netral yang jelas dibedakan dari senyawa alami lainnya secara kimia, terutama karena sifat amfolitiknya, dan secara biokimia, terutama karena perannya sebagai konstituen protein.
Asam amino adalah asam karboksilat yang mengandung gugus amino primer alifatik dalam posisi α pada gugus karboksil dan dengan stereokimia yang khas.
Protein di biosintesis dari 20 asam amino dalam suatu sistem yang melibatkan kontrol genetik yang ketat. Jadi, asam amino adalah unit dasar protein.
Lebih dari 300 asam amino ditemukan di alam tetapi hanya 20 asam amino yang standar dan ada dalam protein karena dikodekan oleh gen. Asam amino lainnya adalah asam amino termodifikasi dan disebut asam amino non protein.
Beberapa residu dimodifikasi setelah protein telah disintesis oleh modifikasi posttranslasional; yang lain adalah asam amino yang ada dalam organisme hidup tetapi bukan sebagai konstituen protein.
Tubuh manusia memiliki ribuan protein yang berbeda, yang semuanya diperlukan untuk tetap hidup dan sehat. Asam amino adalah blok bangunan protein. Ada 20 asam amino yang berbeda di alam. Semua asam amino termasuk lima bagian dasar:
- Pusat atom karbon
- atom hidrogen
- Gugus amino (NH2): terdiri dari atom nitrogen dan dua atom hidrogen
- Gugus karboksil (COOH): terdiri dari atom karbon, dua atom oksigen, dan satu atom hidrogen
- Gugus-R atau rantai samping: terdiri dari berbagai atom
Gugus-R (rantai samping) komposisi masing-masing asam amino sangat bervariasi karena ini adalah bagian dari asam amino yang membuatnya unik. Masing-masing dari 20 asam amino memiliki struktur rantai samping yang berbeda. Rantai samping mengandung atom oksigen terutama hidrogen, dan karbon. Beberapa asam amino memiliki atom belerang atau nitrogen dalam mereka Gugus-R. Struktur dua asam amino dan rantai samping mereka adalah sebagai berikut:
Tabel di bawah ini menunjukkan nama, singkatan, dan rantai samping yang membuat untuk setiap asam amino.
|
Asam Amino |
Singkatan |
Gugus- R |
| Alanine | Ala | CH3 |
| Arginine | Arg | HN=C(NH2)-NH-(CH2)3 |
| Asparagine | Asn | H2N-CO-CH2 |
| Aspartic acid | Asp | HOOC-CH2 |
| Cysteine | Cys | HS-CH2 |
| Glutamic acid | Glu | HOOC-(CH2)2 |
| Glutamine | Gln | H2N-CO-(CH2)2 |
| Glycine | Gly | H |
| Histidine | His | NH-CH=N-CH=C-CH2 |
| Isoleucine | Ile | CH3-CH2-CH(CH3) |
| Leucine | Leu | (CH3)2-CH-CH2 |
| Lysine | Lys | H2N-(CH2)4 |
| Methionine | Met | CH3-S-(CH2)2 |
| Phenylalanine | Phe | C6H5-CH2 |
| Proline | Pro | (CH2)3 |
| Serine | Ser | HO-CH2 |
| Threonine | Thr | CH3-CH(OH) |
| Tryptophan | Trp | C6H4-NH-CH=C-CH2 |
| Tyrosine | Tyr | HO-C6H4-CH2 |
| Valine | Val | (CH3)2-CH |
Jenis Asam Amino
Beberapa asam amino dianggap asam amino esensial, yang berarti bahwa tubuh kita tidak dapat membuat mereka. Kita harus mendapatkan asam amino esensial dari makanan yang kita makan.
Asam amino nonesensial adalah asam amino yang tubuh kita dapat mensintesis terlepas dari apa yang kita makan. Pada manusia ada sepuluh asam amino nonesensial dan sepuluh esensial. Namun, arginin adalah jenis kasus khusus. Orang dewasa dapat sintesis arginin, tetapi bayi tidak bisa. Jadi arginin adalah asam amino esensial hanya untuk bayi.
|
Asam Amino Esensial |
Asam Amino Nonesensial |
| Arginine | Alanine |
| Histidine | Asparagine |
| Isoleucine | Aspartic acid |
| Leucine | Cysteine |
| Lysine | Glutamic acid |
| Methionine | Glutamine |
| Phenylalanine | Glycine |
| Threonine | Proline |
| Tryptophan | Serine |
| Valine | Tyrosine |
Sebagian besar protein yang ditemukan pada hewan mengandung semua asam amino esensial, sehingga mudah untuk mendapatkan mereka dari makanan Anda jika Anda makan produk hewani. Jika Anda seorang vegetarian, itu adalah sedikit lebih sulit untuk mendapatkan semua asam amino yang dibutuhkan tubuh Anda. Hal ini karena protein nabati sebagian besar hilang sedikit asam amino esensial. Anda hanya harus makan berbagai tanaman yang berbeda untuk memastikan Anda mendapatkan semua asam amino esensial.
Sifat fisik asam amino
- Asam amino tidak berwarna, padatan kristal.
- Semua asam amino memiliki titik leleh tinggi lebih dari 200o
- Kelarutan: Mereka larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dan larut dengan kesulitan dalam metanol, etanol, dan propanol. Kelompok asam amino R dan pH pelarut berperan penting dalam kelarutan.
