Biomolecules are very small particles which compose the structure of living beings; that is, they constitute the formation of very stable covalent bonds, allowing carbon atoms to form three-dimensional skeletons; they also help to form multiple bonds (double and triple), linear, branched, cyclic and heterocyclic structures, among others; in addition, they access the contingency that with few elements a diversity of functional groups (acids, amines, alcohols, etc.) are originated, which have heterogeneous physical and chemical properties. ) that have heterogeneous physical and chemical properties. There are six of the most abundant chemical bioelements in nature: carbon (C), oxygen (O), hydrogen (H), nitrogen (N), sulfur (S) and phosphorus (P). All of them make up biomolecules (amino acids, proteins, enzymes, carbohydrates or glucids, lipids, nucleotides, vitamins and protein hormones).
Las Biomoléculas son partículas muy pequeñas las cuales componen la estructura de los seres vivos; es decir, que constituyen la formación de enlaces covalentes muy estables, permitiendo a los átomos de carbono la formación de esqueletos tridimensionales; también, ayudan a formar enlaces múltiples (dobles y triples), estructuras lineales, ramificadas, cíclicas y heterocíclicas, entre otras; además, accede a la contingencia de que con pocos elementos se originen una diversidad de grupos funcionales (ácidos, aminas, alcoholes, etc.) que poseen propiedades físicas y químicas heterogéneas. Son seis los bioelementos químicos más copiosos en la naturaleza: carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H), nitrógeno (N), azufre (S) y fósforo (P). Todos ellos componen las biomoléculas (aminoácidos, proteínas, enzimas, carbohidratos o glúcidos, lípidos, nucleótidos, vitaminas y hormonas proteicas).
This article is dedicated to the description of the units that serve as the fundamental basis for the constitution of proteins. It is about the different amino acids that surround living beings in nature; of which, the definition and their functional characteristics are exposed, the significant benefits they provide and allow to identify their classification and importance. Accompanied by the different graphs that identify the chemical chains of each one.
Este artículo está dedicado a la descripción de las unidades que sirven de base fundamental para constituir las proteínas. Se trata de los diversos aminoácidos que circundan en los seres vivos de la naturaleza; de los cuales, se expone la definición y sus características funcionales, los beneficios significativos que brindan y permiten identificar su clasificación e importancia. Acompañado de las diferentes gráficas que identifican las cadenas químicas de cada una.
“…It is an organic molecule with an amino group (-NH2) and a carboxyl group (-COOH) at one end. They are the basis of proteins; however, they and their derivatives are involved in cellular functions as diverse as nerve transmission and the biosynthesis of porphyrins, purines, pyrimidines and urea. Amino acids play a key role in the vast majority of biological processes…”
“…Es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) en un extremo. Son la base de las proteínas; sin embargo, tanto estos como sus derivados participan en funciones celulares tan diversas como la transmisión nerviosa y la biosíntesis de porfirinas, purinas, pirimidinas y urea. Los aminoácidos juegan un papel clave en la gran mayoría de los procesos biológicos…” Aminoácidos
Amino acids are the fundamental units that constitute proteins and are mainly formed by an acid radical (-COOH) and an amino radical (-NH2) and a variable side chain or R group. Their general formula is:
Los aminoácidos son las unidades fundamentales que constituyen las proteínas y están formados principalmente por un radical ácido (–COOH) y otro amino (–NH2) y una cadena lateral o grupo R variable. Su formula general es:
Due to their dual amino and acidic character, these compounds exhibit acid-base properties. In aqueous solution and at low pH, the H of the carboxyl group dissociates:
Debido a su doble carácter amino y ácido, estos compuestos presentan propiedades acido-básicas. En disolución acuosa y a pH bajo, el H del grupo carboxilo se disocia:
And it becomes negatively charged, and the amino group picks up a proton:
Y queda cargado negativamente, y el grupo amino capta un protón:
Therefore, it remains positively charged, and thus we have a dipolar ion. As the pH increases, the number of protons in the solution will decrease and there will come a time when the +3HN group loses the H it had in excess, as shown in the following sequence of reversible reactions:
Por lo que queda con carga positiva, y se tiene así un ion dipolar. Al ir aumentando el pH, disminuirá el número de protones en la disolución y llegará un momento en que el grupo +3HN pierda el H que tenía en exceso, según muestra la siguiente secuencia de reacciones reversibles:
This is what happens with a single amino acid, but it must be remembered that when a given compound is titrated, there are thousands of molecules in the solution.
