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α-氨基酸（無(wú)色結(jié)晶狀、可溶于水的化合物）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22

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α-氨基酸

無(wú)色結(jié)晶狀、可溶于水的化合物

α-氨基酸，是羧酸分子中的α碳原子上的氫原子被氨基取代而生成的化合物。一般為無(wú)色的結(jié)晶固體，熔點(diǎn)比相應(yīng)的羧酸或胺類都要高，一般在200 ℃ ~300 ℃，有些氨基酸在加熱至熔點(diǎn)溫度時(shí)便分解。除了甘氨酸外，其他的α-氨基酸都有旋光性。氨基酸一般易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。某些氨基酸具有鮮味，如味精的主要成分就是谷氨酸鈉鹽，也有些氨基酸無(wú)味或有苦味。

基本信息

中文名	α-氨基酸
外文名	α-amino acid
外觀	無(wú)色結(jié)晶
熔點(diǎn)	230℃
水溶性	可溶于水
羧基	（-COOH）

收起

結(jié)構(gòu)

α-氨基酸結(jié)構(gòu)

α-氨基酸的立體結(jié)構(gòu)除甘氨酸外，α-氨基酸的α-碳原子上所連結(jié)的4個(gè)基團(tuán)都不相同。此時(shí)4個(gè)基團(tuán)的排列方式從三度空間看，有兩種方式。這兩種方式相互成鏡子中的影子，而不可重疊，互成立體異構(gòu)體，因此α-氨基酸有立體異構(gòu)體存在。兩種異構(gòu)體分別稱L型和D型。除甘氨酸無(wú)立體異構(gòu)體外，存在于蛋白質(zhì)中的氨基酸都是L型的。

所有人體內(nèi)蛋白質(zhì)組成的氨基酸都是α-氨基酸，天然蛋白質(zhì)水解得到的都是α-氨基酸。

-COOH和-NH2連接在同一碳原子上。R…－C（β位）－C（α位）－COOH

蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)由20種氨基酸組成。都是由一個(gè)氨基、一個(gè)羧基、一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)（R）連接在同一個(gè)碳原子上構(gòu)成，這個(gè)碳原子叫α-碳原子。20種氨基酸有不同結(jié)構(gòu)的R基團(tuán)。

性質(zhì)

無(wú)色結(jié)晶，熔點(diǎn)約在230℃，可溶于水，不溶于乙醚。在蛋白質(zhì)分子中，有不少氨基酸都經(jīng)過(guò)酶的處理轉(zhuǎn)變成它們的衍生物。

如膠原中由脯氨酸變成的羥脯氨酸，肌球蛋白中由部分賴氨酸轉(zhuǎn)變成的ε-N-甲基賴氨酸，凝血酶原中的γ-羧基谷氨酸等等。已發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)變大約有100多種。

種類

最簡(jiǎn)單的氨基酸是甘氨酸，它的側(cè)鏈基團(tuán)是氫原子。

其他含有脂肪族側(cè)鏈基團(tuán)的有丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和脯氨酸。

脯氨酸含有的不是氨基而是亞氨基，理應(yīng)稱之為亞氨基酸，它的側(cè)鏈基團(tuán)連接在α-碳原子，也連接在氨基上，形成四氫吡咯酸的環(huán)形結(jié)構(gòu)。

含有側(cè)鏈芳香族基團(tuán)的有苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸；

含有側(cè)鏈脂肪族羥基的有絲氨酸和蘇氨酸。

在中性環(huán)境帶有正電荷的有賴氨酸和精氨酸兩種堿性氨基酸；

氨基酸分子

組氨酸雖有弱堿性側(cè)鏈的咪唑基因，但是否帶正電荷取決于它的周?chē)h(huán)境。谷氨酸和天冬氨酸是兩種酸性氨基酸，通常以谷氨酸鹽和天冬氨酸鹽形式存在；谷氨酸的單鈉鹽就是味精。這兩種氨基酸的側(cè)鏈羧基為酰氨所代替時(shí)各成為谷氨酰胺和天冬酰胺，它們是中性氨基酸，在蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程中，有它們自己的遺傳密碼，并不是從谷氨酸或天冬氨酸轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)的。

此外，還有帶有硫原子的半胱氨酸和甲硫氨酸。前者有巰基，在蛋白質(zhì)中能與另一個(gè)半胱氨酸的硫基氧化成二硫鍵。

甲硫氨酸在生物體中含量甚少。

攝取

植物能自己合成它所需的全部氨基酸

有些氨基酸動(dòng)物自身不能合成而必須從食物中獲得，缺乏這些氨基酸會(huì)導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不良。這類氨基酸稱必需氨基酸。對(duì)人體來(lái)說(shuō)，必需氨基酸包括：纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、賴氨酸和甲硫氨酸。

有些氨基酸如精氨酸和組氨酸對(duì)成人是非必需的，但對(duì)嬰兒使用時(shí)，必需在食物中加以補(bǔ)充，只是要注意適量。

關(guān)于氨基酸

氨基酸是既含氨基（－NH2）又含羧基（-COOH）的有機(jī)化合物。氨基酸中還含有氨基的氫與分子中的其他部分發(fā)生取代而形成亞胺的環(huán)狀化合物（亞氨基酸）。氨基與羧基結(jié)合在同一碳原子上的稱為α-氨基酸。天然得到的氨基酸大部分是α-氨基酸（R－CHNH2－COOH），α-氨基酸相互間失水形成肽鍵連接（見(jiàn)圖）的化合物為蛋白質(zhì)或肽。由于氨基從α順次向相鄰的碳原子移動(dòng)，因此被稱之為β-，γ－，δ-氨基酸等，但并不存在于蛋白質(zhì)中。在生物體內(nèi)這些氨基酸僅以游離狀態(tài)存在著（例如：β-丙氨酸，γ-氨基丁酸）。在各種生物體中還普遍存在著結(jié)構(gòu)和功能很不相同的游離氨基酸。氨基酸是本世紀(jì)初由費(fèi)歇爾等（E．Fisher etal．）闡明的。構(gòu)成一般蛋白質(zhì)的有23種（半胱氨酸和胱氨酸另計(jì)），立體構(gòu)型均屬L-型。這些氨基酸的簡(jiǎn)稱詳見(jiàn)“氨基酸合成”詞目中。

氨基酸根據(jù)氨基與羧基數(shù)分類為中性即一氨基一羧酸（如丙氨酸、亮氨酸等），酸性即一氨基二羧酸（如天冬氨酸、谷氨酸），堿性的即二氨基一羧酸（如賴氨酸）等。

此外還把含有芳香環(huán)、羥基、巰基的氨基酸分別分類為芳香族氨基酸（如酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸）、含羥基氨基酸（如絲氨酸、蘇氨酸）、含硫氨基酸（半胱氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸）。

在自然界中還發(fā)現(xiàn)許多非蛋白質(zhì)組成成分的氨基酸，在植物中主要是以游離的或γ-谷氨酰衍生物的形態(tài)存在。

天然產(chǎn)的氨基酸的結(jié)構(gòu)上都具有共同特點(diǎn)：即在羧基鄰位α—碳原子上有一個(gè)氨基，因此稱α—氨基酸。

天然蛋白質(zhì)是由不同的α—氨基酸，通過(guò)肽鍵結(jié)合而成的復(fù)雜高分子化合物，結(jié)構(gòu)和組成十分復(fù)雜。

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