| 词条 | 氨基酸 |
| 释义 | § 简介 氨基酸 氨基酸（amino acids）广义上是指含有一个碱性氨基又含有一个酸性羧基的有机化合物，但一般的氨基酸，则是指构成蛋白质的结构单位。氨基酸是构成生命大厦的基本砖石之一。 § 基本结构 氨基酸通式 氨基酸为分子结构中含有氨基（-NH2）和羧基（-COOH），并且氨基和羧基都直接连接在一个-CH-结构上的有机化合物。通式是H2NCHRCOOH，R基为可变基团。 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，因此氨基酸可以有立体异构体，即旋光异构，有两种构型：D型和L型，组成蛋白质的氨基酸，都属L型。 根据氨基连结在羧酸中碳原子的位置，可分为α、β、γ、δ……的氨基酸。 § 理化性质 物理特性 氨基酸都是无色结晶，熔点约在230℃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。 化学特性 氨基酸具有两性，即大多数氨基酸都呈显不同程度的酸性和碱性，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。 § 蛋白质氨基酸 名称 甘氨酸 丙氨酸 精氨酸 天冬氨酸 半胱氨酸 谷氨酰胺 谷氨酸 组氨酸 缬氨酸 天冬酰胺 缩写 Gly Ala Arg Asp Cys Gln Glu His Val Asn 符号 G A R D C Q E H V N 名称 亮氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 脯氨酸 丝氨酸 苏氨酸 色氨酸 酪氨酸 异亮氨酸 缩写 Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Ile 符号 L K M F P S T W Y I § 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分类 1、非极性氨基酸：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、甲硫氨酸 2、极性氨基酸： 1）极性不带电荷氨基酸：甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺 2）极性带正电荷的氨基酸（碱性氨基酸）：赖氨酸、精氨酸、组氨酸 3）极性带负电荷的氨基酸（酸性氨基酸）：天冬氨酸、谷氨酸 根据氨基酸分子的化学结构分类 1、 脂肪族氨基酸：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、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的氨基酸。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。 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。 苏氨酸：有转变某些氨基酸达到平衡的功能。 异亮氨酸：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。 亮氨酸：作用平衡异亮氨酸。 缬氨酸：作用于黄体、乳腺及卵巢。 2、半必需氨基酸和条件必需氨基酸： 精氨酸：精氨酸与脱氧胆酸制成的复合制剂（明诺芬）是主治梅毒、病毒性黄疸等病的有效药物。 组氨酸：可作为生化试剂和药剂，还可用于治疗心脏病，贫血，风湿性关节炎等的药物。 人体虽能够合成精氨酸和组氨酸，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。 3、非必需氨基酸（nonessentialamino 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。 § 主要功能 组成蛋白质 氨基酸是构成蛋白质的最基本物质，与生物的生命活动有着密切的关系。氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质，两个或两个以上的氨基酸脱水缩合成肽，它是一个蛋白质的原始片段，是蛋白质生成的前体。人体对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要。 调节代谢平衡 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。 § 在食物营养中的作用 食物中的有效成分称为营养素。[1] 氨基酸作为营养素，有以下作用。 帮助蛋白质在机体内被消化和吸收 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，将大分子蛋白质分解为小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。 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，终将导致个体死亡。 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。 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，包括甲基和亚甲基等。 一碳单位具有两个特点：不能在生物体内以游离形式存在；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。 参与构成酶、激素、部分维生素 酶的化学本质是蛋白质，含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物，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。 § 医疗应用 氨基酸在医药上主要用来制备氨基酸注射液，也用作治疗药物和用于合成多肽药物。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种和非构成蛋白质的氨基酸有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。氨基酸主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病和呼吸道疾病，也常用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。 § 富含氨基酸的食物 氨基酸含量比较丰富的食物有鱼类、豆类、花生、杏仁、香蕉、鸡蛋、银耳和新鲜果蔬，动物内脏、瘦肉、乳类、山药、藕等含氨基酸也较多。 § 代谢途径 脱氨基作用 细胞内从有机化合物分子上除去氨基的酶促反应，是机体内氨基酸代谢的第一步。脱氨基作用有氧化脱氨、非氧化脱氨和联合脱氨等方式。其中以联合脱氨基最为重要。 转氨基作用 转氨作用是氨基酸脱氨的重要方式，除Gly、Lys、Thr、Pro外，大部分氨基酸都能参与转氨基作用。α-氨基酸和α-酮酸之间发生氨基转移作用，结果是原来的氨基酸生成相应的酮酸，而原来的酮酸生成相应的氨基酸。 脱羧作用 生物体内大部分氨基酸可进行脱羧作用，生成相应的一级胺。氨基酸脱羧酶专一性很强，每一种氨基酸都有一种脱羧酶，辅酶都是磷酸吡哆醛。氨基酸脱羧反应广泛存在于动、植物和微生物中，有些产物具有重要生理功能，如脑组织中L-Glu脱羧生成r-氨基丁酸，是重要的神经介质。His脱羧生成组胺，有降低血压的作用。Tyr脱羧生成酪胺，有升高血压的作用。但大多数胺类对动物有毒，体内有胺氧化酶，能将胺氧化为醛和氨。 § 合成 氨基酸 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。 § 相关事件 孝感一中教室 2012年5月5日，高考临近，孝感一中一个高三班的学生集体在教室内打吊瓶补充氨基酸，教室半空中拉上了铁丝，挂着很多吊瓶，不少同学正在一边学习一边打吊瓶，整个教室至少有20瓶吊瓶。校方及学生认为氨基酸能促进大脑发育，防止细胞退化，可以补充能量。 华中科技大学同济医学院营养与食品卫生系教授黄连珍表示，这种补充氨基酸的方法完全没必要，不值得提倡。氨基酸来源自蛋白质，平时的食物如鸡蛋、牛奶、猪肉中，都含有大量的蛋白质，特别是鸡蛋，是完全的动物蛋白质，营养价值高，高三学生通过正常饮食，比如一天吃一两个鸡蛋或喝点牛奶，就可以获得足够的氨基酸。另外，大脑的活动不仅仅需要氨基酸，还需要其他物质，比如糖分，而经常打氨基酸还可能造成营养不均衡等现象。[2] |
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