Jaka jest struktura alaniny?
Alanina jest aminokwasem; są to budulce białek. Wszystkie aminokwasy mają identyczną podstawową strukturę, ale mają indywidualne porcje przyklejone do tej podstawowej struktury. W przypadku alaniny ta część jest jednym z najprostszych ze wszystkich aminokwasów, ma tylko jeden węgiel i trzy atomy wodoru. Dokładny wygląd struktury alaniny może się różnić w zależności od tego, czy alanina występuje w naturze, czy jest wytwarzana syntetycznie.
W całości alanina zawiera 13 różnych atomów. Obejmuje to siedem atomów wodoru, trzy atomy węgla i dwa atomy tlenu oraz jeden azot. Większość struktury alaniny składa się z podstawowej kolekcji atomów, która jest wspólna dla wszystkich aminokwasów. W naturze występuje 20 aminokwasów, a każdy z nich różni się tylko jedną częścią ich struktury, która jest znana jako grupa R.
Podstawowa struktura aminokwasu obraca się wokół jednego atomu węgla w centrum cząsteczki. Na tym przyklejono trzy różne części, które są nazywane grupą aminową, grupą kwasu karboksylowego i samotnym wodorem. Grupa aminowa zawiera trzy atomy wodoru i jeden atom azotu, podczas gdy grupa kwasu karboksylowego obejmuje jeden węgiel i dwa atomy tlenu. Sam wodór znajduje się obok węgla centralnego; pozostałe dwie grupy znajdują się wzdłuż płaszczyzny poziomej, z węglem i wodorem pośrodku.
Tam, gdzie struktura alaniny różni się od innych aminokwasów, jest grupa R. Ta grupa R złożona z jednego węgla i trzech atomów wodoru jest dość prosta w porównaniu z większością innych aminokwasów. Ze względu na tę strukturę alanina jest cząsteczką obojętną, bez silnych ujemnych lub dodatnich interakcji elektrycznych z innymi cząsteczkami. Grupa R jest umieszczona prostopadle do płaszczyzny poziomej innych komponentów.
Chiralność jest ważnym pojęciem w radzeniu sobie ze strukturą aminokwasów. Pojęcie to można opisać jako dwie chemicznie identyczne cząsteczki będące wzajemnymi odbiciami lustrzanymi. W odniesieniu do struktury alaniny odbicie lustrzane może wystąpić, gdy grupy przyczepione do węgla centralnego zostaną zamienione na drugą stronę węgla. Ilustrują to ludzkie dłonie z identycznymi składnikami, ale oczywistymi różnicami w strukturze. Każde odbicie lustrzane jest znane jako izomer L lub izomer R, podobnie jak lewa lub prawa ręka.
W przyrodzie występuje tylko izomer L alaniny, ale gdy ludzie syntetycznie wytwarzają alaninę, może również wystąpić izomer R. Cząsteczki alaniny o praworęczności nie są jednak przydatne do tworzenia białek u zwierząt, ponieważ maszyneria komórkowa rozpoznaje tylko izomer L. Techniki naukowe mogą zidentyfikować obecność izomerów L lub R w próbce na podstawie sposobu, w jaki kierują na nie promienie świetlne.