氨基酸
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氨基酸的名词解释在生物学中,氨基酸是构成蛋白质的基本组成单元。
它们是一类含有氨基(NH2)和羧基(COOH)官能团的有机化合物。
氨基酸还包括一个称为侧链(R 基)的变量结构组分,它决定了各种氨基酸的独特特性。
由于R基的不同,氨基酸可以分为20种不同的类型,每种类型都具有不同的性质和功能。
氨基酸是生命中至关重要的分子。
它们在细胞和组织中执行许多重要功能,如构建和修复组织、调节代谢过程以及作为信号分子参与细胞间的信息传递。
此外,氨基酸也是产生能量的关键物质。
当体内碳水化合物和脂肪储备不足时,氨基酸可以转化为葡萄糖,以满足能量需求。
根据人体无法合成的能力,氨基酸可以分为两类:必需氨基酸和非必需氨基酸。
必需氨基酸是人体无法自行合成的,必须通过膳食摄入。
主要的必需氨基酸包括赖氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、亮氨酸、组氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、甲硫氨酸和苏氨酸。
非必需氨基酸是人体可以通过其他氨基酸的代谢产生的。
主要的非必需氨基酸包括天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、天冬酰胺、丙氨酰胺、丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸、组氨酸和半胱氨酸。
氨基酸不仅仅是构建蛋白质的构建单元,它们还充当了体内许多重要分子的前体物质。
例如,组氨酸是生物体内重要的生理调节分子,它在免疫反应和炎症过程中起到关键作用。
色氨酸是色素分子的前体,用于合成血红素和维生素B3(烟酸)。
谷氨酸是与谷氨酸酸碱盐一起构成细胞内外的酸碱平衡的重要因素。
除了作为生物分子的构建单元和前体物质外,氨基酸还具有许多其他重要的生理功能。
例如,赖氨酸可以转化为一氧化氮(NO)这种重要的信号分子,参与调节血管张力和免疫反应。
甲硫氨酸参与体内抗氧化过程,保护细胞免受自由基的侵害。
苏氨酸是体内重要的抗氧化剂,能够减少氧自由基的产生。
虽然氨基酸是构建蛋白质的基本单位,但它们在不同生物体中的数量和组合方式千变万化。
这些变化使得不同生物体具有自身特定的蛋白质组成和功能。
例如,人类体内的蛋白质由20种氨基酸构成,而某些细菌则含有超过100种氨基酸。
18种氨基酸的作用氨基酸是构成蛋白质的基本单位,被广泛应用于细胞生物学、营养学、医学等领域。
人体内共有20种氨基酸,其中有9种被视为人体必需氨基酸,而另外11种被称为非必需氨基酸,因为人体可以通过其他氨基酸的合成来满足需求。
以下是18种氨基酸及它们的作用:1. 色氨酸 (Tryptophan):是必需氨基酸之一,用于合成血清素和褪黑激素,被认为对调节情绪、睡眠和免疫系统功能发挥重要作用。
2. 苯丙氨酸 (Phenylalanine):必需氨基酸之一,参与合成多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素,对神经传导和心理健康起关键作用。
3. 组氨酸 (Histidine):必需氨基酸之一,用于合成组胺和肽类激素,对心血管健康、神经发育和免疫功能至关重要。
4. 赖氨酸 (Lysine):必需氨基酸之一,参与合成胶原蛋白、骨骼和肌肉组织,对维持骨骼健康、肌肉生长和免疫功能发挥重要作用。
5. 硫氨酸 (Methionine):必需氨基酸之一,用于合成蛋白质和多种重要物质,如肌肉、酶和激素。
6. 缬氨酸 (Valine):必需氨基酸之一,参与合成肌肉组织,对维持肌肉力量和增强免疫系统功能至关重要。
7. 亮氨酸 (Leucine):必需氨基酸之一,参与合成蛋白质和肌肉组织,对维持肌肉力量、促进体内蛋白质合成起关键作用。
8. 异亮氨酸 (Isoleucine):必需氨基酸之一,参与合成肌肉和蛋白质,对维持肌肉健康、调节血糖和能量代谢十分重要。
9. 缬氨酸 (Norvaline):属于非必需氨基酸,参与合成肌肉组织和蛋白质,同时被认为对促进生长激素的分泌和肌肉生长起重要作用。
10. 苏氨酸 (Threonine):必需氨基酸之一,参与合成胶原蛋白、抗体和骨骼组织,也对中枢神经系统的功能具有重要影响。
11. 缬氨酸 (Thyrosine):属于非必需氨基酸,参与合成甲状腺激素和多巴胺,对调节代谢、心理健康和免疫功能发挥作用。
