Posilňovanie, Strava

Aminokyseliny

Aminokyseliny

Aminokyseliny alebo aminokarboxylové kyseliny sú organické zlúčeniny obsahujúce v molekule aminoskupinu (primárnu, sekundárnu či terciárnu) a karboxylovú (niekedy aj druhú aminoskupinu, druhú karboxyskupinu a ďalšie substinenty). Podľa vzájomnej polohy aminoskupiny a korboxyskupiny sa rozlišujú a-, b-, g-aminokyseliny atď. Aminokyseliny kódované (proteinogénne, bielkovinotvorné) sú stavebnými jednotkami bielkovín. Ich zabudovanie do peptidového reťazca pri proteosyntéze je riadené genetickým kódom(preto kódované). Do tejto skupiny patrí 20 a-aminokyselín. Okrem glycínu ktorý nie je chirálny, majú všetky kódované aminokyseliny konfiguráciu L. Aminokyseliny nekódované nie sú pravidelnou súčasťou bielkovín. V organizme majú rôzne biologické funkcie, sú napr. súčasťou niektorých koenzímov. Esencialne aminokyseliny si telo nevie samo syntetizovať, musí ich získavať z potravy. Pre človeka sú esenciálne valín, leucín, izoleucín, fenylalanín, tryptofan, lyzín, metionín a treonín; ostatné sú neesenciálne. Z metabolického hľadiska , tj. podľa možností ich zapojenia do metabolizmu cukrov a tukov, sa delia na glukogénne(pri ich štiepení vznikajú medziprodukty metabolizmu cukrov ), ketogénne (odbúravajú sa látky ktoré tvoria tuky) a glukogénne i ketogénne (štiepia sa zvyčajne na dva fragmenty, z ktorých jeden sa zapája do metabolizmu cukrov s druhý tukov). -Biele kryštalické látky rozpustené vo vode, z väčšej časti vo forme amfiónov, napr. pri glycíne (+)NH3CH2COO(-). Majú amfortérny charakter ( napr. tvoria sodné soli aj hydrochloridy) a prejavujú reakcie amínov (napr. acylácia) i karboxylových kyselín(napr. esterifikácia). Súčasná prítomnosť skupín NH2 a COOH umožňuje spojenie amidovou väzbou CONH a vznik laktámov, respektívne polyamidov. Najznámejším premyselne vyrábaným polyamidom je polyamid 6 [NH[CH2]5CO)n, vyrábaný z ekaprolaktámu. Prírodné polyamidy sú proteíny, v ktorých sa ako stavebné jednotky vyskytuje najčastejšie asi 20L-a-aminokykelín NH2CHCOOH líšiacich sa substituetom R.

Prehľad 20 základných proteinogénnych aminokyselín
Alanín
Cysteín
Kyselina asparágová
Kyselina glutámová
Fenylalanín
Glycín
Hisztidín
Izoleucín
Lyzín
Leucín
Metionín
Asparagín
Prolín
Glutamín
Arginín
Serín
Treonín
Valín
Tryptofán
Tyrozín

Esenciálne
Histidinín
Isoleucín
Leucín
Lysín
Methinín
Phenylalanín
Tryptofán
Valín

Neesenciálne
Alanín
Arginín
Aspartam
Cystín
Glutamín
Glycín
Hydroxyprolín
Serín
Tyrosín

(Wikipedia.org)

Aminokyseliny

Základné stavebné prvky bielkovín, ktoré nám taktiež určujú kvalitu bielkoviny sa nazývajú aminokyseliny. Jednotlivé aminokyseliny sú viazané uzavretou (v prípade BCAA – rozvetvenou) peptidovou väzbou do reťazcov.
Aminokyseliny alebo aminokarboxylové kyseliny sú organické zlúčeniny obsahujúce v molekule aminoskupinu (primárnu, sekundárnu či terciárnu) a karboxylovú (niekedy aj druhú aminoskupinu, druhú karboxyskupinu a ďalšie substinenty).

Najzákladnejšie funkcie aminokyselín:

