蚕 丝 氨 基 酸 的 组 成 与 功 能
彭 晓 虹
(江西省蚕桑茶叶研究所 330202 )
蚕丝由丝素和丝胶构成 ,蚕丝蛋白质是由 18 种 氨基酸组成 。蚕丝脱胶后的丝素蛋白经酸 、碱或酶 水解后可获得对人体具有营养 、保健 、医药和生理功 能的多肽和氨基酸混合物 。蚕丝蛋白不同分子量的 降解物对人体有不同的生理功能 ,而作为最基本的 构成单位 - - 氨基酸的功能 ,已越来越为人们所认 识 。现将蚕丝蛋白氨基酸组成 、特征及对人体的作 用等相关研究作一阐述 。
中除了这几种氨基酸外 ,还含有多量的天门冬氨酸 、 谷氨酸等 ,并且含量的比例也大不相同 ,从而决定了 丝素 、丝胶的不同特征 ,因此可根据应用目的和工艺 需要 ,在两者中选择 ,而制备所需要的纯氨基酸和氨 基酸混合物 。
表 1 氨基酸的结构 、分子量和晶体形态
名称
化学结构 ( R - )
分子量
晶体形态 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨
酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 蛋氨酸
H - CH 3 - ( CH 3 ) 2 CH -
( CH ) 2 CHCH 2 - CH 3 CH 2 CH ( CH 3 ) -
C 6 H 5 CH 2 -
CH 3 SCH 2 CH 2 -
75106
89109
白色单斜晶 斜方晶
1 丝素蛋白的结构特性
蚕丝作为一种天然蛋白质 ,其中的丝素蛋白是
由一条长链和一条短链所构成的亚单位结构 ,长链 主要由甘氨酸 、丙氨酸和丝氨酸等组成 ,分子质量为
30～35 万 ,短链含有较多疏松残基的氨基酸 , 分子
质量约为 215万 。丝素蛋白的氨基酸排序片断 Gly . A la . Gly . A la . Gly . Sir 占 丝素 构成 的 70 % , 称为“结 构区 ”,而以酪氨酸为中心 , 天门冬氨酸 、谷 氨酸 等 所组成的序列为易感受反应的活性部位 。丝素在蚕 体内以浓缩的液态形式存在 ,经吐丝牵引成纤维状 , 具有高度的定向结构 ,当液状丝素受加热 、冷冻 、PH 变化和有机溶剂等处理后 ,均会发生结构和性质的 变化 ,丝素的这种结构特性决定了它所具有的生物 活性 。蚕丝蛋白氨基酸的名称 、化学结构和分子量 等见表 1所示 。
117115 六方叶片晶 、柱晶 131117
无色叶片晶
131117 斜方叶片晶 、板晶
165119
149121
叶片晶 、针晶 六方板晶
H 2 -
色氨酸
204123 无色六方叶片晶
N H
- COOH -
脯氨酸
115113 柱晶 、针晶
N H
181119 酪氨酸 HO
CH 2 - 丝状针晶
SCH 2 -
240130 胱氨酸
六方板晶 、柱晶 SCG 2 -
HOCH 2 - CH 3 CH (OH ) -
HOOCCH 2 -
HOOCCH 2 CH 2 -
2 蚕丝蛋白氨基酸的组成
105109 119112 133110
147113 丝氨酸 苏氨酸 天门冬氨酸 谷氨
酸 六方板晶 、
柱晶 斜方晶 无色斜方叶片晶 无色正方板晶 分别将取自绢丝腺和茧丝的丝素 、丝胶试样 ,用
6N HC l 溶液 ,在 110 ℃条件下加水分解 48 小时 ,然 后在真空装置中反复浓缩去除 HC l,再用 012N 柠檬 酸钠 ( pH 2120 )稀释配制成 011 %的试液 ,用氨基酸 自动分析仪 ( S H I M AD Z U , LC - 5A , J ap an )测定氨基 酸的组成 。见表 2。
由表 2可知 ,蚕丝蛋白中的丝素 、丝胶均含有包 括人体必须氨基酸在内的十八种氨基酸 。丝素以甘 氨酸 、丙氨酸 、丝氨酸和酪氨酸的含量为最多 ,丝胶
H 2 -
组氨酸 155116
叶片晶
N
N
H 2 NCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -
H 2 NCNHCH 2 CH 2 CH 2 -
赖氨酸
146119 六方平板晶 、针晶 174120 柱晶 、无水板晶
精氨酸
N H
C
C
蚕桑茶叶通讯 ·13·
2005年第 3期
不同而使氨基酸有酸 、碱性区别 。此外 ,由于形成氢
3 丝蛋白氨基酸的特征
氨基 酸 由 于 带 有 氨 基 - NH 2 ) 和 羧 基 - COOH ) ,所以具有两性电解质性质 , 同时氨基酸由 于具有这些官能基团 ( - NH 2 , - COOH ) ,在溶液中 的反应比较活泼 ,所以可以把氨基酸划分为极性和 非极性氨基酸 ,并且由于持有氨基和羟基的数目的
( ( 键 ( ) 的 难易 及 程度 的不 同 而使 氨基 酸
对水的亲和力有差异等 ,氨基酸的这些特性可归纳
成表 3。因此可以根据氨基酸的这些特征 , 进行分 离和提纯 ,以获得所需的目的氨基酸 。