12. 丝氨酸 (Serine):属于非必需氨基酸,参与合成抗体、免疫球蛋白和酶,对维持稳定的氨基酸代谢和肌肉结构发挥重要作用。
十八种氨基酸简介氨基酸是构成蛋白质的基本组成单位,共有20种常见的氨基酸,其中有9种被称为必需氨基酸,人体无法自行合成,必须通过摄入食物来获得。
而剩下的11种被称为非必需氨基酸,人体可以自行合成。
本文将介绍其中的十八种氨基酸。
必需氨基酸1.赖氨酸(Lysine)•赖氨酸是一种必需氨基酸,它对维持正常的生长和组织修复很重要。
主要存在于蛋白质食物中,如肉、鱼、奶制品等。
2.苏氨酸(Threonine)•苏氨酸是身体合成蛋白质时必需的氨基酸之一。
它对于肌肉的清除有重要作用,主要存在于奶制品、鱼、肉类等食物中。
3.缬氨酸(Leucine)•缬氨酸是构成肌肉蛋白质的重要成分,它能促进肌肉生长和修复。
主要存在于坚果、奶制品和肉类等食物中。
4.异亮氨酸(Isoleucine)•异亮氨酸也是构成肌肉蛋白质的重要组成成分。
它对维持氮平衡和肌肉代谢有重要作用,主要存在于肉类、鱼、大豆等食物中。
5.赖氨酸(Lysine)•赖氨酸在维持氮平衡和生长发育方面起着重要的作用。
富含赖氨酸的食物包括红肉、鱼类和奶制品等。
6.苯丙氨酸(Phenylalanine)•苯丙氨酸是合成蛋白质时必需的氨基酸之一。
它可以通过鱼类、肉类和奶制品等食物摄入。
7.色氨酸(Tryptophan)–色氨酸在蛋白质合成和组织修复中起着重要作用。
富含色氨酸的食物包括家禽、贝类和豆类等。
8.苯丙氨酸(Methionine)•苯丙氨酸是一种必需氨基酸,不仅对蛋白质合成至关重要,还参与一些重要酶的合成。
可以通过食用肉类、家禽、鱼类等蛋白质来补充。
9.组氨酸(Histidine)–组氨酸是必需氨基酸之一,对于维持正常的生长和维持组织修复至关重要。
富含组氨酸的食物包括肉类、鱼类和奶制品等。
非必需氨基酸1.丙氨酸(Alanine)•丙氨酸是非必需氨基酸之一,它是能量代谢的关键成分,同时也参与蛋白质的合成与分解。
存在于肉类、家禽等食物中。
2.天冬酰基半胱氨酸(Asparagine)•天冬酰基半胱氨酸是身体合成蛋白质、尿素等化合物的重要原料之一。
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。
编辑本段结构通式氨基酸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):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。
除甘氨酸外,其它蛋白质氨基酸的α-碳原子均为不对称碳原子(即与α-碳原子键合的四个取代基各不相同),因此氨基酸可以有立体异构体,即可以有不同的构型(D-型与L-型两种构型)。
编辑本段合成组成蛋白质的大部分氨基酸是以埃姆登-迈耶霍夫(Embden-Meyerhof)途径与柠檬酸循环的中间物为碳链骨架生物合成的。
例外的是芳香族氨基酸、组氨酸,前者的生物合成与磷酸戊糖的中间物赤藓糖-4-磷酸有关,后者是由ATP与磷酸核糖焦磷酸合成的。
微生物和植物能在体内合成所有的氨基酸,动物有一部分氨基酸不能在体内合成(必需氨基酸)。
必需氨基酸一般由碳水化合物代谢的中间物,经多步反应(6步以上)而进行生物合成的,非必需氨基酸的合成所需的酶约14种,而必需氨基酸的合成则需要更多的,约有60种酶参与。
生物合成的氨基酸除作为蛋白质的合成原料外,还用于生物碱、木质素等的合成。
另一方面,氨基酸在生物体内由于氨基转移或氧化等生成酮酸而被分解,或由于脱羧转变成胺后被分解。
氨基酸氨基酸编辑本段分类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的极性1、非极性氨基酸(疏水氨基酸)8种丙氨酸(Ala)缬氨酸(Val)亮氨酸(Leu)异亮氨酸(Ile)脯氨酸(Pro)苯丙氨酸(Phe)色氨酸(Trp)蛋氨酸(Met)2、极性氨基酸(亲水氨基酸):1)极性不带电荷:7种甘氨酸(Gly)丝氨酸(Ser)苏氨酸(Thr)半胱氨酸(Cys)酪氨酸(Tyr)天冬酰胺(Asn)谷氨酰胺(Gln)2)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)3)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)氨基酸根据化学结构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3、杂环族氨基酸:组氨酸、色氨酸4、杂环亚氨基酸:脯氨酸从营养学的角度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。