Ochrana svalovej hmoty: aminokyseliny, pomáhajú zachovať svalovú hmotu a chránia ju tak pred katabolizmom napríklad v obdobiach redukčných diét a zhadzovania tuku.
Ochrana svalových vlákien: podobne ako pri ochrane svalovej hmoty, aminokyseliny významne vplývajú na zachovanie svalových vlákien, chránia ich pred poškodením, zúčastňujú sa na tvorbe nových svalových buniek, tzv. hyperplazia. pozn.: rast svalovej hmoty sa deje buď zväčšením jednej svalovej bunky – to nazývame hypertrofia, alebo znožením svalových buniek – hyperplazia. Aminokyseliny hrajú prím pri obidvoch týchto dejoch.
Kinetická: za účasti aj aminokyselín sa vykonávajú kontrakcie – skracovanie svalových vlákien, čím vzniká pohyb.
Hormonálna: niektoré aminokyseliny vplývajú na rôzne žľazy s vnútorným vylučovaním, čím dochádza k regulácii rôznych hormónov, napr.: testosterón, inzulín, rastový hormón, thyroidný hormón, adrenalín a podobne.
Transportná: aminokyseliny sa zúčastňujú na transportných dejoch v krvi pri prenose hemoglobínu. Hemoglobín sa skladá zo štyroch podjednotiek (dve alfa a dve beta). Každá podjednotka obsahuje hem a bielkovinu globín. Táto bielkovina má rôzne varianty a tvorí asi 96% molekuly Hb. Hemoglobín (Hb) je červené krvné farbivo a je najdôležitejšou zložkou erytrocytov (červených krviniek), pričom tvorí asi 35% z nich.
Imunitná: aminokyseliny majú zastúpenie v imunitnom, obrannom systéme organizmu.
Štiepna: aminokyseliny sú dôležitou štrukturálnou a funkčnou súčasťou mnohých enzýmov.

Aminokyseliny možno rozdeliť – podľa počtu spojených molekúl na dipeptidy, tripeptidy. Krátke reťazce aminokyselín majú horšiu kvalitu ako tie, ktoré majú reťazec o 100 aminokyselinách a viac ako 100 aminokyselín v jednej peptidickej väzbe.

Z metabolického hľadiska aminokyseliny delíme na:

Glukogénne aminokyseliny: (pri ich štiepení vznikajú medziprodukty metabolizmu cukrov ), príklad: alanin, arginin, kyselina asparagová (asparagin), cystín, kyselina glutamová (glutamin), glycín, histidín, hydroxyprolín, methionín, prolín, serín, threonín, valín
Ketogénne aminokyseliny : (odbúravajú sa látky ktoré tvoria tuky), príklad: leucín
Glukogénne a zároveň ketogénne aminokyseliny:(štiepia sa zvyčajne na dva fragmenty, z ktorých jeden sa zapája do metabolizmu cukrov s druhý tukov), príklad: isoleucín, lyzín, fenylalanín, tyrosín, tryptofán

Esenciálne aminokyseliny
Esenciálne aminokyseliny si telo nevie vyrobiť a musí ich preto získavať z potravy. Patria sem: valín, leucín, izoleucín, fenylalanín, tryptofan, lyzín, metionín a treonín, všetky ostatné sú pre človeka neesenciálne.

Neesenciálne aminokyseliny

Neesenciálne aminokyseliny si telo naopak dokáže obstarať podľa potreby. Patria sem: alanín, asparagín, cystín, glutamín, glycín, histidín, karnitín, prolín, serín, tyrosín.

Jednotlivé aminokyseliny:

Glycín – Glycine

Glycine (skratka Gly alebo G) je organická zlúčenina so vzorcom NH 2 CH 2 COOH. Jedná sa o najmenšiu z 20 aminokyselín a zvyčajne sa vyskytuje v bielkoviny, ktoré kódujú kodóny* GGU, GGC, GGA a GGG. Glycín je unikátny spomedzimedzi proteinogenických aminokyselín. Väčšina proteínov obsahuje iba malé množstvo glycínu. Najväčšou výnimkou je kolagén, ktorý obsahuje asi 35% glycínu.

Alanín – Alanine

Alanín (skrátene Ala alebo A) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom CH 3 CH (NH 2) COOH. L-izomér je jedným z 20 proteinogenických aminokyselín, to znamená že je stavebným kameňom bielkovín. Jeho kodóny* sú VPU, GCC, GCA, GCG a. Je klasifikovaný ako nonpolarna aminokyselina. L-alanín je na druhom mieste za leucínom a obsahuje 7,8% z primárnych štruktúr vo vzorke 1150 proteínov. D-alanín sa vyskytuje v bakteriálnej bunkovej stene a v niektorých peptidoch antibiotík.

Serín – Serine

Je jedným z 20 prirodzene sa vyskytujúcich proteinogenických aminokyselín. Jeho kodóny* sú UCU, UCC, UCA, UCG, AGU a AGC. Nie je potrebné ho dodávať stravou, pretože je syntetizovaný v tele z iných metabolitov, vrátane glycínu. Jeho názov je odvodený od latinského hodváb, sericum. Vzhľadom na hydroxylové skupiny, serín je klasifikovaný ako polárna aminokyselina.

