Dependiendo de la cadena lateral que esté presente en el carbono alfa, un aminoácido en particular puede tener un comportamiento químico muy diferente. Debido a la naturaleza química de las diferentes cadenas laterales que se utilizan, hay grupos de aminoácidos que no les afecta ser sumergidos en agua, éstos son los aminoácidos hidrofílicos. Los aminoácidos hidrofílicos, pueden sumergirse en el ambiente acuoso del interior de la célula, sin ver su naturaleza afectada. También existen aquellos aminoácidos que no se detectan en el agua, sino que prefieren ocultarse en la grasa o en las suspensiones oleosas. Éstos son los aminoácidos hidrófobos, como los que se encuentran en los confines de las membranas celulares.
Entre algunos ejemplos de aminoácidos hidrófilos (“amantes del agua”) podemos incluir la lisina, la arginina, el ácido aspártico y el ácido glutámico. Entre los ejemplos de aminoácidos hidrófobos (“temor al agua”) podemos nombrar la leucina, la isoleucina, la fenilalanina y la valina.
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