Η σημασία των Βιομορίων στην λειτουργία του Οργανισμού. Μέρος πρώτο:Τα Απαραίτητα Αμινοξέα στον Οργανισμό. Η βαλίνη , η λευκίνη η ισολευκίνη, η φαινυλαλανίνη , η τρυπτοφάνη, η μεθειονίνη , η αργινίνη, η ιστιδίνη και η θρεονίνη

Της Δήμητρας Σπανού, Χημικού, Καθηγήτριας Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης 1ου Γυμνασίου Δάφνης

Έτσι η ζωή μου στράγγιξε και τέχνη και χαρά

και καταφύγιο μούμεινε η τέχνη κι ορμητήριο.

σε κρύο χελώνας καύκαλο τραβιέμαι θλιβερά

ν΄αντισταθώ περήφανος στου πόνου το μαρτύριο

Από το "τρακτέρ" του Γιάννη Ρίτσου

 

Τα αμινοξέα και από αυτά τα α αμινοξέα που αποτελούν τις βασικές δομικές μονάδες για τις  πρωτεινες και πολυπεπτίδια, αλλά και αποτελούν συστατικά στοιχεία και για άλλες βιολογικές ουσίες,  με βασικό ρόλο στην δόμηση των ιστών του οργανισμού και στην λειτουργικές διαδικασίες των κυττάρων, των ιστών και των οργανικών συστημάτων , είναι μικρά μόρια που περιέχουν καρβοξυλομάδα και αμινομάδα και αποτελούν αμφολύτες που δρουν άλλωτε σαν βάσεις λόγω της αμινομάδας και άλλωτε σαν οξέα ανάλογα με το PH του περιβάλλοντος . Από τα α αμινοξέα είναι  ορισμένα που δεν είναι δυνατόν να παρασκευαστούν από τον οργανισμό ονομάζονται βασικά ή απαραίτητα αμινοξέα και πρέπει να προσληφθούν από την τροφή. Οι λόγοι που τα αμινοξέα η βαλίνη , η λευκίνη η ισολευκίνη, η φαινυλαλανίνη , η τρυπτοφάνη, η μεθειονίνη , η αργινίνη, η ιστιδίνη και η θρεονίνη είναι απαραίτητα περιγράφονται σύντομα παρακάτω.

Αμινοξέα που δίνουν ενέργεια

Διακλαδισμένης αλυσίδας αμινοξέα  είναι , 

τα αμινξέα της έκτακτης ανάγκης, που με τον μεταβολισμό τους ελευθερώνουν γλυκόζη ή κετονοσώματα για άμεση ενέργεια

(επιπλέον πρωτεινοσύνθεση από την λευκίνη) 

Η βαλίνη (Val) (απαραίτητο ) ,Η λευκίνη (Leu) (απαραίτητο )και ισολευκίνη  ( Ile)(απαραίτητο), είναι 

που :

 

1. Παρέχουν ενέργεια σε περιπτώσεις ανάγκης. Προμηθεύουν τον μεταβολισμό στον οργανισμό με γλυκόζη (από βαλίνη) και κετοσώματα (ακετυλοσυνένζυμοΑ από λευκίνη και προπιονυλοσυνένζυμοΑ από ισολευκίνη 

 

2.Μεταβολίζονται στους μυες και επιβραδύνουν την  αποικοδόμηση του μυικού ιστού 

σε περιπτώσεις που χρειάζεται επιπλέον ενεργεια (άθληση, τραυματισμός γήρανση)

Μεταβολίζονται: η βαλίνη δια μέσου των υδατανθράκων  , η λευκίνη διαμέσου των λιπων  ή δε ισολευκίνη δια μέσου και των λιπών αλλά και των υδατανθράκων

Ιδιέταιρα η λευκίνη, είναι το μόνο διατροφικό αμινοξύ, που διεγείρει την σύνθεση πρωτεινών . Διαγείρει την απελευθέρωση ινσουλίνης που αυτή με την σειρά της διαγείρει την σύνθεση πρωτεινών από αμινοξέα. Ακόμα διεγείρει  την επαναχρησιμοποίηση πολλών αμινοξέων σε όργανα με συνέπεια να μειώνεται η διάσπαση πρωτεινών.

