氨基酸
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氨基酸（amino acid）：含有氨基和羧基的一類有機(jī)化合物的通稱。生物功能大分子蛋白質(zhì)的基本組成單位，是構(gòu)成動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)所需蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)。是含有一個(gè)堿性氨基和一個(gè)酸性羧基的有機(jī)化合物。氨基連在α-碳上的為α-氨基酸。天然氨基酸均為α-氨基酸。
目錄 |
氨基酸的結(jié)構(gòu)通式
α-氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：
（R是可變基團(tuán)）
構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都是一類含有羧基并在與羧基相連的碳原子下連有氨基的有機(jī)化合物，目前自然界中尚未發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)中有氨基和羧基不連在同一個(gè)碳原子上的氨基酸?！ ?/p>
氨基酸的分類
天然的氨基酸現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有300多種，其中人體所需的氨基酸約有22種，分非必需氨基酸和必需氨基酸（人體無(wú)法自身合成）。另有酸性、堿性、中性、雜環(huán)分類，是根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)分類的?！ ?/p>
1、必需氨基酸
（essential amino acid）： 指人體（或其它脊椎動(dòng)物）不能合成或合成速度遠(yuǎn)不適應(yīng)機(jī)體的需要，必需由食物蛋白供給，這些氨基酸稱為必需氨基酸。共有10種其作用分別是：
①賴氨酸（Lysine ）：促進(jìn)大腦發(fā)育，是肝及膽的組成成分，能促進(jìn)脂肪代謝，調(diào)節(jié)松果腺、乳腺、黃體及卵巢，防止細(xì)胞退化；
②色氨酸（Tryptophan）：促進(jìn)胃液及胰液的產(chǎn)生；
③苯丙氨酸（Phenylalanine）：參與消除腎及膀胱功能的損耗；
④蛋氨酸（又叫甲硫氨酸）（Methionine）；參與組成血紅蛋白、組織與血清，有促進(jìn)脾臟、胰臟及淋巴的功能；
⑤蘇氨酸（Threonine）：有轉(zhuǎn)變某些氨基酸達(dá)到平衡的功能；
⑥異亮氨酸（Isoleucine ）：參與胸腺、脾臟及腦下腺的調(diào)節(jié)以及代謝；腦下腺屬總司令部作用于甲狀腺、性腺；
⑦亮氨酸（Leucine ）：作用平衡異亮氨酸；
⑧纈氨酸（Valine）：作用于黃體、乳腺及卵巢。
9.精氨酸（arginine）：精氨酸與脫氧膽酸制成的復(fù)合制劑（明諾芬）是主治梅毒、病毒性黃疸等病的有效藥物。
10.組氨酸histidine
人體雖能夠合成Arg和His，但合成的量通常不能滿足正常的需要，因此，這兩種氨基酸又被稱為半必需氨基酸。
前8種人體必需氨基酸的記憶口訣
①"賴蛋蘇苯挾一亮色（聯(lián)想記憶法-高中生物老師教的，意義深刻）"
諧音: 借(纈氨酸), 一(異亮氨酸),兩(亮氨酸),本(苯丙氨酸),蛋(蛋氨酸),色(色氨酸),書(shū)(蘇氨酸),來(lái)(賴氨酸).
②"笨蛋來(lái)宿舍，晾一晾鞋"
笨（苯丙氨酸）蛋（蛋氨酸）來(lái)（賴氨酸）宿（蘇氨酸）舍（色氨酸），晾（亮氨酸）一涼（異亮氨酸）鞋（纈氨酸）
③＂攜帶一兩本甲硫色書(shū)來(lái)＂
攜（纈氨酸）帶一（異亮氨酸）兩（亮氨酸）本（苯丙氨酸）甲硫（甲硫氨酸）色（色氨酸）書(shū)(蘇氨酸)來(lái)(賴氨酸)
④“一家寫(xiě)兩三本書(shū)來(lái)”
一（異亮氨酸）家（甲硫氨酸）攜（纈氨酸）兩（亮氨酸）三（色氨酸）本（苯丙氨酸）書(shū)（蘇氨酸）來(lái)（賴氨酸）
⑤“（路人）甲挾來(lái)一本兩色書(shū)”
甲（甲硫氨酸）挾（纈氨酸）來(lái)（賴氨酸）一（異亮氨酸）本（苯丙氨酸）兩（亮氨酸）色（色氨酸）書(shū)（蘇氨酸）
20種氨基酸記憶口訣
六伴窮光蛋，
酸谷天出門(mén)，
死豬肝色臉，
只攜一兩錢(qián)。
一本落色書(shū)，
揀來(lái)精讀之。
芳香老本色，
不搶甘肅來(lái)。
六伴窮光蛋：硫、半、光、蛋→半胱、光、蛋（甲硫）氨酸→含硫氨基酸
酸谷天出門(mén)：酸、谷、天→谷氨酸、天門(mén)冬氨酸→酸性氨基酸
死豬肝色臉：絲、組、甘、色→絲、組、甘、色氨酸→一碳單位來(lái)源的氨基酸
只攜一兩錢(qián)：支、纈、異亮、亮→纈、異亮、亮氨酸→支鏈氨基酸
一本落色書(shū)：異、苯、酪、色、蘇→異亮、苯丙、酪、色、蘇氨酸→生糖兼生酮
揀來(lái)精讀之：堿、賴、精、組→賴氨酸、精氨酸、組氨酸→堿性氨基酸
芳香老本色：芳香、酪、苯、色→酪、苯丙、色氨酸→芳香族氨基酸
不搶甘肅來(lái)：脯、羥、甘、蘇、賴→脯、羥脯、甘、蘇、賴氨酸→不參與轉(zhuǎn)氨基的氨基酸
其理化特性大致有：
1）都是無(wú)色結(jié)晶。熔點(diǎn)約在230°C以上，大多沒(méi)有確切的熔點(diǎn)，熔融時(shí)分解并放出CO2；都能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中，除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲狀腺素外，均溶于水；除脯氨酸和羥脯氨酸外，均難溶于乙醇和乙醚。
