20 амінокислот: формули, таблиця, назви

Ні для кого не секрет, що людині для підтримки життєдіяльності на високому рівні необхідний білок – своєрідний будівельний матеріал для тканин організму; до складу білків входять 20 амінокислот, назви яких навряд чи щось скажуть звичайному офісному працівнику. Кожна людина, особливо якщо говорити про жінок, хоч раз чула про колаген і кератину – це протеїни, які відповідають за зовнішній вигляд нігтів, шкіри і волосся.

• Амінокислоти – що це таке?
• Замінені амінокислоти
• Амінокислоти, не здатні до синтезу в організмі, – незамінні
• Інші методи класифікації пептидів
• 20 амінокислот: формули (таблиця)
• Амінокислоти: участь у життєдіяльності клітини
• Групи продуктів харчування з найбільшим вмістом АМК
• Брак амінокислот при вегетаріанстві
• Яку кількість амінокислот потрібно споживати в день
• Вплив пептидів на якість життя звичайної людини
• Амінокислоти і спорт
• Що відбувається з організмом людини при нестачі або надлишку амінокислот

Амінокислоти – що це таке?

Амінокислоти (або ж амінокарбонові кислоти; АМК; пептиди) – органічні сполуки, на 16% складаються з амінів – органічних похідних амонію, – що відрізняє їх від вуглеводів і ліпідів. Вони беруть участь у біосинтезі білка організмом: у травній системі під впливом ферментів всі білки, що надходять з їжею, руйнуються до АМК. Всього в природі існує близько 200 пептидів, але в побудові організму людини беруть участь всього 20 основних амінокислот, які підрозділюються на замінені і незамінні; іноді зустрічається і третій вид – напівзамінні (умовно замінювані).

Замінені амінокислоти

Замінимими називають ті амінокислоти, які як споживаються з продуктами харчування, так і відтворюються безпосередньо в тілі людини з інших речовин.

• Аланін – мономер великої кількості біологічних сполук і білків. Здійснює один з чільних шляхів глюкогенезу, тобто в печінці перетворюється на глюкозу, і навпаки. Високоактивний учасник метаболічних процесів в організмі.
• Аргінін – АМК, здатна синтезуватися в організмі дорослого, але не здатна до синтезу в тілі дитини. Сприяє виробленню гормонів росту та інших. Єдиний переносник азотистих сполук в організмі. Сприяє збільшенню м’язової маси та зменшенню жирової.
• Аспарагін – пептид, який бере участь в азотному обміні. Під час реакції з ферментом аспарагіназою відщеплює амоніак і перетворюється на аспарагінову кислоту.
• Аспарагінова кислота – бере участь у створенні імуноглобуліну, деактивує аміак. Необхідний при збоях у роботі нервової та серцево-судинної систем.
• Гістидін – використовується для профілактики та лікування хвороб ЖКТ; надає позитивну динаміку при боротьбі зі СНІДом. Уберігає організм від згубного впливу стресу.
• Гліцин – нейромедіаторна амінокислота. Застосовується як м’який заспокійливий і антидепресивний засіб. Посилює дію деяких ноотропних препаратів.
• Глутамін – у великому обсязі входить до складу гемоглобіну. Активатор процесів відновлення тканин.
• Глутамінова кислота – має нейромедіаторну дію, а також стимулює метаболічні процеси в ЦНС.
• Пролин – є одним зі складових практично всіх протеїнів. Їм особливо багаті еластин і колаген, що відповідають за еластичність шкіри.
• Серін – АМК, що міститься в нейронах головного мозку, а також сприяє виділенню великої кількості енергії. Є похідною гліцину.
• Тирозин – складова тканин тварин і рослин. Може відтворюватися з фенілаланіну під дією ферменту фенілаланінгідроксилази; зворотного процесу не відбувається.
• Цистеїн – один з компонентів кератину, що відповідає за пружність і еластичність волосся, нігтів, шкіри. Ще він є антиоксидантом. Може вироблятися з серіна.

Амінокислоти, не здатні до синтезу в організмі, – незамінні

Незамінними амінокислотами називають ті, які не здатні генеруватися в організмі людини і здатні чинити тільки з продуктами харчування.