20种常见氨基酸结构式及简写1. 丙氨酸 (Alanine, Ala)结构式:CH3CH(NH2)COOH2. 丝氨酸 (Serine, Ser)结构式:HOCH2CH(NH2)COOH3. 羟脯氨酸 (Hydroxyproline, Hyp)结构式:HOCH2C(CH2OH)(NH2)COOH4. 缬氨酸 (Valine, Val)结构式:(CH3)2CHCH(NH2)COOH5. 异亮氨酸 (Isoleucine, Ile)结构式:(CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH6. 缬氨酸 (Leucine, Leu)结构式:(CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH7. 苏氨酸 (Threonine, Thr)结构式:CH3CH(OH)CH(NH2)COOH8. 赖氨酸 (Lysine, Lys)结构式:H2N(CH2)4CH(NH2)COOH9. 色氨酸 (Tryptophan, Trp)结构式:H2NCH(C6H4CH2CH2NH2)COOH10. 酪氨酸 (Tyrosine, Tyr)结构式:HOCH2C6H4CH(NH2)COOH11. 亮氨酸 (Methionine, Met)结构式:CH3SCH2CH2CHNH2COOH12. 苯丙氨酸 (Phenylalanine, Phe)结构式:H2NC6H5CH2CH(NH2)COOH13. 缬氨酸 (Isoleucine, Ile)结构式:(CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH 14. 鸟氨酸 (Asparagine, Asn)结构式:H2NC(O)CH2CH(NH2)COOH15. 天冬氨酸 (Aspartic Acid, Asp)结构式:HOOCCH2CH(NH2)COOH16. 苏氨酸 (Threonine, Thr)结构式:CH3CH(OH)CH(NH2)COOH17. 苏胺酸 (Cysteine, Cys)结构式:HSCH2CH(NH2)COOH18. 苯丙氨酸 (Tryptophan, Trp)结构式:H2NCH(C6H4CH2CH2NH2)COOH 19. 苏胺酸 (Cysteine, Cys)结构式:HSCH2CH(NH2)COOH20. 色胺酸 (Tryptophan, Trp)结构式:H2NCH(C6H4CH2CH2NH2)COOH这些是一些常见的氨基酸的结构式及简写。
氨基酸基本单位一、引言氨基酸是构成蛋白质的基本单位,具有重要的生物学功能。
本文将从氨基酸的定义、结构、分类、生理功能等多个方面进行详细介绍。
二、氨基酸定义氨基酸是由一个羧基(-COOH)和一个氨基(-NH2)组成的有机化合物,它们通过一个碳原子(C)相互连接。
这个碳原子被称为α-碳原子。
除了羧基和氨基外,α-碳原子还与一个侧链(R)相连。
三、氨基酸结构1. 羧基:羧基是由一个碳原子和两个氧原子组成的官能团。
在pH值为7.4时,羧基带负电荷。
2. 氨基:氨基是由一个氮原子和两个氢原子组成的官能团。
在pH值为7.4时,氨基带正电荷。
3. α-碳原子:α-碳原子是连接羧基和侧链的中心碳原子。
4. 侧链:侧链是与α-碳原子相连的不同官能团,不同种类的侧链决定了不同种类的氨基酸。
四、氨基酸分类1. 按侧链的性质分类:(1) 极性氨基酸:侧链中含有极性官能团,可与水分子形成氢键,如丝氨酸、谷氨酸等。
(2) 非极性氨基酸:侧链中不含有极性官能团,不能与水分子形成氢键,如甘氨酸、丙氨酸等。
(3) 硫代氨基酸:侧链中含有硫原子,如半胱氨酸、甲硫氨酸等。
2. 按人体内是否能合成分类:(1) 必需氨基酸:人体无法自行合成,必须从食物中摄入,如异亮氨酸、苯丙氨酸等。
(2) 非必需氨基酸:人体可以自行合成,不需要从食物中摄入,如天冬氨酸、谷氨酰胺等。
五、生理功能1. 构成蛋白质:多个氨基酸通过肽键连接形成多肽和蛋白质。
蛋白质是人体各种组织和器官的重要构成物质。
2. 能量来源:氨基酸可以通过脱羧反应产生能量,被身体利用。
3. 生物合成:氨基酸可以作为生物合成的原料,如谷氨酰胺可以合成核苷酸等。
