Was ist die Struktur von Alanin?
Alanin ist eine Aminosäure; Dies sind die Bausteine von Proteinen. Alle Aminosäuren haben eine identische Grundstruktur, wobei jedoch einzelne Teile an dieser Grundstruktur haften. Im Fall von Alanin ist dieser Teil eine der einfachsten Aminosäuren mit nur einem Kohlenstoff- und drei Wasserstoffatomen. Das genaue Aussehen der Alaninstruktur kann variieren, je nachdem, ob das Alanin in der Natur vorkommt oder synthetisch hergestellt wird.
In seiner Gesamtheit enthält Alanin 13 verschiedene Atome. Dies umfasst sieben Wasserstoffatome, drei Kohlenstoffe und zwei Sauerstoffatome sowie einen Stickstoff. Der größte Teil der Alaninstruktur besteht aus einer Grundsammlung von Atomen, die allen Aminosäuren gemeinsam ist. In der Natur gibt es 20 Aminosäuren, von denen jede nur in einem Teil ihrer Struktur variiert, der als R-Gruppe bekannt ist.
Die Aminosäuregrundstruktur dreht sich um ein Kohlenstoffatom im Zentrum des Moleküls. Darauf sind drei verschiedene Teile geklebt, die als Aminogruppe, Carbonsäuregruppe und alleiniger Wasserstoff bezeichnet werden. Eine Aminogruppe enthält drei Wasserstoffatome und ein Stickstoffatom, während die Carbonsäuregruppe einen Kohlenstoff und zwei Sauerstoffatome enthält. Der einzige Wasserstoff ist neben dem zentralen Kohlenstoff; Die anderen beiden Gruppen befinden sich entlang einer horizontalen Ebene, wobei Kohlenstoff und Wasserstoff in der Mitte liegen.
Wo sich die Struktur von Alanin von anderen Aminosäuren unterscheidet, ist die R-Gruppe. Diese R-Gruppe besteht aus einem Kohlenstoff und drei Wasserstoffatomen und ist im Vergleich zu den meisten anderen Aminosäuren recht einfach. Aufgrund dieser Struktur ist Alanin ein neutrales Molekül ohne starke negative oder positive elektrische Wechselwirkung mit anderen Molekülen. Die R-Gruppe befindet sich senkrecht zur horizontalen Ebene der anderen Komponenten.
Chiralität ist ein wichtiges Konzept im Umgang mit der Aminosäurestruktur. Dieses Konzept kann als zwei chemisch identische Moleküle beschrieben werden, die Spiegelbilder voneinander sind. In Bezug auf die Struktur von Alanin kann das Spiegelbild auftreten, wenn die Gruppen, die an dem zentralen Kohlenstoff haften, auf die andere Seite des Kohlenstoffs vertauscht werden. Menschliche Hände mit identischen Bestandteilen, aber offensichtlichen Strukturunterschieden können dies veranschaulichen. Jedes Spiegelbild ist wie eine linke oder eine rechte Hand als L-Isomer oder R-Isomer bekannt.
Nur das L-Isomer von Alanin kommt in der Natur vor, aber wenn Menschen Alanin synthetisch herstellen, kann auch das R-Isomer vorkommen. Rechtshändige Alaninmoleküle eignen sich jedoch nicht zur Herstellung von Proteinen bei Tieren, da die Zellmaschinerie nur das L-Isomer erkennt. Wissenschaftliche Techniken können das Vorhandensein von L- oder R-Isomeren in einer Probe daran erkennen, wie sie Lichtstrahlen auf sie richten.