Γι αυτό και χρησιμοποιούνται και σε έκτακτες καταστάσεις όπως χειρουργική επέμβαση, τραύμα, κίρρωση, λοιμώξεις, πυρετό και λιμοκτονία . Επίσης η αύξηση της διαθέσιμης ενέργειας στους μυς οδηγεί στον σχηματισμό αλανίνης

Αποτέλεσμα εικόνας για τροφες με λευκινη ισολευκινη βαλινη3. Είναι απαραίτητα αμινοξέα:  Δεν μπορούν να συντεθούν στους ζωικούς οργανισμούς, συντίθενται όμως από τα φυτά και τους μικροοργανισμούς, αρχίζοντας από το πυροσταφυλικό οξύ, ενώ στους ζωικούς, προσλαμβάνονται με την τροφή. Τα αμινιξέα διακλαδιζόμενης αλυσίδας βρίσκονται Βρίσκονται στο γάλα, το γιαούρτι, την σόγια, το τυρί , το ασπράδι  αυγού, τις φακές,τα μαύρα φασόλια

4. Αποτελούν συστατικό μεταφορικών πρωτεινών (φερριτίνη, αστακίνη) και χρησιμοποιούνται για τον σχηματισμό ορμονών στερολών στον λιπώδη ιστό και τους μυες (λευκίνη) και ινσουλίνης (βαλίνη)

 

5.Σε υπερβολική ποσότητα εμφανίζουν τοξικότητα 

 

 

Αμινοξέα με βενζολικό ή ινδολικό δακτύλιο

Τα αμινοξέα -πρόδρομοι  νευροδιαβιβαστών , ορμονών και άλλων οργανικών ουσιών 

που απαιτούν βενζοικό ή ινδολικό δακτύλιο

Η φαινυλαλανίνη (Phe) και η τρυπτοφάνη (trp)

Η φαινυλαλανίνη απαραίτητο υδρόφοβο αμινοξύ πρόδρομος ένωση της αδρεναλίνης της νοραδρεναλίνης και της dopa  και όλων των οργανικών μορίων που έχουν βενζολικό δακτύλιο . Το αμινοξύ του οργανισμού τυραμίνη, η διάφοροι τύποι χρωστικώνή πρωτεινών μελανίνης οι ορμόνες του θυρεοειδούς θυροξίνη και ιωδοτυροσίνη, της φαινόλης, 

 

 

 

σολωμός και γαλοπούλα τροφές πλούσιες σε τρυπτοφάνη 

 

Κατά τον μεταβολισμό της η φαινυλαλανίνη καταλήγει σε φαινυλοξικό και είναι απαραίτητα η βιταμίνη C το φυλλικό οξύ και η θειαμίνη και . Αν αυτά λείπουν  έχουμε τελικό το ομογεντισικό οξύ (σκορβούτο). Ανωμαλία επίσης στον μεταβολισμό της φαινυλαλανίνης, εμφανίζεται η πάθηση φαινυλακετουρία όπου αυτή αθροίζεται στο αίμα  στον ορό και στα ούρα εμφανίζεται 

φαινυλοπυροσταφυλικό οξύ γιατί δεν μπορεί να γίνει καλά ο μεταβολισμός της, 

 

 
 

Η τρυπτοφάνη είναι πρόδρομος της σεροτονίνης και πολλών άλλων ουσιών του οργανισμού όπως: νικοτινικό οξύ, το ανθρανιλικό οξύ το κυνουρενικό οξύ . Μπορεί να απαμινωθεί, να οξειδωθεί, να αποκαρβοξυλιωθεί ή να ανοίξει ο δακτύλιος. Δεν είναι γνωστοί όλοι οι οδοί μεταβολισμού της τρυπτοφάνης, Συμμετέχει στην παραγωγή ερυθρών αιμοσφαιρίων και η έλλειψή της προκαλεί αναιμία.