• Валін – АМК, яка міститься практично у всіх білках. Підвищує координацію м’язів і знижує чутливість організму до температурних перепадів. Підтримує гормон серотонін на високому рівні.
• Ізолейцин – природний анаболік, який у процесі окислення насичує енергією м’язову і мозкову тканини.
• Лейцин – амінокислота, яка покращує метаболізм. Є своєрідним «будівельником» структури білка.
• Ці три АМК входять в так званий комплекс BCAA, особливо затребуваний серед спортсменів. Речовини цієї групи виступають як джерело для збільшення обсягу м’язової маси, зменшення жирової маси і підтримки хорошого самопочуття при особливо інтенсивних фізичних навантаженнях.
• Лізін – пептид, який прискорює регенерацію тканин, вироблення гормонів, ферментів і антитіл. Відповідає за міцність судин, міститься в м’язовому білку і колагені.
• Метіонін – проймає участь у синтезі холіна, брак якого може призвести до посиленого накопичення жиру в печінці.
• Треонін – надає еластичність і силу сухожиллям. Дуже позитивно впливає на серцевий м’яз і зубну емаль.
• Триптофан – підтримує емоційний стан, оскільки в організмі перетворюється на серотонін. Незамінний при депресіях та інших психологічних розладах.
• Фенілаланін – покращує зовнішній вигляд шкіри, нормалізуючи пігментацію. Підтримує психологічне благополуччя, покращуючи настрій і привносячи ясність у мислення.

Інші методи класифікації пептидів

З наукового боку 20 незамінних амінокислот підрозділяють, ґрунтуючись на полярності їхнього бічного ланцюга, тобто радикалів. Таким чином, виділяються чотири групи: неполярні, полярні (але не мають заряду), позитивно заряджені і негативно заряджені.

Неполярними є: валін, аланін, лейцин, ізолейцин, метіонін, гліцин, триптофан, фенілаланін, пролин. У свою чергу, до полярних, які мають негативний заряд відносять аспарагінову і глутамінову кислоти. Полярними, які мають позитивний заряд, називають аргінін, гістидин, лізин. До амінокислот, які мають полярність, але не мають заряду, відносять безпосередньо цистеїн, глутамін, серін, тирозин, треонін, аспарагін.

20 амінокислот: формули (таблиця)

Ґрунтуючись на цьому, можна зазначити, що всі 20 амінокислот (формули в таблиці вище) мають у своєму складі вуглець, водень, азот і кисень.

Амінокислоти: участь у життєдіяльності клітини

Амінокарбонові кислоти беруть участь у біологічному синтезі білка. Біосинтез білка – процес моделювання поліпептидного («полі» – багато) ланцюга із залишків амінокислот. Протікає процес на рибосомі – органелі всередині клітини, що відповідає безпосередньо за біосинтез.

Інформація зчитується з ділянки ланцюга ДНК за принципом комплементарності (А-Т, Ц-Г), при створенні м-РНК (матрична РНК, або і-РНК – інформаційна РНК – тотожно рівні поняття) азотиста підстава тимин замінюється на урацил. Далі все за тим же принципом створюється т-РНК (транспортна РНК), що переносить молекули амінокислот до місця синтезу. Т-РНК закодована триплетами (кодонами) (приклад: УАУ), і якщо знати, якими азотистими підставами представлений триплет, можна дізнатися, яку саме амінокислоту він переносить.

Групи продуктів харчування з найбільшим вмістом АМК

У молочних продуктах і яйцях містяться такі важливі речовини, як валін, лейцин, ізолейцин, аргінін, триптофан, метіонін і фенілаланін. Риба, біле м “ясо мають високий вміст валину, лейцину, ізолейцину, гістидину, метіоніну, лізину, фенілаланіну, триптофану. Бобові, зернові та крупи багаті на валін, лейцин, ізолейцин, триптофан, метіонін, треонін, метіонін. Горіхи і різні насіння наситять організм треонином, ізолейцином, лізином, аргініном і гістидином.

Нижче наведено вміст амінокислот у деяких продуктах.