2）有堿性[二元氨基一元羧酸，例如賴氨酸（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）]三種類型。大多數(shù)氨基酸都呈顯不同程度的酸性或堿性，呈顯中性的較少。所以既能與酸結(jié)合成鹽，也能與堿結(jié)合成鹽。
3)由于有不對(duì)稱的碳原子，呈旋光性。同時(shí)由于空間的排列位置不同，又有兩種構(gòu)型：D型和L型，組成蛋白質(zhì)的氨基酸，都屬L型。 由于以前氨基酸來(lái)源于蛋白質(zhì)水解（現(xiàn)在大多為人工合成），而蛋白質(zhì)水解所得的氨基酸均為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較小，大都用于有機(jī)合成、石油化工、醫(yī)療等方面。氨基酸及其 衍生物品種很多，大多性質(zhì)穩(wěn)定，要避光、干燥貯存。
2.非必需氨基酸
（nonessentialamino acid）：指人（或其它脊椎動(dòng)物）自己能由簡(jiǎn)單的前體合成，不需要從食物中獲得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。
氨基酸單字母簡(jiǎn)寫(xiě)和性質(zhì)列表：
縮寫(xiě) 全名 中文譯名 支鏈 分子量 等電點(diǎn) 解離常數(shù)（羧基） 解離常數(shù)（胺基） pKr(R) R基
G Gly Glycine 甘氨酸 親水性 75.07 6.06 2.35 9.78 -H
A Ala Alanine 丙氨酸 疏水性 89.09 6.11 2.35 9.87 -CH3
V Val Valine 纈氨酸 疏水性 117.15 6.00 2.39 9.74 -CH-(CH3)2
L Leu Leucine 亮氨酸 疏水性 131.17 6.01 2.33 9.74 -CH2-CH(CH3)2
I Ile Isoleucine 異亮氨酸 疏水性 131.17 6.05 2.32 9.76 -CH(CH3)-CH2-CH3
F Phe Phenylalanine 苯丙氨酸 疏水性 165.19 5.49 2.20 9.31 -CH2-C6H5
W Trp Tryptophan 色氨酸 疏水性 204.23 5.89 2.46 9.41 -C8NH6
Y Tyr Tyrosine 酪氨酸 疏水性 181.19 5.64 2.20 9.21 10.46 -CH2-C6H4-OH
D Asp Aspartic acid 天冬氨酸 酸性 133.10 2.85 1.99 9.90 3.90 -CH2-COOH
N Asn Asparagine 天冬酰胺 親水性 132.12 5.41 2.14 8.72 -CH2-CONH2
E Glu Glutamic acid 谷氨酸 酸性 147.13 3.15 2.10 9.47 4.07 -(CH2)2-COOH
K Lys Lysine 賴氨酸 堿性 146.19 9. 60 2.16 9.06 10.54 -(CH2)4-NH2
Q Gln Glutamine 谷氨酰胺 親水性 146.15 5.65 2.17 9.13 -(CH2)2-CONH2
M Met Methionine 甲硫氨酸 疏水性 149.21 5.74 2.13 9.28 -(CH2)-S-CH3
S Ser Serine 絲氨酸 親水性 105.09 5.68 2.19 9.21 -CH2-OH
T Thr Threonine 蘇氨酸 親水性 119.12 5.60 2.09 9.10 -CH(CH3)-OH
C Cys Cysteine 半胱氨酸 親水性 121.16 5.05 1.92 10.70 8.37 -CH2-SH
P Pro Proline 脯氨酸 疏水性 115.13 6.30 1.95 10.64 -C3H6
H His Histidine 組氨酸 堿性 155.16 7.60 1.80 9.33 6.04
R Arg Arginine 精氨酸 堿性 174.20 10.76 1.82 8.99 12.48
氨基酸的檢測(cè)
1、茚三酮反應(yīng) （ninhydrin reaction）
試劑 顏色 備注
茚三酮（弱酸環(huán)境加熱） 紫色（脯氨酸、羥脯氨酸為黃色） （檢驗(yàn)α-氨基）
2、坂口反應(yīng) （Sakaguchi reaction）
α-萘酚+堿性次溴酸鈉 紅色 （檢驗(yàn)胍基 精氨酸有此反應(yīng)）
3、米隆反應(yīng)（又稱米倫氏反應(yīng)）
HgNO3+HNO3+熱 紅色 （檢驗(yàn)酚基 酪氨酸有此反應(yīng)，未加熱則為白色）
4、Folin-Ciocalteau反應(yīng)（酚試劑反應(yīng)）
磷鎢酸-磷鉗酸 藍(lán)色 （檢驗(yàn)酚基 酪氨酸有此反應(yīng)）
5、黃蛋白反應(yīng)
濃硝酸煮沸 黃色 （檢驗(yàn)苯環(huán) 酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸有此反應(yīng)）
6、Hopkin-Cole反應(yīng)（乙醛酸反應(yīng)）
加入乙醛酸混合后徐徐加入濃硫酸 乙醛與濃硫酸接觸面處產(chǎn)生紫紅色環(huán) （檢驗(yàn)吲哚基 色氨酸有此反應(yīng)）
7、Ehrlich反應(yīng)
P-二甲氨基苯甲醛+濃鹽酸 藍(lán)色 （檢驗(yàn)吲哚基 色氨酸有此反應(yīng)）
