氨基酸分类Word格式.doc
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半胱氨酸
Cysteine
C或Cys
121.145
HS-CH2-
含硫类
谷氨酰胺
Glutamine
Q或Gln
146.131
H2N-CO-(CH2)2-
谷氨酸
Glutamicacid
E或Glu
147.116
HOOC-(CH2)2-
甘氨酸
Glycine
G或Gly
75.052
H-
组氨酸
Histidine
H或His
155.141
N=CH-NH-CH=C-CH2-
|__________|
异亮氨酸
Isoleucine
I或Ile
131.160
CH3-CH2-CH(CH3)-
亮氨酸
Leucine
L或Leu
(CH3)2-CH-CH2-
赖氨酸
Lysine
K或Lys
146.17
H2N-(CH2)4-
碱性氨基酸类
蛋氨酸
Methionine
M或Met
149.199
CH3-S-(CH2)2-
苯丙氨酸
Phenylalanine
F或Phe
165.177
Phenyl-CH2-
芳香族类
脯氨酸
Proline
P或Pro
115.117
-N-(CH2)3-CH-
|_________|
亚氨基酸
丝氨酸
Serine
S或Ser
105.078
HO-CH2-
羟基类
苏氨酸
Threonine
T或Thr
119.105
CH3-CH(OH)-
色氨酸
Tryptophan
W或Trp
204.213
Phenyl-NH-CH=C-CH2-
|___________|
酪氨酸
Tyrosine
Y或Tyr
181.176
4-OH-Phenyl-CH2-
缬氨酸
Valine
V或Val
117.133
CH3-CH(CH2)-
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:
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
天冬氨酸、谷氨酸
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:
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
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(essentialaminoacid):
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(Glutamicacid)];
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(nonessentialaminoacid):
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6.5~9.6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。
2.起氮平衡作用
当每日膳食中蛋白质的质和量适宜时,摄入的氮量由粪、尿和皮肤排出的氮量相等,称之为氮的总平衡。
实际上是蛋白质和氨基酸之间不断合成与分解之间的平衡。
正常人每日食进的蛋白质应保持在一定范围内,突然增减食入量时,机体尚能调节蛋白质的代谢量维持氮平衡。
食入过量蛋白质,超出机体调节能力,平衡机制就会被破坏。
完全不吃蛋白质,体内组织蛋白依然分解,持续出现负氮平衡,如不及时采取措施纠正,终将导致抗体死亡。
3.转变为糖或脂肪
氨基酸分解代谢所产生的a-酮酸,随着不同特性,循糖或脂的代谢途径进行代谢。
a-酮酸可再合成新的氨基酸,或转变为糖或脂肪,或进入三羧循环氧化分解成CO2和H2O,并放出能量。
4.产生一碳单位
某些氨基酸分解代谢过程中产生含有一个碳原子的基团,包括甲基、亚甲基、甲烯基、甲快基、甲酚基及亚氨甲基等。
一碳单位具有一下两个特点:
1.不能在生物体内以游离形式存在;
2.必须以四氢叶酸为载体。
能生成一碳单位的氨基酸有:
丝氨酸、色氨酸、组氨酸、甘氨酸。
另外蛋氨酸(甲硫氨酸)可通过S-腺苷甲硫氨酸(SAM)提供“活性甲基”(一碳单位),因此蛋氨酸也可生成一碳单位。
一碳单位的主要生理功能是作为嘌呤和嘧啶的合成原料,是氨基酸和核苷酸联系的纽带。
5.参与构成酶、激素、部分维生素
酶的化学本质是蛋白质(氨基酸分子构成),如淀粉酶、胃蛋白酶、胆碱脂酶、碳酸酐酶、转氨酶等。
含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物,如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺素、胰岛素、促肠液激素等。
有的维生素是由氨基酸转变或与蛋白质结合存在。
酶、激素、维生素在调节生理机能、催化代谢过程中起着十分重要的作用。
6.人体必需氨基酸的需要量
成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%~37%。
三、在医疗中的应用
氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液,也用作治疗药物和用于合成多肽药物。
目前用作药物的氨基酸有一百几十种,其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。
由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养,抢救患者生命起积极作用,成为现代医疗中不可少的医药品种之一。
谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病,主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。
此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。
四、与衰老的关系
老年人如果体内缺乏蛋白质分解较多而合成减慢。
因此一般来说,老年人比青壮年需要蛋白质数量多,而且对蛋氨酸、赖氨酸的需求量也高于青壮年。
60岁以上老人每天应摄入70克左右的蛋白质,而且要求蛋白质所含必需氨基酸种类齐全且配比适当的,这样优质蛋白,延年益寿.
五含有氨基酸的食物
氨基酸含量比较丰富的食物有鱼类,像墨鱼、章鱼、鳝鱼、泥鳅、海参、墨鱼、蚕蛹、鸡肉、冻豆腐、紫菜、等。
另外,像豆类,豆类食品,花生、杏仁或香蕉含的氨基酸就比较多
牛肉、鸡蛋、黄豆、银耳和新鲜果蔬
动物内脏、瘦肉、鱼类、乳类、山药、藕等
*玉米种严重缺乏赖氨酸
蛋白质的功能:
1结构和支持作用,无论是细胞膜,细胞核,还是细胞质,蛋白质都作为主要成分参与这些结构的构成。
2催化作用:
生物体内的各种化学反应,几乎都需要催化剂的催化作用才能进行,而这些催化剂就是酶。
目前已发现的酶类,其化学本质上都是蛋白质。
3:
调节作用:
生物体内有些激素如胰岛素,生长素等也是蛋白质。
这些激素的相互作用调节着生物体的生长.发育.和新陈代谢的正常进行。
4:
运输作用:
细胞膜上有些蛋白质专门负责某些物质的跨膜运输;
血液中有许多蛋白质具有运输功能,如红细胞中的血红蛋白可以运输二氧化碳和氧。
5:
防御作用:
高等动物机体免疫系统中的抗体能够体育外来有害物质的侵袭,这些抗体既免疫球蛋白
6:
运动功能:
肌肉的收缩时蛋白质相互滑动的结果;
细胞分裂和细胞的各种运动都与蛋白质有关
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