Paljonko on ihmiselle välttämättömiä aminohappoja?
Aminohapot
Aminohapot ovat orgaanisia yhdisteitä, joissa on sekä amino- (-NH) että karboksyyliryhmä (-COOH) liittyneenä samaan molekyyliin. Aminoryhmä on emäksinen ja karboksyyliryhmä hapan. Aminohapot polymeroituvat polypeptideiksi. Polypeptidiketjun pituuden ylittäessä 50 sitä aletaan yleensä kutsua proteiiniksi. Ihmiselle välttämättömiä aminohappoja on 20, joista 11 elimistö osaa itse valmistaa. Loput yhdeksän välttämätöntä aminohappoa on saatava ravinnosta. Soluissa aminohapot valmistetaan entsyymien ohjaamana.
Monoamiinioksidaasi
Ihmiskehossa on kahdentyyppisiä monoamiinioksidaaseja: MAO-A joka pilkkoo serotoniinia, melatoniinia, noradrenaliinia ja adrenaliinia ja MAO-B joka pilkkoo fenetyyliamiinia ja bentsyyliamiinia. Molemmat pilkkovat dopamiinia, tyramiinia ja tryptamiinia. Proteiini
Solulimassa lähetti-RNA kulkeutuu ribosomin pinnalle ja kulkeutuu sen pinnalla kunnes kohtaa aloituskolmikon, joka on AUG. Lähetin sisältämä ohje tulkitaan 3 emäksen joukkoina emäspariperiaatteen mukaisesti. DNA:ssa on neljä erilaista aminohappoa, joten emäskolmikkoja on mahdollista rakentua 64 erilaista. Aloituskolmikon jälkeen: järjestyksessä jokaista kolmikkoa vastaava siirtäjä-RNA (toisessa päässä vastinemäskolmikko ja toisessa sitä vastaava aminohappo) kiinnittyy kolmikkoon ja alkaa näin rakentamaan aminohappojen järjestystä. Oikea aminohappo kiinnittyy peptidisidoksella aminohappoketjuun. Lähetti-RNA liikkuu ribosomia pitkin kunnes saavuttaa lopetuskolmikon ja irtoaa ribosomista. Aminohappoketju eli polypeptidi on noin 100–1000 aminohappoa. Lopuksi entsyymit pilkkovat lähetti RNA:n nukleotideiksi ja aminohappoketju saa sen primaari- ,sekundaari- ,tertiaari- ja kvartaarirakenteensa. Aminohapot
Aminohappojen tärkein biokemiallinen ominaisuus on niiden hydrofobisuus tai hydrofiilisyys ja happamuus tai emäksisyys. Kaikki happamat ja emäksiset aminohapot ovat hydrofiilisiä. Nämä ominaisuudet ovat tärkeitä muun muassa proteiinien alfa-kierteissä ja proteiinien laskostumisessa. Aineenvaihdunnassa on merkittävää myös se, mitä erityisryhmiä tai atomeja aminohappo sisältää. Proteiini
Proteiini eli valkuaisaine on aminohappoketjusta koostuva orgaaninen yhdiste tai usein monen toisiinsa liittyneen aminohappoketjun muodostama kompleksi. Proteiinit kuuluvat perusravintoaineisiin rasvojen ja hiilihydraattien kanssa. Lähes kaikilla tunnetuilla eliöillä proteiineja muodostavat samat 20 aminohappoa. Aminohapot ovat sitoutuneet toisiinsa peptidisidoksin. Aminohappoketjuja kutsutaan myös polypeptideiksi. Muutaman aminohapon ketju on oligopeptidi. Aminohappoketjujen katsotaan aina alkavan siitä päästä, jossa on vapaa aminoryhmä (nk. N-pää tai N-terminus) ja loppuvan päähän, jossa on vapaa karboksyyliryhmä (nk. C-pää tai C-terminus). Proteiinit löysi hollantilainen kemisti Gerardus Johannes Mulder (1802–1880) vuonna 1835. Kiraliakeskus
Aminohappoja varten on kehitetty CORN-sääntö. Aminohapon , -isomerian määräävä kiraliakeskus on hiiliatomi C. Keskus koostuu ryhmistä COOH, R, NH ja H, missä R on sivuketju. Kun aminohappo on käännetty kulmaan, jossa keskuksen vety on lähimpänä katsojaa, ja ryhmät COOH, R, NH ja H ovat myötäpäivään hiiliatomin ympärillä, aminohappo on L-muotoa. Ihmisen anatomia
Veri on nestemäistä kudosta, jonka tarkoituksena on siirtää happea, hiilidioksidia, ravintoa ja muita tärkeitä elementtejä ruumiin eri osiin. Veri koostuu verisoluista, verisoluja ovat: punasolut, valkosolut ja verihiutaleet. Verisolujen lisäksi verestä 55 % on plasmaa. Ihmiskehossa verta ihmiskehosta riippuen yleensä n. 4-6 litraa.Ihmisen veri voidaan jakaa erilaisiin ryhmiin punasolujen ominaisuuksien perusteella. Luokitteluun käytetään niin sanottua ABO-järjestelmää. Järjestelmä on perustettu, koska huomattiin, että verensiirrossa kuoli useita ihmisiä. Tietylle veriryhmälle voi käyttää vain tiettyjä veriryhmiä. Suomessa yleisin veriryhmä on A, mutta maailmalla yleisin ryhmä on O.Ruoansulatus eli digestio huolehtii ravinnon pilkkoutumisesta pienemmiksi ja näin antaa ne muotoon jota solut voivat käyttää. Hiilihydraatit pilkkoutuvat yksinkertaisiksi sokereiksi (ennen kaikkea rypälesokeriksi eli glukoosiksi), jotka ovat solujen tärkein energianlähde. Proteiinit eli valkuaisaineet hajoavat aminohapoiksi, jotka puolestaan käytetään elimistön rakennusaineiksi. Rasvat kulkeutuvat soluihin rasvahapoiksi ja glyseroliksi pilkkoutuneina. Sitten nämä aineosat yhdistyvät uudelleen ja rasva käytetään joko solujen rakennusaineeksi tai se jää ravintovarastoksi rasvasoluihin. Ravinnon käsittely tapahtuu ruoansulatuskanavassa. Lukuun ottamatta niitä elimiä joiden kautta ravinto kulkee suusta suoliston loppuun asti, ruoansulatuselimistöön kuuluu joukko ruoansulatusrauhasia, kuten sylkirauhaset, mahanesterauhaset, suolinesterauhaset, haima ja maksa, jotka erittävät ruoansulatusnesteitä. Nämä sisältävät entsyymejä, joiden avulla ravinnon pilkkoutuminen käyttökelpoiseen muotoon tapahtuu nopeasti. Ruoansulatuselimistö alkaa suusta ja päättyy peräsuoleen: Ketogeeninen aminohappo
Ketogeenisiä aminohappoja ovat aminohapot, joiden hajotuksessa muodostuu asetoasetaattia, asetyylikoentsyymi-A:ta tai asetoasetyylikoentsyymi-A:ta. Koska näiden molekyylien hiiliketju ei toimi substraattina glukoneogeneesissä, niistä ei voida muodostaa glukoosia tai glykogeeniä. Puhtaasti ketogeenisiä aminohappoja ovat vain leusiini ja lysiini. Loput aminohapoista ovat joko glukogeenisiä tai sekä keto- että glukogeenisiä. Energiaravintoaine
Keskeisiä ihmissolujen energiaravintoaineita pilkkovia aineenvaihduntareittejä ovat aminohappojen ureakierto, rasvahappojen beetaoksidaatio ja hiilihydraattien glykolyysi. Jotkin näissä muodostuvat aineet, kuten asetyylikoentsyymi-A, siirtyvät sitruunahappokiertoon, jossa ne hapettuvat hiilidioksidiksi ja vedeksi kemiallista energiaa vapauttaen. Tämä energia käytetään ylläpitämään happamuuseroja mitokondriokalvojen eri puolilla. Näiden erojen avulla ATP-syntaasit tuottavat ATP:tä. Asparagiinihappo
