氨基酸的結(jié)構(gòu)與功能

1、氨基酸的結(jié)構(gòu)與功能氨基酸的氨基酸的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)和肽的組成單位通過(guò)共價(jià)鍵（肽鍵）相連蛋白質(zhì)氨基酸和非蛋白質(zhì)氨基酸 20種常見(jiàn)的蛋白質(zhì)氨基酸+2種不常見(jiàn)的蛋白質(zhì)氨基酸 相同的結(jié)構(gòu)通式差別在側(cè)鏈基團(tuán)（R基團(tuán)）所有的生物體都含有20種常見(jiàn)的蛋白質(zhì)氨基酸2種不常見(jiàn)的蛋白質(zhì)氨基酸：含硒半胱氨酸（第21種）和吡咯賴氨酸（第22種）蛋白質(zhì)的不同結(jié)構(gòu)與功能與氨基酸序列有關(guān)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式氨基酸的結(jié)構(gòu)通式不同的側(cè)鏈基團(tuán)不同的理化性質(zhì)氨基酸的分類 脂肪族 芳香族 含硫族 極性/不帶電荷 堿性/酸性疏水：非極性疏水：非極性R基團(tuán)基團(tuán) 親水：極性的親水：極性的R基團(tuán)基團(tuán)（電中性、帶負(fù)電荷、（電中性、帶負(fù)電

2、荷、帶正電荷）帶正電荷）親水氨基酸親水氨基酸VS疏水氨基酸疏水氨基酸極性氨基酸或親水氨基酸的R基團(tuán)為極性，對(duì)水分子具有一定的親和性，一般能和水分子之間形成氫鍵。它們包括Ser、Thr、Tyr、Cys、Sec、Asn、Gln、Asp、Glu、Pyl、Arg、Lys、His；非極性氨基酸或疏水氨基酸的R基團(tuán)呈非極性，對(duì)水分子的親和性不高或者極低，但對(duì)脂溶性物質(zhì)的親和性較高。屬于疏水氨基酸的有Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Pro、Met、Phe和Trp。含硒半胱氨酸只存在于含硒蛋白之中，而吡咯賴氨酸僅存在于一些真細(xì)菌和古細(xì)菌體內(nèi)，作為與產(chǎn)甲烷代謝有關(guān)的某些酶的組分。必需氨基酸VS非必需氨基

3、酸必需氨基酸是指人體必不可少，而機(jī)體內(nèi)又不能合成、必須從食物中補(bǔ)充的氨基酸。如果飲食中經(jīng)常缺少它們，就會(huì)影響健康。必需氨基酸共有10種：Lys、Trp、Phe、Met、Thr、Ile、Leu、Val、Arg和His。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酸。-Tip MTV Hall余下的氨基酸則屬于非必需氨基酸，動(dòng)物體自身可以進(jìn)行有效的合成，它們包括：Ala，Asn、Asp、Gln、Glu、Pro、Ser、Cys、Tyr和Gly。笨（苯丙氨酸）蛋（蛋氨酸）精（精氨酸）來(lái)笨（苯丙氨酸）蛋（蛋氨酸）精（精氨酸）來(lái)（賴氨酸）宿（蘇氨酸）舍（

4、色氨酸）?。ńM氨（賴氨酸）宿（蘇氨酸）舍（色氨酸）?。ńM氨酸）亮（亮氨酸）涼（異亮氨酸）鞋（纈氨酸）酸）亮（亮氨酸）涼（異亮氨酸）鞋（纈氨酸） 中文名稱中文名稱英文全名英文全名三字母縮寫(xiě)三字母縮寫(xiě)單字母縮寫(xiě)單字母縮寫(xiě)丙氨酸丙氨酸AlanineAlaA精氨酸精氨酸ArginineArgR天冬酰胺天冬酰胺AsparagineAsnN天冬氨酸天冬氨酸Aspartic acidAspD半胱氨酸半胱氨酸CysteineCysC谷氨酰胺谷氨酰胺GlutamineGlnQ谷氨酸谷氨酸Glutamic acidGluE甘氨酸甘氨酸GlycineGlyG組氨酸組氨酸HistidineHisH異亮氨酸異亮氨酸Is

5、oleucineIleI亮氨酸亮氨酸LeucineLeuL賴氨酸賴氨酸LysineLysK甲硫氨酸（蛋氨酸）甲硫氨酸（蛋氨酸）MethionineMetM苯丙氨酸苯丙氨酸PhenylalaninePheF脯氨酸脯氨酸ProlineProP絲氨酸絲氨酸SerineSerS蘇氨酸蘇氨酸ThreonineThrT色氨酸色氨酸TryptophanTrpW酪氨酸酪氨酸TyrosineTyrY纈氨酸纈氨酸ValineValV含硒半胱氨酸含硒半胱氨酸SelenocysteineSecU吡咯賴氨酸吡咯賴氨酸PyrrolysinePyl？天冬氨酸天冬氨酸/天冬酰胺天冬酰胺Asparagine/aspartic

