© כל הזכויות שמורות לבעלי האתר: ליאור שנהב. אין להעתיק, לשכפל, לפרסם, לצלם או לעשות שימוש כלשהו בתוכן עמוד זה, ללא אישור מראש בכתב מהנהלת האתר. אין להתייחס למידע באתר כאל עצה רפואית , כתחליף לעצה רפואית או כתחליף להתייעצות עם כל בעל מקצוע אחר. התוספים המתוארים אינם תרופות ואינם תחליף לתרופות. כל העושה במידע זה שימוש על מנת לטפל בעצמו או באדם אחר, עושה זאת על דעת עצמו ועל אחריותו בלבד!
במצב זה מוצג מבנה בלתי מיונן של חומצת אמינו, המטענים בקבוצת האמינו ובקבוצת הקרבוקסיל הינם 0.  חומצות אמינו אינן מוצגות במבנה זה, היות ובתנאי pH  שונים קיים שינוי מטענים בחומצות אמינו. מבנה חומצות אמינו מיוצג במצב מיונן כאשר:
קבוצת הקרבוקסיל COOH עשויה לאבד את אטום המימן שלה ולהפוך ליון קרבוקסילט   -COO בעל מטען שלילי של 1-.
קבוצת האמין (NH2) עשויה לקלוט אטום מימן ולהפוך ליון אמין +NH3, בעל מטען חיובי
של 1+.
מצב זה נקרא צוויטריון zwitterion ומתקיים בנקודה האיזואלקטרית של חומצת האמינו. 
הנקודה האיזואלקארית מוגדרת כ- pH של תמיסה בו המטען הנטו של כל הקבוצות בחומצה אמינית שווה לאפס.
חומצות אמינו בעלות שייר הידרופובי

שם
 
סימון על פי אות קיצור שם  
גליצין G Gly Glycine
אלנין A Ala Alanine
ואלין V Val Valine
לאוצין L Leu Leucine
איזולאוצין I Ile Isoleucine
מתיונין M Met Methionine
פנילאלנין F Phe Phenylalanine
טירוזין Y Tyr Tyrosine
טריפטופן W Trp Tryptophan
 
חומצות אמינו בעלות שייר בעל מטען חשמלי
 

שם
 
סימון על פי אות קיצור שם  
מטען חיובי      
ליזין K Lys Lysine
ארגינין R Arg Arginine
היסטידין H His Histidine
       
מטען שלילי
אספרטט D Asp Aspartate
גלוטמט E Glu Glutamate
 
חומצות אמינו בעלות שייר קוטבי
 

שם
 
סימון על פי אות קיצור שם  
סרין S Ser Serine
תראונין T Thr Threonine
ציסטאין C Cys Cysteine
פרולין P Pro Proline
אספרגין N Asn Asparagine
גלוטמין Q Gln Glutamine
 
סיווג חומצות אמינו
ניתן לסווג את חומצות האמינו על פי מספר פרמטרים:
1. סיווג לפי מבנה.
2. סיווג על פי כושר הגוף לייצר חומצות אמינו – חיוניות ושאינן חיוניות.

3. סיווג על פי מטבוליזם של חומצות אמינו – חומצות אמינו גלוקוגניות וקטוגניות.

 
1.סיווג על פי מבנה.
לכל חומצות אמינו יש שייר  - R, אשר משתנה מחומצה לחומצה ומקנה כל חומצת אמינו את התכונות הייחודיות לה.
 
למספר חומצות אמינו קשורים שיירים בעלי תכונות דומות, כך שניתן לשייך חומצות אמינו מסויימת לקבוצות הבאות:

• חומצות אמינו בעלות שייר הידרופובי.
• חומצות אמינו בעלות שייר בעל מטען חשמלי.
• חומצות אמינו בעלות שייר קוטבי
צוויטריון zwitterion
2. סיווג על פי כושר הגוף לייצר חומצות אמינו – חיוניות ושאינן חיוניות.
גוף האדם מסוגל לייצר 11 מתוך 20 חומצות האמינו הסטנדרטיות. חומצות אמינו שהגוף אינו מסוגל לייצרן נקראות חומצות אמינו חיוניות. ללא קבלתן מהמזון ייווצר מחסור תזונתי אשר יפגע בכושר הגוף לייצר חלבונים באופן תקין. 


