Valin-Aminosäurestruktur: Detaillierte Erklärungen

In einem menschlichen Körper kommen zwanzig Arten von Aminosäuren vor. Dieser Artikel beschreibt die Aminosäurestruktur von Valin und ihre Eigenschaften.

Einige α-Aminosäuren, die der menschliche Körper nicht biosynthetisieren kann, sind als bekannt essentielle Aminosäuren. Valin ist eine essentielle Aminosäure. Der chemische Name von Valin ist 2-Amino-3-methylbutansäure. Die Aminosäurestruktur von Valin ist von Natur aus unpolar.

Struktur der Aminosäure: Valin

Aminosäuren sind Carbonsäuren mit Aminogruppe. Molekulare Formel von Valin ist C5H11NO2. Es wird als „Val“ bezeichnet.

Aminosäuren haben üblicherweise zwei funktionelle Hauptgruppen. Unter diesen ist eine Gruppe eine Aminogruppe (-NH2) und eine andere funktionelle Gruppe ist eine Carboxylgruppe (-COOH). Daneben haben die Aminosäurestrukturen eine Seitenkette, die an das Mittelpunkt-Kohlenstoffatom gebunden ist. Die Kette wird als "R" für die allgemeine Struktur angezeigt.

Die (-NH2)-Gruppe und die (-COOH)-Gruppe sind wie andere Aminosäuren in der Valin-Aminosäurestruktur üblich. Eine Kohlenwasserstoffgruppe (Isopropylgruppe) ist die „R“-Gruppe in der Valin-Struktur. Dort ist auch ein α-Wasserstoffatom an das Kohlenstoffatom von Valin gebunden.

Valin als alpha (α) Aminosäure

Die alpha (α) Aminosäuren sind Grundbestandteil von Protein Moleküle.

Das zentrale Kohlenstoffatom der Aminosäure ist sowohl mit der Aminogruppe als auch mit der Carboxylgruppe verbunden, die Aminosäure wird als alpha (α) – Aminosäure bezeichnet.

In der Valin-Struktur sind sowohl (-NH2)- als auch (-COOH)-Gruppen an das eine Kohlenstoffatom in der Mitte des Moleküls gebunden. Daher kann es auf die α-Aminosäure bezogen werden.

Valin Aminosäurestruktur
Aminosäurestruktur

Zwitterion der Aminosäurestruktur von Valin

Trägt ein Molekül beide entgegengesetzt geladenen Gruppen, also positiv und negativ, in gleicher Anzahl, wird dieses Molekül als a bezeichnet Zwitterion.

Aminosäuren haben sowohl (-NH2)- als auch (-COOH)-Gruppen. Die (-COOH)-Gruppe ist von Natur aus sauer, sodass sie das Wasserstoffatom übertragen kann. Dieses H+-Ion wird vom Stickstoffatom der Aminogruppe akzeptiert, da es basischer Natur ist. Daher existiert Valin als Zwitterion mit beiden entgegengesetzt geladenen Gruppen.

Als Dipolion sind im Valin-Molekül positive und negative Ladungen vorhanden. Die beiden gegensätzlichen Ladungen heben sich gegenseitig auf. Insgesamt bleibt das Valin-Molekül ein neutrales Molekül.

Valin Aminosäurestruktur
Zwitterion der Valin-Aminosäurestruktur

Die Aminosäuren weisen eine Ladungstrennung auf, die in der Zwitterionenform vorliegt. Valine kann also Strom für die Konfiguration mit Ladungen in der festen Phase leiten.

pH-Abhängigkeit der Valine-Struktur

Die Stabilität der dipolares Ion der Aminosäure hängt vom pH-Wert der Lösung ab.

Bei einem niedrigeren pH-Wert (saurer pH-Wert) nimmt das Ion ein H+-Ion aus der Lösung auf und bildet ein positiv geladenes Ion. Bei einem höheren pH-Wert (stark basischer pH-Wert) überträgt das Ion ein Wasserstoffion (H+) und bildet ein Molekül mit negativer Ladung.

Valin Aminosäurestruktur
Valin amino saure Struktur bei hohem ph

Bei einem bestimmten pH-Wert verbleibt eine Aminosäure als Zwitterion, das sogenannte Zwitterion isoelektrischer Punkt dieser Aminosäure in dieser Lösung. Für Valin beträgt der isoelektrische Punkt 6.0.

Valin Aminosäurestruktur
Valin amino saure Struktur bei niedrigem ph

Hydrophobe Natur von Valin

Wenn ein Molekül oder ein Teil davon dem Kontakt mit dem Wassermolekül widersteht, dann wird die Natur gerufen Hydrophob Natur.

Valin hat eine Isopropylgruppe in der verzweigten Kohlenwasserstoff-Seitenkette des Mittelatoms. Es ist eine unpolare Gruppe. Dies macht es von Natur aus hydrophob.

Löslichkeit der Aminosäure Valin

Die Löslichkeit von Valin hängt von der seitlichen Isopropylkette ab, pH-Wert der Lösung usw.

Als Valine Struktur trägt aufgeladen Gruppen wie Carboxylat und Aminium, kann es bei einer bestimmten Temperatur in Wasser löslich sein.

Aber Valin kann nicht in unpolaren Lösungsmitteln löslich sein, wie z Benzol. Weil diese nicht polaren Lösungsmittel den ionischen Teil des Valin-Moleküls nicht lösen können.

Chiraler Kohlenstoff des Valin-Moleküls

Ein Kohlenstoffatom kann in einem Molekül vier Bindungen eingehen. Wenn die vier Gruppen oder Atome verschieden sind; dann wird das Kohlenstoffatom als chirales Kohlenstoffzentrum bezeichnet.

Ein Molekül mit chiralem Kohlenstoff hat ein optisches Rotationsvermögen. Zur Anordnung der Gruppen im Molekül klassifiziert es als 'D' und 'L' Isomer. Diese Strukturen sind zueinander Kopien mit der gleichen Molekülformel, überlagern sich aber nicht.

Valin hat vier verschiedene Gruppen um den Kohlenstoff in der Mitte. Valin ist also ein optisch aktives Molekül. Es hat zwei individuelle Strukturen wie D-Valin und L-Valin.

Valin Aminosäurestruktur
D-Valin-Aminosäurestruktur

Die planare Struktur von Valin mit D-Konfiguration hat die Aminogruppe (-NH2) auf der rechten Seite des Kohlenstoffatoms. Das Valin mit L-Konfiguration hat die Aminogruppe auf der linken Seite des Kohlenstoffatoms. Das Wasserstoffatom (α) befindet sich in beiden Strukturen in horizontaler Position.

Valin Aminosäurestruktur
Aminosäurestruktur von L-Valin

Bildung von Peptidbindungen

Aminosäuren sind die Grundkomponente in der Proteinstruktur.

Aminosäuren fügen sich wie Blöcke aneinander, um Proteinmoleküle zu produzieren. Die neu gebildete Amidbindung wird als Peptidbindung.

Die Amidbindung tritt zwischen der Carboxylgruppe und der Aminogruppe zweier benachbarter Aminosäuren auf. Die linke Seite der langen Kette wird als N-Terminus bezeichnet, die eine freie Aminogruppe hat, und die rechte Seite der Kette wird als C-Terminus mit einer freien Carboxylgruppe bezeichnet.

Valine nimmt auch teil Peptidbindung Bildung zur Produktion von Proteinen.