Esto es lo que ocurre con un solo aminoácido, pero hay que pensar que cuando se valora un determinado compuesto, en la solución hay millares de moléculas.
And so, there will be a time when half of the molecules will be in shape:
Y así, habrá un momento en el cual la mitad de las moléculas esté en forma:
And the other half in the form:
Y la otra mitad en la forma:
At this point there is an equilibrium, defined by the constant K1 whose negative logarithm is the pK1 (just as pH is the -log [H]).
En este punto hay un equilibrio, definido por la constante K1 cuyo logaritmo negativo es el pK1 (de la misma forma que el pH es el –log [H]).
Similarly, there will be an instant in which half of the molecules appear as:
De manera análoga, habrá un instante en el cual la mitad de las moléculas aparezcan como:
And the other half as:
Y la otra mitad como:
Point defined by the constant K2 or pK2 in logarithmic form.
Punto definido por la constante K2 o pK2 en forma logarítmica.
In the cyclization process it presents several constants; these constants are very useful to determine the concentrations of the different ionic species in the solution, according to the Henderson-Hasselbach Equation, fundamental, among other things, in the study of the biochemistry of amino acids, and whose formulation is the following:
En el proceso de ciclación presenta varias constantes; estas constantes son de gran utilidad para determinar las concentraciones de las distintas especies iónicas en la solución, según la Ecuación de Henderson-Hasselbach, fundamental, entre otras cosas, en el estudio de la bioquímica de aminoácidos, y cuya formulación es la siguiente:
This equation relates the pH, the pK and the ratio of concentrations between two given ionic species, so that any of these quantities can be determined by knowing the other two. If the amino acid has an ionizable side chain in its R group (either -COOH or -–2HN radicals), the most acidic group is ionized first, which is always the -COOH of the R group; then, the least basic, which is always the -–2HN of the oc carbon, and finally, the most basic, which corresponds to the amino group of the side chain (R group). All these considerations are of fundamental importance for understanding the behavior of amino acids in solution and, therefore, the electrochemical properties of proteins.
Dicha ecuación relaciona el pH, el pK y la relación de concentraciones entre dos especies iónicas dadas, por lo que puede determinarse cualquiera de estas magnitudes conociendo las otras dos. Sí el aminoácido posee una cadena lateral ionizable en su grupo R (bien radicales –COOH o bien –2HN), se ioniza en primer lugar el grupo más ácido, que es siempre el –COOH del grupo R; luego, el menos básico, que es siempre el –2HN del carbono oc, y por último, el más básico, que corresponde al grupo amino de la cadena lateral (grupo R). Todas estas consideraciones son de importancia fundamental para comprender el comportamiento de los aminoácidos en disolución y, por tanto, las propiedades electroquímicas de las proteínas.
All proteins of living beings, from viruses to vertebrates, are made up of 20 amino acids, which, according to the electrical characteristics of their side chains, can be divided into:
Todas las Proteínas de los seres vivos, desde los virus a los vertebrados, están formadas por 20 aminoácidos, que según las características eléctricas de sus cadenas laterales, se pueden dividir en:
- Basic amino acids, with positively charged R groups, are arginine, lysine and histidine.
- Acidic Amino Acids, with negatively charged R groups, are aspartic acid and glutamic acid.
- Non-polar amino acids, whose R groups cannot be polarized, are glycine, alanine, valine, methionine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan and phenylalanine.
- Polar amino acids, with polarizable R groups (-OH or -SH), are serine, threonine, cysteine, tyrosine, asparagine and glutamine.
- Aminoácidos Básicos, con los grupos R cargados positivamente, son la arginina, lisina e histidina.
- Aminoácidos Ácidos, con los grupos R dotados de cargas negativas, son el ácido aspártico y el glutámico.
- Aminoácidos no polares, cuyos grupos R no pueden polarizarse, son la glicocola, alanina, valina, metionina, leucina, isoleucina, prolina, triptófano y fenilalanina.
- Aminoácidos polares, con grupos R polarizables (–OH o –SH), son la serina, treonina, cisteína, tirosina, asparagina y glutamina.