表 2 丝素和丝胶的氨基酸组成及含量 (mo l % )
丝素
丝胶
丝素
丝胶
名称 名称 绢丝腺
茧丝
绢丝腺
茧丝
绢丝腺
茧丝
绢丝腺
茧丝
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 3 亮氨酸 3 异亮氨酸 3 苯丙氨酸 3 蛋氨酸 3 色氨酸 3 脯氨酸
461153 30104 2110 0136 0129 0164 0125 0154
0120
41181 27103 3104 0132 0131 0166 0170 0160
0134
12127 4133 2192 1132 1101 1164 0197 0180
1160
13175 4190 2102 0180 0191 1107 0187 0150
1140
酪氨酸 胱氨酸 丝氨酸 苏氨酸 3 天门冬氨酸 谷氨酸 组氨酸 赖氨酸 * 精氨酸
4144 0135 8169 0156 1100 1133
01116 0126
1156
6144 01130 12145 0158 1123 1129 0136 0171
1183
3112 0120
32162 6164
18155 4183 2160 1116
3152
21197 0120
33131 8107
19162 3125 1191 0187
3158
注 :带 3 者为人体必需氨基酸
表 3 氨基酸的极性和亲水性
名称
极性 序号
代号
非极性 亲水性 稍亲水性 疏水性 疏水性值
中文 英文
中性
酸性
碱性
- 014 113 412 318 415 218 119
- 019 - 116 - 113
215
- 018 - 017 - 315 - 315 - 312 - 319
- 415
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Gly A la V a l L e u Ile Phe M e t Try P r o Tyr Cys Se r Th r A s p Glu H is L ys A rg
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苯丙氨酸 蛋氨酸 色氨酸 脯氨酸 酪氨酸 胱氨酸 丝氨酸 苏氨酸 天门冬氨酸 谷氨酸 组氨酸 赖氨酸 精氨酸
Glyc i ne A lan i ne V a l ine L e uc i ne
Iso l euc i ne Phenyla l an i ne M e t ion i ne Try p top h ane P r o l ine Tyro s ine Cystine Se r ine Th r eon i ne
A sp a r tic ac i d Glu t a m ic ac i d H istid i ne L y sine A rgin i ne
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ ○
○
○ ○ ○ ○
○
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
○ ○
○ ○ ○
·14·
蚕桑茶叶通讯
总第 121期
42 %的甘氨酸和 12 %的丝氨酸有降低血液中胆固
醇的作用 ,如果多食用丝素食品 ,就可预防高血压 ,
同时可促进胰岛素的分泌 ,降低血糖值 ,从而对糖尿 病有防治作用 ;又如占 30 %的丙氨酸具有促进酒精 代谢 ,增强肝功能 ,有保肝 、护肝的作用 ; 占 6 %的酪 氨酸有预防痴呆症的功能等 。现根据资料收集 ,将 氨基酸对人体的作用整理如表 4。
4 氨基酸对人体的作用 (功能 )
丝素的营养价值主要在于氨基酸的组成和低聚 肽类型 。如仅仅从表 2 的必需氨基酸含量来看 ,丝 素中只含有 610 % ,作为营养品利用的价值就不大 。 但是从组成氨基酸种类和含量进行分析 ,却有其无 法估量的天然功 能价 值 。例 如 占丝 素氨 基 酸总 量
表 4 氨基酸对人体的作用 (功能 )
2. 治疗皮肤的损伤 ,对病后 、产后脱发有疗效
甘氨酸 2. 是脑等组织中的丝氨酸磷脂的组成成分 天门冬氨酸
防治效果 2. 参与脑的蛋白和糖代谢 , 促进氧化 , 改
善中枢神经活加
2. 有提高肌肉活力的功能 2. 防治癞皮病 病 、肥胖病人食用较好
成
2. 可防治老年性痴呆症
4. 对治疗胃溃疡等慢性病 、神经性炎症及发育不良等有
氨基酸
氨基酸的功能
氨基酸 氨基酸的功能
1. 降低血液中的胆固醇浓度 ,防治高血压
2. 降低血液中的血糖值 ,防治糖尿病
3. 能防治血凝 、血栓
4. 提高肌肉活力 ,防止胃酸过多
5. 对防治呼吸道疾病有效
6. 甜味为砂糖的 018 倍 ,对人体有补益等营养作用
1. 促进血液中酒精的代谢 (分解 ) 作用 , 增强肝功能 ,
丙氨酸
有保肝护肝作用
2. 甜味为砂糖的 112 倍
