Aminosäuren

Aminosäuren sind Carbonsäuren, bei denen an Kohlenstoff gebundene Wasserstoffatome durch eine Aminogruppe ausgetauscht wurden. Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine. Die lebensnotwendigen Aminosäuren sind z.B. Lysin, Threonin und Methionin. Die einfachste Aminosäure ist die Aminoessigsäure (Glycin).

Von den Aminosäuren gehören 20 zu den Bausteinen der Proteine. Bei den Aminosäuren sind Amino- und Carboxylgruppe an das gleiche Kohlenstoffatom gebunden. Zu ihnen zählen Alanin, Arginin, Asparagin, Cystein, Glutaminsäure, Glutamin, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin. Für diese Säuren gilt die allgemeine Formel Wie aus der Formel hervorgeht, hängt an dem C-Atom eine weitere Gruppe, die meist mit einem R abgekürzt wird. Nur durch die Zusammensetzung dieser Gruppe unterscheiden sich die genannten 20 Aminosäuren. Bei der einfachsten Aminosäure Glycin steht das R für ein einziges Wasserstoffatom. Die anderen Aminosäuren haben größere, komplizierte organische Reste, die u. a. Kohlenstoff- und Wasserstoffatome, aber auch zusätzlich noch Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatome enthalten können. Wenn in einer lebenden Zelle ein Protein (von griech. = erster, vorderster, wichtigster) übliche Bezeichnung für einen einfachen Eiweißkörper, der nur aus Aminosäuren aufgebaut ist. Proteine spielen gebildet wird, reagiert die Carboxylgruppe einer Aminosäure mit der Aminogruppe einer anderen Aminosäure, wobei eine so genannte Peptidbindung entsteht. Die Carboxylgruppe der zweiten Aminosäure reagiert entsprechend mit der Aminogruppe einer dritten Säure Säuren sind im engeren Sinne alle Verbindungen, die in der Lage sind, Protonen (H+) an einen Reaktionspartner zu übertragen – usw., bis eine lange Kette vorliegt. Dieses kettenähnliche Molekül kann zwischen 50 und einige hundert Untereinheiten aus je einer Aminosäure enthalten; man spricht hier von einem Polypeptid Siehe Aminosäuren, siehe Peptide. . Ein Protein kann aus einer einzelnen oder aus mehreren Polypeptidketten bestehen. In einem Organismus werden Proteine nach einer bestimmten Vorschrift gebildet, die in den Nucleinsäuren, also im genetischen Material einer Zelle, enthalten ist. Diese Vorschriften legen fest, in welcher Reihenfolge die jeweiligen Aminosäuren für das entsprechende Protein zu verknüpfen sind. Die R-Gruppen der Aminosäure-Untereinheiten bestimmen die Gestalt des Proteinmoleküls und seine chemischen Eigenschaften. Aus den lediglich 20 Aminosäuren kann eine außerordentlich große Vielfalt von Proteinen hervorgehen. In den Zellen werden aus den jeweiligen Aminosäuren auch andere Produkte gebildet, darunter Hormone Körpereigene Wirkstoffe, die in endokrinen Drüsen gebildet werden oder in bestimmten Zellarten oder Geweben entstehen (Gewebshormone) und die in spezifischer und Pigmente. Außerdem wirken einige der 20 genannten Aminosäuren als notwendige Vermittler beim Stoffwechsel in den Zellen. Die meisten Pflanzen und Mikroorganismen Mikroorganismen stellen die Wurzel des „Stammbaums des Lebens“ auf der Erde dar. Sie produzieren etwa zwei Drittel der gesamten Biomasse können die für ihr Wachstum erforderlichen Aminosäuren aus anorganischen Verbindungen bilden. Dagegen müssen Tiere und auch der Mensch einige dieser Aminosäuren mit der Nahrung aufnehmen; diese werden als essentielle Aminosäuren bezeichnet. Beim Menschen sind dies Lysin, Tryptophan, Valin, Histidin, Leucin, Isoleucin, Phenylalanin, Threonin, Methionin und Arginin. Sie sind in ausreichenden Mengen in proteinreichen tierischen Nahrungsmitteln vorhanden, aber auch in bestimmten Kombinationen pflanzlicher Proteine. Außer den Aminosäuren, aus denen Proteine hervorgehen, kommen in der Natur mehr als 150 andere Aminosäuren vor, darunter einige, bei denen Amino- und Carboxylgruppen an verschiedene Kohlenstoffatome gebunden sind. Man findet solche eher ungewöhnlichen Aminosäuren in Pilzen und in höheren Pflanzen.