Gli aminoacidi sono molecole organiche che, quando collegate insieme ad altri aminoacidi, formano a proteina. Gli aminoacidi sono essenziali per la vita perché le proteine che formano sono coinvolte praticamente in tutti cellula funzioni. Alcune proteine funzione come enzimi, alcuni come anticorpi, mentre altri forniscono supporto strutturale. Sebbene ci siano centinaia di aminoacidi trovati in natura, le proteine sono costruite da un set di 20 aminoacidi.
Tutti gli aminoacidi hanno il carbonio alfa legato a un atomo di idrogeno, a un gruppo carbossilico e ad un gruppo amminico. Il gruppo "R" varia tra gli aminoacidi e determina le differenze tra questi monomeri proteici. La sequenza aminoacidica di una proteina è determinata dalle informazioni trovate nel cellulare codice genetico. Il codice genetico è la sequenza delle basi nucleotidiche acidi nucleici (DNA e RNA) che codificano per gli aminoacidi. Questi gene i codici non solo determinano l'ordine degli aminoacidi in una proteina, ma determinano anche la struttura e la funzione di una proteina.
Gli aminoacidi possono essere classificati in quattro gruppi generali in base alle proprietà del gruppo "R" in ciascun aminoacido. Gli aminoacidi possono essere polari, non polari, caricati positivamente o caricati negativamente. Gli aminoacidi polari hanno gruppi "R" idrofilo, nel senso che cercano il contatto con soluzioni acquose. Gli aminoacidi non polari sono l'opposto (idrofobo) in quanto evitano il contatto con il liquido. Queste interazioni svolgono un ruolo importante nel ripiegamento delle proteine e danno loro proteine Struttura tridimensionale. Di seguito è riportato un elenco dei 20 aminoacidi raggruppati in base alle proprietà del gruppo "R". Gli aminoacidi non polari sono idrofobo, mentre i restanti gruppi sono idrofili.
Mentre gli aminoacidi sono necessari per la vita, non tutti possono essere prodotti naturalmente nel corpo. Del 20 aminoacidi, 11 possono essere prodotti naturalmente. Questi aminoacidi non essenziali sono alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteina, glutammato, glutammina, glicina, prolina, serina e tirosina. Ad eccezione della tirosina, gli aminoacidi non essenziali sono sintetizzati da prodotti o intermedi di vie metaboliche cruciali. Ad esempio, alanina e aspartato sono derivati da sostanze prodotte durante respirazione cellulare. L'alanina è sintetizzata dal piruvato, un prodotto di glicolisi. L'aspartato è sintetizzato dall'ossaloacetato, un intermedio del ciclo dell'acido citrico. Sono considerati sei degli aminoacidi non essenziali (arginina, cisteina, glutammina, glicina, prolina e tirosina) condizionatamente essenziale come integrazione dietetica può essere richiesta nel corso di una malattia o nei bambini. Si chiamano aminoacidi che non possono essere prodotti naturalmente aminoacidi essenziali. Sono istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. Gli aminoacidi essenziali devono essere acquisiti attraverso la dieta. Fonti alimentari comuni per questi aminoacidi includono uova, proteine di soia e coregone. A differenza degli umani, impianti sono in grado di sintetizzare tutti i 20 aminoacidi.
Le proteine sono prodotte attraverso i processi di Trascrizione del DNA e traduzione. Nella sintesi proteica, il DNA viene prima trascritto o copiato nell'RNA. La trascrizione dell'RNA risultante o l'RNA messaggero (mRNA) viene quindi tradotto per produrre amminoacidi dal codice genetico trascritto. organelli chiamato ribosomi e un'altra molecola di RNA chiamata trasferire RNA aiuta a tradurre mRNA. Gli amminoacidi risultanti vengono uniti attraverso la sintesi di disidratazione, un processo in cui si forma un legame peptidico tra gli amminoacidi. UN catena polipeptidica si forma quando un certo numero di aminoacidi sono collegati tra loro da legami peptidici. Dopo diverse modifiche, la catena polipeptidica diventa una proteina perfettamente funzionante. Una o più catene polipeptidiche intrecciate in una struttura tridimensionale formano una proteina.
Mentre gli aminoacidi e le proteine svolgono un ruolo essenziale nella sopravvivenza degli organismi viventi, ce ne sono altri polimeri biologici che sono anche necessari per il normale funzionamento biologico. Insieme alle proteine, carboidrati, lipidie gli acidi nucleici costituiscono le quattro principali classi di composti organici nelle cellule viventi.