Asparagiinihappo (CHNO) eli 2-aminobutaanidihappo (tunnetaan myös nimellä aspartiinihappo) on yksi luonnon 20 yleisimmästä aminohaposta. Se tunnetaan myös anioni-nimellään aspartaatti. Asparagiinihappo on glutamiinihapon ohella toinen kahdesta happamasta aminohaposta ja se esiintyy fysiologisessa pH:ssa aina negatiivisena ionina. Se on asparagiinin karboksyylihappomuoto. Proteiini
Paljon proteiineja sisältävät muun muassa juusto, kala, palkokasvit, liha, kana, kananmunat ja pähkinät. Myös maito ja maitotuotteet ovat tärkeitä proteiininlähteitä. Usein ihmiset saavat kuitenkin valtaosan proteiinista erilaisista viljatuotteista, kuten leivästä ja pastasta. Kaikki kasvikset sisältävät proteiinia, mutta tuoreissa hedelmissä proteiinien osuus on melko alhainen. Proteiinien ravitsemuksellinen laatu määritellään niiden sisältämien aminohappojen mukaan. Lähes kaikki eläin- ja kasviproteiinit sisältävät ihmiselle välttämättömiä aminohappoja, mutta hyvin vaihtelevina pitoisuuksina. Eläinkunnan proteiineissa ja kasviksista muun muassa soijapavuissa sekä kvinoassa katsotaan olevan siinä määrin välttämättömiä aminohappoja, että ne lasketaan kokonaisiksi proteiinin lähteiksi. Vegaaniruokavaliossa tarvittavat aminohapot saadaan helposti syömällä päivän aikana erilaisia viljoja, juureksia, palkokasveja ja kasviksia. Proteiinin rakenne
Aminohappojen ominaisuudet määräytyvät niiden sivuketjujen mukaan. Sivuketju määrää muun muassa niiden kokoa, muotoa, reaktiivisuutta ja kykyä muodostaa vetysidoksia. Glysiini ja alaniini ovat pienikokoisia hydrofobisia aminohappoja. Leusiini, isoleusiini, proliini ja valiini ovat suurempia alifaattisia hydrofobisia aminohappoja. Hydrofobisilla aminohapoilla on taipumus hakeutua vesiliukoisten proteiinin sisäosiin ja vastaavasti membraaniproteiineissa vuorovaikukseen lipidien hydrofobisten osien kanssa. Fenyylialaniinilla, tyrosiinilla ja tryptofaanilla on aromaattinen rengas sivuketjussaan, mikä voi vuorovaikuttaa muiden pii-elektronien kanssa. Kysteiini ja metioniini ovat rikkiä sisältäviä aminohappoja. Seriini ja treoniini voivat muodostaa hydroksyyliryhmillään vetysidoksia. Happamia aminohappoja ovat asparagiini- ja glutamiinihappo. Niiden amidivastaparit ovat asparagiini ja glutamiini. Emäksisiä aminohappoja ovat arginiini, lysiini ja histidiini. Aminohapot
Raja välttämättömän ja ei-välttämättömän aminohapon välillä voi olla epäselvä, koska elimistö voi valmistaa aminohappoja toisista aminohapoista. Rikkipitoisia aminohappoja metioniinia ja homokysteiiniä voidaan valmistaa toisistaan mutta ei yksinkertaisemmista aineista. Samoin kysteiiniä voidaan valmistaa homokysteiinistä, mutta ei yksinkertaisemmista aineista. Niinpä rikkipitoisia aminohappoja käsitellään toisinaan yhtenä ryhmänä. Aminohapot
Aminohapot esiintyvät tavallisimmin fysiologisessa pH:ssa (pH 7,4) kahtaisioneina, jolloin karboksyyliryhmä on negatiivisesti varautunut ja aminoryhmä on positiivisesti varautunut. Jos aminohapon aminoryhmä on sitonut saman aminohapon karboksyyliryhmän luovuttaman vetyatomin, tapahtumaa kutsutaan sisäiseksi suolanmuodostukseksi. Näin muodostunut COO-ryhmä voi sitten toimia emäksenä ja NH-ryhmä happona. Koska aminohappo on sekä happo että emäs, sitä sanotaan amfolyyttiseksi yhdisteeksi. Välttämätön rasvahappo
Ravinnossa esiintyvät tyydyttymättömät rasvahapot jaetaan ensimmäisen kaksoissidoksen (metyylipäästä laskien) sijainnin mukaan neljään eri perheeseen: omega-3-rasvahapot, omega-6-rasvahapot, omega-7-rasvahapot ja omega-9-rasvahapot. Urokinaasi
Urokinaasia esiintyy eläimissä, ja sitä tuottavat munuaiset. Urokinaasi koostuu kahdesta polypeptidiketjusta, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa kysteiiniaminohappojen välisellä rikkisillalla. Ihmisen urokinaasista esiintyy kahta muotoa. Nämä muodot ovat 253 aminohaposta koostuva lyhytketjuinen urokinaasi, jonka molekyylimassa on 33 kDa, ja 411 aminohaposta koostuva pitkäketjuinen urokinaasi, jonka molekyylimassa on 54 kDa. Aminohappoihin on liittynyt sokerimolekyylejä, eli se on glykoproteiini. Entsymaattiselta aktiivisuudeltaan entsyymin muodot ovat samanlaiset. Urokinaasi kuuluu seriinipeptidaaseihin, ja sen aktiivisen keskuksen katalyyttisesti tärkein aminohappo on seriini. Urokinaasi hajottaa monia peptidejä, mutta tärkeä se on erityisesti plasminogeenin hajottavana. Urokinaasi hajottaa peptidisidoksen plasminogeenin arginiini- ja valiiniaminohappojen välillä. Tällöin muodostuu plasmiinia, joka katalysoi verihyytymien hydrolyysiä. Myoglobiini
Myoglobiini kuuluu yhdessä muun muassa hemoglobiinin ja elektroninsiirtoketjussa toimivan sytokromin kanssa hemoproteiineihin, jotka kaikki sisältävät hemiryhmän. Myoglobiini koostuu yhdestä 153 aminohappoa sisältävästä polypeptidiketjusta ja hemiryhmästä. Happi sitoutuu myoglobiinin hemiryhmän kaksiarvoiseen rautaioniin. Proteiinin sekundäärirakenne koostuu kahdeksasta alfa-kierteestä. Proteiinin tertiääristä, pallomaista rakennetta pitävät koossa hydrofobisten eli vettähylkivien sivuketjujen pyrkimys osoittaa sisäänpäin. Aminohapot
Elimistössä on jopa kymmeniä aminohappoja, mutta vain kahtakymmentä aminohappoa vastaa jokin kolmen emäsparin yhdistelmä DNA:n geneettisessä koodissa. Kaikki DNA:n koodaamat aminohapot ovat ns. alfa-aminohappoja, joissa amiini- ja karboksyyliryhmä liittyvät samaan hiileen. Alfa-aminohapot ovat biokemiassa keskeisiä molekyylejä. Lisäksi aminohapoilla on erilliset L- ja D-muodot, mutta elimistön kaikki aminohapot ovat L-aminohappoja. Osa aminohapoista voi ihmisen elimistössä muuttua toisikseen. Niiden joukossa on kuitenkin kahdeksan välttämätöntä aminohappoa, joita ihminen ei kykene valmistamaan muista vaan joita on saatava riittävästi ravinnosta. Jotkut hormonit ovat oligopeptidejä, jotka koostuvat muutamista aminohapoista. Esimerkiksi oksitosiini, joka käynnistää kohdun ja maitorauhastiehyiden supistumisen, koostuu yhdeksästä aminohaposta. Vasopressiini, joka puolestaan osallistuu verenpaineen säätelyyn, rakentuu myös yhdeksästä aminohaposta. Oksitosiinin ja vasopressiinin aminohappoketjuissa on eroa yhden aminohapon verran, mikä kuitenkin vaikuttaa ratkaisevasti niiden toimintaan ihmiselimistössä. Sokeriaineenvaihdunnan säätelyssä keskeinen hormoni, insuliini on 51 aminohaposta muodostunut hormoni. Anemia