חומצות אמינו בתנאים מיוחדים – גופנו מייצר כמות מספקת בתנאים רגילים. במצבי פציעה או גדילה יכול להיווצר מחסור בחומצות אלו בגלל דרישה מוגברת של וחוסר יכולת ייצור כמות מספקת. בתנאים אלו חומצות אלו נחשבות לחיוניות.
  
חומצות אמינו לא חיוניות – גופו יכול לייצר חומצות אלו מחומצות אמינו חיוניות וממולקולות אחרות כגון, פירובט, או מולקולות ביניים במעגל קרבס.  
חומצות אמינו
חיוניות
חומצות אמינו
חיוניות 
בתנאים מיוחדים
חומצות אמינו
לא חיוניות
     
היסטידין ארגינין אלאנין
לאוצין ציסטאין אספראג'ין
איזולאוצין גלוטמין אספרטט
ליזין גליצין גלוטמט
מתיונין פרולין סרין
פנילאלנין טירוזין  
תראונין    
טריפטופאן    
ואלין    
 
3. סיווג על פי מטבוליזם של חומצות אמינו – חומצות אמינו גלוקוגניות וקטוגניות.
חומצות אמינו עשיות לשמש כחומר מוצא לייצור אנרגיה. חלק מחומצות האמינו עשויות לשמש חומר מוצא לייצור גלוקוז, באופן ישיר או באופן עקיף ואילו חלק מחומצות האמינו עשויות לשמש חומר מוצא לייצור גופי קטון. 
חומצות אמינו
גלוקוגניות
חומצות אמינו
קטוגניות
חומצות אמינו
גלוקוגניות / קטוגניות
אלאנין איזולאוצין לאוצין
ארגינין פנילאלנין ליזין
אספרטט תראונין  
ציסטאין טריפטופאן  
גלוטמין טירוזין  
גלוטמט    
גליצין    
היסטידין    
מתיונין    
פרולין    
סרין    
ואלין    
 
מאגר זמין של חומצות אמינו – Amino acid pool.
לפחמימות ושומנים קיימות רקמות אשר יכולות לשמש כמאגר זמין, פחמימות נאגרות כגליקוגן בתאי השריר ובכבד, שומנים נאגרים ברקמת השומן. לחומצות אמינו אין מאגר זמין, המאגר העיקרי לאספקת חומצות אמינו בשעת הצורך הינו שריר השלד, אך להבדיל מרקמת השומן או מאגרי גליקוגן, שרירי השלד אינם מסוגלים לקלוט חומצות אמינו חופשיות ולאגור אותן, שכן הגדלת המאגר משמעותו הטמעת חומצות אמינו כחלק מחלבוני שריר, כלומר בניית רקמת שריר, תהליך הדורש זמן רב יותר אינו מתאים לקליטת עודפים של חומצות אמינו לאחר צריכת כמות גדולה של חלבון באופן משמעותי.
המאגר הזמין לצורך שימוש מהיר בחומצות אמינו הינו הימצאותן באופן חופשי, כלומר חומצות אמינו חופשיות  ברקמות הגוף ובדם. מאגר זה נקרא בשם בריכת חומצות אמינו - Amino acid pool.
 
כמות חומצות האמינו הזמינה לשימוש על ידי הגוף הינה כ – 8 – 4 מ"ג / דצ"ל. כמות זו גדלה בדרך כלל לאחר צריכת חלבון וקטנה בדרך כלל מספר שעות לאחר צריכת חלבון.
 
מקורות אשר משפיעים על כמות חומצות האמינו במאגר:
צריכת חלבון מהמזון.
פירוק חלבוני הגוף לחומצות אמינו.
יצירת חומצות אמינו לא חיוניות. 
כאשר קיים שימוש בחומצות אמינו לשם ייצור אנרגיה, השימוש הינו בשלד הפחמני של חומצת האמינו, ללא קבוצת האמינו. יש צורך להמיר את חומצת האמינו לחומצת אלפא קטו – ניתוק קבוצת האמינו והפיכת פחמן אלפא לפחמן קרבונילי מסוג קטון. 
 
חומצות אמינו גלוקוגניות משמשות חומר מוצא ליצירת פירובט, אלפא קטו גלוטרט, סוקציניל קואנזים A, פומרט ואוקסלואצטט.
 
חומצות אמינו קטוגניות משמשות חומר מוצר ליצירת אצוטואצטט ואצטיל קואנזים A.  