4. 信号分子:一些特定的氨基酸可以作为神经递质和荷尔蒙,参与人体的调节和控制。
六、结论氨基酸是构成蛋白质的基本单位,具有多种生理功能。
不同种类的氨基酸由于侧链的差异而具有不同的性质和功能。
了解氨基酸的结构、分类和生理功能对于深入了解蛋白质及其作用机制具有重要意义。
各类氨基酸一、氨基酸的基本概念二、氨基酸的分类1.根据侧链特性分类–疏水性氨基酸–疏水性氨基酸–酸性氨基酸–碱性氨基酸2.根据生物合成途径分类–必需氨基酸–非必需氨基酸三、各类氨基酸的特点及功能1.疏水性氨基酸–甘氨酸–丙氨酸–苯丙氨酸2.疏水性氨基酸–苏氨酸–苏胱氨酸–苏磺氨酸3.酸性氨基酸–谷氨酸–天冬氨酸–阿斯巴甲酸4.碱性氨基酸–赖氨酸–赖氨酸–赖磺氨酸四、氨基酸的生物功能1.氨基酸作为蛋白质的组成单元–蛋白质结构与功能的差异由氨基酸的序列决定–氨基酸的不同组合决定了蛋白质的性质2.氨基酸在代谢中的作用–氨基酸可供能–氨基酸可提供合成物质3.某些氨基酸在机体中具有特殊功能–色氨酸与血清素的关系–肌氨酸与肌肉生长的关系五、氨基酸的摄入与需求1.不同群体的氨基酸需求量的差异–年龄差异–孕期和哺乳期的特殊需求2.保证合理的氨基酸摄入的方法–蛋白质来源的选择–合理的膳食搭配–补充氨基酸的注意事项六、总结氨基酸是生命体中重要的组成单元,根据其侧链特性和生物合成途径的不同,可以将其分为疏水性氨基酸、亲水性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸等不同类别。
各类氨基酸具有不同的特点和功能。
疏水性氨基酸主要参与构建蛋白质的结构;亲水性氨基酸参与蛋白质的功能和稳定性;酸性氨基酸参与酸碱平衡和酶催化等生理功能;碱性氨基酸参与DNA和RNA的序列稳定性。
氨基酸不仅是蛋白质的组成单元,还在代谢中起到重要的作用。
一些氨基酸在机体中具有特殊功能,如色氨酸与血清素的关系,肌氨酸与肌肉生长的关系等。
不同群体对氨基酸的需求量也有差异,合理的氨基酸摄入非常重要,可以通过选择合适的食物来源、合理膳食搭配以及适当补充氨基酸来满足需求。
综上所述,了解各类氨基酸的特点和功能,对于维持人体健康和发展至关重要。
人体20种氨基酸人体中有20种氨基酸,它们是构成蛋白质的基础。
每个氨基酸由一个氨基基团、一个羧基和一个侧链组成。
这些氨基酸在人体中发挥着不同的重要功能。
下面将逐个介绍这20种氨基酸及其功能。
1. 丙氨酸(Alanine): 丙氨酸是体内代谢过程中产生的一种氨基酸,它是肌肉组织中最丰富的氨基酸之一,能够提供能量并促进肌肉生长。
2. 缬氨酸(Valine): 缬氨酸是支链氨基酸之一,它在体内参与合成肌肉蛋白质,维持氮平衡,并提供能量。
3. 亮氨酸(Leucine): 亮氨酸是人体无法合成的必需氨基酸之一,它对于肌肉生长和修复非常重要,还参与蛋白质合成和能量代谢。
4. 异亮氨酸(Isoleucine): 异亮氨酸也是一种支链氨基酸,它在肌肉合成和修复中起到重要作用,还参与能量代谢和血糖调节。
5. 苏氨酸(Threonine): 苏氨酸是一种必需氨基酸,它是合成胶原蛋白和其他重要蛋白质的基础,还参与免疫系统的功能。
6. 赖氨酸(Lysine): 赖氨酸是人体无法合成的必需氨基酸之一,它对于细胞生长、骨骼发育和组织修复至关重要,还参与体内激素和抗体的合成。
7. 苯丙氨酸(Phenylalanine): 苯丙氨酸是一种重要的氨基酸,它参与合成多种蛋白质和神经递质,对大脑功能和情绪调节有影响。
8. 色氨酸(Tryptophan): 色氨酸是一种必需氨基酸,它是合成5-羟色胺的前体物质,对于调节情绪、睡眠和免疫功能至关重要。
9. 甲硫氨酸(Methionine): 甲硫氨酸是一种硫氨基酸,它参与合成蛋白质和维持正常的蛋白质结构,还具有抗氧化和解毒作用。
10. 组氨酸(Histidine): 组氨酸是一种重要的氨基酸,它是组胺的前体,对细胞生长和修复、酸碱平衡和神经传导有重要作用。
11. 苏氨酸(Serine): 苏氨酸是一种非必需氨基酸,它参与合成多种蛋白质和磷脂,对细胞分裂和免疫系统功能有影响。
12. 苏胺酸(Asparagine): 苏胺酸是一种氨基酸,它参与合成多种蛋白质和核酸,对神经系统和肝脏功能有影响。
氨基酸一.氨基酸的概念:羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。
注意:⑴.氨基:氨气分子(NH 3)去掉一个氢原子后剩余的部分(—NH 2),它仍具有NH 3的性质——碱性。
氨基的电子式__________________。