1. 促使神经系统功能正常
2. 如果缺乏时 ,会造成触觉敏感度特别增高 , 肌肉的
缬氨酸
共济运动失调
3. 可作为肝昏迷的治疗药物
苏氨酸 人体必需 ,缺乏时会使人消瘦 ,甚至死亡 脯氨酸 对高血压有医治效果
1. 降低血氨 、促使人体中尿素生成 ,治疗肝昏迷等 精
氨酸 2. 增加肌肉活力 , 保持性功能 , 对治疗精子减少症有
作用
1. 降低血液中的血糖值 ,对治疗头晕有作用
亮氨酸 2. 促进皮肤 、伤口及骨头的愈合作用
3. 如果缺乏时 ,会停止生长 ,体重减轻
1. 参与血球蛋白合成 ,促进血液生成
2. 产生组氨 ,促使血管扩张 ,增加血管壁的渗透性
3. 医治胃病 、十二指肠等有特效
组氨酸 4. 促进腺体分泌 ,对过敏性疾病有效果
5. 可治疗消化性溃疡 、发育不良等症
6. 对治疗心功能不全 、心绞痛 、降低血压 、哮喘及类风 湿关节炎有效果
1. 参与结缔组织 、微血管上皮细胞间质的形成 , 并保
持正常的渗透性
2. 可增加食欲 ,促进胃蛋白酶的分泌 ,增强免疫能力 ,
赖氨酸 改善发育迟缓 ,防止虫牙 ,促进儿童生长
3. 提高钙的吸收 ,促进骨骼生长
4. 如果缺乏 ,会降低人的敏感性 ,妇女会停经 ,出现贫 血 、头昏 、头晕和恶心等病症
胱氨酸
1. 有治疗脂肪肝和解毒效果
丝氨酸
1. 降低血液中的胆固醇浓度 ,防治高血压
1. 降低血氨 ,对肝有保护作用
2. 对心肌有保护作用 , 可治疗心绞痛 , 对心肌梗塞等有
3. 增加鲜味,促进食欲
1. 降低血氨 ,有解氨毒的作用
动 ,有维持和促进脑细胞功能的作用 , 促进智力的增 谷氨酸
3. 对严重肝 功能 不全 、肝昏 迷 、酸中 毒 、癫痫 精神分 裂 症 、神经衰弱等有治疗效果
4. 对治疗溃疡病 、胃液缺乏 、消化不良 、食欲不振有效果
5. 保护皮肤湿润 , 防治干裂 , 如配制的洗涤剂 、化妆品 , 对皮肤 、粘膜无刺激 ,适于幼儿及皮肤病患者使用
1. 能维持机体平衡 ,治疗精神障碍 异亮氨酸
2. 有促进食欲的增加和抗贫血的作用
3. 如果缺乏时 ,会出现体力衰竭 、昏迷等症状
1. 参与胆碱的合成 , 具有去脂的作用 , 防治动脉硬化高
蛋氨酸
血脂症
3. 促进皮肤蛋白质和胰岛素的合成
1. 促进血红蛋白的合成
色氨酸
3. 促进生长 ,增加食欲
4. 甜味为砂糖的
35 倍 , 配制生产的低糖食物等对糖尿
苯丙氨酸
在机体内转变为酪氨酸 ,促进甲状腺素和肾上腺素的合 1. 制造肾上腺激素 、甲状腺激素和黑色素的必需氨基酸 酪氨酸
3. 促进新陈代谢 ,增进食欲 效果
5. 与色素形成有关系 ,缺乏时会得白化症
构成蛋白质的氨基酸种类、分子量、功能和作用（一） 序号分类名称 缩写及 分子量 生理功能 必需氨基酸 1 赖氨酸Lys 146.13 促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化； 2 蛋氨酸 （甲硫氨酸） Met 149.15 参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能； 3 色氨酸 Trp 204.11 促进胃液及胰液的产生； 4 苯丙氨酸 Phe 165.09 参与消除肾及膀胱功能的损耗； 5 苏氨酸 Thr 119.18 有转变某些氨基酸达到平衡的功能； 6 异亮氨酸 Ile 131.11 参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺； 7 亮氨酸Leu 131.11 作用平衡异亮氨酸； 8 缬氨酸 Val 117.09 作用于黄体、乳腺及卵巢； 指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%～37%。 条件必需氨基酸 9 精氨酸Arg 174.4 它能促使氨转变成为尿素，从而降低血氨含量。它也是精子蛋白的主要成分，有促进精子生成，提供精子运动 能量的作用。 10 组氨酸 His 155.09 在组氨酸脱羧酶的作用下，组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用，并与多种变态反应及发炎有 关。