 
Post-Translational Modifications-  PTMs
חומצות אמינו עשויות לעבור שינויים מבניים לאחר יצירתן, כלומר, בשלב הראשון נוצרת חומצת אמינו "סטנדרטית" אשר מתורגמת מה – DNA, או מתקבלת מהמזון, בשלב השני חומצת האמינו עוברת שינוי מבני אשר יוצר למעשה מולקולה חדשה מבחינת הגוף.
 
דוגמה לכך הינה קשירת אטומי יוד לטירוזין ליצירת הורמוני בלוטת התריס – T3 ו – T4. 
בנוסף, חלבונים בגוף האדם  המיוצרים על ידי תרגום גנים מה – DNA לחלבון השלם, ניתנים לשינוי על ידי קשירת קבוצות פונקציונליות לחומצות האמינו המרכיבות אותם. שינויים אלו מגדילים את השונות בין החלבונים ואת תפקידם הפונקציונלי.
 
חומצות אמינו עשויות לעבור מספר שינויים מבניים על ידי מגוון תהליכים כגון:
 
גליקוזילציה Glycosylation 
הוספת מולקולת סוכר לחומצה האמינית, החל מתוספת של חד סוכרים פשוטים ועד לקשירת רב סוכרים מסועפים. מולקולת הסוכר אשר נוספת נקראת בשם גליקן – Glycans.
 
N-linked glycosylation – קשירת מולקולת סוכר לאטום החנקן בקבוצת האמינו.

O-linked glycosylation – קשירת מולקולת הסוכר לאטום החמצן בקבוצת הקרבוקסיל.

C- glycosylation – קשירת מולקולת הסוכר לשלד הפחמני  - R של חומצת האמינו.

Glypiation – קשירת מולקולת סוכר לחומצה האמינית ולמולקולת פוספוליפיד.

Phosphoglycosylation – מולקולת הסוכר קשורה לקבוצת פוספט אשר קשורה לחומצה האמינית. 



מתילציה – Methylation
מתילציה הינה  תהליך בו מוספת קבוצת מתיל  - CH3 לחומצה האמינית.
כאשר קבוצת המתיל מוספת לאטום החנקן בקבוצה האמינית בחומצה האמינית התהליך מכונה - N—methylation.
כאשר קבוצת המתיל מוספת לאטום החמצן בקבוצת הקרבוקסיל בחומצה האמינית התהליך מכונה  -
O-methylation.
 
הוספת קבוצת המתיל לחומצות האמינו מגבירה את ההידרופוביות שלהן על ידי שינוי המטען החשמלי לניטרלי. 


אצטילציה – acetylation
אצטילציה הינו תהליך בו מוספת קבוצת אצטיל  - CH3CO לאטם החנקן בחומצה האמינית. ליתר דיוק תהליך זה מכונה בשם   N-acetylation בשל קשירת קבוצת האצטיל לאטום החנקן. תהליך האצטילציה דרוש לשם הקניית עמידות לחלבונים, מיקום חלבונים ותרגום גנים - אצטילציה של ליזין בהיסטונים דרושה לשם בקרה על תעתוק גנים.  



ליפידציה - Lipidation
ליפידציה הינו תהליך בו מוספות חומצות שומן לחומצה האמינית. הוספת חומצת השומן גורמת להגברת ההידרופוביות של החלבון. הגברת ההידרופוביות של החלבון גורמת לחלבונים להיצמד לממברנת התא ולאברוני תא שונים.
 
חומצות השומן אשר משתתפות בתהליך הינן החומצה הפלמיטית, החומצה המיריסטית או תוספת של קבוצת איזופרניל -  isoprenyl group.



פוספורילציה -  Phosphorylation
פוספורילציה הינה תהליך בו מוספת קבוצת פוספט לחומצה האמינית. חומצות אמיניות אשר לוקחות חלק בתהליך הינן סרין, טירוזין ותראונין. פוספורילציה הינה תהליך חשוב המשמש לבקרת תהליכים רבים במטבוליזם של התא.

 
ספיגת חומצות אמינו
למרות שרוב חומצות האמינו נספגות בחלק העליון של המעי הדק – תריסריון- Duodenum ותחילת הג'ג'ונום -  Jejunum , ספיגת חומצות אמינו מתרחשת לאורך כל המעי הדק. חומצות אמינו עשויות להיספג במעי דרך מנגנון של העברה פסיבית  - facilitated diffusion  ודרך מנגנון של העברה אקטיבית אשר תלוי ביון הנתרן ותלויה בפירוק ATP.   
דוגמה למספר טרנספורטרים בתאי המעי

טרנספורטרים תלויי נתרן – העברה אקטיבית
חומצות האמינו המועברות 
 B
חומצות אמינו ארומטיות – פנילאלנין, טירוזין, טריפטופן וחומצות אמינו מסועפות – ואלין, לאוצין ואיזולאוצין.
 
