アミノ酸とは

アミノ酸とは
1)水に(溶けやすい)有機化合物である。
2)分子内に解離性原子団として、(アミノ基(-NH2))と(カルボ
キシル基(-COOH))を持つ両性電解質である。このため、溶
液のpHによって2つの原子団の電離の程度が変化する。電荷
が±0になるような溶液のpHを(等電点(pI))という。
3)たんぱく質中に存在するアミノ酸のほとんどが(L-α-アミ
ノ酸)である。
4)生体内で合成されない、または合成されても極少量のアミノ
酸を(必須アミノ酸)という。
5)最も重要なアミノ酸の生化学反応は(ペプチド結合)の形成
である。
アミノ酸の立体構造(教科書p38 図4-1)
COOH
COOH
鏡像異性体
C
C
H2N
H
R
L-アミノ酸
H
H2N
R
D-アミノ酸
アミノ酸の命名
COOH
カルボキシル基の炭素と結合している
炭素(C)のことを(α-炭素)という。
C
アミノ基がどの炭素に結合しているか
により、αーアミノ酸、βーアミノ酸・・・
と命名が変わる。
H2N
H
R
Lーαーアミノ酸
α
β
γ
δ
アミノ酸の等電点(教科書p41 図4-3)
中性の水溶液中では、アミノ基、カルボキシル基はいずれもイオン
化している。水溶液中のpHが変わるとアミノ酸の電荷の状態が変
わり、等電点より酸性側の溶液中では(プラス)の電荷の分子に、
アルカリ性側の溶液中では(マイナス)の電荷の分子となる。
COO-
COOH
H+
H3N+
酸性
COOOH-
H3N+
中性
H2N
アルカリ性
+ H2O
たんぱく質
1)水に次いで多い生体構成成分である。
2)構成元素として炭素、水素、酸素の他に約(16)%の(窒素(N))
と約(1)%の(硫黄(S))を含む。
3)すべての生物は(20種類)のアミノ酸を基本単位にしてたんぱく
質分子を組み立てており、そのアミノ酸はすべて(Lーαーアミノ酸)
である。
4)たんぱく質の構造は、1次~4次の4つの段階で構成されている。
5)たんぱく質の生理活性(機能)は、(生命の維持に必要な物質輸
送)、(筋収縮)、(情報伝達)、(ホルモン作用)、(触媒(酵素)作用)、
(免疫反応)、(膠質浸透圧)など、多種多様である。
たんぱく質の分類
1)単純たんぱく質
・αーアミノ酸またはその誘導体のみからなるたんぱく質
アルブミン、グロブリン、ヒストンなど
2)複合たんぱく質
・単純たんぱく質に非たんぱく質性成分が結合したたんぱく質
リンたんぱく質、糖たんぱく質、金属たんぱく質など
3)誘導たんぱく質
・単純たんぱく質または複合たんぱく質を人工的に変性したも
のと、これを一部加水分解してできたたんぱく質
1次構造
H
H
H N
C OH H N
O
C OH
C
O
N
H N
H
C
O
ペプチド結合
C OH
O
O
H
H
N
H
N
C
O
2次構造(教科書p45 図5-3)
・たんぱく質分子はアミノ酸がペプチド結合を介して直線状に延
びているのではなく、部分的に(らせん構造:αーヘリックス構造)、
(βーシート構造)、そのいずれでもない構造(ランダムコイル)とよ
ばれる3種類の構造をとる。
・2次構造以上の高次構造は同一分子内または異分子間のアミ
ノ酸の相互作用による(静電結合)、(疎水結合)、(水素結合)、
(S-S結合)などによって維持されている。
2次構造(2)
βーシート構造
αーヘリックス構造
3次構造
2次構造と同様に、疎水結合、静電結合、
SーS結合、水素結合で安定化される。
ランダムコイル
βーシート構造
αーヘリックス構造
ターン構造