人体虽能够合成，但通常不能满足正常的需要，因此，又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸，在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降，成人比婴儿显著下降。（近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸） 构成蛋白质的氨基酸种类、分子量、功能和作用（二） 序号分类名称 分子量及缩 写 生理功能和作用 非必需氨基酸 11 丙氨酸Ala 89.06 预防肾结石、协助葡萄糖的代谢，有助缓和低血糖，改善身体能量。 12 脯氨酸Pro 115.08 脯氨酸是身体生产胶原蛋白和软骨所需的氨基酸。它保持肌肉和关节灵活，并有减少紫外线暴露和正常老化造 成皮肤下垂和起皱的作用。 13 甘氨酸Gly 75.05 在中枢神经系统，尤其是在脊椎里，甘氨酸是一个抑制性神经递质。 14 丝氨酸Ser 105.06 是脑等组织中的丝氨酸磷脂的组成部分，降低血液中的胆固醇浓度，防治高血压 15 半胱氨酸Cys 121.12 异物侵入时可强化生物体自身的防卫能力、调整生物体的防御机构。 16 酪氨酸 Tyr 181.09 是酪氨酸酶单酚酶功能的催化底物，是最终形成优黑素和褐黑素的主要原料。 17 天冬酰胺Asn 132.6 天冬酰胺有帮助神经系统维持适当情绪的作用，有时还有助于预防对声音和触觉的过度敏感，还有助于抵御疲 劳。 18 谷氨酰胺Gln 146.08 平衡体内氨的含量，谷酰胺的作用还包括建立免疫系统，加强大脑健康和消化功能 19 天冬氨酸Asp 133.6 它可作为K+、Mg+离子的载体向心肌输送电解质，从而改善心肌收缩功能，同时降低氧消耗，在冠状动脉循环 障碍缺氧时，对心肌有保护作用。它参与鸟氨酸循环，促进氧和二氧化碳生成尿素，降低血液中氮和二氧化碳 的量，增强肝脏功能，消除疲劳。 20 谷氨酸 Glu 147.08 参与脑的蛋白和塘代谢，促进氧化，改善中枢神经活动，有维持和促进脑细 胞功能的作用，促进智力的增加 指人（或其它脊椎动物）自己能由简单的前体合成，不需要从食物中获得的氨基酸。 备注：以上简单阐述了各种氨基酸在体内发挥的生理作用，没有阐述其药理和保健作用。以上分类是从营养学角度区分。
四种常见蛋中的氨基酸成分对比分析 陈巧玲,郑艺梅，王兵丽，张泽宏 （闽南师范大学生物科学与技术学院，福建漳州 363000） 摘要：采用氨基酸自动分析仪检测样品，得出土鸡蛋、鸭蛋、皮蛋、洋鸡蛋均含有17种水解氨基酸。必须氨基酸与总氨基酸比值为鸭蛋%>洋鸡蛋%>土鸡蛋%>皮蛋%，必须氨基酸与非必须氨基酸的比值为鸭蛋>洋鸡蛋>土鸡蛋>皮蛋。根据FAO/WHO 提出的理想蛋白质条件，可知这四种蛋品均属于理想蛋白质范畴。氨基酸总含量分别为土鸡蛋%>鸭蛋%>洋鸡蛋%>皮蛋%。鸭蛋、皮蛋、土鸡蛋、洋鸡蛋的第一限制氨基酸分别为苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸、缬氨酸。因此根据分析结果，可以在日常饮食中根据食物的优缺点合理搭配饮食，实现营养最大化。 关键词：蛋；氨基酸；营养分析 Determination of amino acid in four kinds of eggs using amino acid analyzer CHEN Qiao-ling, ZHENG Yi-mei, Wang Bi-li, ZHANG Ze-hong (School of Biological Science And Biotechnology, MinNan Normal University，Zhangzhou 363000, Fujian China) Abstract:This paper finded out that 17 kinds of amino acid were content in the four kinds of eggs by using amino acid auto-analyzer. Essential amino acid /Total amino acid of this four kinds of eggs were duck eggs %>eggs %>farm eggs %>preserved % and the essential amino acid /nonessential amino acids of this four kinds of eggs were duck eggs >eggs >farm eggs >preserved eggs high quality?protein as their essential amino acid /Total amino acid and essential amino acid /nonessential amino acids numerical value close to the reference value of WHO/FAO model. The total content of amino acid were duck eggs % >eggs % >farm eggs % >preserved eggs %. The first limiting amino acids of duck eggs\ preserved eggs\ farm eggs\ eggs were threonine\ isoleucine\ methionine& cysteine\ valine.