8、硝普鹽試驗(yàn)
Na2(NO)Fe(CN)2*2H2O+稀氨水 紅色 （檢驗(yàn)巰基 半胱氨酸有此反應(yīng)）
9、Sulliwan反應(yīng)
1，2萘醌、4磺酸鈉+Na2SO3 紅色 （檢驗(yàn)巰基 半胱氨酸有此反應(yīng)）
10、Folin反應(yīng)
1，2萘醌、4磺酸鈉在堿性溶液 深紅色 （檢驗(yàn)α-氨基酸）
肽鍵（peptide bond）:一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基縮合，除去一分子水形成的酰胺鍵。
肽（peptide）:兩個(gè)或兩個(gè)以上氨基通過(guò)肽鍵共價(jià)連接形成的聚合物。是氨基酸通過(guò)肽鍵相連的化合物，蛋白質(zhì)不完全水解的產(chǎn)物也是肽。肽按其組成的氨基酸數(shù)目為2個(gè)、3個(gè)和4個(gè)等不同而分別稱為二肽、三肽和四肽等，一般含10個(gè)以下氨基酸組成的稱寡肽（oligopeptide），由10個(gè)以上氨基酸組成的稱多肽（polypeptide），它們都簡(jiǎn)稱為肽。肽鏈中的氨基酸已不是游離的氨基酸分子，因?yàn)槠浒被汪然谏呻逆I中都被結(jié)合掉了，因此多肽和蛋白質(zhì)分子中的氨基酸均稱為氨基酸殘基（amino acid residue）。
多肽有開(kāi)鏈肽和環(huán)狀肽。在人體內(nèi)主要是開(kāi)鏈肽。開(kāi)鏈肽具有一個(gè)游離的氨基末端和一個(gè)游離的羧基末端，分別保留有游離的α-氨基和α-羧基，故又稱為多肽鏈的N端（氨基端）和C端（羧基端），書(shū)寫(xiě)時(shí)一般將N端寫(xiě)在分子的左邊，并用（H）表示，并以此開(kāi)始對(duì)多肽分子中的氨基酸殘基依次編號(hào)，而將肽鏈的C端寫(xiě)在分子的右邊，并用（OH）來(lái)表示。目前已有約20萬(wàn)種多肽和蛋白質(zhì)分子中的肽段的氨基酸組成和排列順序被測(cè)定了出來(lái)，其中不少是與醫(yī)學(xué)關(guān)系密切的多肽，分別具有重要的生理功能或藥理作用。
多肽在體內(nèi)具有廣泛的分布與重要的生理功能。其中谷胱甘肽在紅細(xì)胞中含量豐富，具有保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及使細(xì)胞內(nèi)酶蛋白處于還原、活性狀態(tài)的功能。而在各種多肽中，谷胱甘肽的結(jié)構(gòu)比較特殊，分子中谷氨酸是以其γ-羧基與半胱氨酸的α-氨基脫水縮合生成肽鍵的，且它在細(xì)胞中可進(jìn)行可逆的氧化還原反應(yīng)，因此有還原型與氧化型兩種谷胱甘肽。
近年來(lái)一些具有強(qiáng)大生物活性的多肽分子不斷地被發(fā)現(xiàn)與鑒定，它們大多具有重要的生理功能或藥理作用，又如一些“腦肽”與機(jī)體的學(xué)習(xí)記憶、睡眠、食欲和行為都有密切關(guān)系，這增加了人們對(duì)多肽重要性的認(rèn)識(shí)，多肽也已成為生物化學(xué)中引人矚目的研究領(lǐng)域之一。
多肽和蛋白質(zhì)的區(qū)別，一方面是多肽中氨基酸殘基數(shù)較蛋白質(zhì)少，一般少于50個(gè)，而蛋白質(zhì)大多由100個(gè)以上氨基酸殘基組成，但它們之間在數(shù)量上也沒(méi)有嚴(yán)格的分界線，除分子量外，現(xiàn)在還認(rèn)為多肽一般沒(méi)有嚴(yán)密并相對(duì)穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，即其空間結(jié)構(gòu)比較易變具有可塑性，而蛋白質(zhì)分子則具有相對(duì)嚴(yán)密、比較穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，這也是蛋白質(zhì)發(fā)揮生理功能的基礎(chǔ)，因此一般將胰島素劃歸為蛋白質(zhì)。但有些書(shū)上也還不嚴(yán)格地稱胰島素為多肽，因其分子量較小。但多肽和蛋白質(zhì)都是氨基酸的多聚縮合物，而多肽也是蛋白質(zhì)不完全水解的產(chǎn)物。
氨基酸制備專利集
1、氨基酸納米硒及其制備方法
2、含有活性藥物、主鏈中具有氨基酸的聚酯及其制備方法
3、復(fù)合氨基酸膠囊及其制備方法
4、利用離交樹(shù)脂由D-N-氨甲酰氨基酸水解制備D-氨基酸的方法
5、一種D-氨基酸氧化酶的制備方法
6、利用洋蔥伯克霍氏德氏菌JS-02制備系列D-a-氨基酸的方法
7、3-羥基－3-甲基丁酸（HMB）氨基酸鹽制備方法
8、環(huán)酮、其制備以及其在合成氨基酸中的應(yīng)用
9、一種氨基酸人體毛發(fā)營(yíng)養(yǎng)食品或藥品添加劑及其制備方法
10、氨基酸葉面肥的制備方法
12、酶制備富集對(duì)映體的β-氨基酸的方法
13、酶制備富集對(duì)映體的β-氨基酸的方法
14、芳香性氨基酸衍生物，其制備方法及其醫(yī)藥用途
15、L-氨基酸酰－（8-喹啉基）胺及其衍生物和其制備方法
16、穩(wěn)定的氨基酸固體劑型和它們的制備方法
17、新的氨基酸衍生物,其制備方法及含該化合物的藥物組合物
18、由氨基酸與羧酸酐反應(yīng)水法制備酰氨基羧酸的方法
19、氨基酸鋅的制備方法及其應(yīng)用
20、氮－氨甲酰基氨基酸熱水解制備光學(xué)活性氨基酸的方法
