氨基酸


氨基酸 (正體)

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多肽是一种链状的氨基酸
苯丙氨酸是标准氨基酸的一种

氨基酸Amino acid)是构成蛋白质的基本单位,赋予蛋白质特定的分子结构形态,使他的分子具有生化活性。蛋白质是生物体内重要的活性分子,包括催化新陈代谢酵素

不同的氨基酸化学聚合成,一个蛋白质的原始片段,是蛋白质生成的前体。

目录

基本结构

氨基酸为分子结构中含有氨基(―NH2 )和羧基(―COOH)的有机化合物。通式是H2NCHRCOOH。根据氨基连结在羧酸中碳原子的位置,可分为α、β、γ、δ……的氨基酸( C……C―C―C―C―COOH)。

蛋白质经水解后,即生成20多种α-氨基酸,如甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等。

分类

根据其结合基团不同。可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环氨基酸、含硫氨基酸、含碘氨基酸等。

理化特性

  1. 都是无色结晶。熔点约在230℃以上,大多没有确切的熔点,熔融时分解并放出CO2;都能溶于强酸和强碱溶液中,除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲状腺素外,均溶于水;除脯氨酸和羟脯氨酸外,均难溶于乙醇和乙醚。
  2. 有碱性[二元氨基一元羧酸,例如赖氨酸(lysine)];酸性[一元氨基二元羧酸,例如谷氨酸(Glutamic acid)];中性[一元氨基一元羧酸,例如丙氨酸(Alanine)]三种类型。大多数氨基酸都呈显不同程度的酸性或碱性,呈显中性的较少。所以既能与酸结合成盐,也能与碱结合成盐。
  3. 由于有不对称的碳原子,呈旋光性。同时由于空间的排列位置不同,又有两种构型:D型和L型,组成蛋白质的氨基酸,都属L型。 由于以前氨基酸来源于蛋白质水解(现在大多为人工合成),而蛋白质水解所得的氨基酸均为α-氨基酸,所以在生化研究方面氨基酸通常指α-氨基酸。至于β、γ、δ……ω等的氨基酸在生化研究中用途较小,大都用于有机合成、石油化工、医疗等方面。氨基酸及其衍生物品种很多,大多性质稳定,要避光、干燥贮存。

氨基酸的化学结构

氨基酸列表

缩写 全名 中文译名 支链 分子量 等电点 解离常数
(羧基)
解离常数
(氨基)
pKr(R) 其他
G Gly Glycine 甘氨酸 亲水性 75.07 6.06 2.35 9.78    
A Ala Alanine 丙氨酸 疏水性 89.09 6.11 2.35 9.87    
V Val Valine 缬氨酸 疏水性 117.15 6.00 2.39 9.74    
L Leu Leucine 亮氨酸 疏水性 131.17 6.01 2.33 9.74    
I Ile Isoleucine 异亮氨酸 疏水性 131.17 6.05 2.32 9.76    
F Phe Phenylalanine 苯丙氨酸 疏水性 165.19 5.49 2.20 9.31    
W Trp Tryptophan 色氨酸 疏水性 204.23 5.89 2.46 9.41    
Y Tyr Tyrosine 酪氨酸 亲水性 181.19 5.64 2.20 9.21 10.46  
D Asp Aspartic acid 天冬氨酸 酸性 133.10 2.85 1.99 9.90 3.90  
H His Histidine 组氨酸 碱性 155.16 7.60 1.80 9.33 6.04  
N Asn Asparagine 天冬酰胺 亲水性 132.12 5.41 2.14 8.72    
E Glu Glutamic acid 谷氨酸 酸性 147.13 3.15 2.10 9.47 4.07  
K Lys Lysine 赖氨酸 碱性 146.19 9.60 2.16 9.06 10.54  
Q Gln Glutamine 谷氨酰胺 亲水性 146.15 5.65 2.17 9.13    
M Met Methionine 甲硫氨酸 疏水性 149.21 5.74 2.13 9.28   蛋白质合成时第一个氨基酸
可能在翻译过程被移除
R Arg Arginine 精氨酸 碱性 174.20 10.76 1.82 8.99 12.48  
S Ser Serine 丝氨酸 亲水性 105.09 5.68 2.19 9.21    
T Thr Threonine 苏氨酸 亲水性 119.12 5.60 2.09 9.10    
C Cys Cysteine 半胱氨酸 亲水性 121.16 5.05 1.92 10.70 8.37  
P Pro Proline 脯氨酸 疏水性 115.13 6.30 1.95 10.64   可结束蛋白质折叠结构

基本氨基酸

共20种,是组成生命体中的蛋白质的主要单元,详见标准氨基酸列表

必需氨基酸

主条目:必需氨基酸

人体能消化吸收以及利用的氨基酸只有22种。其中有9种氨基酸是成人体内不能合成或合成速度不能满足机体的需要,必须从膳食补充的氨基酸称为必需氨基酸(EAA)。即亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和组氨酸。其他13种非必需氨基酸可以用葡萄糖或是别的矿物质来源制造。

次要编码氨基酸

包括硒半胱氨酸吡咯赖氨酸,分别用通常的中止密码子UGA和UAG编码,出现在少数蛋白质中。参见第21和第22种氨基酸

其它氨基酸

外太空的氨基酸

有不少氨基酸都在来自外太空的陨石中发现,而当中有不少在地球都不能自然合成。科学家观察猎户座星云时发现,在相当广泛的区域有环形偏振光在旋转。他们认为,当光子作用于氨基酸分子时,顺时针旋转的光子可破坏右手螺旋的氨基酸,而逆时针旋转的光子可破坏左手螺旋的氨基酸。由于太阳系曾一度产生了大量的顺时针旋转的光子,破坏了大量的右手螺旋的氨基酸,因此留下了左手螺旋的氨基酸。

参考资料

      
主要生物化学物质种类
| 氨基酸 | 核酸 | 糖类 | 核苷糖 | 脂类 | 萜类 | 类胡萝卜素 | 四吡咯 | 辅因子 | 类固醇 | 类黄酮 | 生物碱 | 聚酮 | 配糖类
Analogues of nucleic acids: 常见氨基酸 Analogues of nucleic acids:
脂肪族: 缬氨酸 Val | 异亮氨酸 Ile | 亮氨酸 Leu | 蛋氨酸 Met | 丙氨酸 Ala | 脯氨酸 Pro | 甘氨酸 Gly
芳香族: 苯丙氨酸 Phe | 酪氨酸 Tyr | 色氨酸 Trp | 组氨酸 His | 吡咯赖氨酸 Pyl
极性不带电: 天冬酰胺 Asn | 谷氨酰胺 Gln | 丝氨酸 Ser | 苏氨酸 Thr
带正电: 赖氨酸 Lys | 精氨酸 Arg | 组氨酸 His
带负电: 天冬氨酸 Asp | 谷氨酸 Glu | 半胱氨酸 Cys | 酪氨酸 Tyr | 硒半胱氨酸 Sec
必需氨基酸 | 蛋白质 | | 遗传密码 一级结构→






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