羟脯氨酸

氨基酸分类

一、总表

中文名称英文名称符号与缩写分子量侧链结构类型

丙氨酸AlanineA或AlaCH3-脂肪族类

精氨酸ArginineR或ArgHN=CNH2-NH-CH23-碱性氨基酸类

天冬酰胺AsparagineN或AsnH2N-CO-CH2-酰胺类

天冬氨酸AsparticacidD或AspHOOC-CH2-酸性氨基酸类

半胱氨酸CysteineC或CysHS-CH2-含硫类

谷氨酰胺GlutamineQ或GlnH2N-CO-CH22-酰胺类

谷氨酸GlutamicacidE或GluHOOC-CH22-酸性氨基酸类

甘氨酸GlycineG或GlyH-脂肪族类

组氨酸HistidineH或HisN=CH-NH-CH=C-CH2-|__________|碱性氨基酸类

异亮氨酸IsoleucineI或IleCH3-CH2-CHCH3-脂肪族类

亮氨酸LeucineL或LeuCH32-CH-CH2-脂肪族类

赖氨酸LysineK或LysH2N-CH24-碱性氨基酸类

蛋氨酸MethionineM或MetCH3-S-CH22-含硫类

苯丙氨酸PhenylalanineF或PhePhenyl-CH2-芳香族类

脯氨酸ProlineP或Pro-N-CH23-CH-|_________|亚氨基酸

丝氨酸SerineS或SerHO-CH2-羟基类

苏氨酸ThreonineT或ThrCH3-CHOH-羟基类

色氨酸TryptophanW或TrpPhenyl-NH-CH=C-CH2-|___________|芳香族类

酪氨酸TyrosineY或Tyr4-OH-Phenyl-CH2-芳香族类

缬氨酸ValineV或ValCH3-CHCH2-脂肪族类

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：

类别氨基酸

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

酸性氨基酸天冬氨酸、谷氨酸

碱性氨基酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸

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：

类别氨基酸

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

类别氨基酸

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esntialaminoacid：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nonesntialaminoacid：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～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