目前認(rèn)為，氨基酸以及各種氨基酸組成的二肽和三肽的吸收與單糖相似，是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，且都是同Na+轉(zhuǎn)運(yùn)耦聯(lián)的。當(dāng)肽進(jìn)入腸粘膜上皮細(xì)胞后，立即被存在于細(xì)胞內(nèi)的肽酶水解為氨基酸。因此，吸收入靜脈血中的幾乎全部是氨基酸?！ ?/p>
氨基酸的功能
氨基酸是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)并同生命活動(dòng)有關(guān)的最基本的物質(zhì)，是在生物體內(nèi)構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的基本單位，與生物的生命活動(dòng)有著密切的關(guān)系。它在抗體內(nèi)具有特殊的生理功能，是生物體內(nèi)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分。
一、構(gòu)成人體的基本物質(zhì)，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)
1．構(gòu)成人體的最基本物質(zhì)之一
構(gòu)成人體的最基本的物質(zhì)，有蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽、維生素、水和食物纖維等。
作為構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的基本單位的氨基酸，無(wú)疑是構(gòu)成人體內(nèi)最基本物質(zhì)之一。
構(gòu)成人體的氨基酸有20多種，它們是：色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、賴氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、絲氨酸、酪氨酸、3.5.二碘酪氨酸、谷氨酸、天門(mén)冬氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸、瓜氨酸、烏氨酸等。這些氨基酸存在于自然界中，在植物體內(nèi)都能合成，而人體不能全部合成。其中8種是人體不能合成的，必需由食物中提供，叫做“必需氨基酸”。這8種必需氨基酸是：色氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸。其他則是“非必需氨基酸”。組氨酸能在人體內(nèi)合成，但其合成速度不能滿足身體需要，有人也把它列為“必需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、絲氨酸和甘氨酸長(zhǎng)期缺乏可能引起生理功能障礙，而列為“半必需氨基酸”，因?yàn)樗鼈冊(cè)隗w內(nèi)雖能合成，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，上述把氨基酸分為“必需氨基酸”、“半必需氨基酸”和“非必需氨基酸”3類，是按其營(yíng)養(yǎng)功能來(lái)劃分的；如按其在體內(nèi)代謝途徑可分為“成酮氨基酸”和“成糖氨基酸”；按其化學(xué)性質(zhì)又可分為中性氨基酸、酸性氨基酸和堿性氨基酸，大多數(shù)氨基酸屬于中性。
2．生命代謝的物質(zhì)基礎(chǔ)
生命的產(chǎn)生、存在和消亡，無(wú)一不與蛋白質(zhì)有關(guān)，正如恩格斯所說(shuō)：“蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，生命是蛋白質(zhì)存在的一種形式?！比绻梭w內(nèi)缺少蛋白質(zhì)，輕者體質(zhì)下降，發(fā)育遲緩，抵抗力減弱，貧血乏力，重者形成水腫，甚至危及生命。一旦失去了蛋白質(zhì)，生命也就不復(fù)存在，故有人稱蛋白質(zhì)為“生命的載體”。可以說(shuō)，它是生命的第一要素。
蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。如果人體缺乏任何一種必需氨基酸，就可導(dǎo)致生理功能異常，影響機(jī)體代謝的正常進(jìn)行，最后導(dǎo)致疾病。同樣，如果人體內(nèi)缺乏某些非必需氨基酸，會(huì)產(chǎn)生機(jī)體代謝障礙。精氨酸和瓜氨酸對(duì)形成尿素十分重要；胱氨酸攝入不足就會(huì)引起胰島素減少，血糖升高。又如創(chuàng)傷后胱氨酸和精氨酸的需要量大增，如缺乏，即使熱能充足仍不能順利合成蛋白質(zhì)。總之，氨基酸在人體內(nèi)通過(guò)代謝可以發(fā)揮下列一些作用：①合成組織蛋白質(zhì)；②變成酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質(zhì)；③轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锖椭?；④氧化?a href="/w/%E4%BA%8C%E6%B0%A7%E5%8C%96%E7%A2%B3" title="二氧化碳">二氧化碳和水及尿素，產(chǎn)生能量。因此，氨基酸在人體中的存在，不僅提供了合成蛋白質(zhì)的重要原料，而且對(duì)于促進(jìn)生長(zhǎng)，進(jìn)行正常代謝、維持生命提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。如果人體缺乏或減少其中某一種，人體的正常生命代謝就會(huì)受到障礙，甚至導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生或生命活動(dòng)終止。由此可見(jiàn)，氨基酸在人體生命活動(dòng)中顯得多么需要。