Anemia, "vähäverisyys" eli "verenvähyys" () on tila, jossa yksilön veren hapenkuljetuskapasiteetti keuhkoista kudoksiin on heikentynyt. Syynä voi olla punasolujen tai hemoglobiinin vähyys tai niiden rakenteen poikkeavuus. Maailman terveysjärjestön (WHO) määritelmän mukaan anemiassa hemoglobiinin pitoisuus on aikuisilla (15 vuotta täyttäneillä) miehillä alle 130 g/l, naisilla alle 120 g/l ja raskaana olevilla alle 110 g/l. Hemoglobiinin pitoisuuden laskiessa anemia voidaan luokitella lievään, keskivaikeaan ja vaikeaan. Aminohapot
Rakenteet ja lyhenteet niille 20 aminohapolle, joita vastaa jokin geneettinen koodi. Alfa-kierre
α-kierrettä vakauttavat yksittäisen polypeptidiketjun sisäiset vetysidokset. N-terminaalista laskettuna kunkin aminohappotähteen α-hiilen viereisen karbonyylihiilen (CO) happiatomi muodostaa vetysidoksen siitä neljä aminohappotähdettä C-terminaalia kohti olevan aminohappotähteen α-hiilen viereisen aminoryhmän (NH) vetyatomin kanssa. Eli vetysidoksen muodostavien aminohappotähteiden väliin jää kolme aminohappotähdettä. α-kierteen kierteinen rakenne mahdollistaa vetysidoksiin osallistuvien atomien lineaarisen järjestyksen, mikä tekee kierteisestä konformaatiosta hyvin vakaan. Kussakin kierteessä on 3,6 aminohappotähdettä ja kierteen pituus on 5,4 Å eli 0,54 nm. Aminohappojen sivuketjut suuntautuvat kierteen akselilta ulospäin muodostaen kierteen ulkoreunat. Kierteen sisäosassa ei puolestaan ole yhtään vapaata tilaa, koska se on polypeptidirungon atomien täyttämä. Ulkoreunojen sivuketjut voivat olla hydrofiilisiä eli vesihakuisia, hydrofobisia eli vettä hylkiviä tai amfipaattisia eli molempia edellä mainituista. Amfipaattisessa α-kierteessä toinen puoli voi olla hydrofiilinen ja toinen puoli hydrofobinen. Tyrosiini
Tyrosiini (CHNO) eli 4-hydroksifenyylialaniini on yksi luonnon 20 yleisimmästä aminohaposta. Se on valkoista, hajutonta ja heikosti veteen liukenevaa kiteistä ainetta. Sen sivuketjussa on fenyyliryhmä. Tyrosiinin kemiallinen nimi on 4-hydroksifenyylialaniini tai 2-amino-3(4-hydroksifenyyli)propaanihappo. Tyrosiinin isomeerisia muotoja ovat L-tyrosiini, jonka CAS-numero on 60-18-4 ja D-tyrosiini, jonka CAS-numero on 556-02-5. Tromboksaanisyntaasi
Tromboksaanisyntaasi on rakenteeltaan monomeeri, joka koostuu 533 aminohaposta. Ihmisen entsyymin molekyylimassa on 58–60 kDa. Tromboksaanisyntaasi kuuluu Sytokromi P450-entsyymiryhmään vaatii toimiakseen koentsyymikseen hemiryhmän. Välttämätön aminohappo
Ihmisen tarvitsemia aminohappoja on 20, joista 11 elimistö kykenee itse valmistamaan. Yhdeksän välttämätöntä aminohappoa on saatava ravinnosta: histidiini, tryptofaani, lysiini, metioniini, fenyylialaniini, treoniini, valiini, leusiini, isoleusiini. Vaikkapa kotikissa taas tarvitsee näiden yhdeksän lisäksi ravinnossaan arginiinia ja tauriinia – syy miksi kissa ei lihansyöjänä pärjää luontaisella kasvisravinnolla. Kymotrypsiini
Kymotrypsiinin alkuperäisessä ei-aktiivisessa kymotrypsinogeenissä on 245 aminohappoa. Siinä on viisi rikkisiltaa, jotka syntyvät 10 rikkipitoisen aminohapon takia. Kun kymotrypsiinia tuotetaan geenistä, sen ensimmäinen vaihe on kymotrypsinogeeni.
Kymotrypsinogeeni muuttuu pii-kymotrypsiiniksi ja lopulta alfa-kymotrypsiiniksi. Tällöin aminohapot 14-15 ja 147-148 katoavat trypsiinin vaikutuksesta ja polypeptidiketjun "itsekatalyysin" ansiosta.
Kymotrypsiinin aktiivinen kohta on asparagiinihappo numero 102, histidiini 57 ja seriini 195, varsinkin seriini 195 ja histidiini 57. Ravinne
Ihmiset voivat saada energiaa monista erilaisista rasvoista, hiilihydraateista, proteiineista ja alkoholista ja voivat syntetisoida muut tarvittavat aminohapot välttämättömistä ravinteista. Omega-3-rasvahapot
elimistössä sekä LA:n arakidonihapoksi että ALA:n EPA:ksi ja DPA:ksi, DHA:n esiasteeksi muuntamiseen käytetään samaa entsyymiä.
Vuoden 2016 ravitsemussuositusten mukaan aikuisen ihmisen omega-3-rasvahappojen riittävä saanti olisi turvattu, jos hän nauttii päivittäin leivän päällä sukupuolesta riippuen 6-9 teelusikallista margariinia, ruokalusikallisen öljyä salaatin kanssa ja käyttää lisäksi ruoanvalmistuksessa pehmeitä rasvoja sisältävää rasvaa kuten kasviöljyä tai margariinia ja syö lisäksi rasvaista kalaa kerran viikossa sekä vähärasvaista kalaa kerran viikossa. Fotosynteesi
Ihminen tarvitsee noin 50 litraa happea tunnissa. Kasvien lehdet tuottavat vaihtelevan määriä happea riippuen muun muassa kasvin iästä, vuorokaudenajasta, hiilidioksidin määrästä ilmassa ja kasvilajikkeesta. Yleisesti voi kuitenkin sanoa, että jokainen lehti tuottaa noin 5 millilitraa happea tunnissa. Jokainen ihminen tarvitsee siis noin 10 000 lehteä hapentarpeeseensa. Tämä tarkoittaa noin 300–500 kasvia jokaista ihmistä kohden. Rasva
Glyseroli on sama kaikissa rasvoissa, mutta rasvamolekyyleissä esiintyviä rasvahappoja on useita, ja niillä on eroa molekyylin pituudessa sekä tyydyttyneisyydessä. Erilaisia rasvahappoja tunnetaan noin 100, joista 40 esiintyy yleisesti. Palmitiinihappo (C) ja steariinihappo (C) ovat tyydyttyneistä rasvahapoista kaikkein yleisimmät. Yleisin kertatyydyttymätön rasvahappo on oleiinihappo, monityydyttymättömistä yleisin on linolihappo (molemmat C). Rasvahapon hiiliketju on usein haaroittumaton ja koostuu parillisesta määrästä (12,14...,20) hiiliatomeja, joista yksi on karboksyyliryhmässä COOH. Niinpä esimerkiksi steariinihapon kemiallinen kaava on CHCOOH, tyydyttämättömissä rasvahapoissa vetyatomeja on kaksoissidosten vuoksi vähemmän. Mahdollisilla kaksoissidoksilla on useimmissa rasvahapoissa "cis"- tai Z-isomeria, transrasvoissa kuitenkin "trans"-isomeria. Linolihappo
Linolihappo (LA, 18:2(n-6), CHO) on omega-6-rasvahappo ja ihmiselle välttämätön monityydyttymätön rasvahappo. Linolihaposta käytetään myös nimiä "pellavaöljyhappo", "9,12-oktadekadieenihappo" tai "oktadeka-9,12-dieenihappo". Parhaita linolihapon lähteitä ovat kasvisöljyt, siemenet ja pähkinät, etenkin auringonkukka-, maissi- ja soijaöljy sekä saksanpähkinä. 