四种常见蛋中的氨基酸成分对比分析 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
四种常见蛋中的氨基酸成分对比分析 陈巧玲,郑艺梅，王兵丽，张泽宏 （闽南师范大学生物科学与技术学院，福建漳州 363000） 摘要：采用氨基酸自动分析仪检测样品，得出土鸡蛋、鸭蛋、皮蛋、洋鸡蛋均含有17种水解氨基酸。必须氨基酸与总氨基酸比值为鸭蛋44.02%>洋鸡蛋39.46%>土鸡蛋38.78%>皮蛋38.42%，必须氨基酸与非必须氨基酸的比值为鸭蛋0.79>洋鸡蛋0.65>土鸡蛋0.63>皮蛋 0.62。根据FAO/WHO 提出的理想蛋白质条件，可知这四种蛋品均属于理想蛋白质范畴。氨基酸总含量分别为土鸡蛋27.67%>鸭蛋14.13%>洋鸡蛋13.26%>皮蛋12.29%。鸭蛋、皮蛋、土鸡蛋、洋鸡蛋的第一限制氨基酸分别为苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸、缬氨酸。因此根据分析结果，可以在日常饮食中根据食物的优缺点合理搭配饮食，实现营养最大化。 关键词：蛋；氨基酸；营养分析 Determination of amino acid in four kinds of eggs using amino acid analyzer CHEN Qiao-ling, ZHENG Yi-mei, Wang Bi-li, ZHANG Ze-hong (School of Biological Science And Biotechnology, MinNan Normal University，Zhangzhou 363000, Fujian China) Abstract: This paper finded out that 17 kinds of amino acid were content in the four kinds of eggs by using amino acid auto-analyzer. Essential amino acid /Total amino acid of this four kinds of eggs were duck eggs 44.02%>eggs 39.46%>farm eggs 38.78%>preserved eggs38.42% and the essential amino acid /nonessential amino acids of this four kinds of eggs were duck eggs 0.79 >eggs 0.65 >farm eggs 0.63 >preserved eggs high qualityprotein as their essential amino acid /Total amino acid and essential amino acid /nonessential amino
氨基酸的呈味特性 氨基酸是蛋白质的主要组成成分，食品中氨基酸的种类和含量是衡量其营养质量和感官呈味的一项重要指标。对食品中氨基酸的研究包括对总氨基酸(水解氨基酸)和游离氨基酸的研究，畜牧研究人员对总氨基酸的测定，主要是研究其营养特性，结构蛋白中的呈味氨基酸，多处于结合状态，对风味影响不大，而游离氨基酸，由于其量较少，对影响的贡献不大，他们主要是用于参与风味物质的形成。游离氨基酸与肤、核普酸、有机酸，无机离子等是肉品中非挥发性的呈味活性物质。氨基酸的呈味与它侧链R基团的疏水性有密切关系。当氨基酸的疏水性较小时，其主要呈甜味，如如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、脯氨酸、经脯氨酸、天冬酞胺等，当氨基酸的疏水性较大时，其主要呈苦味例如亮氨酸、异亮氨酸、撷氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸等，当其侧链R基团为酸性基团(如COOH、SO3H)时，则以酸味为主，如天冬氨酸、谷氨酸，这两种氨基酸同时也是形成鲜味物质的重要前提物质之一。 游离氨基酸对肉制品风味的贡献不仅与其绝对含量相关，而且与游离氨基酸之间的相对平衡的影响有关，有研究表明，单个氨基酸不具有肉的味道，而所有游离氨基酸共同存在时才给人肉的味感。肉品中各种游离氨基酸是共存的，且这种关系对肉的特殊味感是必须的。Gasser发现肉汁中的呈味物质浓度多数低于各自的阂值，因此，各种呈味物质的协同作用可能是决定肉滋味的的重要因素。 目前在食品工业中应用最广的呈味氨基酸主要是L一谷氨酸钠、L一天门冬氨酸钠、L一丙氨酸和L一甘氨酸。 一谷氨酸钠 L一谷氨酸钠俗称味精，是食品中主要的增味剂，其具有强烈的鲜味，己经得到了广泛的研究和认可，谷氨酸钠鲜味的产生，是由a一H3+和赞COO
氨基酸 氨基酸（amino acid）：含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。天然氨基酸均为α-氨基酸。 氨基酸的结构通式 α-氨基酸的结构通式： （R是可变基团） 构成蛋白质的氨基酸都是一类含有羧基并在与羧基相连的碳原子下连有氨基的 有机化合物，目前自然界中尚未发现蛋白质中有氨基和羧基不连在同一个碳原子上的氨基酸。 氨基酸的分类 天然的氨基酸现已经发现的有300多种，其中人体所需的氨基酸约有22种，分非必需氨基酸和必需氨基酸（人体无法自身合成）。另有酸性、碱性、中性、杂环分类，是根据其化学性质分类的。 1、必需氨基酸 （essential amino acid）：指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。共有10种其作用分别是： ①赖氨酸（Lysine ）：促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化； ②色氨酸（Tryptophan）：促进胃液及胰液的产生； ③苯丙氨酸（Phenylalanine）：参与消除肾及膀胱功能的损耗； ④蛋氨酸（又叫甲硫氨酸）（Methionine）；参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能； ⑤苏氨酸（Threonine）：有转变某些氨基酸达到平衡的功能； ⑥异亮氨酸（Isoleucine ）：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺； ⑦亮氨酸（Leucine ）：作用平衡异亮氨酸； ⑧缬氨酸（Valine）：作用于黄体、乳腺及卵巢。