二、在食物營(yíng)養(yǎng)中的地位和作用
人類為了生存必需攝取食物，以維持抗體正常的生理、生化、免疫機(jī)能，以及生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝等生命活動(dòng)，食物在體內(nèi)經(jīng)過(guò)消化、吸收、代謝，促進(jìn)抗體生長(zhǎng)發(fā)育、益智健體、抗衰防病、延年益壽的綜合過(guò)程稱為營(yíng)養(yǎng)。食物中的有效成分稱為營(yíng)養(yǎng)素。
作為構(gòu)成人體的最基本的物質(zhì)的蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽（即礦物質(zhì)，含常量元素和微量元素）、維生素、水和食物纖維，也是人體所需要的營(yíng)養(yǎng)素。它們?cè)跈C(jī)體內(nèi)具有各自獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)功能，但在代謝過(guò)程中又密切聯(lián)系，共同參加、推動(dòng)和調(diào)節(jié)生命活動(dòng)。機(jī)體通過(guò)食物與外界聯(lián)系，保持內(nèi)在環(huán)境的相對(duì)恒定，并完成內(nèi)外環(huán)境的統(tǒng)一與平衡。
氨基酸在這些營(yíng)養(yǎng)素中起什么作用呢？
1．蛋白質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的消化和吸收是通過(guò)氨基酸來(lái)完成的
作為機(jī)體內(nèi)第一營(yíng)養(yǎng)要素的蛋白質(zhì)，它在食物營(yíng)養(yǎng)中的作用是顯而易見(jiàn)的，但它在人體內(nèi)并不能直接被利用，而是通過(guò)變成氨基酸小分子后被利用的。即它在人體的胃腸道內(nèi)并不直接被人體所吸收，而是在胃腸道中經(jīng)過(guò)多種消化酶的作用，將高分子蛋白質(zhì)分解為低分子的多肽或氨基酸后，在小腸內(nèi)被吸收，沿著肝門(mén)靜脈進(jìn)入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內(nèi)進(jìn)行分解或合成蛋白質(zhì)；另一部分氨基酸繼續(xù)隨血液分布到各個(gè)組織器官，任其選用，合成各種特異性的組織蛋白質(zhì)。在正常情況下，氨基酸進(jìn)入血液中與其輸出速度幾乎相等，所以正常人血液中氨基酸含量相當(dāng)恒定。如以氨基氮計(jì)，每百毫升血漿中含量為4～6毫克，每百毫升血球中含量為6.5～9.6毫克。飽餐蛋白質(zhì)后，大量氨基酸被吸收，血中氨基酸水平暫時(shí)升高，經(jīng)過(guò)6～7小時(shí)后，含量又恢復(fù)正常。說(shuō)明體內(nèi)氨基酸代謝處于動(dòng)態(tài)平衡，以血液氨基酸為其平衡樞紐，肝臟是血液氨基酸的重要調(diào)節(jié)器。因此，食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化分解為氨基酸后被人體所吸收，抗體利用這些氨基酸再合成自身的蛋白質(zhì)。人體對(duì)蛋白質(zhì)的需要實(shí)際上是對(duì)氨基酸的需要。
2．起氮平衡作用
當(dāng)每日膳食中蛋白質(zhì)的質(zhì)和量適宜時(shí)，攝入的氮量由糞、尿和皮膚排出的氮量相等，稱之為氮的總平衡。實(shí)際上是蛋白質(zhì)和氨基酸之間不斷合成與分解之間的平衡。正常人每日食進(jìn)的蛋白質(zhì)應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)，突然增減食入量時(shí)，機(jī)體尚能調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的代謝量維持氮平衡。食入過(guò)量蛋白質(zhì)，超出機(jī)體調(diào)節(jié)能力，平衡機(jī)制就會(huì)被破壞。完全不吃蛋白質(zhì)，體內(nèi)組織蛋白依然分解，持續(xù)出現(xiàn)負(fù)氮平衡，如不及時(shí)采取措施糾正，終將導(dǎo)致抗體死亡。
3．轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑?/b>
氨基酸分解代謝所產(chǎn)生的a－酮酸，隨著不同特性，循糖或脂的代謝途徑進(jìn)行代謝。a－酮酸可再合成新的氨基酸，或轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑?，或進(jìn)入三羧循環(huán)氧化分解成CO2和H2O，并放出能量。
4. 產(chǎn)生一碳單位
某些氨基酸分解代謝過(guò)程中產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，包括甲基、亞甲基、甲烯基、甲快基、甲酚基及亞氨甲基等。
一碳單位具有一下兩個(gè)特點(diǎn)：1.不能在生物體內(nèi)以游離形式存在；
2.必須以四氫葉酸為載體。
