Eigenschaften und Klassifizierung von Aminosäuren

Aminosäuren werden basierend auf den Eigenschaften ihrer Seitenketten in verschiedene Gruppen eingeteilt:

1. Unpolare Aminosäuren:

   • Seitenketten bestehen ausschließlich aus Wasserstoff und Kohlenstoff
   • Hydrophob, bilden Van-der-Waals-Wechselwirkungen mit anderen unpolaren Seitenketten

2. Polare Aminosäuren:

   • Seitenketten enthalten mindestens ein Heteroatom (O, S, Se oder N)
   • Bilden Wasserstoffbrückenbindungen, haben Teilladungen im Rest

3. Saure Aminosäuren:

   • Seitenketten enthalten eine zusätzliche Carboxylgruppe
   • Können ein Proton (H+) abgeben und sind dann negativ geladen (-COO-)

4. Basische Aminosäuren:

   • Seitenketten enthalten eine zusätzliche Aminogruppe
   • Können ein Proton (H+) aufnehmen und sind dann positiv geladen (-NH3+)

Example: Glycin ist ein Beispiel für eine unpolare Aminosäure, während Serin eine polare Aminosäure ist.

Vocabulary: Hydrophob bedeutet wasserabweisend, während hydrophil wasserliebend bedeutet.

Wechselwirkungen zwischen Aminosäure-Seitenketten

Die Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten der Aminosäuren sind entscheidend für die dreidimensionale Struktur und Funktion von Proteinen. Es gibt verschiedene Arten von Wechselwirkungen:

1. Schwefelbrücken (Disulfidbrücken):

   • Kovalente Bindungen zwischen zwei Cystein-Seitenketten
   • Entstehen durch Oxidation von Sulfhydrylgruppen (-SH)
   • Tragen zur Stabilität der Proteinstruktur bei

2. Wasserstoffbrücken:

   • Schwache elektrostatische Anziehungen zwischen polaren Gruppen
   • Wichtig für die Sekundärstruktur von Proteinen (α-Helices und β-Faltblätter)

3. Ionenbindungen:

   • Elektrostatische Anziehungen zwischen positiv und negativ geladenen Seitenketten
   • Tragen zur Tertiärstruktur von Proteinen bei

4. Van-der-Waals-Kräfte:

   • Schwache Anziehungskräfte zwischen unpolaren Gruppen
   • Entstehen durch kurzzeitige Ungleichverteilungen der Elektronendichte

Highlight: Die Kombination dieser Wechselwirkungen bestimmt die einzigartige dreidimensionale Struktur jedes Proteins.

Example: Eine Wasserstoffbrückenbindung kann sich zwischen der Hydroxylgruppe (-OH) einer Serin-Seitenkette und der Carbonylgruppe (C=O) des Peptidrückgrats bilden.

Diese Wechselwirkungen sind entscheidend für die Aminosäuren Wechselwirkungen mit Medikamenten und spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Arzneimitteln und dem Verständnis von Protein-Ligand-Interaktionen.