Jaká je struktura alaninu?

Alanin je aminokyselina; to jsou stavební kameny proteinů. Všechny aminokyseliny mají identickou základní strukturu, ale mají jednotlivé části nalepené na tuto základní strukturu. V případě alaninu je tato část jednou z nejjednodušších ze všech aminokyselin, má pouze jeden atom uhlíku a tři atomy vodíku. Přesný vzhled struktury alaninu se může lišit podle toho, zda se alanin vyskytuje v přírodě nebo je synteticky vyráběn.

Celkově obsahuje alanin 13 různých atomů. To zahrnuje sedm vodíků, tři atomy uhlíku a dva kyslíky, spolu s jedním dusíkem. Většina struktury alaninu je tvořena základní sbírkou atomů, která je společná pro všechny aminokyseliny. V přírodě se nachází 20 aminokyselin a každá z nich se liší pouze v jedné části své struktury, která je známá jako skupina R.

Aminokyselinová bazická struktura se točí kolem jednoho atomu uhlíku ve středu molekuly. Na to jsou nalepeny tři různé části, které se nazývají aminoskupina, skupina karboxylové kyseliny a osamělý vodík. Aminoskupina obsahuje tři atomy vodíku a jeden atom dusíku, zatímco skupina karboxylové kyseliny obsahuje jeden uhlík a dva kyslíky. Osamělý vodík je vedle centrálního uhlíku; další dvě skupiny jsou umístěny podél horizontální roviny, přičemž uhlík a vodík jsou uprostřed.

Tam, kde se struktura alaninu liší od ostatních aminokyselin, je R skupina. Tato skupina R, složená z jednoho uhlíku a tří vodíků, je ve srovnání s většinou ostatních aminokyselin poměrně jednoduchá. Díky této struktuře je alanin neutrální molekula bez silné negativní nebo pozitivní elektrické interakce s jinými molekulami. Skupina R je umístěna kolmo k horizontální rovině ostatních komponent.

Chiralita je důležitým pojmem při řešení struktury aminokyselin. Tento koncept lze popsat jako dvě chemicky identické molekuly, které jsou zrcadlovými obrazy navzájem. Pokud jde o strukturu alaninu, zrcadlový obraz může nastat, když se skupiny přilepené na centrální uhlík zamění za druhou stranu uhlíku. To mohou ilustrovat lidské ruce se stejnými komponenty, ale očividnými rozdíly ve struktuře. Každý zrcadlový obraz je známý jako L-izomer nebo R-izomer, jako levá nebo pravá ruka.

V přírodě se vyskytuje pouze L-isomer alaninu, ale když lidé synteticky produkují alanin, může se také vyskytovat R-isomer. Alaninové molekuly s pravotočivostí však nejsou užitečné při tvorbě proteinů u zvířat, protože buněčný aparát rozpoznává pouze L-isomer. Vědecké techniky mohou identifikovat přítomnost L- nebo R-isomerů ve vzorku způsobem, kterým nasměrují paprsky světla, které na ně zářily.