能生成一碳單位的氨基酸有：絲氨酸、色氨酸、組氨酸、甘氨酸。另外蛋氨酸（甲硫氨酸）可通過(guò)S-腺苷甲硫氨酸（SAM)提供“活性甲基”（一碳單位），因此蛋氨酸也可生成一碳單位。
一碳單位的主要生理功能是作為嘌呤和嘧啶的合成原料，是氨基酸和核苷酸聯(lián)系的紐帶。
5．參與構(gòu)成酶、激素、部分維生素
酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（氨基酸分子構(gòu)成），如淀粉酶、胃蛋白酶、膽堿脂酶、碳酸酐酶、轉(zhuǎn)氨酶等。含氮激素的成分是蛋白質(zhì)或其衍生物，如生長(zhǎng)激素、促甲狀腺激素、腎上腺素、胰島素、促腸液激素等。有的維生素是由氨基酸轉(zhuǎn)變或與蛋白質(zhì)結(jié)合存在。酶、激素、維生素在調(diào)節(jié)生理機(jī)能、催化代謝過(guò)程中起著十分重要的作用。
6．人體必需氨基酸的需要量
成人必需氨基酸的需要量約為蛋白質(zhì)需要量的20%～37%。
三、在醫(yī)療中的應(yīng)用
氨基酸在醫(yī)藥上主要用來(lái)制備復(fù)方氨基酸輸液，也用作治療藥物和用于合成多肽藥物。目前用作藥物的氨基酸有一百幾十種，其中包括構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種和構(gòu)成非蛋白質(zhì)的氨基酸有100多種。
由多種氨基酸組成的復(fù)方制劑在現(xiàn)代靜脈營(yíng)養(yǎng)輸液以及“要素飲食”療法中占有非常重要的地位，對(duì)維持危重病人的營(yíng)養(yǎng)，搶救患者生命起積極作用，成為現(xiàn)代醫(yī)療中不可少的醫(yī)藥品種之一。
谷氨酸、精氨酸、天門(mén)冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸單獨(dú)作用治療一些疾病，主要用于治療肝病疾病、消化道疾病、腦病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、兒科營(yíng)養(yǎng)和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌癥治療上出現(xiàn)了希望。
四、與衰老的關(guān)系
老年人如果體內(nèi)缺乏蛋白質(zhì)分解較多而合成減慢。因此一般來(lái)說(shuō)，老年人比青壯年需要蛋白質(zhì)數(shù)量多，而且對(duì)蛋氨酸、賴氨酸的需求量也高于青壯年。60歲以上老人每天應(yīng)攝入70克左右的蛋白質(zhì)， 而且要求蛋白質(zhì)所含必需氨基酸種類齊全且配比適當(dāng)?shù)?，這樣優(yōu)質(zhì)蛋白，延年益壽。
五 含有氨基酸的食物
氨基酸含量比較豐富的食物有魚(yú)類,像墨魚(yú)、章魚(yú)、鱔魚(yú)、泥鰍、海參、墨魚(yú)、蠶蛹、雞肉、凍豆腐、紫菜、等。另外,像豆類,豆類食品，花生、杏仁或香蕉含的氨基酸就比較多
動(dòng)物內(nèi)臟、瘦肉、魚(yú)類、乳類、山藥、藕等
*玉米中嚴(yán)重缺乏賴氨酸
蛋白質(zhì)的功能：1結(jié)構(gòu)和支持作用，無(wú)論是細(xì)胞膜，細(xì)胞核，還是細(xì)胞質(zhì)，蛋白質(zhì)都作為主要成分參與這些結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。
2催化作用：生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)，幾乎都需要催化劑的催化作用才能進(jìn)行，而這些催化劑就是酶。目前已發(fā)現(xiàn)的酶類，其化學(xué)本質(zhì)上都是蛋白質(zhì)。
3：調(diào)節(jié)作用：生物體內(nèi)有些激素如胰島素，生長(zhǎng)素等也是蛋白質(zhì)。這些激素的相互作用調(diào)節(jié)著生物體的生長(zhǎng).發(fā)育.和新陳代謝的正常進(jìn)行。
4：運(yùn)輸作用：細(xì)胞膜上有些蛋白質(zhì)專門(mén)負(fù)責(zé)某些物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸；血液中有許多蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能，如紅細(xì)胞中的血紅蛋白可以運(yùn)輸二氧化碳和氧。
5：防御作用：高等動(dòng)物機(jī)體免疫系統(tǒng)中的抗體能夠抵御外來(lái)有害物質(zhì)的侵襲，這些抗體即免疫球蛋白。
6：運(yùn)動(dòng)功能：肌肉的收縮時(shí)蛋白質(zhì)相互滑動(dòng)的結(jié)果；細(xì)胞分裂和細(xì)胞的各種運(yùn)動(dòng)都與蛋白質(zhì)有關(guān)
氨基酸合成
氨基酸合成amino acid synthesis
組成蛋白質(zhì)的大部分氨基酸是以埃姆登-邁耶霍夫（Embden－Meyerhof）途徑與檸檬酸循環(huán)的中間物為碳鏈骨架生物合成的。例外的是芳香族氨基酸、組氨酸，前者的生物合成與磷酸戊糖的中間物赤蘚糖-4-磷酸有關(guān)，后者是由ATP與磷酸核糖焦磷酸合成的。微生物和植物能在體內(nèi)合成所有的氨基酸，動(dòng)物有一部分氨基酸不能在體內(nèi)合成（必需氨基酸）。必需氨基酸一般由碳水化合物代謝的中間物，經(jīng)多步反應(yīng)（6步以上）而進(jìn)行生物合成的，非必需氨基酸的合成所需的酶約14種，而必需氨基酸的合成則需要更多的，約有60種酶參與。生物合成的氨基酸除作為蛋白質(zhì)的合成原料外，還用于生物堿、木質(zhì)素等的合成。另一方面，氨基酸在生物體內(nèi)由于氨基轉(zhuǎn)移或氧化等生成酮酸而被分解，或由于脫羧轉(zhuǎn)變成胺后被分解。