蛋白质结构与功能——氨基酸 2010遗传学 Chapter 1 氨基酸 I 蛋白质的天然组成 天然蛋白质几乎都是由18种普通的氨基酸组成：L-氨基酸，L-亚氨基酸(脯氨酸)和甘氨酸。 一些稀有的氨基酸在少量的蛋白质中结合了L-硒代胱氨酸。 II 氨基酸的结果 每种氨基酸（除了脯氨酸）：都有一个羧基，一个氨基，一个特异性的侧链（R基）连接在α碳原子上。 在蛋白质中，这些羧基和氨基几乎全部都结合成肽键。在一般情况下，除了氢键的构成以外，是不会发生化学反应的。 氨基酸的侧链残基（R基）提供了多种多样的功能基团，这些基团赋予蛋白质分子独特的性质，导致： A.一种独特的折叠构象 B.溶解性的差异 C.聚集态 D.和配基或其他大分子构成复合物的能力，酶 活性等等。 蛋白质的功能是与蛋白质氨基酸排列顺序和每个氨基酸残基的特征有关。那些残基赋予蛋白质独一无二的功能。 氨基酸的分类是依照它的侧链性质的 A．非极性侧链的氨基酸 B．不带电的极性侧链氨基酸 C．酸性侧链的氨基酸
D ． 碱性侧链的氨基酸 A.非极性侧链氨基酸 非极性氨基酸在蛋白质中的位置： 在可溶性蛋白质中，非极性氨基酸链趋向于集中在蛋白质内部。 甘氨酸 (Gly G ) 结构：最简单的氨基酸，在蛋白质氨基酸当中，是唯一缺乏非对称结构的氨基酸。 特征：甘氨酸在蛋白质结构中起到一个很重要的作用，与其它氨基酸残基相比，由于缺少β-碳原子，它在蛋白质的构象上有很大的灵活性和更容易达到它的空间结构。 功能和位置： 1. 甘氨酸经常位于紧密转角；和出现在大分子侧链产生空间位阻影响螺旋的紧密包装处（如胶原）和结合底物的地方。 2. 由于缺乏空间位阻侧链，所以甘氨酸在邻近的肽键的位置有更强化学反应活性。例如：Asn-Gly 3. 甘氨酸也出现在酶催化蛋白质特异性修饰的识别位点，例如N 端的十四酰基化（CH2(CH2)12CO －)和精氨酸甲基化的信号序列。 丙氨酸 (Ala A ) 结构：是20种氨基酸中最没有“个性”的氨基酸，没有长侧链，没有特别的构象性质，可以出现在蛋白质结构的任何部位。 特征： 1、 丙氨酸是蛋白质中含量最丰富的氨基酸残基 之一，弱疏水性。 2、 化学活性非常弱。 缬氨酸 (Val V) 特征：中度疏水的脂肪族侧链残基。 功能： 3、 这个中度疏水残基β碳原子上的甲基降低了 蛋白质的构象的灵活性。 2、使邻近的肽键的化学反应产生空间位阻，特别是相邻残基具有β-分支的侧链（缬氨酸或异亮氨酸）。 异亮氨酸 （Ile I ） 特征：疏水的脂肪族残基侧链 功能： 1. β-分支链在空间上阻碍邻近的肽键反应。 2. 疏水侧链趋向在折叠蛋白的内部，比起α螺旋 这种侧链在二级结构中更容易形成β折叠。 3. 异亮氨酸有第二个不对称中心。 亮氨酸 （ Leu L ） 结构：有一个大的疏水残基。
考点一组成蛋白质的氨基酸及其种类（5年6考） 组成蛋白质的氨基酸的结构及种类 观察下列几种氨基酸的结构 (1)写出图中结构的名称 a.氨基； b.羧基。 (2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式 (3)氨基酸的不同取决于R基的不同，图中三种氨基酸的R基依次为 (4)氨基酸的种类：约20种 ■助学巧记 巧记“8种必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 注：评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。
组成蛋白质的氨基酸的种类与结构 1.(海南卷)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是() A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 解析甘氨酸应是分子量最小的氨基酸，它的R基是最简单的氢。 答案 A 2.下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是() A.结构④在生物体内约有20种 B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于②和③ C.结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子 解析①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有20种，A正确；脱水缩合形成水，水中氢来自①③，B错误；R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C错误；生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。 答案 A 解答本类题目的关键是熟记氨基酸的结构通式，如下图所示