6、acidAsxB谷氨酸谷氨酸/谷氨酰胺谷氨酰胺Glutamine/glutamic acidGlxZ氨基酸的名稱和縮寫(xiě)非蛋白質(zhì)氨基酸 這些氨基酸通常以游離的形式存在，具有特殊的生理功能或者作為代謝的中間物和某些物質(zhì)的前體，它們并不能參入到多肽和蛋白質(zhì)分子之中。例如在動(dòng)物體內(nèi)充當(dāng)神經(jīng)遞質(zhì)的-氨基丁酸（Gamma-aminobutyric acid，GABA）、作為維生素泛酸（pantothenic acid）組分的-丙氨酸和參與尿素循環(huán)的鳥(niǎo)氨酸（ornithine）和瓜氨酸（citrulline）。氨基酸的性質(zhì)縮合手性（Gly除外）酸堿解離性質(zhì)與兩性離子R基團(tuán)的結(jié)構(gòu)變化和化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)氨基酸的縮合

7、反應(yīng)與肽D型氨基酸與L型氨基酸22種蛋白質(zhì)氨基酸分子中，除了甘氨酸，均至少含有一個(gè)不對(duì)稱碳原子（Thr和Ile有兩個(gè)手性碳），因此除甘氨酸以外的21種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸都具有手性性質(zhì)。如果以L型甘油醛為參照物，具有不對(duì)稱碳原子的氨基酸就有D型和L型兩種對(duì)映異構(gòu)體。實(shí)驗(yàn)證明，蛋白質(zhì)分子中的不對(duì)稱氨基酸都是L型。D型氨基酸僅存在于一些特殊的抗菌肽和某些細(xì)菌的細(xì)胞壁成分之中，它們不能參入到在核糖體上合成的多肽或蛋白質(zhì)分子之中。氨基酸的D型和L型與氨基酸的旋光方向沒(méi)有必然的聯(lián)系。由于氨基酸既含有堿性的氨基又含有酸性的羧基，因此氨基酸具有特殊的解離性質(zhì)，但氨基算的堿性和酸性分別弱于單純的胺和羧酸。一個(gè)氨基酸分子

8、內(nèi)部的酸堿反應(yīng)使氨基酸能同時(shí)帶有正負(fù)兩種電荷，以這種形式存在的離子被稱為兼性離子（zwitterions）或兩性離子。特殊的酸堿性質(zhì)與等電點(diǎn)對(duì)于任何一種氨基酸來(lái)說(shuō)，總存在一定的pH值，使其凈電荷為零，這時(shí)的pH值被稱為等電點(diǎn)。pI是一個(gè)氨基酸的特征常數(shù)。在等電點(diǎn)pH時(shí)，氨基酸在電場(chǎng)中，不向兩極移動(dòng)，并且絕大多數(shù)處于兼性離子狀態(tài)，少數(shù)可能解離成陽(yáng)離子和陰離子，但解離成陰、陽(yáng)離子的趨勢(shì)和數(shù)目相等。等電點(diǎn)（pI)反應(yīng)類型反應(yīng)試劑主要反應(yīng)產(chǎn)物用途氨基參與的反應(yīng) HNO2甲醛?；噭┢S氧酰氯、叔丁氧酰氯、對(duì)甲苯磺酰氯、丹磺酰氯等2,4二硝基氟苯(DNFB)苯異硫氰酸酯（PITC）氨基酸氧化酶、轉(zhuǎn)氨酶等羥

9、酸，N2二羥甲基氨基酸酰化氨基酸DNP-氨基酸PTC-氨基酸，PTH-氨基酸酮酸等Van Slyke定氮氨基酸滴定肽的人工合成氨基的保護(hù)；丹磺酰氯可用于N-端氨基酸的標(biāo)記和微量氨基酸的定量。多肽和蛋白質(zhì)N-端氨基酸的鑒定（Edman降解）細(xì)胞內(nèi)氨基酸的代謝羧基參與的反應(yīng) 堿醇tRNA、氨酰tRNA合成酶、ATP等脫羧酶氨基酸鹽氨基酸酯氨酰tRNA胺氨基酸羧基的保護(hù)和活化蛋白質(zhì)的生物合成氨基酸的代謝氨基和羧基同時(shí)參與的反應(yīng)茚三酮肽酰轉(zhuǎn)移酶等紫色物質(zhì)Pro為黃色物質(zhì) 肽氨基酸的定性和定量多肽和蛋白質(zhì)的生物合成氨基酸的主要反應(yīng)氨基酸的主要反應(yīng)所有氨基酸及具有游離-氨基的肽與茚三酮反應(yīng)都產(chǎn)生藍(lán)紫色物質(zhì)，只有脯氨酸和羥脯氨酸與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生黃色物質(zhì)。側(cè)鏈基團(tuán)反應(yīng)試劑產(chǎn)物用途Arg的胍基-萘酚、次溴酸鈉坂口試劑桃紅色物鑒定ArgMet的-S-CH3H2O2過(guò)氧化物抑制某些蛋白質(zhì)的活性Cys的-SH碘代乙酸、過(guò)甲酸乙酸硫基、磺基肽鏈拆分His的咪唑基重氮苯磺酸Pauly試劑櫻紅色物鑒定Hi