Aminosyrer er organiske molekyler som, når de er koblet sammen med andre aminosyrer, danner en protein. Aminosyrer er essensielle for livet fordi proteinene de danner er involvert i praktisk talt alle celle funksjoner. Noen proteiner funksjon som enzymer, noen som antistoffene, mens andre gir strukturell støtte. Selv om det finnes hundrevis av aminosyrer i naturen, er proteiner konstruert fra et sett med 20 aminosyrer.
Alle aminosyrer har alfa-karbon bundet til et hydrogenatom, karboksylgruppe og aminogruppe. "R" -gruppen varierer mellom aminosyrer og bestemmer forskjellene mellom disse proteinmonomerer. Aminosyresekvensen til et protein bestemmes av informasjonen som finnes i cellen genetisk kode. Den genetiske koden er sekvensen til nukleotidbaser i nukleinsyrer (DNA og RNA) som koder for aminosyrer. Disse gen koder bestemmer ikke bare rekkefølgen på aminosyrer i et protein, men de bestemmer også proteinets struktur og funksjon.
Aminosyrer kan klassifiseres i fire generelle grupper basert på egenskapene til "R" -gruppen i hver aminosyre. Aminosyrer kan være polare, ikke-polare, positivt ladede eller negativt ladede. Polare aminosyrer har "R" -grupper som er
hydrofil, noe som betyr at de søker kontakt med vandige løsninger. Ikke-polare aminosyrer er det motsatte (hydrofobe) ved at de unngår kontakt med væske. Disse interaksjonene spiller en viktig rolle i proteinfolding og gir proteiner deres 3D-struktur. Nedenfor er en liste over de 20 aminosyrene gruppert etter deres "R" gruppeegenskaper. De ikke-polare aminosyrene er hydrofobemens de resterende gruppene er hydrofile.Mens aminosyrer er nødvendige for livet, kan ikke alle av dem produseres naturlig i kroppen. Av 20 aminosyrer, 11 kan produseres naturlig. Disse ikke-essensielle aminosyrer er alanin, arginin, asparagin, aspartat, cystein, glutamat, glutamin, glycin, prolin, serin og tyrosin. Med unntak av tyrosin syntetiseres ikke-essensielle aminosyrer fra produkter eller mellomprodukter av viktige metabolske veier. For eksempel er alanin og aspartat avledet fra stoffer produsert under cellulær respirasjon. Alanin er syntetisert fra pyruvat, et produkt av glykolyse. Aspartat er syntetisert fra oksaloacetat, et mellomprodukt av sitronsyresyklus. Seks av de ikke-essensielle aminosyrene (arginin, cystein, glutamin, glycin, prolin og tyrosin) blir vurdert betinget vesentlig som kosttilskudd kan være nødvendig i løpet av en sykdom eller hos barn. Aminosyrer som ikke kan produseres naturlig kalles essensielle aminosyrer. De er histidin, isoleucin, leucin, lysin, metionin, fenylalanin, treonin, tryptofan og valin. Essensielle aminosyrer må anskaffes gjennom kosthold. Vanlige matkilder for disse aminosyrene inkluderer egg, soyaprotein og sik. I motsetning til mennesker, planter er i stand til å syntetisere alle 20 aminosyrene.
Proteiner produseres gjennom prosessene til DNA-transkripsjon og oversettelse. Ved proteinsyntese blir DNA først transkribert eller kopiert til RNA. Det resulterende RNA-transkriptet eller messenger-RNA (mRNA) blir deretter oversatt til å produsere aminosyrer fra den transkriberte genetiske koden. organeller kalt ribosomer og et annet RNA-molekyl kalt overføre RNA hjelp til å oversette mRNA. De resulterende aminosyrene forbindes sammen gjennom dehydratiseringssyntese, en prosess der det dannes en peptidbinding mellom aminosyrene. EN polypeptidkjede dannes når et antall aminosyrer er bundet sammen av peptidbindinger. Etter flere modifikasjoner blir polypeptidkjeden et fullt fungerende protein. En eller flere polypeptidkjeder vridd i en 3D-struktur danner a protein.
Mens aminosyrer og proteiner spiller en viktig rolle i overlevelsen av levende organismer, er det andre biologiske polymerer som også er nødvendige for normal biologisk funksjon. Sammen med proteiner, karbohydrater, lipider, og nukleinsyrer utgjør de fire hovedklassene av organiske forbindelser i levende celler.