氨基酸（amino acid）：是含有一個(gè)堿性氨基和一個(gè)酸性羧基的有機(jī)化合物，氨基一般連在α-碳上。氨基酸的結(jié)構(gòu)通式
是生物功能大分子蛋白質(zhì)的基本組成單位。
氨基酸的分類
必需氨基酸（essential amino acid）：指人（或其它脊椎動(dòng)物）（賴氨酸，蘇氨酸等）自己不能合成，需要從食物中獲得的氨基酸。
非必需氨基酸（nonessential amino acid）：指人（或其它脊椎動(dòng)物）自己能由簡(jiǎn)單的前體合成，不需要從食物中獲得的氨基酸。
另有酸性、堿性、中性、雜環(huán)分類，是根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)分類的。
檢測(cè)：
茚三酮反應(yīng)（ninhydrin reaction）：在加熱條件下，氨基酸或肽與茚三酮反應(yīng)生成紫色（與脯氨酸反應(yīng)生成黃色）化合物的反應(yīng)。
蛋白質(zhì)：
肽鍵（peptide bond）:一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)的氨基的氨基縮合，除去一分子水形成的酰氨鍵。
肽（peptide）:兩個(gè)或兩個(gè)以上氨基通過(guò)肽鍵共價(jià)連接形成的聚合物。
是氨基酸通過(guò)肽鍵相連的化合物，蛋白質(zhì)不完全水解的產(chǎn)物也是肽。肽按其組成的氨基酸數(shù)目為2個(gè)、3個(gè)和4個(gè)等不同而分別稱為二肽、三肽和四肽等，一般含10個(gè)以下氨基酸組成的稱寡肽（oligopeptide），由10個(gè)以上氨基酸組成的稱多肽（polypeptide），它們都簡(jiǎn)稱為肽。肽鏈中的氨基酸已不是游離的氨基酸分子，因?yàn)槠浒被汪然谏呻逆I中都被結(jié)合掉了，因此多肽和蛋白質(zhì)分子中的氨基酸均稱為氨基酸殘基（amino acid residue）。
多肽有開(kāi)鏈肽和環(huán)狀肽。在人體內(nèi)主要是開(kāi)鏈肽。開(kāi)鏈肽具有一個(gè)游離的氨基末端和一個(gè)游離的羧基末端，分別保留有游離的α-氨基和α-羧基，故又稱為多肽鏈的N端（氨基端）和C端（羧基端），書(shū)寫(xiě)時(shí)一般將N端寫(xiě)在分子的左邊，并用（H）表示，并以此開(kāi)始對(duì)多肽分子中的氨基酸殘基依次編號(hào)，而將肽鏈的C端寫(xiě)在分子的右邊，并用（OH）來(lái)表示。目前已有約20萬(wàn)種多肽和蛋白質(zhì)分子中的肽段的氨基酸組成和排列順序被測(cè)定了出來(lái)，其中不少是與醫(yī)學(xué)關(guān)系密切的多肽，分別具有重要的生理功能或藥理作用。
多肽在體內(nèi)具有廣泛的分布與重要的生理功能。其中谷胱甘肽在紅細(xì)胞中含量豐富，具有保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及使細(xì)胞內(nèi)酶蛋白處于還原、活性狀態(tài)的功能。而在各種多肽中，谷胱甘肽的結(jié)構(gòu)比較特殊，分子中谷氨酸是以其γ-羧基與半胱氨酸的α-氨基脫水縮合生成肽鍵的，且它在細(xì)胞中可進(jìn)行可逆的氧化還原反應(yīng)，因此有還原型與氧化型兩種谷胱甘肽。
近年來(lái)一些具有強(qiáng)大生物活性的多肽分子不斷地被發(fā)現(xiàn)與鑒定，它們大多具有重要的生理功能或藥理作用，又如一些“腦肽”與機(jī)體的學(xué)習(xí)記憶、睡眠、食欲和行為都有密切關(guān)系，這增加了人們對(duì)多肽重要性的認(rèn)識(shí)，多肽也已成為生物化學(xué)中引人矚目的研究領(lǐng)域之一。
多肽和蛋白質(zhì)的區(qū)別，一方面是多肽中氨基酸殘基數(shù)較蛋白質(zhì)少，一般少于50個(gè)，而蛋白質(zhì)大多由100個(gè)以上氨基酸殘基組成，但它們之間在數(shù)量上也沒(méi)有嚴(yán)格的分界線，除分子量外，現(xiàn)在還認(rèn)為多肽一般沒(méi)有嚴(yán)密并相對(duì)穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，即其空間結(jié)構(gòu)比較易變具有可塑性，而蛋白質(zhì)分子則具有相對(duì)嚴(yán)密、比較穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，這也是蛋白質(zhì)發(fā)揮生理功能的基礎(chǔ)，因此一般將胰島素劃歸為蛋白質(zhì)。但有些書(shū)上也還不嚴(yán)格地稱胰島素為多肽，因其分子量較小。但多肽和蛋白質(zhì)都是氨基酸的多聚縮合物，而多肽也是蛋白質(zhì)不完全水解的產(chǎn)物。
蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)（primary structure）：指蛋白質(zhì)中共價(jià)連接的氨基酸殘基的排列順序。