Linolihappo on ihmiselle välttämätön rasvahappo, joka on saatava ruoasta. Siitä muodostuu arakidonihappoa, joka on pitkäketjuisten rasvahappojen (eikosanoidien) esiaste. Eikosanoidit ovat hormonien kaltaisia yhdisteitä, joilla on tärkeitä fysiologisia tehtäviä mm. verenkiertoelimistössä ja ruoansulatuskanavassa. Linolihappo toimii ihon rasvahappona ja sen puute aiheuttaa ihon kuivumista ja hilseilyä. Alaniini
Alaniini eli 2-aminopropaanihappo on yksi luonnon 20 yleisimmästä aminohaposta. Sen sivuketju muodostuu yhdestä metyyliryhmästä, joten alaniini on toiseksi pienin aminohappo. Alaniini eristettiin ensimmäisen kerran vuonna 1879. Ravinto
Suomalaisten ravitsemussuositusten mukaan päivittäisestä energiasta noin 25–40 % tulisi saada rasvasta, jotta välttämättömien rasvahappojen saanti tulisi taattua. Tyydyttyneitä rasvahappoja eli niin sanottua kovaa rasvaa tulisi olla alle 10 % rasvasta. 10–20 % rasvoista tulisi olla kertatyydyttymättömiä ja 5–10 % monityydyttymättömiä rasvahappoja eli pehmeää rasvaa. Transrasvaa tulisi välttää. Arginiini
Arginiini luokitellaan toisinaan välttämättömäksi, toisinaan ei-välttämättömäksi, toisinaan ehdollisesti välttämättömäksi aminohapoksi. Toisinaan se luokitellaan lapsille välttämättömäksi aminohapoksi. B12-vitamiinin sitoutuminen transkobalamiiniin
Suurin osa transkobalamiinin rakennetutkimuksesta on tehty ihmisen ja naudan transkobalamiinilla, joiden aminohapposekvenssit ovat 73-prosenttisesti yhdenmukaiset ja proteiinit ovat myös sekundääri- ja tertiäärirakenteeltaan hyvin samankaltaisia. Ilmeisesti verisuonten endoteelin tuottama TC koostuu kahdesta alayksiköstä, N-terminaalisesta noin 300 aminohapon ”α-domeenista” sekä C-terminaalisesta ”β-domeenista”, jotka nimensä
mukaisesti koostuvat pääasiassa α-helikseistä ja β-juosteista, tässä järjestyksessä. α-heliksit muodostavat α6α6-tynnyrin, jonka ”kantena” on yksi 3/10-heliksi. Globulaarinen rakenne vakautuu disulfidisilloilla. Noin 100 aminohapon β-domeeni muodostaa 5-juosteisen β-levyn, sekä sitä vasten toisen kolmejuosteisen levyn ja yhden α-heliksin muodostavan rakenteen. Lajista riippuen 9-11 aminohapon linkkerijakso yhdistää alayksiköt. Amatoksiinit
Grammassa tuoretta kavalakärpässientä on amatoksiinien tärkeintä aminohappoa alfa-amanitiinia noin 0,2–0,4 mg. Ihmiselle hengenvaarallinen annos on arviolta 5–8 mg, eli käytännössä yksi pieni sieni. Arginiinimeripihkahapposyntetaasi
Ihmisellä arginiinimeripihkahapposyntetaasi on rakenteeltaan tetrameeri eli koostuu neljästä alayksiköstä ja entsyymin molekyylimassa on noin 180–185 kDa. Entsyymi vaati toimiakseen magnesium-ioneja, jotka muodostavat kompleksin ATP-molekyylin kanssa. Arginiinimeripihkahapposyntetaasin katalysoimassa reaktiossa sitrulliinin amidiryhmän karbonyylihiili reagoi nukleofiilisella substituutiolla ATP:n kanssa muodostaen sitrulliinin adenosiinimonofosfaattijohdannaisen, joka on rakenteeltaan iminium-ioni, ja pyrofosfaatti-ionin. Seuraavassa vaiheessa asparagiinihappo reagoi additioreaktiolla tämän välituotteen kanssa aminoryhmällään ja muodostuvasta tetraedrimäisestä välivaiheesta poistuu adenosiinimonofosfaatti ja muodostuu arginiinimeripihkahappo. Tiamiini
Kaikki B-vitamiinit ovat entsyymien tarvitsemien koentsyymien esiasteita. Tiamiini muodostaa aktiivisia fosforihappoestereitä, joista tavallisin on tiamiinipyrofosfaatti (TPP) ja jotka toimivat koentsyymeinä. Tiamiini osallistuu yli 20 erilaiseen aineenvaihdunnan entsyymijärjestelmään. Se on mm. osa karboksylaasientsyymiä, jota tarvitaan hiilihydraattien ja rasvojen metaboliassa. Tiamiini on muun muassa kolmen Krebsin kierron glykolyysissa vaikuttavan entsyymin kofaktori: "transketolaasin", joka muuntaa 2,3-difosfaattiglyseraattia (2,3-DG) pentoosifosfaattireitille, "pyruvaatti­dehydrogenaasin", joka kytkee palorypälehapon (pyruvaatin) asetyylikoentsyymi A:han (CoA) ja ohjaa sen Krebsin kiertoon, sekä "alfa-ketoglutaraattidehydrogenaasin", joka kiihdyttää Krebsin kiertoa muuntamalla alfa-ketoglutaraattia sukkinyylikoentsyymi-A:ksi (succinyl-CoA). Tiamiini on tärkeä myös ääreishermoston toiminnalle. Bradykiniini
Bradykiniini on biologisesti aktiivinen peptidi, joka koostuu yhdeksästä aminohaposta. Aminohappojen järjestys on Arg - Pro - Pro - Gly - Phe - Ser - Pro - Phe - Arg Ketoosi (tila)
Aivojen koko glukoosintarvetta ei voi kuitenkaan korvata ketoaineilla, ja maksa tuottaakin sekä ravinnon että omien varastorasvojensa glyserolista sekä ravinnon aminohapoista glukoosia glukoneogeneesillä. Maksan glukoneogeneesin tuotantokyky riittää kaikkiin elämälle välttämättömiin aina pakollisiin glukoosin tarpeisiin. Mm. punasolut tarvitsevat aina yksinomaan glukoosia energiantarpeisiinsa, koska punasoluissa ei ole mitokondrioita. Glukoosista ne käyttävät yksinomaan anaerobisen osuuden ja palauttavat jäljelle jääneen osan maitohappona edelleen muualla käytettäväksi. Aivot tarvitsevat aina täydellisen ketoaineadaptaationkin jälkeen yleensä vähintään 20–30 % energiantarpeestaan glukoosina. Niillä on yleensä aina valmius käyttää ketoaineita noin 30–40 % energiantarpeestaan. Tiedot vaihtelevat hivenen eri kirjallisuuslähteiden mukaan. Omega-3-rasvahapot
Suomen Sydänliitto suositti vuonna 2010, että EPA:ta ja DHA:ta tulisi saada 2 000 kcal:n päivittäisellä energiankulutuksella vähintään 200 milligrammaa vuorokaudessa, ja alfalinoleenihappoja 2 000 milligrammaa vuorokaudessa. Sydäntautipotilaiden ja riskiryhmiin kuuluvien tulisi saada EPA ja DHA -rasvahappoja vähintään yksi gramma vuorokaudessa. Proteiinin rakenne
Aminohapot, proteiinin rakenteen perusosat, ovat difunktionaalisia, sillä niillä on rakenteessaan sekä emäksinen aminoryhmä että hapan karboksyyliryhmä. Kaikki proteiinien ja peptidien biosynteesissä käytettävät kaksikymmentä geenien koodaamaa perusaminohappoa ovat α-aminohappoja, joissa aminoryhmä ja karbonyyliryhmä ovat kiinnittyneet α-hiiliatomiin. Perusaminohappojen lisäksi tunnetaan kaksi muuta proteiinisynteesissä käytettävää aminohappoa: muutamassa harvassa entsyymissä esiintyvä selenokysteiini ja eräässä arkkieliön proteiinissa esiintyvä pyrrolysiini.
Kaikki perusaminohapot, paitsi proliini, ovat primaarisia amiineja. Proliinin aminoryhmä on sekundaarinen sivuketjun syklisyydestä johtuen. Glysiiniä lukuun ottamatta kaikkien perusaminohappojen α-hiiliatomi on kiraliakeskus.
Proteiineissa ja peptideissä esiintyvät aminohapot ovat yleensä kaikki optiselta isomerialtaan L-muotoa, paitsi optisesti inaktiivinen glysiini. D-aminohappoja esiintyy lähinnä bakteerien seinämissä ja joissakin antibiooteissa.
Lisäksi eräistä eksoottisista merieliöistä on löydetty D-aminohappoja sisältäviä ribosomaalisia polypeptidejä.