Treonín – Threonine

Treonín (skrátene T) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH (OH) CH 3. Jeho kodóny* sú acu, ACA, ACC a ACG. Táto základná aminokyselina, je klasifikovaná ako polárna. Spolu so serínom a tyrozínom aj treonín, je jedným z troch proteinogenických aminokyselín. V fosforylát- forme, môže byť označovaný ako fosfotreonín.

Cysteín – Cysteine

Cysteín (skratka CYS alebo C) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 SH. Nejedná sa o základnú aminokyselinu, čo znamená, že ľudský organizums si ju môže syntetizovať. Jeho kodóny* sú UGU a UGC. S tiol bočný reťazec, cysteínu je klasifikovaný ako hydrofóbna aminokyselina. Vzhľadom k vysokej reaktivite tejto „tiol“, cysteín je dôležitou štrukturálnou a funkčnou súčasťou mnohých bielkovín a enzýmov.

Valín – Valine

Valín (skrátene Val alebo V) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH (CH 3) 2. L-Valín je jedným z 20 proteinogenických aminokyselín. Jeho kodóny* sú Ĝuu, GUC, GUA, a GUG. Tieto základné aminokyseliny, sú klasifikované ako nepolárne. Spolu s leucínom a izoleucínom patrí valín do skupiny aminokyselín s rozvetveným reťazcom. Valín je základná aminokyselina, a preto musia byť prijatá v potrave ako súčasť bielkovín. Medziprodukt valínu α-ketovalerate prechádza redukčnou amináciou s glutamátom.

Leucín – Leucine

Leucín (skrátene Leu alebo L) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 CH (CH 3) 2. Jedná sa o základnú aminokyselinu, čo znamená, že človek ju nemôže syntetizovať. Jeho kodóny* sú UUA, UUG, CUU, CUC, ČZU, a CUG. Leucín je klasifikovaný ako hydrofóbna aminokyselina. Leucín je významnou zložkou podriadenej jednotky vo ferritíne, astacíne a ďalších ‘pufra’ proteínov. Ako základné aminokyseliny.

Izoleucín – Isoleucine

Izoleucín (Ile alebo skrátene I) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH (CH 3) CH 2 CH 3. Jedná sa o základnú aminokyselinu, čo znamená, že človek ju nemôže syntetizovať, takže musí byť prijatá vo forme potravy. Jeho kodóny* sú auu, AUC a AuA. Izoleucín, je klasifikovaný ako hydrofóbna aminokyselina. Spolu s treonínom, izoleucínom, je jedným z dvoch spoločných aminokyselín, ktoré majú chirálne strany reťazca.

Metionín – Methionine

Metionín (Met alebo M) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 CH 2 SCH 3. Táto základná aminokyselina, je klasifikovaná ako nepolárna. Spolu s cysteínom je metionín jedným z dvoch sírnych proteinogenických aminokyselín. Metionín je medziprodukt pri biosyntéze na cysteín, karnitín, taurín, lecitín, fosfatidylcholín a ďalšie fosfolipidy. Nesprávne syntéze metionínu môže viesť k vzniku aterosklerózy.

Prolín – Proline

Prolín (skrátene Pre alebo P) je α-aminokyselina, jedna z dvadsiatich DNA-kódovaných aminokyselín. Jeho kodóny* sú CCU, CCC, CCA a CCG. Nejedná sa o základnú aminokyselinu, čo znamená, že ľudský organizus si ju dokáže syntetizovať. Prolín je biosynteticky odvodený z aminokyselín L – glutamát.

Fenylalanín – Phenylalanine

Fenylalanín (skratka PHE alebo F) α-aminokyselina so vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 C 6 H 5, ktorá sa prirodzene vyskytuje v materskom mlieku cicavcov a je vyrábaná pre potraviny a nápoje výrobkov. Taktiež sa predáva ako doplnok výživy pre jej údajné analgetické a antidepresívne účinky. Fenylalanín štrukturálne úzko súvisí s dopamínom, Epinefrínom (adrenalínom) a tyrozínom. Táto základná aminokyselina, je klasifikovaná ako nepolárna. V kodónoch* pre L-fenylalanín sú uuu a UUC. L-Fenylalanín (LPA) je jedna z dvadsiatich spoločných aminokyselín zúčastnených na biochemickej forme bielkovín, kódovaných v DNA.

Tyrozín – Tyrozine

Tyrozín (skrátene Tyr alebo Y), alebo 4-hydroxyphenylalanine, je jedným z 20 aminokyselín, ktoré používajú bunky na syntézu bielkoviny. Tyrozín nieje základné aminokyselina a nachádza sa v kazeíne – bielkovina nachádzajúca sa napr. v syroch, tvarohoch. Slovo „tyrozín“ pochádza z gréckeho Tyros, čo znamená, syr, pretože bol prvýkrát objavený v roku 1846 podľa nemeckého chemika Justus von Liebig v proteíne kazeín zo syra.

