Аминокислоты могут рассматриваться как производныекарбоновых кислот, в которых один или несколько атомовводорода заменены на аминные группы.
Физические свойства
По физическим свойствам аминокислоты резко отличаются от соответствующих кислот и оснований. Все они кристаллические вещества, лучше растворяются в воде, чем в органических растворителях, имеют достаточно высокие температуры плавления; многие из них имеют сладкий вкус. Эти свойства отчётливо указывают на солеобразный характер этих соединений. Особенности физических и химических свойств аминокислот обусловлены их строением — присутствием одновременно двух противоположных по свойствам функциональных групп: кислотной и основной. α-Аминокислоты являются амфотерными электролитами.
Классификация
По радикалу
- Неполярные: аланин, валин, изолейцин, лейцин, пролин,метионин, фенилаланин, триптофан
- Полярные незаряженные (заряды скомпенсированы) при pH=7:глицин, серин, треонин, цистеин, аспарагин, глутамин, тирозин
- Полярные заряженные отрицательно при pH=7: аспартат,глутамат
- Полярные заряженные положительно при pH=7: лизин, аргинин,гистидин
По функциональным группам
- Алифатические
- Моноаминомонокарбоновые: глицин, аланин, валин,изолейцин, лейцин
- Оксимоноаминокарбоновые: серин, треонин
- Моноаминодикарбоновые: аспартат, глутамат, за счёт второй карбоксильной группы несут в растворе отрицательный заряд
- Амиды моноаминодикарбоновых: аспарагин, глутамин
- Диаминомонокарбоновые: лизин, аргинин, несут в растворе положительный заряд
- Серосодержащие: цистеин, метионин
- Ароматические: фенилаланин, тирозин, триптофан, (гистидин)
- Гетероциклические: триптофан, гистидин, пролин
- Иминокислоты: пролин
По классам аминоацил-тРНК-синтетаз
- Класс I: валин, изолейцин, лейцин, цистеин, метионин, глутамат,глутамин, аргинин, тирозин, триптофан
- Класс II: глицин, аланин, пролин, серин, треонин, аспартат,аспарагин, гистидин, фенилаланин
Для аминокислоты лизин существуют аминоацил-тРНК-синтетазы обоих классов.
По путям биосинтеза
Пути биосинтеза протеиногенных аминокислот разноплановы. Одна и та же аминокислота может образовываться разными путями. К тому же совершенно различные пути могут иметь очень похожие этапы. Тем не менее, имеют место и оправданы попытки классифицировать аминокислоты по путям их биосинтеза. Существует представление о следующих биосинтетических семействах аминокислот: аспартата, глутамата, серина, пирувата и пентоз. Не всегда конкретную аминокислоту можно однозначно отнести к определённому семейству; делаются поправки для конкретных организмов и учитывая преобладающий путь. По семействам аминокислоты обычно распределяют следующим образом:
- Семейство аспартата: аспартат, аспарагин, треонин,изолейцин, метионин, лизин.
- Семейство глутамата: глутамат, глутамин, аргинин, пролин.
- Семейство пирувата: аланин, валин, лейцин.
- Семейство серина: серин, цистеин, глицин.
- Семейство пентоз: гистидин, фенилаланин, тирозин, триптофан.
Фенилаланин, тирозин, триптофан иногда выделяют в семейство шикимата.
По способности организма синтезировать из предшественников
- Незаменимые
Для большинства животных и человека незаменимыми аминокислотами являются: валин, изолейцин, лейцин,треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан
- Заменимые
Для большинства животных и человека заменимыми аминокислотами являются: глицин, аланин, пролин, серин,цистеин, аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, тирозин.
Классификация аминокислот на заменимые и незаменимые не лишена недостатков. К примеру, тирозин является заменимой аминокислотой только при условии достаточного поступления фенилаланина. Для больных фенилкетонурией тирозин становится незаменимой аминокислотой. Аргинин синтезируется в организме человека и считается заменимой аминокислотой, но в связи с некоторыми особенностями его метаболизма при определённых физиологических состояниях организма может быть приравнен к незаменимым. Гистидин также синтезируется в организме человека, но не всегда в достаточных количествах, потому должен поступать с пищей.
