第二节 氨基酸(amino acids)

　　氨基酸(amino acid, aa)：蛋白质的基本组成单位，是含氨基的羧酸。是羧酸分子中Cα上的一个H被氨基取代而成的化合物。

　　一、氨基酸的一般结构特征

　　大分子蛋白质的基本组成单位或构件分子(building-block molecule)是氨基酸(amino acid，AA)。

　　在种类上，虽然自然界中存在着300多种氨基酸，但构成蛋白质的只有20种氨基酸，且都是L-α-氨基酸，在蛋白质生物合成时它们受遗传密码控制。另外,组成蛋白质的氨基酸，不存在种族差异和个体差异。

在20种氨基酸中，除甘氨酸不具有不对称碳原子和脯氨酸是亚氨基酸外，其余均为L-α-氨基酸。氨基酸分子的结构通式为：

　　氨基酸的构型：自然选择L-型，D-型氨基酸没有营养价值，仅存在于缬氨霉素、短杆菌肽等极少数寡肽之中，没有在蛋白质中发现。

　　二、氨基酸的分类和结构

　　1.按侧链R基的极性

　　<1>极性氨基酸：亲水氨基酸：溶解性较好，酸性氨基酸、碱性氨基酸、含巯基、羟基、酰胺基的氨基酸，Glu、Asp、Arg、Lys、His、Cys、Ser、Thr、Tyr、Gln、Asn。

　　<2>非极性氨基酸：疏水氨基酸：溶解性较差，具有烷烃链、甲硫基、吲哚基等的氨基酸，Gly、Ala、Leu、Ile、Val、Pro、Met、Trp、Phe。

　　20种基本氨基酸的表示方法有下列几种：

　　(1)中文名：X(X)氨酸，如甘氨酸、半胱氨酸。20种要会背。

　　(2)英文名：3字名，如Gly、Cys等，20种要会背。

　　(3)按顺序演示，记忆技巧。

　　Ala Arg Asp Asn Cys Glu Gln Gly His Ile

　　丙 精 天 天冬酰氨 半 谷 谷氨酰氨 甘 组 异亮

　　Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val

　　亮 赖 甲硫 苯丙 脯 丝 苏 色 酪 缬

　　氨基酸的具体结构：20种全部记住，仅注意R。

　　讲解顺序：

　　甘Gly(最特殊，唯一无旋光性)、丙Ala(顾名思义)、苯丙Phe(顾名思义)。

　　酪Tyr(有β-苯酚基)、半胱Cys(β-巯基)、丝Ser(β-羟基)、苏Thr(β-羟基)、天冬Asp(酸性氨基酸，β-羧基)、天冬酰胺Asn(β-酰胺)、色Trp(β-吲哚基)、组His(β-咪唑基)。谷Glu(酸性氨基酸，γ-羧基)、谷氨酰胺Gln(γ-酰胺)、甲硫Met(γ-甲硫基)。精Arg(δ-胍基)。赖Lys(碱性氨基酸，ε-氨基)。缬Val、亮Leu、异亮Ile：都是烷烃链。脯Pro(亚氨基)。

　　2.按侧链R基的结构

　　<1>脂肪族氨基酸：酸性氨基酸(2羧基1氨基：Glu、Asp)，碱性氨基酸(2氨基1羧基：Arg、Lys)，中性氨基酸(氨基羧基各一：很多)

　　<2>芳香族氨基酸：含苯环：Phe、Tyr

　　<3>杂环氨基酸： His(也是碱性氨基酸)、Pro、Trp

　　3.按氨基酸营养价值

　　<1>必需氨基酸：人和哺乳动物不可缺少但又不能合成的氨基酸，只能从食物中补充，共有8种：Leu、Lys、Met、Phe、Ile、Trp、Thr、Val

　　<2>半必需氨基酸：人和哺乳动物虽然能够合成，但数量远远达不到机体的需求，尤其是在胚胎发育以及婴幼儿期间，基本上也是由食物中补充，只有2种：Arg、His。有时也不分必需和半必需，统称必需氨基酸，这样就共有10种。

　　<3>非必需氨基酸：人和哺乳动物能够合成，能满足机体需求的氨基酸，其余10种