⑵.α—氨基酸:羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物。
α—氨基酸是构成蛋白质的基石,天然氨基酸都是α—氨基酸。
二.几种常见的氨基酸:1.常温下,氨基酸都是晶体,可溶于水。
2.具有两性:氨基酸中同时含有氨基和羧基,所以它具有酸性又有碱性。
与酸反应:R —CH —COOH +HCl → R —CH —COOH2 3Cl与碱反应:R —CH —COOH +NaOH → R —CH —COONa +H 2ONH 2 2【思考】在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应?3.缩合反应:两个α—氨基酸经缩合反应,生成的产物叫二肽,多个α—氨基酸缩合生成的产物叫多肽。
α—氨基酸的混合物。
【知识巩固】1.下列关于氨基酸的叙述不正确的是( ) A .分子中同时含有氨基和羧基的化合物叫氨基酸 B .羧酸分子里的α—氢原子被氨基取代后生成α—氨基酸 C .蛋白质水解的最后产物是氨基酸 D .HO 2属于氨基酸2C —N 键的是( ) A .浓H 2SO 4、浓HNO 3混合液和苯作用,生成硝基苯 B .蛋白质水解生成α—氨基酸 C .由棉花制得纤维素硝酸酯 D .氨基乙酸和NaOH 溶液反应 3.下列叙述正确的是( ) A .能发生酯化反应的酸一定是羧酸 B .天然蛋白质水解的最后产物是α—氨基酸 C .植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色D .米饭在嘴中越咀嚼越甜的原因是淀粉水解生成甜味物质4.当含有下列结构片断的蛋白质在胃中水解时,不可能产生的氨基酸是( )5.下列物质中,既与盐酸反应,又可与KOH 溶液反应的是( )5.化学式为C 4H 9NO 2的化合物的同分异构体中,属于氨基酸的有( ) A .3种 B .4种 C .5种 D .6种6.分子式与苯丙氨酸()相同,且同时符合下列两个条件:①有带有两个取代基的苯环 ②有一个硝基直接连在苯环上的异构体的数目是( ) A .3 B .5 C .6 D .107.已知某氨基酸的相对分子质量小于200,且氧的质量分数约为0.5,则其分子中碳的个数最多为( )A .5个B .6个C .7个D .8个 8.A 、B 两种有机化合物,分子式都是C 9H 11O 2N 。
L-蛋氨酸价格比dl型的高很多,而两者生理活性相同。
L-组氨酸在水中溶解度远比盐酸盐低。
L-赖氨酸稳定性很差,一般用其盐类。
1、L-丙氨酸:白色结晶性粉末,有特殊甜味,甜度约为蔗糖的70%。
化学性能稳定,易溶于水,微溶于乙醇。
5%水溶液PH=5.5-7.0。
2、L-精氨酸:白色结晶性粉末,经水重结晶后,于105℃失去结晶水,水溶液呈强碱性,可从空气中吸收二氧化碳。
溶于水,微溶于乙醇。
成人为非必须氨基酸,但体内生成速度慢,婴幼儿为必须氨基酸,有一定解毒作用。
3、L-精氨酸盐酸盐:白色或近白色几乎无臭结晶性粉末。
干燥状态下稳定。
3%水溶液pH=5.7。
易溶于水,微溶于热乙醇。
4 、L-天冬氨酸:白色结晶性粉末,无臭。
稍有酸味,难溶于水,易溶于热水,不溶于乙醇,属非必须氨基酸。
5、L-天冬酰胺:白色结晶性粉末,稍有甜味。
遇碱水解成天冬氨酸。
溶于水,几乎不溶于乙醇,水溶液呈酸性。
为非必须氨基酸。
6、L-胱氨酸:白色针状,几乎无臭,在热碱水溶液中易分解,极难溶于水和乙醇。
为非必须氨基酸,对构成皮肤和毛发是必须物质,可促进手术及外伤的治疗,刺激造血功能,促进白血球生成。
7、L-谷氨酰胺:白色结晶性粉末,稍有甜味,结晶状态稳定,遇酸碱热水不稳定,可水解成L-谷氨酸。
溶于水呈酸性,几乎不溶于乙醇,属非必须氨基酸。
8、甘氨酸(氨基乙酸) :结晶性粉末,有特殊甜味,水溶液呈微酸性。
易溶于水,极难溶于乙醇。
9、L-组氨酸:稍有苦味,易与金属离子形成络盐。
溶于水,极难溶于乙醇。
因溶解度极小,常用其盐酸盐。
10、L-组氨酸盐酸盐:稍有酸、苦味,性质稳定。
易溶于水,在水中溶解度远比L-组氨酸大,不溶于乙醇。
属于必需氨基酸,在体内合成较慢,D-型与L-型生理效果相同。
11、DL-异亮氨酸:稍有苦味,10%溶液的pH=5.5-7.0,溶于水,几乎不溶于乙醇。
12 、L-异亮氨酸:略苦,无臭,10%溶液的pH=5.5-7.0,溶于水,化学性能稳定,加工受热时几乎无损失,微溶于热乙醇。
氨基酸是一类同时含有氨基和羧基的有机小分子。