 

 

 

 

Αμινοξέα προμηθευτές βασικών ομάδων  για άλλα βιομόρια

παρέχουν στον οργανισμό  τις απαραίτητες χημικές ομάδες  

όπως : αμινικές (NH2_), μεθυλικές(CH3-,) μονοανθρακικές (CH2-), θείο(S--),αμιδικές ομάδες 

για την σύνθεση άλλων σημαντικών βιολογικών μορίων

 Η λυσίνη (lys),η μεθειονίνη(Met), η αργινίνη(arg)

 

 

 

Το σουσάμι είναι πλούσιο σε μεθειονίνη τρυπτοφάνη και λευκίνη

 

Η μεθειονίνη απότελεί την βασική ουσία που προμηθεύει τον οργανισμό με ομάδες μεθυλίου και θείο. Για παράδειγμα για να κατασκευαστεί η αδρεναλίνη κατασκευάζεται  από την νοραδρεναλίνη με  μεθυλίωση. 

S-αδενοσυλ-L-methionin.svg

 

Δότης του μεθυλίου είναι η Sμεθυλομεθειονίνη (παράγωγο της μεθειονίνης). H αδρεναλίνη διαφέρει από την νοραδρεναλίνη κατά ένα μεθύλιο.

 


 

 

Η λυσίνη που είναι σημαντικός δότης αμινομάδων παίζει βασικό ρόλο στην όραση καθώς συντελεί στην ένωση της οψίνης με την 11sic ρετινάλη και με την προσφορά της αμινομάδας της 

 

κατασκευάζεται η ροδοψίνη , η χημική ουσία της όρασης

 

Η λυσίνη ακόμη δίνει παράγωγο την αλλυσίνη που χρησιμοποιείται για την παρασκευή ελαστίνης και κολαγόνου στον οργανισμό 

 

Το γιαούρτι, το γάλα, τα τυριά το βούτυρο, τα φρούτα και λαχανικά, το σελινο, το αβοκαντο, το κάκι, τα μήλα, τα ψάρια (σολωμός) 

 είναι τροφές πλούσιες σε λυσίνη

 

Η L-αργινίνη και η L-ορνιθίνη παίζουν επίσης φυσιολογικό ρόλο στη διέγερση της υπόφυσης που απελευθερώνει την αυξητική ορμόνη και είναι πρόδρομος δυο σημαντικών ουσιών που εντοπίζονται στο σπέρμα της σπερμιδίνης και της σπερμίνης

 

 

 

 

 

 

 

Αμινοξέα ειδικών κατασκευών

Ειδικά αμινοξέα που χρησιμοποιούνται 

στην κατασκεή μεταλλοπρωτεινών, στις φωσφωριλιώσεις και τις τροποποιήσεις αμινοξέων (φωσφωρυλιώση γλυκοζυλίωση κ.α.)

Η ιστιδίνη (His) και η θρεονίνη (Thr)

Ο ημιδαζολικός δακτύλιος αρωματικού χαρακτήρα της ιστιδίνης με το άτομο υδρογόνου,

 
 

 Ταυτομέρεια της ιστιδίνηςπου μπορεί να μεταπηδά από το ένα άζωτο, εκτός εάν γειτονικοί παράγοντες ευνοήσουν κάποιαν από τις δυο διαμορφώσεις,

 όπως δεσμοί υδρογόνου με γειτονικά αμινοξέα ή δεσμοί συναρμολόγησης με μεταλλικά ιόντα. 

Παίζει σημαντικό ρόλο στις ενζυμικές αντιδράσεις και ειδικά όταν απαιτείται μεταφορά πρωτονίων. Ένωση πρόδρομη της ισταμίνης (που λαμβάνει μέρος στον σχηματισμό των νουκλενικών οξέων ) και της καρνοσίνης. Ο ημιδαζολικός δακτύλιος δεν είναι δυνατό να συντεθεί στους ιστούς επομένως πρέπει να έρχεται έτοιμος στον οργανισμό από την τροφή. Υπάρχουν όμως απόψεις, ότι ο δακτύλιος αυτός, μπορεί να συντεθεί από μικροοργανισμούς του εντέρου.