L- ja D-kirjaimia käytetään nykyisin lähinnä triviaalinimissä. Orgaanisessa kemiassa optiset isomeerit nimetään joko "R"- tai "S"-isomeereiksi konfiguraationsa mukaan. Perusaminohappojen α-hiiliatomi, glysiiniä ja kysteiiniä lukuun ottamatta, on "S"-konfiguraatiossa Cahn–Ingold–Prelog-prioriteettisääntöjen mukaan. Glysiini on akiraalinen, joten sillä ei ole "S"- eikä "R"-muotoa, ja kysteiinillä on "R"-konfiguraatio johtuen sivuketjussa olevasta rikkiatomista, joka priorisoidaan karboksyyliryhmän happiatomeihin nähden. Kiraalisuus
20:stä eliöiden proteiineissa tavallisesti esiintyvistä aminohapoista 19 on kiraalisia. Poikkeuksena on akiraalinen glysiini, jonka sivuketjuna on vetyatomi. Siten se ei voi peilautua erilaiseksi. Loput 19:stä luonnon aminohaposta esiintyy luonnossa pelkästään L-muodossa eli ilmentävät homokiraalisuutta, vaikka niillä voi teoriassa olla L- ja D-muoto. Tämä pätee suhteellista konfiguraatiota kuvaavassa L/D-järjestelmässä. Absoluuttista konfiguraatiota kuvaavassa R/S-järjestelmässä kiraaliset aminohapot ovat R-muotoa paitsi kysteiini, joka on S-muotoa. Yleiset kiraaliset aminohapot ovat siis L ja R, mutta kysteiini on hieman absurdisti L ja S. Fenyylialaniini
Fenyylialaniini on välttämätön aminohappo, mikä tarkoittaa, että elimistö ei kykene valmistamaan sitä itse, vaan sitä on saatava ravinnosta. Elimistö muokkaa fenyylialaniinia tyrosiini-aminohapoksi. Tyroksiini
Tyroksiinin muodostumisessa tarvitaan erityisesti tyrosiinia ja jodia. Tyrosiini on aminohappo, jota tarvitaan myös mm. dopamiinin valmistuksessa. Jodi on hivenaine, jota myös lisätään ruokasuolaan struuman estämiseksi. Tyydyttymätön rasvahappo
Omega-6-rasvahappoperheeseen kuuluvat pähkinöistä, kasviöljyistä ja vihanneksista saatava linolihappo (LA) ja lihasta, maitotuotteista ja äyriäisistä saatava arakidonihappo (AA). Omega-6 perheeseen kuuluvat myös dihomogammalinoleenihappo (DGLA) sekä gammalinoleenihappo (GLA), joita ei esiinny normaalissa ravinnossa, mutta niitä syntyy ihmisen elimistössä linolihaposta. Dihomogammalinoleenihappoa ja gammalinoleenihappoa löytyy mm. äidinmaidosta. Gammalinoleenihappoa ei sellaisenaan ole tavallisimmin käytetyissä kasviöljyissä lainkaan, mutta sitä on joissakin kasvikunnan tuoteeissa kuten helokin- ja mustaherukan siemenissä. Aminohapposynteesi
Biologisten systeemien yleinen ongelma on saada käyttöönsä helposti hyödynnettävässä muodossa olevaa typpeä. Jotkin tietyt mikro-organismit ovat ratkaisseet ongelman pelkistämällä inertin N≡N -molekyylin (typpikaasu) kahdeksi ammoniakki-molekyyliksi yhdessä biokemian merkittävimmissä reaktiossa. Ammoniakkia voidaan käyttään typen lähteenä kaikille aminohapoille. Hiilirunko saadaan glykolyysistä, pentoosifosfaattireitistä tai sitruunahappokierrosta. Maksa
Maksa reagoi tiettyjen aineiden puutteeseen. Maksa kykenee aminohappojen puuttuessa siirtämään aminoryhmän glukoosille transaminaasientsyymin avulla, mutta kaikkia aminohappoja elimistö ei kykene syntetisoimaan (katso välttämättömät aminohapot). Aminohapoista voidaan taas muodostaa glukoosia poistamalla deaminaatiossa aminoryhmiä. Rasvamolekyylin glyserolista maksa voi muokata glukoosia ja rasvahapoista ketoaineita, jotka ovat aivojen tärkeä energianlähde pitkään jatkuneen paaston aikana. Mikäli maksa ei toimi, iho muuttuu keltaiseksi, koska maksa ei pysty poistamaan verestä bilirubiinia. Hamppu
Aiemmin soijapavun luultiin olevan kasvikunnan eniten aminohappoja sisältävä jäsen, sillä se sisältää jopa 18 aminohappoa kahdestakymmenestä proteiinisynteesissä tarvittavasta aminohaposta. Kuitenkin uudempien tutkimusten mukaan hampunsiemenet sisältävät kaikki ihmisen terveydelle välttämättömät 20 aminohappoa. Metioniini
Metioniini (CHNOS) on yksi luonnon 20 yleisimmästä aminohaposta. Se on tioeetteri ja toinen kahdesta rikkipitoisesta aminohaposta kysteiinin, joka on tioli, ohella. Se on välttämätön aminohappo. Metioniinin rakennekaava on HOCCH(NH)CHCHSCH ja CAS-numero 63-68-3 (L-muoto), 348-67-4 (D-muoto) sekä raseemisen DL-muodon 59-51-8. Aspartyyliaminopeptidaasi
Ape4 löydettiin ensimmäisen kerran kun sitä puhdistettiin jäniksen aivosolujen sytosolista vuonna 1998. Ihmisen Ape4 koostuu 475 aminohaposta ja sitä koodaa DNPEP-geeni. Sen koentsyyminä toimii sinkki-ioni ja se rakentuu kahdesta erilaisesta proteiinidomeenista, joiden välissä on aktiivinen kohta. Proteiinia koodaa "Cryptococcus neoformans" -hiivassa CNAG_01169-geeni ja se koostuu 523 aminohaposta. Tyrosiini
Tyrosiini on ei-välttämätön aminohappo, koska fenyylialaniinia voidaan hydroksyloida elimistössä tyrosiiniksi. Mikäli sairastaa fenyyliketonuriaa (PKU, Phenylketonuria), elimistöstä puuttuu tätä katalytoiva entsyymi fenyylialaniinihydroksylaasi. Tällöin elimistö ei pysty muuntamaan fenyylialaniinia tyrosiiniksi. Tällöin fenyylialaniinia helposti kertyy elimistöön ja tyrosiinista tulee välttämätön aminohappo, eli sitä on saatava ravinnosta. Fenyyliketonuria on Suomessa harvinainen sairaus, muualla se on yleisempi. Ihmisapinat
Uusimman, vuonna 2005 julkaistun luokituksen mukaan ihmisapinoihin kuuluu 21 elossa olevaa lajia kahdeksassa eri suvussa. Monet lajit jaetaan lisäksi useisiin alalajeihin, mutta niitä ei ole mainittu alla olevassa luettelossa. Uhanalaisuustiedot perustuvat IUCN:n Punaiseen listaan. Glukoosi-6-fosfataasi
Nisäkkäillä glukoosi-6-fosfataasia esiintyy kiinnittyneenä maksan ja munuaisten endoplasmakalvostoon ja puuttuu esimerkiksi aivoista ja lihaksistosta. Nisäkkäiden entsyymi koostuu 357 aminohaposta ja on hyvin hydrofobinen proteiini. Glukoosi-6-fosfataasin aktiivinen kohta muistuttaa lipidifosfataasien ja vanadiinihaloperoksidaasien rakennetta ja katalyyttisesti tärkeitä aminohappoja ovat histidiini-, lysiini- ja arginiiniaminohapot. Histidiiniaminohappo muodostaa glukoosi-6-fosfaatin fosforyyliryhmän kanssa fosfoentsyymi kompleksin, joka on nukleofiilinen ja katalysoi hydrolyysiä. Toisen histidiiniaminohapon tehtävänä on toimia protonin lähteenä katalyysissä. Kaksi arginiiniaminohappoa ja mahdollisesti myös lysiini muodostavat vetysidoksia ja siten stabiloivat reaktion siirtymätiloja. Aminohapposynteesi
Biosynteettiset reaktiot ovat usein tarkasti säädeltyjä. Esimerkiksi lähtöaineita syntetisoidaan vain silloin, kun niiden saanti on vähäistä. Hyvin usein reaktiosarjan lopputuote inhiboi entsyymejä, jotka toimivat aikaisessa reaktiosarjan vaiheessa. Usein kyseessä ovat allosteeriset entsyymit, jotka voivat reagoida säätelevien aineiden konsentraatioihin. Nämä entsyymit ovat toiminnaltaan samanlaisia kuin aspartaattitranskarbamylaasi ja sen säätelijät. Takaisinviestintä ja allosteeriset mekanismit takaavat sen, että kaikkia kahtakymmentä aminohappoa on riittävä määrä proteiinisynteesiä ja muita prosesseja varten. Sytokromi-b5-reduktaasi
Ihmisen punasolujen sytokromi-b-reduktaasin aminohappoketju koostuu 275 aminohaposta ja mikrosomeissa esiintyvä entsyymi on 25 aminohappoa pidempi. Toimiakseen entsyymi tarvitsee koentsyymikseen FAD-molekyylin. Sytokromi-b-reduktaasin rakenteessa on spesifiset kohdat sekä substraattina toimivan NADH:n että FAD:n sitoutumiselle. Entsyymin toimintaa inhiboivat muun muassa elohopea, p-kloorimerkuribentsoehappo ja eräät lääkkeet kuten mepakriini ja dikumaroli. Proteiinin rakenne
Proteiinit ovat isoja molekyylejä, jotka tavallisesti koostuvat vähintään viidestäkymmenestä aminohappotähteestä, mutta ne voivat koostua yli tuhannestakin aminohappotähteestä. Tärkein proteiinien rakenteellinen ominaispiirre on se, että niillä on määritelty kolmiulotteinen rakenne. Peptidit ovat pienempiä kuin proteiinit ja ne koostuvat tavallisesti alle viidestäkymmenestä aminohappotähteestä. Niillä ei ole yleensä määriteltyä kolmiulotteista rakennetta. Molekyylejä, jotka koostuvat 15–50 aminohappotähteestä, kutsutaan polypeptideiksi.