组成多肽和蛋白质的氨基酸除Gly外,都属于L型的α- 氨基酸(Pro为亚氨基酸)。
氨基酸不仅可以作为寡肽、多肽和蛋白质的组成单位或生物活性物质的前体,也可以作为神经递质或糖异生的前体,还能氧化分解产生ATP。
目前已发现蛋白质氨基酸有22种,其中20种最为常见,而硒半胱氨酸和吡咯赖氨酸比较罕见。
非蛋白质氨基酸通常以游离的形式存在,作为代谢的中间物和某些物质的前体,具有特殊的生理功能。
22种标准氨基酸可使用三字母或单字母缩写来表示。
某些标准氨基酸在细胞内会经历一些特殊的修饰成为非标准蛋白质氨基酸。
氨基酸有多种不同的分类方法:根据R基团的化学结构和在pH7时的带电状况,可分为脂肪族氨基酸、不带电荷的极性氨基酸、芳香族氨基酸、带正电荷的极性氨基酸和带负电荷的极性氨基酸;根据R基团对水分子的亲和性,可分为亲水氨基酸和疏水氨基酸;根据对动物的营养价值,可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
氨基酸的性质由其结构决定。
其共性有:缩合反应、手性(Gly除外)、两性解离、具有等电点,以及氨基酸氨基和羧基参与的化学反应,包括与亚硝酸的反应、与甲醛的反应、Sanger 反应、与异硫氰酸苯酯的反应和与茚三酮的反应等。
与亚硝酸的反应可用于Van Slyke定氮,与甲醛的反应可用于甲醛滴定,Sanger反应和与异硫氰酸苯酯的反应可用来测定N-端氨基酸。
只有脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色物质,其余生成蓝紫色物质,利用此反应可对氨基酸进行定性或定量分析。
多数氨基酸的侧链可能发生特殊的反应,可以此鉴定氨基酸。
不同氨基酸在物理、化学性质上的差异可用来分离氨基酸,其中最常见的方法是电泳和层析。
肽是氨基酸之间以肽键相连的聚合物,它包括寡肽、多肽和蛋白质。
氨基酸是构成肽的基本单位。
线形肽链都含有N端和C端,书写一条肽链的序列总是从N端到C端。
肽键具有部分双键的性质,多为反式,也有顺式。
酰胺平面中Cα-N单键旋转的角度称为Φ,Cα-C单键旋转的角度称为ψ。
20种氨基酸结构和分类氨基酸是组成蛋白质的基本单元,它由一个氨基基团、一个羧基和一个氨基酸侧链组成。
根据氨基酸侧链的不同,可以将氨基酸分为20种不同的类型。
现在我们来详细介绍这20种氨基酸的结构和分类。
1. 理氏氨基酸 (Leucine, Leu)理氏氨基酸的侧链含有一个碳骨架,被称为烷基,它是一种碳氢化合物。
理氏氨基酸属于疏水性氨基酸。
2. 缬氨酸 (Isoleucine, Ile)缬氨酸是一种含有侧链甲基的理氏氨基酸。
和其他理氏氨基酸一样,缬氨酸也是疏水性氨基酸。
3. 赖氨酸 (Lysine, Lys)赖氨酸是一种碱性氨基酸,它的侧链含有一个胺基。
赖氨酸在生物体内起到多种功能,包括蛋白质合成和修复。
4. 精氨酸 (Arginine, Arg)精氨酸也是一种碱性氨基酸,它的侧链含有两个胺基。
精氨酸在体内是唯一可合成一氧化氮的氨基酸。
5. 色氨酸 (Tryptophan, Trp)色氨酸是一种含有芳香环结构的氨基酸。
它是生物体合成5-羟色胺和儿茶酸的前体。
6. 苯丙氨酸 (Phenylalanine, Phe)苯丙氨酸也是一种芳香族氨基酸。
苯丙氨酸是生物体合成酪胺和甲状腺素的重要组成部分。
7. 酪氨酸 (Tyrosine, Tyr)酪氨酸也是一种含有芳香环结构的氨基酸。
它在生物体内起到多种功能,包括合成肾上腺素和甲状腺素。
8. 苏氨酸 (Threonine, Thr)苏氨酸是一种含有羟基的氨基酸,被归类为可溶性氨基酸。
它是蛋白质的表观乙基化修饰的目标位点。
9. 苏胺酸 (Serine, Ser)苏胺酸也是一种含有羟基的氨基酸,被认为是生物体内最重要的两种氨基酸之一10. 苏氨酸 (Threonine, Thr)苏氨酸是一种含有羟基和甲基的氨基酸,被认为是生物体内最重要的两种氨基酸之一11. 苏古氨酸 (Cysteine, Cys)苏古氨酸是一种含有巯基的氨基酸。
它的侧链巯基具有亲电性和核电性,可以参与蛋白质稳定和结构调整。
编辑词条氨基酸百科名片氨基酸(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。
目录[隐藏]氨基酸的结构通式氨基酸的分类氨基酸的检测氨基酸的功能氨基酸合成氨基酸所对应的密码子表氨基酸胶囊氨基酸的结构通式氨基酸的分类氨基酸的检测氨基酸的功能氨基酸合成氨基酸所对应的密码子表氨基酸胶囊amino acid (abbr.aa)[编辑本段]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。