Στους ιστούς βρίσκεται ενωμένη σαν καρνοσίνη και ανσερίνη και η παρουσία της στον οργανισμό αυξάνεται με την κύηση και ιδιέταιρα στον πλακούντα.

Η ιστιδίνη αποτελεί απαραίτητο αμινοξύ κατά την παιδική ηλικία όταν δηλαδή πολλαπλασιάζονται τα κύτταρα με γρήγορο ρυθμό. Μεταβολίζεται στο ηπαρ σε αμμωνία και άλλα αζωτούχα

Οι ιδιότητες της θρεονίνης καθορίζονται από το πλευρικό υδροξύλιο που την κάνει πολική την πλευρική αλυσίδα και ευνοεί τις τροποποιήσεις του αμινοξέος όπως φωσφορυλίωση και γλυκοζυλίωση. Είναι υδρόφιλη και εντοπίζεται κυρίως στην περιφέρεια υδατοδιαλυτών πρωτεινών 

 

Καταβολίζεται στον οργανισμό προς γλυκίνη και ακεταλδεύδη

 

 

Όταν λοιπόν φροντίζουμε την τροφή μας , καλό είναι να θυμόμαστε, ότι παρά τις μυριάδες  βιοχημικές κατασκευές βιομορίων που μπορεί να συμβούν σε έναν οργανισμό, και παρ' ότι συχνά  υπάρχουν πολλές  εναλλακτικές λύσεις και παράλληλα βιολογικά μονοπάτια για την κατασκευή κάθε μιας ουσίας από αυτές, παρ όλα αυτά,  υπάρχουν ορισμένες , που δεν είναι δυνατόν να τις παρασκευάσει μόνος του ο οργανισμός. Όπως είναι τα απαραίτητα αμινοξέα

Να θυμόμαστε να του τις παρέχουμε.

                                        

Δήμητρα Σπανού 

ΠΗΓΕΣ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ (κατά τας παραδόσεις υφηγητού Α. Γρανίτσα  Αθηναι 1966)

Βιοχημεία Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ τάξης Γενικού Λυκείου

www.nutriology.com

https://www.dcnutrition.com/aminoacids/Detail.CFM?RecordNumber=132

https://www.livestrong.com/article/275274-foods-that-are-highest-in-isoleucine-leucine/

el.wiktionary.org220 × 179

hdpixa.com576 × 292

www.jci.org700 × 736

el.wiktionary.org220 × 241

el.wiktionary.org220 × 276

el.wiktionary.org220 × 378

el.wiktionary.org220 × 342

el.wiktionary.org220 × 293

https://www.chem.uoa.gr/chemicals/chem_adrenaline.htm

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Tryptophan_metabolism.png

lookfordiagnosis.com1082 × 1280

www.clickatlife.gr632 × 395

www.infokids.gr600 × 600

https://en.wikipedia.org/wiki/Botulism

https://en.wikipedia.org/wiki/S-Adenosyl_methionine

Νευροεπιστήμη και Συμπεριφορά Ε KAndel , J Schwartz, T. Jessell

www.ch.ic.ac.uk298 × 319

el.wikipedia.org180 × 98

el.wikipedia.org160 × 106

https://el.wikipedia.org/wiki/Ιστιδίνη

https://el.wikipedia.org/wiki/Θρεονίνη
www.peptidesynthetics.co.uk380 × 236

www.peptidesynthetics.co.uk380 × 236

www.google.com1666 × 542

www.daddy-cool.gr400 × 316

www.1stvitality.co.uk284 × 169

https://el.winesino.com/diet-nutrition/nutrition/1013100873.html

en.wikipedia.org2000 × 2000