氨基酸分类

氨基酸分类

一、总表

中文名称 英文名称 符号与缩写 分子量 侧链结构 类型

丙氨酸 Alanine A 或 Ala CH3- 脂肪族类

精氨酸 Arginine R 或 Arg HN=CNH2-NH-CH23- 碱性氨基酸类

天冬酰胺 Asparagine N 或 Asn H2N-CO-CH2- 酰胺类

天冬氨酸 Aspartic acid D 或 Asp HOOC-CH2- 酸性氨基酸类

半胱氨酸 Cysteine C 或 Cys HS-CH2- 含硫类

谷氨酰胺 Glutamine Q 或 Gln H2N-CO-CH22- 酰胺类

谷氨酸 Glutamic acid E 或 Glu HOOC-CH22- 酸性氨基酸类

甘氨酸 Glycine G 或 Gly H- 脂肪族类

组氨酸 Histidine H 或 His N=CH-NH-CH=C-CH2-|__________| 碱性氨基酸类

异亮氨酸 Isoleucine I 或 Ile CH3-CH2-CHCH3- 脂肪族类

亮氨酸 Leucine L 或 Leu CH32-CH-CH2- 脂肪族类

赖氨酸 Lysine K 或 Lys H2N-CH24- 碱性氨基酸类

蛋氨酸 Methionine M 或 Met CH3-S-CH22- 含硫类

苯丙氨酸 Phenylalanine F 或 Phe Phenyl-CH2- 芳香族类

脯氨酸 Proline P 或 Pro -N-CH23-CH-|_________| 亚氨基酸

丝氨酸 Serine S 或 Ser HO-CH2- 羟基类

苏氨酸 Threonine T 或 Thr CH3-CHOH- 羟基类

色氨酸 Tryptophan W 或 Trp Phenyl-NH-CH=C-CH2-|___________| 芳香族类

酪氨酸 Tyrosine Y 或 Tyr 4-OH-Phenyl-CH2- 芳香族类

缬氨酸 Valine V 或 Val CH3-CHCH2- 脂肪族类

20种氨基酸密码子表

二、分类

1. 根据氨基酸分子中所含氨基和羧基数目的不同,将氨基酸分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸：

类别 氨基酸 特点 中性氨基酸 甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、蛋氨酸和羟脯氨酸 这类氨基酸分子中只含有一个氨基和一个羧基

酸性氨基酸 谷氨酸、天门冬氨酸 这类氨基酸分子中含有一个氨基和二个羧基

碱性氨基酸 赖氨酸、精氨酸、组氨酸 这类氨基酸的分子中含二氨基一羧基；组氨酸具氮环,呈弱碱性,也属碱性氨基酸;

2. 根据氨基酸的极性分类：

类别 氨基酸

非极性氨基酸 甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸

极性氨基酸 极性中性氨基酸 色氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸

酸性氨基酸 天冬氨酸、谷氨酸

碱性氨基酸 赖氨酸、精氨酸、组氨酸

其中,属于芳香族氨基酸的是：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸

属于亚氨基酸的是：脯氨酸

含硫氨基酸包括：半胱氨酸、蛋氨酸

3. 按其亲水性、疏水性可分为：

类别 氨基酸

亲水性氨基酸 D, E, H, K, Q, R, S, T, 羟脯氨酸, 焦谷氨酸

疏水性氨基酸 A, F, I, L, M, P, V, W, Y, α-氨基丁酸, β-氨基丙氨酸, 正亮氨酸

未定类 C和G

4. 其它的分类方法

类别 氨基酸

在温和条件下氧化的氨基酸 C, M

脱氨或脱羧基的氨基酸 N, Q

蛋白制备中易降解的氨基酸 M, W

带正电荷的氨基酸 K, R, H

带负电荷的氨基酸 D, E

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8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Tryptophane：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Viline：作用于黄体、乳腺及卵巢;

其理化特性大致有：

1都是无色结晶;熔点约在230°C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; 2、非必需氨基酸nonessential amino acid：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;例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸;

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尿素,产生能量;因此,氨基酸在人体中的存在,不仅提供了合成蛋白质的重要原料,而且对于促进生长,进行正常代谢、维持生命提供了物质基础;如果人体缺乏或减少其中某一种,人体的正常生命代谢就会受到障碍,甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止;由此可见,氨基酸在人体生命活动中显得多么需要;

二、在食物营养中的地位和作用

人类为了生存必需摄取食物,以维持抗体正常的生理、生化、免疫机能,以及生长发育、新陈代谢等生命活动,食物在体内经过消化、吸收、代谢,促进抗体生长发育、益智健体、抗衰防病、延年益寿的综合过程称为营养;食物中的有效成分称为营养素;

作为构成人体的最基本的物质的蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐即矿物质,含常量元素和微量元素、维生素、水和食物纤维,也是人体所需要的营养素;它们在机体内具有各自独特的营养功能,但在代谢过程中又密切联系,共同参加、推动和调节生命活动;机体通过食物与外界联系,保持内在环境的相对恒定,并完成内外环境的统一与平衡;

氨基酸在这些营养素中起什么作用呢

1．蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的

作为机体内第一营养要素的蛋白质,它在食物营养中的作用是显而易见的,但它在人体内并不能直接被利用,而是通过变成氨基酸小分子后被利用的;即它在人体的胃肠道内并不直接被人体所吸收,而是在胃肠道中经过多种消化酶的作用,将高分子蛋白质分解为低分子的多肽或氨基酸后,在小肠内被吸收,沿着肝门静脉进入肝脏;一部分氨基酸在肝脏内进行分解或合成蛋白质；另一部分氨基酸继续随血液分布到各个组织器官,任其选用,合成各种特异性的组织蛋白质;在正常情况下,氨基酸进入血液中与其输出速度几乎相等,所以正常人血液中氨基酸含量相当恒定;如以氨基氮计,每百毫升血浆中含量为4～6毫克,每百毫升血球中含量为～毫克;饱餐蛋白质后,大量氨基酸被吸收,血中氨基酸水平暂时升高,经过6～7小时后,含量又恢复正常;说明体内氨基酸代谢处于动态平衡,以血液氨基酸为其平衡枢纽,肝脏是血液氨基酸的重要调节器;因此,食物蛋白质经消化分解为氨基酸后被人体所吸收,抗体利用这些氨基酸再合成自身的蛋白质;人体对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要;