Oligopeptideiksi kutsutaan vielä pienempiä peptidirakenteisia aineita, joissa on esimerkiksi 3–14 aminohappotähdettä. Kahden aminohapon yhteenliittymän nimi on dipeptidi, kolmen tripeptidi jne. Ravinne
Rasvat muodostuvat glyseriinimolekyyleistä, joihin on kiinnittynyt kolme rasvahappoa. Rasvahapot ovat haarattomia hiilivetyketjuja yhdistyneinä vain yksinkertaisilla sidoksilla (tyydyttyneet rasvahapot) tai sekä kaksinkertaisilla että yksinkertaisilla sidoksilla (tyydyttymättömät rasvahapot). Rasvoja tarvitaan pitämään solukalvot hyvin toimivina, suojaamaan elimistöä šokkia vastaan, pitämään ruumiinlämpö tasaisena ja pitämään yllä ihon ja hiusten terveyttä. Keho ei tuota tiettyjä rasvahappoja (välttämättömät rasvahapot) ja ruokavalion pitää sisältää nämä. Rasva sisältää energiaa 9 kcal/g (~37,7 kJ/g); proteiinit ja hiilihydraatit 4 kcal/g (~16/7 kJ/g). Triglyseridi
Triglyseridit eli varsinaiset rasvat muodostuvat yhdestä glyserolimolekyylistä sekä siihen esteröityneistä kolmesta rasvahappoketjusta. Triglyseridit ovat elimistön tärkein energian varastomuoto ja ne varastoituvat rasvakudoksen rasvasolujen rasvapisaroihin. Ravinnosta on saatava tietty määrä rasvaa, jotta välttämättömiä rasvahappoja ja rasvaliukoisia vitamiineja saataisiin tarpeeksi. Vitamiinit imeytyvät suolesta vain yhdessä rasvojen kanssa ja välttämättömiä rasvahappoja elimistö ei pysty itse syntetisoimaan. Verenkierrossa triglyseridit kulkevat yhdessä fosfolipidien ja kolesterolin kanssa lipoproteiineissa, joita ovat muun muassa kylomikronit, VLDL ("very low density lipoprotein"), LDL ("low density lipoprotein") ja HDL ("high density lipoprotein"). Tryptofaani
WHO:n minimisuositus tryptofaanin päiväannokseksi on 3,5 mg/kg eli 70 kg painavalle henkilölle 240 mg päivässä. Suomalainen saa ruoasta keskimäärin 900 mg tryptofaania päivässä. Eniten tryptofaania kertyy maidosta ja muista maitotuotteista (235 mg) sekä lihasta ja makkarasta (151 mg), mutta sitä saadaan myös juustosta (74 mg), kalasta (57 mg), vaaleasta leivästä (47 mg), kananmunista (43 mg) ja perunasta (38 mg). Näistä kertyy yhteensä noin 700 mg, loput 200 mg saadaan muista elintarvikkeista. Lihaa välttävää erikoisruokavaliota noudattavien tryptofaanin saanti voi olla hyvin puutteellista. Aivojen välittäjäaine
Keskushermoston eli aivojen ja selkäytimen tärkeimpiä neurotransmittereita ovat aminohapot. Noin 80-90 %:ssa keskushermoston synapseista välittäjäaineena toimii aminohappo, 5-10 %:ssa amiini ja 1-2 %:ssa peptidi. Histidiini
Histidiini (CHNO) on yksi elimistön solujen proteiinisynteesissä käytetyistä 20 perusaminohaposta. Se on lapsille ja myös aikuisille välttämätön aminohappo. Glysiini
Glysiini ei ole välttämätön aminohappo eli elimistö pystyy valmistamaan sitä muista molekyyleistä. Kivennäisaine
Ihmiskeho tarvitsee eri arvioiden mukaan 12–16 eri kivennäisainetta ravinnosta kolmenlaisiin tehtäviin: Hermoston välittäjäaine
Gamma-aminovoihappo eli γ-aminovoihappo eli GABA on tärkein aivojen toimintaa jarruttava välittäjäaine. Jopa yli kolmasosa aivojen synapseista on GABAergisiä. GABA:lla on monia reseptoreita, esimerkiksi GABA ja GABA.
Monoamiinit ovat hermoston välittäjäaineita, joissa yksi aminoryhmä on aromaattisessa renkaassa kiinni kaksihiilisellä sillalla (-CH-CH-). Aminohappoja dekarboksyloivat entsyymit valmistavat monoamiineja aminohapoista, kuten fenyylialaniinista, tyrosiinista tai tryptofaanista, ja kilpirauhashormoneista. Adenosyylihomokysteinaasi
Adenosyylihomokysteinaasi on oligomeeri. Ihmisellä entsyymi on tetrameeri eli koostuu neljästä alayksiköstä. Jokainen alayksikkö sisältää sitoutumiskohdan sekä S-adenosyylihomokysteiinille että koentsyyminä toimivalle NAD:lle. NAD-molekyylin sitoutumiskohdan aminohappojärjestys vaihtelee hieman alayksiköittäin ja substraatin sitoutumiskohdassa on samansuuntaisia β-laskoksia. Tärkeitä aminohappoja substraatin ja koentsyyin sitoutumislle ja entsyymin toiminnalle ovat muun muassa asparagiinihappo, lysiini ja histidiini. Tauriini
Aikuisessa ihmisessä tauriinia on noin 1 g ruumiinpainokiloa kohti. Aikuisilla tauriinia voidaan syntetisoida B6-vitamiinin läsnä ollessa rikkiä sisältävistä alfa-aminohapoista, kysteiinistä tai metioniinista. Päivittäin tauriinia kyetään syntetisoimaan keskimäärin 0,4–1,0 mmol (50–125 mg), ja synteesi tapahtuu pääasiallisesti maksassa ja aivoissa. Synteesi on voimakkaampaa miehillä kuin naisilla. Tauriinin muodostuminen on melko hidasta ja voimakas lihasrasitus hidastaa sitä entisestään, joten ravinnosta saatavalla tauriinilla on merkitystä. Tauriini ei kuitenkaan ole ihmiselle välttämätön ravintoaine eikä sille ole annettu saantisuositusta. Energiaravintoaine
Paastossa ihmiskeho kuluttaa enintään muutamassa päivässä glykogeenin loppuun ja alkaa sitten kuluttamaan runsaammin kehon rasvaa. Normaalipainoinen ihminen kuluttaa noin 7 viikossa 12 kg painoisen rasvakudoksensa lähes loppuun, olettaen että hän juo vettä nestehukkakuoleman estämiseksi. Tämän jälkeen keho alkaa kuluttamaan nopeasti energiaksi muun muassa lihasten proteiineissa olevia aminohappoja, joita normipainoisella on kehossa noin 12 kg edestä. Kun kehon aminohappojen massasta on suunnilleen viikossa kulunut noin puolet, henkilö kuolee viimeistään energiaravintoaineiden puutokseen ellei ole tätä ennen kuollut vitamiinien tai hivenaineiden puutoksiin. Loppuja aminohapoista tarvitaan välttämättömiin elintoimintoihin, kuten kehon entsyymien valmistukseen. Seriini
Seriini eli 2-amino-3-hydroksipropaanihappo (CHNO) on yksi luonnon 20 yleisimmästä aminohaposta. Se on treoniinin ohella toinen kahdesta aminohaposta, jossa on alkoholi- eli hydroksyyliryhmä ja nämä kaksi aminohappoa ovat muutenkin hyvin toistensa kaltaiset: treoniinissa on metyyliryhmä 3-hiilessä, jossa seriinissä on vety. Omega-3-rasvahapot
Omega-3-rasvahappoihin kuuluvat muuan muassa alfalinoleenihappo, (ALA), joka on ihmiselle välttämätön rasvahappo, dokosaheksaeenihappo, (DHA), ja eikosapentaeenihappo, (EPA). Ihmisen pitää saada ravinnosta alfalinoleenihappoa ja DHA-rasvahappoa. Ihmisen elimistö pystyy tuottamaan alfalinoleenihaposta jonkin verran EPA-rasvahappoa, mutta sitä ei synny välttämättä terveyden kannalta optimaalista määrää, minkä vuoksi ravintoon suositellaan lisättäväksi rasvaista kalaa tai kalanrasvaa. Ihmisaivot
Vuoteen 2016 mennessä ihmisestä on löydetty 1223 geeniä, jotka vaikuttavat erityisesti aivoihin. Näistä erityisen tärkeänä pidetään esimerkiksi geeniä ARHGAP11B, joka vaikuttaa ihmisaivojen voimakkaaseen poimuttumiseen sekä hermosolujen jakaantumiseen ja paksumpien kerrosten syntyyn. Aminohapposynteesi
