vignette|Formule de la L-Lysine, un acide aminé dont la présence est cruciale en alimentation humaine. Un acide aminé essentiel, ou acide aminé indispensable (en anglais : IAA), est un acide aminé qui ne peut être synthétisé de novo par l'organisme ou qui est synthétisé à une vitesse insuffisante, et doit donc être apporté par l'alimentation, condition nécessaire au bon fonctionnement de l'organisme. Chez l'humain, neuf acides aminés sont considérés comme essentiels : le tryptophane, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la thréonine, la valine, la leucine, l'isoleucine et l'histidine. La tyrosine et la cystéine ne sont pas considérées comme indispensables au sens strict car elles peuvent être synthétisées par l'organisme à partir d'un autre acide aminé, respectivement la phénylalanine et la méthionine. Deux acides aminés supplémentaires sont en outre considérés comme essentiels uniquement pour l'enfant : l'arginine et la glutamine. Le concept d'essentialité doit toutefois être relativisé : en effet, certains acides aminés classés non essentiels peuvent être considérés comme essentiels lorsque l'organisme ne les synthétise pas suffisamment, en raison d'une affection physiologique ou d'un dérèglement organique ou fonctionnel. Ainsi, la cystéine, la glycine, la tyrosine, la proline, la glutamine et l'arginine peuvent devenir limitantes dans certaines conditions physiologiques, par exemple chez les prématurés : ces acides aminés sont de ce fait qualifiés de « conditionnellement essentiels ». Les personnes atteintes de phénylcétonurie doivent réduire l'absorption de phénylalanine, or cet acide aminé est précurseur de la tyrosine : cette dernière ne peut alors plus être synthétisée et devient essentielle. La liste des acides aminés essentiels varie pour chaque espèce, étant donné que différents métabolismes sont en mesure de synthétiser des substances différentes. La distinction entre acides aminés essentiels et non-essentiels n'est pas très claire, puisque certains acides aminés essentiels permettent de synthétiser d'autres acides aminés essentiels.

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Acide aminé protéinogène
vignette|Structure de la , parfois considérée comme un aminé protéinogène bien qu'elle ait une chaîne latérale identique à celle de la méthionine. Elle amorce la biosynthèse des protéines chez les procaryotes et dans les mitochondries et les chloroplastes des eucaryotes, mais pas dans le cytosol de ces derniers. Elle dérive de la méthionine par adjonction d'un groupe aldéhyde sur l'atome d'azote de l'amine primaire Un acide aminé protéinogène est un acide aminé incorporé dans les protéines lors de la traduction de l'ARN messager par les ribosomes.
Leucine
La leucine (abréviations IUPAC-IUBMB : Leu et L), du grec ancien (blanc, éclatant), est un acide dont l'énantiomère L est l'un des aminés protéinogènes, et l'un des aminés essentiels pour l'humain. Elle fait partie des acides aminés branchés (BCAA branched-chain amino acid) avec la valine et l’isoleucine. Elle est encodée sur les ARN messagers par les codons UUA, UUG, CUU, CUC, CUA et CUG.
Sérine
La sérine (abréviations IUPAC-IUBMB : Ser et S) est un acide dont l'énantiomère L est l'un des aminés protéinogènes, encodé sur les ARN messagers par les codons UCU, UCC, UCA, UCG, AGU et AGC Structurellement semblable à l'alanine mais avec un groupe hydroxyle sur le , elle forme un résidu polaire avec une fonction alcool légèrement acide qui peut être phosphorylé en . La sérine est l'un des acides aminés les plus abondants dans les protéines.
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