Tryptofán – Tryptophan

Tryptofán (skrátene TRP alebo Z) je jedným z 20 štandardných aminokyselín, rovnako ako základné aminokyseliny v ľudskej strave. Je zakódovaný v štandardnom genetickom kóde – kodóne UGG. Iba L-stereoizoméry z tryptofánu sa nachádzajú v štrukturálnych a enzymatických bielkovinách, ale D-stereoizoméry možno občas nájsť v prirodzene produkujúcich peptidoch.

Kyselina asparágová – Asparatic acid

Kyselina asparágová (skratka Asp alebo D; asx alebo B predstavuje buď asparágovú kyselinu alebo asparagín) je α-aminokyselina s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) CH 2 CO 2 H. L-izomér na aspartát je jednou z 20 proteinogenických aminokyselín, to znamená, že je stavebným kameňom bielkovín. Jeho kodóny* sú Gau a GAC. Asparágová kyselina sú spolu s glutámovou kyselinou klasifikované ako kyslé aminokyseliny.

Kyselina glutámová – Glutamic acid

Kyselina glutámová (skrátene Glu alebo E) je jednou z 20 proteinogenických aminokyselín a jej kodóny* sú GAA a GAG. Nejedná sa o základnú aminokyselinu. Karboxyláty aniónov a soľou z glutámovej kyseliny sú známe ako glutmáty.

Asparagín – Asparagine

Asparagín (skrátene ASN alebo N; asx alebo B predstavuje buď asparagín alebo asparágová kyselina) je jednou z 20 najčastejších prírodných aminokyselín na zemi. Jeho kodóny* sú AAU a AAC. Reakcie medzi asparagínom a redukujúcimi cukrami alebo reaktívnymi karbonylmi tvoria akrylamid (akrylový amid) v potravinách pri zahriatí na dostatočnú teplotu. Tieto výrobky sa vyskytujú v pečenom tovaru, ako sú napríklad hranolky, zemiakové chipsy a pražená káva.

Glutamín – Glutamine

Glutamín (Gln alebo skrátene Q) je jedným zo 20 aminokyselín kódovaných štandardným genetickým kódom. Jeho bočný reťazec je amid vznikajúci nahradením boku-reťazca hydroxylovej skupiny z kyseliny glutámovej s amínovej funkčnej skupiny. Môže byť považovaný za amid z kyseliny glutámovej. Jeho codons sú CAA a PAS. Nedávne štúdie preukázali svoju účinnosť pri anabolickom raste svalov. Glutamín je najčastejšie, prirodzene sa vyskytujúca, neeseciálna aminokyselina v ľudskom tele.

Histidín – Histidine

Histidín (skrátene H) je jednou z 20 štandardných aminokyselín v bielkovinách. Histidín sa považuje za základnú aminokyselinu, ale len u detí. Jeho kodóny* sú Cau a CAC. Histidín bol prvýkrát izolovaný nemeckým lekárom Albrechtom Kosselom v roku 1896.

Lyzín – Lysine

Lyzín (skratka Lys alebo K) je α-aminokyselia s chemickým vzorcom HO 2 CCH (NH 2) (CH 2) 4 NH 2. Táto aminokyselina je základná, čo znamená, že človek ju nemôže syntetizovať. Jeho kodóny* sú AAA a AAG. Lyzín je základná aminokyselina, podobne ako sú arginín a histidín. Kolagén obsahuje hydroxylyzín ktorý je odvodený od lyzínu – lyzyl hydroxylázy. Ako základná aminokyselina, lyzín nie je syntetizovaný v organizme, preto musí byť prijatý stravou s obsahom bielkovín.

Arginín – Arginine

Arginín (skratka Arg alebo R) je α-aminokyselina. V L-forme je jednou z 20 najčastejších prírodných aminokyselín. Jeho kodóny* sú ČGÚ, CGC, CGA, CGG, AGA, a AGG. U cicavcov, arginín je klasifikovaný ako poloesenciálna alebo podmienečne nevyhnutná aminokyselina, a to v závislosti od vývojovej fázy a zdravotného stavu jedinca. Arginín je dôležitá pre výživu dojčiat. Arginín bol prvýkrát izolovaný v roku 1886 vo Švajčiarsku chemikom Ernstom Schultzom. Arginín je poloesenciálna aminokyselina, čo znamená, väčšinu je možné syntetizovať v ľudskom tele, a nemusí byť prijatá priamo prostredníctvom potravy. Avšak biosynteticky sa arginín dostatočné netvorí takže je dôležité prijať ho prostredníctvom potravy.