Aminohapposynteesi on sarja biokemiallisia prosesseja (metaboliareittejä), joilla tuotetaan monia aminohappoja muista kemiallisista yhdisteistä. Näiden prosessien lähtöaineita ovat erilaiset yhdisteet, joita organismi saa ravintonsa tai kasvualustansa kautta. Kaikki organismit eivät voi syntetisoida kaikkia aminohappoja. Esimerkiksi ihmiset voivat syntetisoida vain kaksitoista kahdestakymmenestä aminohaposta. Frederick Hopkins
Hopkins eristi proteiineista vuonna 1901 aminohapon nimeltä tryptofaani. Vuosina 1906-1907 hän osoitti, että eläimet eivät voi itse tuottaa sitä ja muutamia muita välttämättömiä aminohappoja, vaan ne pitää saada ravinnosta. Laboratoriokokeilla hän osoitti, että eläimet tarvitsevat energiaravintoaineiden (rasvaa, proteiinia ja hiilihydraattia) lisäksi pieniä määriä muita välttämättömiä aineita, ns. suojaravintoaineita. Näitä alettiin myöhemmin kutsua vitamiineiksi. Valiini
Valiini eli 2-amino-3-metyylibutaanihappo (CHNO) on yksi geneettisen koodin 20 aminohaposta. Se on ravinnossa välttämätön aminohappo. Valiinin isomeerisina muotoina on L-valiini ja D-valiini. L-valiinin CAS-numero on 72-18-4 ja D-valiinin 640-68-6. Aminohapot
Aminohapot voivat polymeroitua, jolloin ne muodostavat peptidejä. Tällöin aminohapot liittyvät toisiinsa peptidisidoksin kondensaatioreaktiossa. Kaikki proteiinit ovat muodostuneet useista kymmenistä, jopa sadoista tai tuhansista polymeroituneista aminohapoista (polypeptidi). Proteiinien rakenneosina esiintyy yleisesti 20 erilaista alfa-aminohappoa – kaikkia lajeja ei kuitenkaan ole mukana jokaisessa proteiinissa, ja joissain tapauksissa peptidiketjussa oleva aminohappo voi muuntua vielä näistä 20 poikkeavaksi. Proteiinien aminohapot ovat optisesti aktiivisia ja kaikki L-isomeerejä, lukuun ottamatta yksinkertaisinta aminohappoa eli glysiiniä, jonka alfa-hiiliatomiin on amino- ja karboksyyliryhmän lisäksi liittynyt kaksi vetyatomia. Sytokromi c
Kuitenkin vain osa aminohapoista voi muuttua, jottei proteiini kokonaan lakkaisi toimimasta. Suurimmat aminohappotason erot, esim. bakteerien ja selkärankaisten välillä, ovat näin noin 64–69 %. Gammalinoleenihappo
Gammalinoleenihappoa syntyy myös ihmisen elimistössä normaalisti linoli­haposta. Sen vuoksi sitä ei yleensä lueta välttämättömiin rasvahappoihin. Gamma­linoleeni­haposta syntyy edelleen dihomo-gammalinoleenihappoa (DGLA) ja lopulta arakidonihappoa (AA). Näitä tarvitaan muun muassa solukalvojen ja kudoshormonien rakentamiseen. Eräät sairaudet, infektiot ja vanheneminen saattavat kuitenkin aiheuttaa, ettei linoleeni­haposta muodostukaan tarpeeksi gammalinoleenihappoa. Tällaisissa tapauksissa valmista gamma­linoleeni­happoa olisi saatava riittävästi suoraan ravinnosta. Tämän vuoksi ne kasvit, joissa sitä esiintyy, ja niistä saatavat tuotteet ovat saaneet osakseen runsaasti tutkijoiden huomiota, ja niitä on alettu myös hyödyntää kaupallisesti. Herukoiden siemenissä oleva gamma­linoleeni­happo menee kuitenkin marjoja sellaisenaan syötäessä ihmisen kannalta hukkaan, koska siemenet kulkeutuvat ehjinä ruoan­sulatuksen läpi. Kivennäisaine
Kivennäisaineet jaetaan makrokivennäisiin (vaaditaan yli 100 mg per päivä) ja mikrokivennäisiin eli hivenaineisiin sen mukaan, paljonko elimistö niitä tarvitsee. Hivenaineiksi kutsutaan niitä elimistölle tarpeellisia alkuaineita, joita elimistö tarvitsee alle 100 milligrammaa vuorokaudessa. Syklo-oksigenaasi
Ihmisen syklo-oksigenaasista tunnetaan kolme isoentsyymiä syklo-oksigenaasit 1, 2 ja 3 (COX-1, COX-2 ja COX-3). Näistä COX-1 ja COX-2 ovat rakenteeltaan dimeerejä, jotka koostuvat kahdesta identtisestä massaltaan noin 70 kDa olevasta alayksiköstä. COX-2-isoentsyymissä on lähellä C-terminaalia 18 aminohapon sekvenssi ja tämä muodostuu substraatin sitoutumiselle taskun, joka puuttuu COX-1-isoentsyymistä. Syklo-oksigenaasi kykenee hapettamaan useita 18 tai 20 hiiliatomia sisältäviä tyydyttymättömiä rasvahappoja orgaanisiksi peroksideiksi. Tärkein hapettuva rasvahappo on arakidonihappo, josta muodostuu prostaglandiini Hä, josta muodostuu edelleen prostaglandiineja, tromboksaaneja ja prostasykliiniä. Tryptofaani
Tryptofaani (CHNO) on yksi luonnon 20 yleisimmästä aminohaposta. Sen sivuketjussa on indoliryhmä. Se on yksi yhdeksästä ihmiselle välttämättömästä aminohaposta. Se on tärkein proteiinisynteesiin osallistuva aminohappo. Tryptofaani on neuroregulaattori serotoniinin ja melatoniinin esiaste. Tryptofaani nostaa mielialaa ja auttaa nukahtamaan.
ʟ-tryptofaani (= tryptofaani), aromaattinen, indolirunkoinen aminohappo löydettiin vuonna 1901 ensimmäisenä kaikista aminohapoista. Nisäkkäiden aivoissa tryptofaanista muodostuu serotoniinia, joka säätelee muun muassa mielialaa, unta ja syömistä. Sen uskotaan vaikuttavan myös seksuaaliseen käyttäytymiseen. Kreatiini
Tyypillisesti puolet ihmisen elimistössä olevasta kreatiinista tulee ruoasta (enimmäkseen lihasta ja kalasta) ja puolet syntetisoidaan aminohapoista (arginiinista, glysiinista ja metioniinista) maksassa, haimassa ja munuaisissa. Aikuisella on elimistössään noin 120 grammaa kreatiinia, joista 95 % on varastoitunut luurankolihaksiin, loput aivoihin, maksaan, munuaisiin ja miehillä kiveksiin. Elimistön kreatiinista 60 % on fosfokreatiinina eli kreatiinifosfaattina (KP), loput 40 % vapaana kreatiinina. Vesinokkaeläimen myrkky
DLP-ryhmään kuuluva DLP-1 koostuu 42 aminohaposta. Tätä peptidiä on valmistettu myös keinotekoisesti. Huolimatta vähäisestä yhtäläisyyksistä aminohappojen järjestyksessä DLP-1 kolmiulotteinen muoto muistuttaa paljon beta-defensiiniä 12, joka on nautaeläimistä eristetty antimikrobinen aine. Tästä poiketen DLP-1:llä ei kuitenkaan ole antimikrobisia ominaisuuksia. DLP-2 muistuttaa aminohappojärjestykseltään DLP-1 vain 36 %. Tästä huolimatta näiden laskostuminen on suhteellisen samanlaista. Tämä johtuu siitä, että näissä molekyyleissä laskostumiseen vaikuttavat kohdat ovat samankaltaisia. Aminohapposynteesi
Aminohapot syntetisoidaan α-ketohapoista, ja myöhemmin transaminoidaan muista aminohapoista, yleensä glutamaatista. Reaktion entsyyminä toimii aminotransferaasi. C-vitamiini
C-vitamiini on yksi ihmisen tarvitsemista vesiliukoisista vitamiineista. C-vitamiini tunnetaan myös nimellä askorbiinihappo. Askorbiinihappo on optisesti aktiivinen yhdiste. C-vitamiini on askorbiinihapon L-enantiomeeri. Glutamiinihappo
Glutamiinihappo on ei-välttämätön aminohappo, jonka ihmisen elimistö pystyy syntetisoimaan esimerkiksi alaniinin tai aspartaatin ja alfa-ketoglutaraatin yhdistämällä. Alaniini
Alaniini ei ole välttämätön aminohappo. Lihassolut valmistavat sitä pyruvaatista transaminaatioreaktiolla, jossa glutamiinihappo toimii typen luovuttajana. Päinvastainen reaktio tapahtuu maksassa. NMDA-reseptori
NMDAR:ssä on 4 osaa:"GRIN1"-geenin vaihtoehtoinen silmukointi voi ihmisillä johtaa 8:n eri GluN1-alayksikön muodostumiseen (taulukko).
