يتواجد عددٌ كبير من الأحماض الأمينية في الطبيعة تقسم إلى ثلاث مجموعات هي ألفا وبيتا وغاما، 20 حمضاً منها فقط تحتاجه الكائنات الحية ومن ضمنها الإنسان، وجميع الأحماض الأمينية العشرين تمتلك تركيبًا داخليًا مشتركًا، وتنتمي إلى مجموعة ألفا، التي ترتبط فيها ذرة الكربون المركزية برابطة تساهمية مع مجموعة أمينية( –NH
2) ورابطة تساهمية فردية مع ذرة هيدروجين، وذرة الكربون الطَّرفية ترتبط بمجموعة كاربوكسيل ( COOH )، حيث تكون العناصر الرئيسية المكوِّنة للأحماض الأمينية هي الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين.
الحمض الأميني
وحدة البناء الرئيسية في الكائنات الحية، وهي وحداتٌ عضويةٌ صغيرة الحجم، ترتبط مع بعضها في سلاسل قصيرة تسمى البيبتيد (المونومر)، أو في سلاسل طويلة غير متفرعة كبيرة الحجم وثقيلة الوزن تسمى بولي بيبتيد أو(البوليمر) وهو البروتين، تعمل بعض هذه البروتينات كإنزيمات أو أجسام مضادة أو توفر الدعم الهيكلي للجسم.
ينتج الجسم الأحماض الأمينية بثلاث طرق رئيسية: طريقة تحلل السكر لهضم السكريات، ودورة حمض السيتريك لهضم الدهون والكربوهيدرات، ومسار فوسفات البنتوز أثناء عملية التمثيل الضوئي في النباتات.
تركيب الحمض الأميني في الجسم
الجلوتامات والجلوتامين حمضان أمينيان أساسيان في امتصاص النيتروجين والأمونيا، لتبدأ عملية إنتاج الأحماض الأمينية الضرورية للجسم، ثم يعتمد تكوين الحمض الأميني بعد ذلك على تكوين حمض ألفا كيتو المناسب، ثم ينتقل إلى تكوين الحمض الأميني المطلوب.
يتركب الحمض الأميني من ذرة كربون مركزية ترتبط بروابط تساهمية مع الهيدروجين ومجموعة الأمين وذرة كربون أخرى ترتبط بمجموعة كاربوكسيل ومجموعة جانبية تميز كل حمض عن الآخر، ويتم تقسيم الأحماض الأمينية حسب التّشابه في تركيب المجموعات الجانبية إلى:
المجموعات العطرية: الأحماض الأمينية التي تكون فيها المجموعة الجانبية حَلَقية: مثل(هيستيدين، فينيل ألانين، تريبتوفان، تيروسين) وهي من الأحماض الأساسية التي يحصل عليها الجسم من الغذاء ولايمكن تصنيعها داخل الجسم.
أحماض أمينية حمضية: تعمل في الوسط الحمضي لجسم الإنسان الذي تبلغ قيمته (pH=7.4)
أنواع الأحماض الأمينية
أحماض أساسية: عددها 9 ويحصل عليها الجسم من الغذاء، ولا يمكن تصنيعها داخل الجسم وهي هيستيدين، فينيل ألانين، تريبتوفان، ثريونين، ايسوليوسين، لايسين، ميثيونين، فالين
أحماض غير أساسية: عددها 11 يمكن تصنيعها داخل الجسم وهي ألانين، أراجينين، أسباراجين، أسباراتيك أسيد، سايستين، جلوتاميك أسيد، جلوتامين، جلايسين، برولاين، سيرين، تايروسين.
الأحماض الأمينية الأساسية المشروطة
هي أحماض غالبا غيرأساسية ويصنعها الجسم بنفسه، إلا في حال المرض أو الضغط أوالتوتر، وفي هذه الحالة يحتاج الجسم إلى مصدر تزويد خارجي لها، وهذه الأحماض هي: أراجينين، سيستين، جلوتامين، جلايسين، برولاين، سيرين، تيروسين، الأورنيثين.
تصنيف الأحماض الأمينية
تُصنف الأحماض الأمينية إلى أربع فئات بناءً على تغيّر المجموعة الجانبية:
- أحماض أمينية قطبية.
- أحماض أمينية غير قطبية.
- أحماض أمينية سالبة الشحنة.
- أحماض أمينية موجبة الشحنة.
الأحماض الأمينية والبروتينات
إن تسلسل الأحماض الأمينية هو الذي يحدد الشكل والوظيفة البيولوجية للبروتين بالإضافة إلى خصائصه الفيزيائية والكيميائية، فعلى سبيل المثال أبسط بروتين هو هرمون الأنسولين، الذي يحتوي على 51 من الأحماض الأمينية، مع وجود 20 نوعٍ من الأحماض الأمينية المختلفة للاختيار من بينها، ينتج عدد كبير جداً من البروتينات نتيجة اختلاف التوزيع والاحتمالات لتسلسل البروتين.
