الأحماض الأمينية هي جزيئات عضوية ، عندما ترتبط مع الأحماض الأمينية الأخرى ، تشكل بروتين. الأحماض الأمينية ضرورية للحياة لأن البروتينات التي تشكلها تشارك في كل شيء تقريبًا زنزانة المهام. بعض البروتينات وظيفة مثل الإنزيمات وبعضها الأجسام المضادةبينما يقدم الآخرون الدعم الهيكلي. على الرغم من وجود المئات من الأحماض الأمينية الموجودة في الطبيعة ، إلا أن البروتينات تصنع من مجموعة من 20 من الأحماض الأمينية.
تحتوي جميع الأحماض الأمينية على الكربون ألفا المرتبط بذرة الهيدروجين ومجموعة الكربوكسيل والمجموعة الأمينية. تختلف مجموعة "R" بين الأحماض الأمينية وتحدد الاختلافات بين هذه المونومرات البروتينية. يتم تحديد تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين من خلال المعلومات الموجودة في الخلية الكود الجيني. الكود الجيني هو تسلسل قواعد النيوكليوتيدات في احماض نووية (الحمض النووي و الحمض النووي الريبي) هذا الرمز للأحماض الأمينية. هؤلاء الجين لا تحدد الرموز ترتيب الأحماض الأمينية في البروتين فحسب ، بل تحدد أيضًا بنية البروتين ووظيفته.
يمكن تصنيف الأحماض الأمينية إلى أربع مجموعات عامة بناءً على خصائص المجموعة "R" في كل حمض أميني. يمكن أن تكون الأحماض الأمينية قطبية أو غير قطبية أو مشحونة إيجابيا أو مشحونة سالبة. تحتوي الأحماض الأمينية القطبية على مجموعات "R"
محبة للماء، وهذا يعني أنها تسعى الاتصال مع الحلول المائية. الأحماض الأمينية غير القطبية هي عكس (مسعور) لأنها تتجنب ملامسة السائل. هذه التفاعلات تلعب دورا رئيسيا في طي البروتين وتعطي البروتينات هيكل ثلاثي الأبعاد. يوجد أدناه قائمة بالأحماض الأمينية العشرين التي تم تجميعها حسب خصائص المجموعة "R" الخاصة بهم. الأحماض الأمينية غير القطبية هي نافرة من الماء، في حين أن المجموعات المتبقية هي محبة للماء.في حين أن الأحماض الأمينية ضرورية للحياة ، لا يمكن إنتاجها جميعًا بشكل طبيعي في الجسم. من 20 أحماض أمينية، 11 يمكن أن تنتج بشكل طبيعي. هؤلاء الأحماض الأمينية غير الأساسية هي ألانين ، أرجينين ، هليون ، أسبارتات ، سيستين ، جلوتامات ، جلوتامين ، جليكاين ، برولين ، سيرين ، وتيروزين. باستثناء التيروزين ، يتم تصنيع الأحماض الأمينية غير الأساسية من المنتجات أو الوسطيات من مسارات التمثيل الغذائي الحرجة. على سبيل المثال ، يتم اشتقاق ألانين وأسبارتيت من المواد المنتجة خلال التنفس الخلوي. يتم تصنيع ألانين من البيروفات ، وهو منتج من تحلل السكر. يتم تصنيعه من الأسبارتات أوكسالوسيتات ، وسيطة من دورة حمض الستريك. ستة من الأحماض الأمينية غير الأساسية (الأرجينين ، السيستين ، الجلوتامين ، الجلايسين ، البرولين ، والتيروزين) تعتبر ضروري مشروط كما قد تكون هناك حاجة مكملات الغذائية أثناء المرض أو في الأطفال. تسمى الأحماض الأمينية التي لا يمكن إنتاجها بشكل طبيعي الأحماض الأمينية الأساسية. وهي الهستيدين ، إيسولوسين ، يوسين ، ليسين ، ميثيونين ، فينيل ألانين ، ثريونين ، تريبتوفان ، وفالين. يجب الحصول على الأحماض الأمينية الأساسية من خلال النظام الغذائي. تشمل المصادر الغذائية الشائعة لهذه الأحماض الأمينية البيض وبروتين الصويا والسمك الأبيض. على عكس البشر ، النباتات قادرة على تصنيع جميع الأحماض الأمينية 20.
يتم إنتاج البروتينات من خلال عمليات نسخ الحمض النووي و ترجمة. في تخليق البروتين ، يتم نسخ أو نسخ الحمض النووي لأول مرة في الحمض النووي الريبي. ثم يتم ترجمة نسخة الحمض النووي الريبي الناتجة أو رسول الحمض النووي الريبي (مرنا) لإنتاج الأحماض الأمينية من الشفرة الوراثية المنقولة. عضيات اتصل الريبوسومات وجزيء آخر من الحمض النووي الريبي يسمى نقل الحمض النووي الريبي تساعد على ترجمة مرنا. يتم ربط الأحماض الأمينية الناتجة معًا من خلال تخليق الجفاف ، وهي عملية يتم فيها تكوين رابطة الببتيد بين الأحماض الأمينية. أ سلسلة الببتيد تتشكل عندما يرتبط عدد من الأحماض الأمينية ببعضها البعض بواسطة روابط الببتيد. بعد عدة تعديلات ، تصبح سلسلة البولي ببتيد بروتينًا يعمل بشكل كامل. واحد أو أكثر من سلاسل polypeptide الملتوية إلى بنية ثلاثية الأبعاد بروتين.
بينما تلعب الأحماض الأمينية والبروتينات دورًا أساسيًا في بقاء الكائنات الحية ، إلا أن هناك أنواعًا أخرى البوليمرات البيولوجية التي هي ضرورية أيضا لأداء البيولوجية الطبيعية. جنبا إلى جنب مع البروتينات ، الكربوهيدرات, الدهونوالأحماض النووية تشكل الفئات الأربعة الرئيسية للمركبات العضوية في الخلايا الحية.