Α-氨基酸

取自 食品百科全书

α-氨基酸是既含氨基又含酸性基团的有机化合物。生物体中绝大多数是带羧基的氨基酸。α氨基酸是蛋白质的主要组分，是生物体中最重要的氨基酸。在各种生物体中还普遍存在着结构和功能很不相同的游离氨基酸。

蛋白质中的氨基酸 结构 蛋白质的基本结构由20种氨基酸组成。都是由一个氨基、一个羧基、一个氢原子和一个侧链基团（R）连接在同一个碳原子上构成，这个碳原子叫α-碳原子。20种氨基酸有不同结构的R基团。 最简单的氨基酸是甘氨酸，它的侧链基团是氢原子。其他含有脂肪族侧链基团的有丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和脯氨酸。脯氨酸含有的不是氨基而是亚氨基，理应称之为亚氨基酸，它的侧链基团连接在α-碳原子，也连接在氨基上，形成四氢吡咯酸的环形结构。

含有侧链芳香族基团的有苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸；含有侧链脂肪族羟基的有丝氨酸和苏氨酸。

在中性环境带有正电荷的有赖氨酸和精氨酸两种碱性氨基酸；组氨酸虽有弱碱性侧链的咪唑基因，但是否带正电荷取决于它的周围环境。谷氨酸和天冬氨酸是两种酸性氨基酸，通常以谷氨酸盐和天冬氨酸盐形式存在；谷氨酸的单钠盐就是味精。这两种氨基酸的侧链羧基为酰氨所代替时各成为谷氨酰胺和天冬酰胺，它们是中性氨基酸，在蛋白质生物合成过程中，有它们自己的遗传密码，并不是从谷氨酸或天冬氨酸转变过来的。此外，还有带有硫原子的半胱氨酸和甲硫氨酸。前者有疏基，在蛋白质中能与另一个半胱氨酸的硫基氧化成二硫键。甲硫氨酸在生物体中含量甚少。

在蛋白质分子中，有不少氨基酸都经过酶的处理转变成它们的衍生物。如胶原中由脯氨酸变成的羟脯氨酸，肌球蛋白中由部分赖氨酸转变成的ε-N-甲基赖氨酸凝血酶,γ-羧基谷氨酸等等。已发现的转变大约有100多种。

必需氨基酸 植物能自己合成它所需的全部氨基酸。有些氨基酸动物自身不能合成而必须从食物中获得，缺乏这些氨基酸会导致营养不良。这类氨基酸称必需氨基酸。对人体来说，必须氨基酸包括：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸。有些氨基酸如精氨酸和组氨酸对成人是非必需的，但对婴儿必需在食物中加以补充，只是需注意适量。

α-氨基酸的立体结构 除甘氨酸外，α-氨基酸的α-碳原子上所连结的4个基团都不相同。此时4个基团的排列方式从三度空间看，有两种方式。这两种方式相互成镜子中的影子，而不可重叠，互成立体异构体，因此α-氨基酸有立体异构体存在。两种异构体分别称L型和D型。除甘氨酸无立体异构体外，存在于蛋白质中的氨基酸都是L型的。