الأحماض الأمينية هي الأساس للبروتينات التي تتحكم عمليا في جميع العمليات الخلوية داخل الجسم، وتعتبر أدوار البروتينات حاسمة لوظيفة وبنية وتنظيم الأنسجة والأعضاء، ويوجد هناك 20 من الأحماض الأمينية التي تشكل مجموعة واسعة من التنوع الكيميائي في البروتينات المعروفة المختلفة.
الأحماض الأمينية
المجموعات الوظيفية الكربوكسيلية والأمينية كلاهما مكونان موجودان في الأحماض الأمينية، وعندما ترتبط مجموعة أمينية مباشرة بكربون ألفا، فإن الحمض الأميني يسمى (حمض ألفا أميني)، وفي كل حمض أميني ألفا يوجد كربون ألفا مرتبط بمجموعة كربوكسيلية ومجموعة أمينية وذرة هيدروجين ومجموعة R التي ترمز إلى كيان فريد لكل حمض أميني.
ويمكن تصنيف الأحماض الأمينية إلى ثلاث مجموعات عامة: الأحماض الأمينية الأساسية، الأحماض الأمينية غير الأساسية، الأحماض الأمينية الشرطية، وقد سميت الأحماض الأمينية الأساسية لأنها لا يمكن أن يصنعها الجسم؛ وهذا على النقيض من الأحماض الأمينية غير الأساسية.
في حين أن جميع الأحماض الأمينية أكثر أو أقل أهمية بالنسبة للوظائف الفسيولوجية، فإن الأحماض الأمينية المشروطة ضرورية فقط خلال أوقات معينة، مثل فترات المرض أو الإجهاد، وتشارك العديد من المسارات البيوكيميائية في التخليق الحيوي للأحماض الأمينية، والتي تشمل تجميع الأحماض الأمينية من السلائف الأخرى.
ويتم الحصول على الأحماض الأمينية من انهيار البروتينات في عمليات مثل هضم الطعام، ويتمثل أحد الاختلافات الرئيسية بين التخليق الحيوي للأحماض الأمينية وتلك التي تتضمن جزيئات أخرى، مثل الكربوهيدرات أو الدهون، في أن تخليق الأحماض الأمينية يدمج النيتروجين في العملية.
مصدر النيتروجين
مصدر النيتروجين يعتبر جزء أساسي من تصنيع الأحماض الأمينية، ويعد الجلوتامين والجلوتامات مصادر رئيسية للنيتروجين في الحيوانات، ويتم تنظيمهما بواسطة ثنائي ديناميكي من الإنزيمات، سينثيز الجلوتامين ونزع الهيدروجين الجلوتامات على التوالي، ومن أجل الحصول على مجموعة ألفا الأمينية.
في معظم الأحماض الأمينية، تحدث عملية انتقال بين الغلوتامات ومستقبل ألفا كيتو، الأمونيا وألفا كيتوجلوتارات، وبمساعدة إنزيم الجلوتامات ديهيدروجينيز، مطلوبان لتخليق الغلوتامات.
