Figura arată cum se leagă doi aminoacizi, unitățile din care sunt construite proteinele, pentru a forma o peptidă: alanil-valina. Desenul se citește de la stânga la dreapta, ca o reacție chimică. În stânga sunt reactanții, alanina și valina, iar săgeata orizontală duce la produșii de reacție din dreapta, alanil-valina și o moleculă de apă. Zonele evidențiate marchează atomii care se desprind din cei doi aminoacizi și apa pe care o formează, iar săgeata de deasupra produsului arată legătura nou formată.

Cei doi aminoacizi

Aminoacizii conțin atomi de carbon, hidrogen, oxigen și azot, iar câteodată și sulf sau fosfor. Există 20 de tipuri diferite, dar toate au aceeași alcătuire de bază, vizibilă la ambele molecule din stânga:

• Gruparea amino ($\ce{-NH2}$), desenată în capătul stâng al moleculei.
• Gruparea carboxil ($\ce{-COOH}$), numită și grupare acidă, desenată în capătul drept.
• Restul radical ($\ce{-R}$), prezent de regulă, atașat de carbonul din mijloc și desenat în jos.

Aminoacizii se deosebesc între ei prin gruparea radical. Aranjamentul, tipul și numărul atomilor din ea conferă unicitate fiecărui aminoacid, exprimată prin tipurile de legături și gradul de aciditate sau alcalinitate. În figură se vede exact această diferență: alanina are ca radical o singură grupare $\ce{CH3}$, în timp ce valina are un radical mai ramificat, un carbon de care sunt legate două grupări $\ce{CH3}$. Alanina și valina se numără printre exemplele de aminoacizi date de manual, alături de acidul glutamic, triptofanul, tirozina și histidina.

Formarea legăturii

Zonele evidențiate arată ce se elimină: hidroxilul ($\ce{-OH}$) din gruparea carboxil a primului aminoacid (alanina) și atomul de hidrogen din gruparea amino a celui de-al doilea (valina). Săgeata curbă arată că cele două fragmente se unesc într-o moleculă de apă, deci reacția este o deshidratare. Tot printr-o deshidratare se leagă și acizii grași de glicerol în sinteza grăsimilor (Figura 2.6). Rămase fără acești atomi, gruparea amino a valinei și gruparea acidă a alaninei se leagă una de cealaltă.

Legătura formată între cei doi aminoacizi, între carbonul grupării carboxil a alaninei și azotul grupării amino a valinei, se numește legătură peptidică. Legenda figurii precizează că este o legătură covalentă: cei doi atomi pun în comun electroni, iar legătura rezultată este una puternică (Figura 2.3).

Produsul: alanil-valina

Comparată cu reactanții, noua moleculă arată ce s-a pierdut: carbonul grupării carboxil a alaninei nu mai are hidroxilul, iar azotul valinei a rămas cu un singur atom de hidrogen. La capete, alanil-valina păstrează o grupare amino liberă (cea a alaninei) și o grupare carboxil liberă (cea a valinei). Fiecare dintre ele poate forma, în același fel, o nouă legătură peptidică cu un alt aminoacid, iar prin repetarea reacției se formează lanțuri lungi de aminoacizi. Proteinele sunt alcătuite din astfel de lanțuri, iar proteinele mici sunt deseori numite peptide.

De ce contează

Ordinea aminoacizilor din lanț nu este întâmplătoare: codul genetic din ADN, aflat în nucleul celulei, determină secvența de aminoacizi din proteina finală. În celulă, aminoacizii sunt legați între ei la ribozomi, iar lanțul peptidic se alungește cu câte un aminoacid (Figura 3.10). Corpul are nevoie de proteine pentru sinteza componentelor celulare, a hormonilor și a enzimelor, iar oasele, cartilajul, tendoanele și ligamentele conțin proteine în cantitate mare, ca material de suport și întărire. La nevoie, aminoacizii pot servi și ca sursă de energie, după ce ficatul le îndepărtează gruparea amino.