氨基酸是指一類含有羧基并在與羧基相連的碳原子下連有氨基的有機(jī)化合物。是構(gòu)成動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)所需蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)。
人體所需的氨基酸約有22種，分非必需氨基酸和必需氨基酸（須從食物中供給）。
必需氨基酸指人體不能合成或合成速度遠(yuǎn)不適應(yīng)機(jī)體的需要，必需由食物蛋白供給，這些氨基酸稱為必需氨基酸。共有10種其作用分別是：
（一） 賴氨酸：促進(jìn)大腦發(fā)育，是肝及膽的組成成分，能促進(jìn)脂肪代謝，調(diào)節(jié)松果腺、乳腺、黃體及卵巢，防止細(xì)胞退還；
（二） 色氨酸：促進(jìn)胃液及胰液的產(chǎn)生；
（三） 苯丙氨酸：參與消除腎及膀胱功能的損耗；
（四） 蛋氨酸；參與組成血紅蛋白、組織與血清，有促進(jìn)脾臟、胰臟及淋巴的功能；
（五） 蘇氨酸：有轉(zhuǎn)變某些氨基酸達(dá)到平衡的功能；
（六） 異亮氨酸：參與胸腺、脾臟及腦下腺的調(diào)節(jié)以及代謝；腦下腺屬總司令部作用于（1） 甲狀腺（2）性腺；
（七） 亮氨酸：作用平衡異亮氨酸；
（八） 纈氨酸：作用于黃體、乳腺及卵巢。
（九） 組氨酸：作用于代謝的調(diào)節(jié)；
（十）精氨酸：促進(jìn)傷口愈合，精子蛋白成分。
其理化特性大致有：
1）都是無(wú)色結(jié)晶。熔點(diǎn)約在230。C以上，大多沒(méi)有確切的熔點(diǎn)，熔融時(shí)分解并放出CO2；都能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中，除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲狀腺素外，均溶于水；除脯氨酸和羥脯氨酸外，均難溶于乙醇和乙醚。
2）有堿性[二元氨基一元羧酸，例如賴氨酸（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）]三種類型。大多數(shù)氨基酸都呈顯不同程度的酸性或堿性，呈顯中性的較少。所以既能與酸結(jié)合成鹽，也能與堿結(jié)合成鹽。
3)由于有不對(duì)稱的碳原子，呈旋光性。同時(shí)由于空間的排列位置不同，又有兩種構(gòu)型：D型和L型，組成蛋白質(zhì)的氨基酸，都屬L型。 由于以前氨基酸來(lái)源于蛋白質(zhì)水解（現(xiàn)在大多為人工合成），而蛋白質(zhì)水解所得的氨基酸均為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較小，大都用于有機(jī)合成、石油化工、醫(yī)療等方面。氨基酸及其 衍生物品種很多，大多性質(zhì)穩(wěn)定，要避光、干燥貯存。
◇必需氨基酸（essential amino acids）
指人（或其它脊椎動(dòng)物）自己不能合成，需要從飲食中獲得的氨基酸，例如賴氨酸、蘇氨酸等氨基酸。
◇非必需氨基酸（nonessential amino acids）
指人（或其它脊椎動(dòng)物）自己能由簡(jiǎn)單的前體合成的，不需要由飲食供給的氨基酸，例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。
分子中同時(shí)含有氨基和羧基的有機(jī)化合物，是組成蛋白質(zhì)的基本單位?！ ?/p>
氨基酸所對(duì)應(yīng)的密碼子表
| 第二個(gè)字母 | |||||
| 第一個(gè)字母 | U | C | A | G | 第三個(gè)字母 |
| U | 苯丙氨酸 | 絲氨酸 | 酪氨酸 | 半胱氨酸 | U |
| U | 苯丙氨酸 | 絲氨酸 | 酪氨酸 | 半胱氨酸 | C |
| U | 亮氨酸 | 絲氨酸 | 終止 | 終止 | A |
| U | 亮氨酸 | 絲氨酸 | 終止 | 色氨酸 | G |
| C | 亮氨酸 | 脯氨酸 | 組氨酸 | 精氨酸 | U |
| C | 亮氨酸 | 脯氨酸 | 組氨酸 | 精氨酸 | C |
| C | 亮氨酸 | 脯氨酸 | 谷氨酰胺 | 精氨酸 | A |
| C | 亮氨酸 | 脯氨酸 | 谷氨酰胺 | 精氨酸 | G |
| A | 異亮氨酸 | 蘇氨酸 | 天冬酰胺 | 絲氨酸 | U |
| A | 異亮氨酸 | 蘇氨酸 | 天冬酰胺 | 絲氨酸 | C |
| A | 異亮氨酸 | 蘇氨酸 | 賴氨酸 | 精氨酸 | A |
| A | 甲硫氨酸 | 蘇氨酸 | 賴氨酸 | 精氨酸 | G |
| A | （起始） | ||||
| G | 纈氨酸 | 丙氨酸 | 天冬氨酸 | 甘氨酸 | U |
| G | 纈氨酸 | 丙氨酸 | 天冬氨酸 | 甘氨酸 | C |
| G | 纈氨酸 | 丙氨酸 | 谷氨酸 | 甘氨酸 | A |
| G | 纈氨酸 | 丙氨酸 | 谷氨酸 | 甘氨酸 | G |
| G | （起始） |
氨基酸膠囊
【主要原料】氨基酸、小肽等
【適宜人群】免疫力低下者
【用法用量】每日3次，每次粒，嚴(yán)重者加量服用
【保 持 期】24個(gè)月
【貯藏方法】密封、置陰涼干燥處
【藥物介紹】本品精氨基酸、小肽等為原料，采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)精制而成，高純度，高濃縮，效果好
【生產(chǎn)企業(yè)】香港東方之子生物工程有限責(zé)任公司
參看
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