Classification of Amino Acids ⊛ Clasificación de los Aminoácidos
The general characteristics are that they can act as acids or as bases, depending on the pH of the medium; in addition, they can Polymerize forming long chains (peptides and proteins); another characteristic is that they have a tetrahedral structure with Asymmetric Carbon (exc. Gly), called Stereoisomerism.
Las características generales es que pueden actuar como ácidos o como bases, dependiendo del pH del medio; además, se pueden Polimerizar formando largas cadenas (péptidos y proteínas); otra característica es que poseen una estructura tetraédrica con Carbono Asimétrico (exc. Gly), se denomina Estereoisometría.
ESSENTIAL AMINO ACIDS
They are those that our organism cannot synthesize by itself, which is why it is necessary to obtain them through diet (food), which must be based on protein consumption. There are 9 essential amino acids:
AMINOÁCIDOS ESENCIALES
Son aquellos que nuestro organismo no puede sintetizar por sí solo, razón por la cual se hace necesaria su obtención a través de la dieta (comida), la cual debe estar basada en el consumo de proteínas. Son 9 los aminoácidos esenciales:
NON-ESSENTIAL AMINO ACIDS
In this group we can find 11 amino acids that can be synthesized by our organism. Among them are:
AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES
En este grupo se pueden encontrar 11 aminoácidos que pueden ser sintetizados por nuestro organismo. Entre ellos se encuentran:
The characteristics of the R groups determine important properties such as ionization capacity, side chain volume and degree of solubility (ionizable and polar groups confer greater solubility in water to the amino acids that possess them).
Las características de los grupos R determinan propiedades importantes como la capacidad de ionización, el volumen de la cadena lateral y el grado de solubilidad (los grupos ionizables y polares confieren una mayor solubilidad en agua a los aminoácidos que los poseen).
All amino acids, except glycine (glycocholine), have aryl carbons, and therefore optical activity: they deflect the plane of polarization of light. The amino acids found in nature are all L-amino acids, levorotatory.
Todos los aminoácidos, excepto la glicina (glicocola), presentan carbonos aritméticos, y por lo tanto, actividad óptica: desvían el plano de polarización de la luz. Los aminoácidos que se encuentran en la naturaleza son todos L-amino acids, levorotatory.
Thank you very much
for your kind attention !
And remember that to donate blood,
is to save many lives...
¡ Muchísimas gracias
por su amable atención !
Y recuerde que donar sangre,
es salvar muchas vidas…
BIBLIOGRAPHIC QUERIES ⊛ CONSULTAS BIBLIOGRÁFICAS
- Aminoácidos
(Amino acids)
- ¿Qué son los aminoácidos?
(What are amino acids?)
- Manual de nutrición y dietética
(Manual of nutrition and dietetics)
- Aminoácido
(Amino acids)
- Clasificación de los aminoácidos
(Classification of amino acids)
- Aminoácido Esencial
(Essential Amino Acids)
- Aminoácidos
(Amino acids)
- Bienestar y Salud: estilo de vida
(Wellness and Health: lifestyle)
- 20 Aminoácidos que forman proteínas
(20 Protein-forming amino acids)
- ¿Cuál es la estructura de los aminoácidos?
(What is the structure of amino acids?)
- Dieta y Nutrición: Aminoácidos Esenciales
(Diet and Nutrition: Essential Amino Acids)
All images in this publication are in the public domain (CC0) and were edited with Paint and PowerPoint as PNG images
The GIF image, with personal photos, was edited with the online application Picasion.com
The Hive.blog Logo (CC0) and Ecency Logo was used
The translation was made by DeepL
I would be very pleased to receive your valuable comments and constructive suggestions on the topic presented, as they will be considerable for the improvement of future publications
T H A N K Y O U !
Todas las imágenes de esta publicación son de dominio público (CC0), fueron editadas con la aplicación Paint y PowerPoint como imagen PNG
La imagen GIF, con fotografías personales, fue editada con la aplicación en línea Picasion.com
Se utilizó el Logo de Hive.blog (CC0) y Ecency Logo
La traducción fue realizada por DeepL
Me sentiría muy complacida en recibir su valioso comentario y constructivas sugerencias acerca del tema presentado, ya que serán considerables para el mejoramiento de las futuras publicaciones
¡ G R A C I A S !