Imino
פרולין וגליצין.
 
XAG
גלוטמט ואספרטט
 
Bo+
רוב חומצות האמינו הניטרליות והבסיסיות.
 
ASC
אלנין, סרין וציסטאין.
 
N
גלוטמין, אספרגין והיסטידין.
 

טרנספורטרים ללא תלות בנתרן – העברה פסיבית
 
 
L
לאוצין וחומצות אמינו בסיסיות.
 
Y+
חומצות אמינו בסיסיות.
 
bo+
רוב חומצות האמינו הניטרליות והבסיסיות.
 
t
חומצות אמינו ארומטיות – פנילאלנין, טירוזין, טריפטופן.
 

ag

אספרטט וגלוטמט
 
טרנפורט אקטיבי של חומצות אמינו
זיקת הטרנספורטרים לחומצות האמינו מושפעת מהרכב השיירים השונים של חומצות האמינו וממטען חומצות האמינו. חומצות אמינו מסועפות נספגות בקצב מהיר יותר מחומצות אמינו בעלות שייר בעל מסה קטנה יותר. חומצות אמינו בעלות מטען ניטרלי נספגות בצב מהיר יותר מאשר חומצות אמינו בעלות מטען בסיסי. חומצות אמינו חיוניות נספגות בקצב מהיר יותר בהשוואה לחומצות אמינו שאינן חיוניות. חומצות האמינו אשר נספגות בקצב האיטי ביותר הינן שתי חומצות אמינו בעלות מטען חומצי – גלוטמט ואספרטט.
 
ספיגת חומצות האמינו מושפעת מכמותן במעי. מאחר ורוב הטרנספורטרים מסוגלים לספוג מספר חומצות אמינו, ריכוז גבוה של חומצות אמינו במעי יוצר תחרות על אתרי הספיגה, כך שחומצות אמינו מסוימות עשויות להפחית את שיעור הספיגה של חומצות אמינו אחרות.
 
לאחר ספיגת חומצות האמינו בתאי המעי הדק, חומצות האמינו מועברות דרך מערכת הדם הפורטלית לווריד השער של הכבד. חלק מחומצות האמינו עוברות מטבוליזם בכבד אך רוב חומצות האמינו מעברות לזרימת הדם ההיקפית אל שאר תאי הגוף.

מושגים

חומצות אמינו - Amino acids

לפגישת היכרות ללא
התחייבות וללא תשלום

 
חומצות אמינו הינן תרכובות אורגניות אשר בנויות באופן בסיסי מאטומי פחמן - C, מימן - H, חמצן – O וחנקן - N. חומצות אמינו מסוימות מכילות אטומי גופרית – S.  
חומצות אמינו הינן אבני הבניין לבניית חלבונים בטבע בכלל ובגוף האדם.
 
בטבע קיימות 20 חומצות אמינו "סטנדרטיות" אשר מקודדות ב – DNA. שתי חומצות אמינו נוספות סלנוציסטאין וסלנומתיונין מקודדות ב – DNA באופן שונה משאר חומצות האמינו, בחומצות אמינו אלו מוחלף אטום הנחושת באטום סלניום. 

חומצות אמינו נוספות מתקבלות לאחר שלב התרגום ויצירת חומצות אמינו סטנדרטיות  - Post-translational modification (PTM), למשל:  3 - מתיל היסטידין והידרוקסי פרולין.
 


אננטיומרים
חומצות אמינו מיוצרות וקיימות בגוף לרוב בצורת ה – L. חומצות אמינו מסוג – D אינן מיוצרות בגוף באופן ישיר אלא מתקבלות לאחר תהליך ייצור משני, דוגמה לכך הינה ייצור החומצה האמינית סרין כ – D – Serine על ידי נוירונים - תאי עצב.
 


חומצת אמינו – מבנה כללי.
כל חומצת אמינו "סטנדרטית" בנויה מ:פחמן אלפא – Alpha carbon, בעל ארבעה קישורים:
1. קבוצת קרבוקסיל Carboxyl – COOH.
2. קבוצת אמינו – NH2 Amino group -.
3. אטום מימן.
4. שייר – Side chain- R, אשר משתנה מחומצת אמינו אחת לשנייה.