GluN2-alayksiköt ovat GluN2A, GluN2B, GluN2C ja GluN2D. Näitä koodaavat vastaavasti geenit "GRIN2A, GRIN2B, GRIN2C" ja "GRIN2D". Alayksiköiden pituudet ihmisillä ovat vastaavasti 1442, 1456, 1220 ja 1296 aminohappoa. Proteiinisynteesiin osallistuvat aminohapot
Proteiinisynteesiin osallistuvat aminohapot ovat perusaminohappoja eli aminohappoja, joita käytetään proteiinisynteesissä proteiinin rakennukseen ja niillä on oma kolmikirjaiminen geneettinen koodi. Näitä perusaminohappoja on 20 tai 21, riippuen lasketaanko selenokysteiini mukaan. Nämä kaikki aminohapot ovat -konfiguratiossa eli ne ovat -isomeerejä. Apoentsyymi
Apoentsyymi on entsyymin osa. Apoentsyymiin kiinnittyy kofaktori tai koentsyymi. Apoentsyymi määrittelee entsyymin substraattispesifiyden.. Apoentsyymi on sama tai lähes sama kuin entsyymin proteiini. Tyypillisessä apoentsyymissä on 500-600 aminohappoa. Suhteellisen pienessä apoentsyymissä on 62 aminohappoa. Apoentsyymissä on pääosa entsyymin aktiivisesta osasta. Välttämätön aminohappo
Välttämätön aminohappo on aminohappo, jota eliö ei itse pysty valmistamaan muista aineista, jolloin sen on saatava sitä ravinnosta. Välttämättömien aminohappojen lista vaihtelee lajeittain. Eri eläinlajeilla lista välttämättömistä aminohapoista on erilainen ja tarve täytyy huomioida rehujen valmistuksessa. Tauriini
Tauriinia on suhteellisen helppoa valmistaa teollisesti. Lähtöaineena on 1,2-dikloorietaani eli etyleenidikloridi, jota saadaan öljynjalostuksen yhteydessä tuotetusta eteenistä liittämällä eteenimolekyyliin klooria.
Tauriini on aminohappo mutta ei karboksyylihappo. Tauriini ei osallistu ihmiselimistössä alfa-aminokarboksyylihappojen tapaan proteiinien synteesiin. Sen sijaan sitä esiintyy ihmisen elimistössä vapaana aminohappona mm. aivoissa, joissa se on toiseksi yleisin vapaa aminohappo. Tauriinia on lisäksi silmän verkkokalvossa, sydän- ja luustolihaskudoksessa sekä sapessa. Tauriinia erittyy myös äidinmaitoon. Tyrosiini
Ihmiselle tyrosiini on ei-välttämätön aminohappo eli elimistö pystyy itse sitä tarvittaessa valmistamaan aminohappo fenyylialaniinista. Tyrosiini on siis fenyylialaniinin johdannainen. Ravinne
Proteiinit ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka koostuvat aminohapoista, jotka yhdistyvät peptidisidoksilla. Monien eliöiden elimistö ei voi tuottaa osaa proteiineista, joten ravinnon pitää sisältää nämä välttämättömät proteiinit. Proteiinit pilkkoutuvat ruuansulatuksessa proteaasien avulla takaisin vapaiksi aminohapoiksi. Ihmisen ruoansulatus
Proteiinit hajoavat aminohapoiksi mahalaukussa, pohjukaissuolessa ja sykkyräsuolessa. Veri kuljettaa aminohapot elimistön omien proteiinien rakennusaineiksi. Niitä pilkkovat mm. pepsiini- ja trypsiinientsyymit. Monityydyttymätön rasvahappo
Välttämättömät n-3 ja n-6 -sarjan rasvahapot kuuluvat monityydyttymättömiin rasvahappoihin. Välttämättömät n-3 sarjan rasvahappot ovat alfalinoleenihappo (ALA) ja n-6 -sarjan rasvahappo linolihappo. Traneksaamihappo
Traneksaamihappo on aminohappoihin kuuluva orgaaninen yhdiste. Yhdistettä voidaan käyttää verenvuodon hoitamiseen ja ehkäisyyn muun muassa leikkausten yhteydessä. Traneksaamihappo kuuluu WHO:n julkaisemaan tärkeimpien lääkeaineiden luetteloon. Omega-6-rasvahapot
Yleisin omega-6-rasvahappo on linolihappo, joka kuuluu välttämättömiin rasva­happoihin. Myös arakidonihappo on omega-6-rasvahappo. Niitä esiintyy varsinkin kasviöljyissä. Aminohapot
Ihmiselle välttämättömiä aminohappoja on 9: histidiini, tryptofaani, lysiini, metioniini, fenyylialaniini, treoniini, valiini, leusiini, isoleusiini. Aminohapot
Välttämättömien aminohappojen lista vaihtelee lajeittain. Eri eläinlajeilla lista välttämättömistä aminohapoista on erilainen ja tarve täytyy huomioida rehujen valmistuksessa. E-vitamiini
E-vitamiini on yksi ihmisen tarvitsemista rasvaliukoisista vitamiineista. E-vitamiineihin kuuluu useita toisiaan muistuttavia molekyylejä. E-vitamiiniaktiivisuus on neljällä tokoferolilla ja neljällä tokotrienolilla. Biologinen aktiivisuus on suurin α-tokoferolilla, joten ruoka-aineiden E-vitamiinipitoisuudet ilmaistaan α-tokoferoliekvivalentteina (α-TE). Riboflaviini
Riboflaviini eli B-vitamiini (7,8-dimetyyli-10-ribityyli-isoalloksatsiini) on ihmiselle välttämätön vesiliukoinen vitamiini. Sitä tarvitaan aineenvaihdunnassa. Se on välttämätön ihon, kynsien ja hiusten terveydelle sekä yleiselle hyvinvoinnille. Riboflaviinia on solujen hapetus-pelkistysreaktioiden kannalta tärkeissä koentsyymeissä, flaviininukleotideissa. Riboflaviinista käytetään myös nimeä "laktoflaviini". Ihmisaivot
Aivojen neuronit vaativat paljon energiaa. Aivot ovat riippuvaisia jatkuvasta verenkierrosta, sillä aivot käyttävät energianlähteenään glukoosia, jota ne eivät kykene varastoimaan itse. Vaikka ihmisen aivot ovat vain kaksi prosenttia ruumiinpainosta, ne käyttävät 15 prosenttia sydämen pumppaustuotosta, 20 prosenttia hapen kokonaiskulutuksesta ja 25 prosenttia elimistön glukoosista. Levossa aivot kuluttavat energiaa suunnilleen saman verran kuin aktiivisen toiminnan aikana. Aivot kuluttavat noin 120 grammaa glukoosia päivässä, eli 420 kilokaloria. Jos glukoosia ei ole saatavilla riittävästi esimerkiksi paaston tai ketogeenisen ruokavalion seurauksena, aivot siirtyvät käyttämään energianlähteenään ketoaineita tai jopa maitohappoa.