[编辑本段]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。
第三节蛋白质和核酸
第1课时氨基酸的结构和性质
一、氨基酸的分子结构特点
1.氨基酸的分子结构
氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的______被______取代后的产物,分子中既含有________,又含有______。
天然氨基酸几乎都是________,其通式可写为________________。
2
1.
2.
(1)两性
在氨基酸分子中,______是酸性基团,______是碱性基团。
甘氨酸与盐酸的反应为
甘氨酸与氢氧化钠的反应为
(2)成肽反应
在的存在下,两个氨基酸分子之间通过一个分子的______和另一个分子的______间脱去一分子水,缩合形成含有肽键()的化合物。
氨基酸练习
1.下列氨基酸中与天然氨基酸结构特点相同的是()
A.①③B.②④C.①④D.②③
2.下列物质互为同分异构体的是()
A.淀粉和纤维素B.甘氨酸和硝基乙烷
C.醋酸和硬脂酸D.甲醇和二甲醚
3.关于氨基酸的下列叙述,不正确的是()
A.氨基酸都是晶体,一般能溶于水B.氨基酸都不能发生水解反应
C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D.天然蛋白质水解最终可以得到α氨基酸、β氨基酸等多种氨基酸
4.组成最简单的氨基酸是()
A.苯丙氨酸B.丙氨酸C.谷氨酸D.甘氨酸
5.L-多巴是一种有机物,它可用于帕金森氏综合症的治疗,其结构简式如下图所示。
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。
下列关于L-多巴的酸、碱性的叙述正确的是()
A.既没有酸性,也没有碱性B.既具有酸性,也具有碱性
C.只有酸性,没有碱性D.只有碱性,没有酸性
6.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是()
①NaHCO3②(NH4)2S③Al(OH)3④NH4Cl
⑤H2N—CH2—COOH⑥CH3COOH
A.①②③B.①②④⑤C.⑤⑥D.①②③⑤
7.据最新的美国《农业研究》杂志报道,美国的科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。
已知半胱氨酸的结构简式为
,则下列说法错误的是()
A.半胱氨酸属于α氨基酸B.半胱氨酸是一种两性物质
C.半胱氨酸不能与NaOH溶液反应放出碱性气体
D.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
8.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下发生缩合反应,生成的二肽共有() A.4种B.3种C.2种D.1种
9.分子式与苯丙氨酸()相
同,且同时符合下列两个条件:①有带两个取代基的苯环;②有一个硝基直接连接在苯环上。
那么,这种物质的异构体的数目是()
A.3种B.5种C.6种D.10种
10.营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质,其性质和制法是化学研究的主要内容。
已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式是:
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________。
A.取代反应B.氧化反应
C.酯化反应D.中和反应
(2)已知氨基酸能与碱反应,写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)写出酪氨酸自身反应形成二肽的方程式:
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
11.A、B两种有机物,分子式都是C9H11O2N。
(1)化合物A是天然蛋白质的水解产物,光谱测定显示,分子结构中不存在—CH3,化合物A的结构简式为
________________________________________________________________________。
(2)化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在苯环上)。