找出氨基酸的共同体，即图中“不变部分”(连接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H)，剩下的部分即为R基。倘若找不到上述“不变部分”，则不属于构成蛋白质的氨基酸。
氨基酸的生理功能 氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质。氨基酸、肽与蛋白质均是有机生命体组织细胞的基本组成成分，对生命活动发挥着举足轻重的作用。 某些氨基酸除可形成蛋白质外，还参与一些特殊的代谢反应，表现出某些重要特性。（1）赖氨酸 赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低，且在加工过程中易被破坏而缺乏，故称为第一限制性氨基酸。 赖氨酸可以调节人体代谢平衡。赖氨酸为合成肉碱提供结构组分，而肉碱会促使细胞中脂肪酸的合成。往食物中添加少量的赖氨酸，可以刺激胃蛋白酶与胃酸的分泌，提高胃液分泌功效，起到增进食欲、促进幼儿生长与发育的作用。赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内的积累，加速骨骼生长。如缺乏赖氨酸，会造成胃液分沁不足而出现厌食、营养性贫血，致使中枢神经受阻、发育不良。 赖氨酸在医药上还可作为利尿剂的辅助药物，治疗因血中氯化物减少而引起的铅中毒现象，还可与酸性药物（如水杨酸等）生成盐来减轻不良反应，与蛋氨酸合用则可抑制重症高血压病。 单纯性疱疹病毒是引起唇疱疹、热病性疱疹与生殖器疱疹的原因，而其近属带状疱疹病毒是水痘、带状疱疹和传染性单核细胞增生症的致病者。印第安波波利斯Lilly研究室在197 9年发表的研究表明，补充赖氨酸能加速疱疹感染的康复并抑制其复发。 长期服用赖氨酸可拮抗另一个氨基酸――精氨酸，而精氨酸能促进疱疹病毒的生长。（2）蛋氨酸 蛋氨酸是含硫必需氨基酸，与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关。当缺乏蛋氨酸时，会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象，最后导致肝坏死或纤维化。 蛋氨酸还可利用其所带的甲基，对有毒物或药物进行甲基化而起到解毒的作用。因此，蛋氨酸可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝脏疾病，也可用于缓解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物质的毒性反应。 （3）色氨酸 色氨酸可转化生成人体大脑中的一种重要神经传递物质――5–羟色胺，而5–羟色胺有中和肾上腺素与去甲肾上腺素的作用，并可改善睡眠的持续时间。当动物大脑中的5–羟色胺含量降低时，表现出异常的行为，出现神经错乱的幻觉以及失眠等。此外，5–羟色胺有很强的血管收缩作用，可存在于许多组织，包括血小板和肠粘膜细胞中，受伤后的机体会通过释放5–羟色胺来止血。医药上常将色氨酸用作抗闷剂、抗痉挛剂、胃分泌调节剂、胃粘膜保护剂和强抗昏迷剂等。 （4）缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苏氨酸 缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸均属支链氨基酸，同时都是必需氨基酸。当缬氨酸不足时，大鼠中枢神经系统功能会发生紊乱，共济失调而出现四肢震颤。通过解剖切片脑组织，发现有红核细胞变性现象，晚期肝硬化病人因肝功能损害，易形成高胰岛素血症，致使血中支链氨基酸减少，支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值由正常人的3.0~3.5降至1.0~1.5，故常用缬氨酸等支链氨基酸的注射液治疗肝功能衰竭等疾病。此外，它也可作为加快创伤愈合的治疗剂。 亮氨酸可用于诊断和治疗小儿的突发性高血糖症，也可用作头晕治疗剂及营养滋补剂。异亮氨酸能治疗神经障碍、食欲减退和贫血，在肌肉蛋白质代谢中也极为重要。
氨基酸是什么东西？ 氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成分之一。 一、构成人体的基本物质，是生命的物质基础 1．构成人体的最基本物质之一 构成人体的最基本的物质，有蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐、维生素、水和食物纤维等。 作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸，无疑是构成人体内最基本物质之一。 构成人体的氨基酸有20多种，它们是：色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸、3.5.二碘酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸、乌氨酸等。这些氨基酸存在于自然界中，在植物体内都能合成，而人体不能全部合成。其中8种是人体不能合成的，必需由食物中提供，叫做“必需氨基酸”。这8种必需氨基酸是：色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。其他则是“非必需氨基酸”。组氨酸能在人体内合成，但其合成速度不能满足身体需要，有人也把它列为“必需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸长期缺乏可能引起生理功能障碍，而列为“半必需氨基酸”，因为它们在体内虽能合成，但其合成原料是必需氨基酸，而且胱氨酸可取代80%～90%的蛋氨酸，酪氨酸可替代70%～75%的苯丙氨酸，起到必需氨基酸的作用，上述把氨基酸分为“必需氨基酸”、“半必需氨基酸”和“非必需氨基酸”3类，是按其营养功能来划分的；如按其在体内代谢途径可分为“成酮氨基酸”和“成糖氨基酸”；按其化学性质又可分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸，大多数氨基酸属于中性。 