四种氨基酸中的不同结构?
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。是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸均为α-氨基酸。无色晶体,熔点极高,一般在200℃以上。不同的氨基酸其味不同,有的无味,有的味甜,有的味苦,谷氨酸的单钠盐有鲜味,是味精的主要成分。各种氨基酸在水中的溶解度差别很大,并能溶解于稀酸或稀碱中,但不能溶于有机溶剂。通常酒精能把氨基酸从其溶液中沉淀析出。
紫外吸收性质
氨基酸的一个重要光学性质是对光有吸收作用。
氨基酸
氨基酸
20种Pr——AA在可见光区域均无光吸收,在远紫外区(220nm)均有光吸收,在紫外区(近紫外区)(220nm~300nm)只有三种AA有光吸收能力,这三种氨基酸是苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸,因为它们的R基含有苯环共轭双键系统。苯丙AA最大光吸收在259nm、酪AA在278nm、色AA在279nm,蛋白质一般都含有这三种AA残基,所以其最大光吸收在大约280nm波长处,因此能利用分光光度法很方便的测定蛋白质的含量。分光光度法测定蛋白质含量的依据是朗伯—比尔定律。在280nm处蛋白质溶液吸光值与其浓度成正比。
酸碱性质
1、两性解离与等电点
氨基酸在水溶液或结晶内基本上均以兼性离子或偶极离子的形式存在。所谓两性离子是指在同一个氨基酸分子上带有能释放出质子的NH3+缬氨酸离子和能接受质子的COO-负离子,因此氨基酸是两性电解质。
氨基酸的等电点:氨基酸的带电状况取决于所处环境的pH值,改变pH值可以使氨基酸带正电荷或负电荷,也可使它处于正负电荷数相等,即净电荷为零的两性离子状态。使氨基酸所带正负电荷数相等即净电荷为零时的溶液pH值称为该AA
2、解离常数
解离式中K1和K2′分别代表α-碳原子上-COOH和-NH3的表现解离常数。在生化上,解离常数是在特定条件下(一定溶液浓度和离子强度)测定的。等电点的计算可由其分子上解离基团的表观解离常数来确定。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
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)
极性氨基酸(亲水氨基酸):
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)
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)
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
氨基酸
根据化学结构
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
芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸
杂环族氨基酸:组氨酸、色氨酸
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。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;
蛋氨酸(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。(近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸)
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、丙氨酸等氨基酸。
氨基酸的分类(尽量多样和详细)
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(须从食物中供给)。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:
(一) 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;
(二) 色氨酸(Tryptophane):促进胃液及胰液的产生;
(三) 苯丙氨酸(Phenylalanine):参与消除肾及膀胱功能的损耗;
(四) 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;
(五) 苏氨酸(Threonine):有转变某些氨基酸达到平衡的功能;
(六) 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;
(七) 亮氨酸(Leucine ):作用平衡异亮氨酸;
(八) 缬氨酸(Viline):作用于黄体、乳腺及卵巢。
(九) 组氨酸(Hlstidine):作用于代谢的调节;
(十) 精氨酸(Argnine):促进伤口愈合,精子蛋白成分。
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。
氨基酸分类表
氨基酸分类表分为非极性疏水性氨基酸、极性中性氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸。
1、非极性疏水性氨基酸:甘、丙、缬、亮、异亮氨基酸、苯丙、脯氨酸(亚氨基酸)(7种)。
2、极性中性氨基酸:色氨酸、酪、丝、苏、半胱氨酸、蛋氨酸(甲硫氨基酸)、谷氨酰胺、天冬酰胺(8种)。
3、酸性氨基酸:谷、天冬氨酸(2种)。
4、碱性氨基酸:赖、精、组氨酸(3种)。
氨基酸是一种有机化合物,它的化学式是RCHNH2COOH,分子结构中包含碱性氨基和酸性氨基,它是构成动物蛋白质的基本成分。在营养学中氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
1、必需氨基酸:指人体自身不能够合成,或者合成速度极慢而不能满足人体需求的氨基酸。这种氨基酸只能通过食物中的蛋白质供给。常见的有赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸等。
2、非必需氨基酸:指人体可以自己在体内合成,不需要从外界直接获取的氨基酸。如甘氨酸和丙氨酸等。
氨基酸如今广泛运用于临床治疗中,一般用于配制复方氨基酸溶液或者药物。对于生命垂危的患者以及消化系统疾病导致无法正常进食的患者的抢救和营养支持具有很重要的作用。
二十种氨基酸的缩写记忆口诀是什么?
可以将20种常见氨基酸分为非极性脂肪族(7种)、非极性芳香族(3种)、极性不带电(5种)和极性带电(5种)。如果全取首字,则有甘丙脯缬亮异甲,苯酪色,丝苏半天谷,赖精组天谷。
①非极性、疏水性氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸。
②极性、中性氨基酸:色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺和苏氨酸。
③酸性的氨基酸:天冬氨酸和谷氨酸。
④碱性氨基酸:赖氨酸、精氨酸和组氨酸。
造成蛋白质分子结构多样性的原因
包括氨基酸的种类不同、氨基酸的数量成百上千和氨基酸的排列次序变化多端以及蛋白质的空间结构千差万别。蛋白质结构多样性的原因是肽链折叠方式的多种多样。构成氨基酸的种类、数量、排列方式不同,会有不同的肽链结构,基于肽链所形成的蛋白质结构也会有所不同。
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。
氨基酸分类
自然界的氨基酸比较多,人体需要的有20种。有些氨基酸人体可以自己合成,有些则不能自己合成,需要从外界吸收,不能合成的氨基酸属于必须氨基酸。人体需要的必须氨基酸有8种,包括异亮氨酸,亮氨酸,色氨酸,苏氨酸,苯丙氨酸,赖氨酸,蛋氨酸,缬氨酸,临床意义比较大的,主要是指这些必须氨基酸。另外根据氨基酸的结构,可以分为芳香族氨基酸和支链氨基酸1)非极性疏水性氨基酸:甘、丙、缬、亮、异亮氨基酸、苯丙、脯氨酸(亚氨基酸)(7种)。
(2)极性中性氨基酸:色氨酸、酪、丝、苏、半胱氨酸、蛋氨酸(甲硫氨基酸)、谷氨酰胺、天冬酰胺(8种)。
(3)酸性氨基酸:谷、天冬氨酸(2种)。
(4)碱性氨基酸:赖、精、组氨酸(3种)
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