Найбільшу кількість триптофану і метіоніну можна виявити в твердому сирі, лізину – в м’ясі кролика, валіну, лейцину, ізолейцину, треоніну і фенілаланіну – в сої. При складанні раціону, заснованого на підтримці АМК в нормі, варто звернути увагу на кальмарів і горох, а найбільш бідними в плані вмісту пептидів можна назвати картоплю і коров’яче молоко.

Брак амінокислот при вегетаріанстві

Те, що існують такі амінокислоти, які містяться виключно в продуктах тваринного походження, – міф. Більш того, вчені з’ясували, що білок рослинного походження засвоюється людським організмом краще, ніж тварини. Однак якщо вибрати вегетаріанство як стиль життя, дуже важливо стежити за раціоном. Основна проблема така, що в ста грамах м’яса і в такій же кількості бобів міститься різна кількість АМК у процентному співвідношенні. На перших порах необхідно вести облік вмісту амінокислот у споживаній їжі, потім вже це має дійти до автоматизму.

Яку кількість амінокислот потрібно споживати в день

У сучасному світі абсолютно у всіх продуктах харчування містяться потрібні для людини поживні речовини, тому не слід переживати: всі 20 білкових амінокислот благополучно надходять з їжею, і цієї кількості вистачає для людини, яка веде звичайний спосіб життя і хоч трохи стежить за своїм харчуванням.

Раціон спортсмена ж необхідно насичувати білками, тому що без них просто неможлива побудова м’язової маси. Фізичні вправи ведуть до колосальної витрати запасу амінокислот, тому професійні бодібілдери змушені приймати спеціальні добавки. При інтенсивній побудові м’язового рельєфу кількість білків може доходити до ста грамів білків на день, але такий раціон не підходить для щоденного споживання. Будь-яка добавка до їжі передбачає інструкцію з вмістом різних АМК у дозі, з якою перед застосуванням препарату необхідно ознайомитися.

Вплив пептидів на якість життя звичайної людини

Потреба в білках присутня не тільки у спортсменів. Наприклад, білки еластин, кератин, колаген впливають на зовнішній вигляд волосся, шкіри, нігтів, а також на гнучкість і рухливість суглобів. Ряд амінокислот впливає на метаболічні процеси в організмі, зберігаючи баланс жиру на оптимальному рівні, надають достатню кількість енергії для повсякденного життя. Адже в процесі життєдіяльності навіть при самому пасивному способі життя витрачається енергія, хоча б для здійснення дихання. На додачу неможлива і когнітивна діяльність при нестачі певних пептидів; підтримання психоемоційного стану здійснюється в тому числі за рахунок АМК.

Амінокислоти і спорт

Дієта професійних спортсменів передбачає ідеально збалансовані харчування, яке допомагає підтримувати м’язи в тонусі. Дуже полегшують життя амінокислотні комплекси, розроблені спеціально для тих спортсменів, які працюють на набір м’язової маси.

Як вже писалося раніше, амінокислоти – основний будівельний матеріал білків, необхідних для зростання м’язів. Також вони здатні прискорювати метаболізм і спалювати жир, що теж важливо для красивого м’язового рельєфу. При старанних тренуваннях необхідно збільшувати споживання АМК з огляду на те, що вони збільшують швидкість нарощування м’язів і зменшують болі після тренувань.

20 амінокислот у складі білків можуть споживатися як у складі амінокарбонових комплексів, так і з їжі. Якщо вибирати збалансоване харчування, то потрібно враховувати абсолютно всі грамівки, що важко реалізувати при великій завантаженості дня.

Що відбувається з організмом людини при нестачі або надлишку амінокислот

Основними симптомами нестачі амінокислот вважаються: погане самопочуття, відсутність апетиту, ламкість нігтів, підвищена стомлюваність. Навіть при нестачі однієї АМК виникає величезна кількість неприємних побічних ефектів, які значно погіршують самопочуття і продуктивність.

Перенасичення амінокислотами може спричинити порушення в роботі серцево-судинної і нервової систем, що, своєю чергою, не менш небезпечно. У свою чергу можуть з’явитися симптоми, схожі з харчовим отруєнням, що теж не тягне за собою нічого приємного.

У всьому треба знати міру, тому дотримання здорового способу життя не повинно призводити до надлишку тих чи інших «корисних» речовин в організмі. Як писав класик, «найкраще – ворог хорошого».