2．生命代谢的物质基础 生命的产生、存在和消亡，无一不与蛋白质有关，正如恩格斯所说：“蛋白质是生命的物质基础，生命是蛋白质存在的一种形式。”如果人体内缺少蛋白质，轻者体质下降，发育迟缓，抵抗力减弱，贫血乏力，重者形成水肿，甚至危及生命。一旦失去了蛋白质，生命也就不复存在，故有人称蛋白质为“生命的载体”。可以说，它是生命的第一要素。 蛋白质的基本单位是氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸，就可导致生理功能异常，影响抗体代谢的正常进行，最后导致疾病。同样，如果人体内缺乏某些非必需氨基酸，会产生抗体代谢障碍。精氨酸和瓜氨酸对形成尿素十分重要；胱氨酸摄入不足就会引起胰岛素减少，血糖升高。又如创伤后胱氨酸和精氨酸的需要量大增，如缺乏，即使热能充足仍不能顺利合成蛋白质。总之，氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用：①合成组织蛋白质；②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质；③转变为碳水化合物和脂肪；④氧化成二氧化碳和水及
氨基酸的分类 编辑 20种蛋白质氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团R的不同。通常根据R基团的化学结构或性质将20种氨基酸进行分类 根据侧链基团极性 1.非极性氨基酸（疏水氨基酸）8种 2.丙氨酸（Ala） 3.缬氨酸（Val） 4.亮氨酸（Leu） 5.异亮氨酸（Ile） 6.脯氨酸（Pro） 7.苯丙氨酸（Phe） 8.色氨酸（Trp） 9.蛋氨酸（Met） 10.极性氨基酸（亲水氨基酸）： 11.极性不带电荷：7种 12.甘氨酸（Gly） 13.丝氨酸（Ser） 14.苏氨酸（Thr） 15.半胱氨酸（Cys） 16.酪氨酸（Tyr） 17.天冬酰胺（Asn）
18.谷氨酰胺（Gln） 19.极性带正电荷的氨基酸（碱性氨基酸）3种赖氨酸（Lys）精 氨酸（Arg）组氨酸（His） 20.极性带负电荷的氨基酸（酸性氨基酸）2种天冬氨酸（Asp） 谷氨酸（Glu） [3]。 化学结构分类 1.脂肪族氨基酸：丙、缬、亮、异亮、蛋、天冬、谷、赖、精、 甘、丝、苏、半胱、天冬酰胺、谷氨酰胺 2.芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸 3.杂环族氨基酸：组氨酸、脯氨酸 4.杂环亚氨基酸：脯氨酸 [4] 营养学分类 1、必需氨基酸（essential amino acid）：指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%～37%。共有8种其作用分别是： 赖氨酸：促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化； 色氨酸：促进胃液及胰液的产生； 苯丙氨酸：参与消除肾及膀胱功能的损耗； 蛋氨酸（甲硫氨酸）：参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能；
氨基酸 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，包括催化新陈代谢的酵素和酶。不同的氨基酸脱水缩合形成肽（蛋白质的原始片段），是蛋白质生成的前体。 1基本介绍 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，包括催化新陈代谢的酵素和酶。
不同的氨基酸脱水缩合形成肽（蛋白质的原始片段），是蛋白质生成的前体。 两个或两个以上的氨基酸化学聚合成肽，一个蛋白质的原始片段，是蛋白质生成的前体。氨基酸（amino acids）广义上是指既含有一个碱性氨基又含有一个酸性羧基的有机化合物，正如它的名字所说的那样。但一般的氨基酸，则是指构成蛋白质的结构单位。在生物界中，构成天然蛋白质的氨基酸具有其特定的结构特点，即其氨基直接连接在α-碳原子上，这种氨基酸被称为α-氨基酸。在自然界中共有300多种氨基酸，其中α-氨基酸21种。α-氨基酸是肽和蛋白质的构件分子，也是构成生命大厦的基本砖石之一。 构成蛋白质的氨基酸都是一类含有羧基并在与羧基相连的碳原子下连有氨基的有机化合物，目前自然界中尚未发现蛋白质中有氨基和羧基不连在同一个碳原子上的氨基酸。氨基酸(氨基酸食品)是蛋白质(蛋白质食品)的基本成分。蜂王浆中含有20多种氨基酸。除蛋白氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等人体本身不能合成、又必需的氨基酸外，还含有丰富的丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、胱氨酸、脯氨酸、酷氨酸、丝氨酸等。科学家分析了蜂王浆(蜂王浆食品)中29种游离氨基酸及其衍生物，脯氨酸含量最高，占总氨基酸含量的58%。 据分析，氨基酸中的谷氨酸，不仅是人体一种重要的营养成分，而且是治疗肝病、神经系统疾病和精神病的常用药物，对肝病、精神分裂症、神经衰弱均有疗效。 2 结构通式 氨基酸是指含有氨基的羧酸。生物体内的各种蛋白质是由20种基本氨基酸构成的。除甘氨酸外均为L－α－氨基酸其中（脯氨酸是一种L－α－亚氨基酸），其结构通式如图（R 基为可变基团）：