- Pada pemanasan ke suhu tinggi, mereka terurai.
- Semua asam amino (kecuali glisin) aktif secara optik.
- Pembentukan ikatan peptida: Asam amino dapat terhubung dengan ikatan peptida yang melibatkan gugus amino dan karboksilat mereka. Ikatan kovalen terbentuk antara gugus alfa-amino dari satu asam amino dan gugus alfa-karboksil dari ikatan -CO-NH-ikatan lainnya. Ikatan peptida bersifat planar dan sebagian bersifat ionik.
Sifat kimia asam amino
Sifat Ion zwitter
Ion zwitter adalah molekul dengan gugus fungsi, di mana setidaknya satu memiliki positif dan satu memiliki muatan listrik negatif. Muatan bersih seluruh molekul adalah nol. Asam amino adalah contoh ion zwitter yang paling terkenal. Mereka mengandung gugus amina (basa) dan gugus karboksilat (asam). Gugu -NH2 adalah basa yang lebih kuat, sehingga mengambil H + dari kelompok -COOH untuk meninggalkan ion zwitter. Ion zwitter (netral) adalah asam amino bentuk biasa yang ada dalam larutan.
Sifat amfoterik
Asam amino bersifat amfoterik yang bertindak sebagai asam dan basa karena karena dua gugus amina dan karboksilat yang ada.
Uji Ninhidrin
Ketika 1 ml larutan Ninhidrin ditambahkan ke dalam larutan protein 1 ml dan dipanaskan, pembentukan warna ungu menunjukkan adanya asam α-amino.
Uji xantoprotein
Uji xanthoproteic dilakukan untuk mendeteksi asam amino aromatik (tirosin, triptofan, dan fenilalanin) dalam larutan protein. Nitrasi radikal benzoid hadir dalam rantai asam amino terjadi karena reaksi dengan asam nitrat, memberikan larutan warna kuning.
Reaksi dengan reagen Sanger
Pereaksi Sanger (1-fluoro-2, 4-dinitrobenzene) bereaksi dengan gugus amino bebas dalam rantai peptida dalam media alkali ringan dalam kondisi dingin.
Reaksi dengan asam nitrat
Asam nitrat bereaksi dengan gugus amino untuk membebaskan nitrogen dan membentuk hidroksil yang sesuai.
Fungsi
Asam amino esensial, sebagai bagian dari protein, memiliki fungsi yang berkaitan dengan karakter plastik murni struktural atau protein. Yaitu, regenerasi jaringan, perbaikan luka, partisipasi dalam pertumbuhan dan perkembangan, adalah fungsi global yang penting yang dihubungkan dengan asam amino.
Lebih konkret beberapa fungsi dari asam amino esensial, kami dapat menyebutkan:
- Leusin: digunakan dalam regenerasi otot dan tulang. Ini juga mengontrol glukosa darah (jumlah glukosa darah) dan terkait dengan masalah hormon, khususnya meningkatkan jumlah hormon pertumbuhan.
- Isoleusin: Seperti leusin, secara langsung berhubungan dengan perbaikan otot, tulang, dan jaringan kulit. Selain itu, ia berpartisipasi dalam pembentukan hemoglobin. Ini juga terkait dengan kontrol glikemik.
- Metionin: ia memiliki aksi antioksidan dan itu menyiratkan bahwa ia mencegah beberapa faktor risiko kardiovaskular. Ini juga digunakan dalam pengobatan beberapa patologi mental.
- Lisin: berpartisipasi dalam pembentukan kolagen, elemen dasar dalam sendi. Ini juga terkait dengan metabolisme kalsium dan pembentukan antibodi, yang memperkuat sistem kekebalan tubuh.
- Valine: berkolaborasi dalam perbaikan dan pemeliharaan otot. Ini juga digunakan dalam metabolisme hati beberapa nutrisi.
- Fenilalanin: berpartisipasi dalam pembentukan neurotransmiter yang merangsang sinaps saraf. Hal ini terkait dengan beberapa efek positif pada tingkat peningkatan mood, kemampuan berkonsentrasi dan belajar dengan stimulasi sistem sarafnya. Juga, kemungkinan penggunaannya dalam penyakit mental seperti Parkinson atau Alzheimer sedang dipelajari.
- Triptofan: bertindak gugup sebagai relaksan tubuh dan memfasilitasi rekonsiliasi tidur. Selain itu, ia mengontrol sensasi nafsu makan. Ini memiliki fungsi tertentu yang berlawanan dengan fenilalanin. Ini digunakan dalam pengobatan hiperaktif.
- Threonine: ini memiliki efek besar pada metabolisme lemak dan juga membantu dalam pembuatan kolagen.
Ringkasan
Asam amino merupakan molekul yang digunakan untuk membangun protein. Semua asam amino memiliki atom karbon pusat dikelilingi oleh atom hidrogen, gugus karboksil (COOH), gugus amino (NH2), dan Group-R. Ini adalah Group-R atau rantai samping yang berbeda antara 20 asam amino. Asam amino esensial adalah mereka yang tubuh Anda tidak dapat membuat. Tubuh Anda dapat membuat asam amino nonesensial.