У статті ми розглянули формули і назви всіх 20 амінокислот, таблиця вмісту основних АМК в продуктах наведена вище.

Таблиця “Будова і функції білків”

Білки вважаються складними органічними сполуками, в складі яких переважають амінокислоти. У житті всіх організмів ці речовини мають першорядне значення, тому їх зміст становить 50-80%.

Структурними одиницями білків вважаються амінокислоти, що з’єднуються в ланцюжки. Молекули даних сполук являє довгий ланцюг, що складається з 50-1500 амінокислот скріплених пептидним зв’язком.

Амінокислоти шикуються в певній послідовності, утворюючи поліпептидний ланцюжок білка. Причому не завжди це просто ланцюжок, часто білки утворюють різні конфігурації в просторі. Тому прийнято виділяти кілька рівнів організації білкової молекули.

Послідовний лінійний ланцюжок амінокислот білкової молекули є найпростішим рівнем організації, названа первинною структурою. Вона специфічна для кожного білка, визначає його властивості, а також функції.

Вторинний рівень організації представлений спірально закрученої ланцюжком білкової молекули. Витки спіралі скріплюються водневими зв’язками.

Внаслідок подальшого укладання спіралі утворюється специфічна для будь-якого білка конфігурація, звана третинною структурою. Міцність забезпечується водневими, іонними і гідрофобними взаємодіями.

Четвертинна структура утворюється при об’єднанні окремих молекул білка в єдину систему. Такий рівень організації структури білкової молекули можна спостерігати у гемоглобіну. Причому тільки при такій складній будові молекула цього білка здатна реалізовувати транспорт кисню.

Під впливом різних факторів відбувається трансформація структури білка внаслідок розриву зв’язків. Такий процес отримав позначення денатурація білка.

Денатурацію білка здатні викликати різні фізичні, а також хімічні фактори, наприклад, температура, опромінення, вплив хімічних речовин. Причому денатурація структури білка здатна бути оборотною, а може, і ні.

За своїм складом і будовою білки розрізняються. Познайомимося з класифікацією білків. Часто їх ділять на дві групи: прості і складні білки або протеїни і протеїди.

До складу простих білків входять тільки амінокислоти. До них відносяться альбуміни (сироватка крові), глобуліни (фібриноген крові), гістони (складові компоненти гемоглобіну).

У складні білки крім амінокислот входять і деякі інші сполуки – вуглеводи, ліпіди. Складними білками є фосфопротеїни (казеїн молока), глікопротеїни (плазма крові).

Білки виконують в клітині ряд значних функцій.

Зупинимося на них детальніше.

• Ці сполуки називають “цеглинками” нашого організму. Вони здійснюють будівельну функцію. Білки входять до складу клітинних мембран, а також органоїдів клітини. Стінки кровоносних судин, хрящі і сухожилля також складаються з них.
• Рухова функція забезпечується особливими скорочувальними білками, завдяки яким здійснюється рух війок, джгутиків, скорочення мускулатури.
• Білки виконують транспортну функцію завдяки своїй здатності зв’язувати і переносити з потоком крові хімічні сполуки. Тут варто згадати гемоглобін, за допомогою якого відбувається транспорт кисню до всіх органів і тканин.
• Слід зазначити і захисну функцію білків в клітині. При проникненні в клітину чужорідних речовин відбувається вироблення особливих білків – імуноглобулінів або антитіл, які їх нейтралізують.
• Білкам, що входять до складу клітинної мембрани, властива сигнальна функція. На оболонку впливає будь-який фактор і білок змінює свою структуру, тим самим відправляючи сигнал в клітину.
• Гормони в нашому організмі мають білкову природу і виконують регуляторну функцію. Їх основне завдання підтримувати сталість внутрішнього середовища організму. Каталітичну функцію виконують численні ферменти з-поміж протеїнів і протеїдів.
• Білки здатні здійснювати енергетичну функцію-розпад 1 г білка супроводжується виділенням приблизно 18 кДж енергії.

У природі існує значна кількість білків, які відрізняються за будовою і функціями. Тим часом роль білків величезна для організмів, вони вважаються основою життя на планеті.