化合物B的结构简式为
________________________________________________________________________。
(3)两分子A可形成含有六元环的物质C,则C的结构简式为
________________________________________________________________________。
12.某多肽的化学式为C42H65N11O9,它彻底水解后只得到以下三种氨基酸:甘氨酸H2N—CH2—COOH、苯丙氨酸和赖氨酸
(1)该多肽为________肽(填汉字)。
(2)该多肽水解后能生成________个甘氨酸、______个苯丙氨酸、________个赖氨酸(填数字)。
第三节蛋白质和核酸
第1课时氨基酸的结构和性质
知识清单
一、1.氢原子氨基—COOH—NH2α氨基酸
2.H2NCH2COOH氨基乙酸
α氨基丙酸
2-氨基-1,5-戊二酸
α氨基苯丙酸
二、1.可溶易溶难溶
2.(1)羧基氨基(2)羧基氨基
对点训练
1.A
2.B[淀粉和纤维素的通式相同,但n值不同,不属于同分异构体;C、D两项中物质分子式不同,不能称为同分异构体;甘氨酸和硝基乙烷的结构简式如下:H2N—CH2COOH,CH3CH2NO2,二者分子式相同,结构不同,属于同分异构体。
]
3.D[氨基酸熔点较高,室温下均为晶体,一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚;氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐;氨基酸分子间能发生成肽反应,但氨基酸都不能发生水解反应;天然蛋白质水解的最终产物是多种α氨基酸。
]
4.(1)ABCD
课后作业
1.D
2.B[本题命题情景涉及诺贝尔奖的研究成果,但考查的内容是氨基酸的基本性质——两性,属于容易题,是典型的“起点高、落点低”的题目。
氨基酸的重要性质就是其两性,其中氨基(—NH2)具有碱性,羧基(—COOH)具有酸性。
]
3.D[既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有:多元弱酸酸式盐(如NaHCO3)、弱酸弱碱盐[如(NH4)2S]、两性化合物(如Al(OH)3、氨基酸、Al2O3等)。
]
4.D[本题以半胱氨酸为信息载体考查α氨基酸的判断、氨基酸的化学通性及二肽的形成原理(羧基脱掉羟基,氨基脱掉氢原子,结合形成肽键)。
通过概念很容易判断出A、B 项正确;C项的反应不能生成氨气,正确;D项违背了二肽的形成原理。
]
5.A[甘氨酸为NH2—CH2—COOH,丙氨酸为,同种分子和不同分子间均可发生缩合,故正确答案为A。
]
6.C[氨基酸与同碳硝基化合物互为同分异构体,据题意苯环上有一个—NO2,另一个基团则为正丙基或异丙基,分别有邻、间、对三种同分异构体,共2×3=6种。
] 7.
解析 (1)蛋白质水解产物是α氨基酸,由分子式C 9H 11O 2N 和α氨基酸的概念可知A 的结构简式为
(2)题目中提示化合物B 是某种分子式为C 9H 12的芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在苯环上),则原芳香烃只能是1,3,5-三甲基苯。
(3)A 分子中的—NH 2和—COOH 可脱水形成
,从而把两分子A 结合成环
状,其结构简式为:
8.(1)八 (2)3 2 3
解析 (1)因该多肽分子水解后所得的三种氨基酸分子中均各含有1个—COOH ,又知该多肽分子中有9个氧原子,故该多肽为八肽(即9-1=8)。
(2)设该多肽水解后所得甘氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸的个数分别为a 、b 、c ,则根据该多肽为八肽推知,其侧链所含—NH 2为3个(11-8=3)。
又由该多肽分子水解产物中只有赖氨酸分子中含有2个—NH 2的特征可推知,该多肽分子侧链所含—NH 2数相当于单体赖氨酸的分子数,即c =3。
根据分子数及碳原子数守恒有:
⎩
⎪⎨⎪⎧
a +
b +3=82a +9b +6×3=42 解之得:a =3,b =2。
9.(1)羧 酸
H 2N —CH 2COOH +OH -―→H 2N —CH 2COO -+H 2O
(2)氨 碱。