生化与食化 1-1 氨基酸与多肽

1. 氨基酸的结构与分类

结构

• 氨基酸是蛋白质的基本组成单位，其分子结构由一个中心碳原子（α- 碳）连接四种基团构成：羧基（-COOH）、氨基（-NH₂）、氢原子和侧链（R 基团）。

• R 基团的性质决定了氨基酸的理化特性。

分类

• 根据侧链（R 基团）的理化性质分类：

  1. 非极性脂肪族氨基酸：包括异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、丙氨酸（Ala）、甘氨酸（Gly）、脯氨酸（Pro）、缬氨酸（Val）和甲硫氨酸（Met）。

  2. 极性中性氨基酸：包括谷氨酰胺（Gln）、半胱氨酸（Cys）、天冬酰胺（Asn）、丝氨酸（Ser）和苏氨酸（Thr）。

  3. 芳香族氨基酸：包括酪氨酸（Tyr）、色氨酸（Trp）和苯丙氨酸（Phe），在紫外光区（分别为 280nm、280nm、268nm）有特征吸收峰。

  4. 酸性氨基酸：包括天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）。

  5. 碱性氨基酸：包括赖氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）和组氨酸（His）。

• 根据营养性质分类：

  • 必需氨基酸：人体无法合成或合成不足，必须通过饮食摄入，包括缬氨酸（Val）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）、蛋氨酸（Met）、色氨酸（Trp）、苏氨酸（Thr）、赖氨酸（Lys）和组氨酸（His）。

  • 非必需氨基酸

必需氨基酸的记忆口诀：“写一两本单色书来组”（对应缬、异、亮、苯、蛋、色、苏、赖、组）。

2. 肽键与肽链

肽键

• 本质是酰胺键

• 肽键是通过脱水缩合反应，在一个氨基酸的羧基（-COOH）与另一个氨基酸的氨基（-NH₂）之间形成的共价键，也称酰胺键（-CO-NH-）。

• 肽键具有部分双键性质，表现为平面性和旋转受限。

• 蛋白酶通过水解肽键分解蛋白质。

• 肽单元：参与肽键的 6 个原子（位于一个肽平面上）

肽链

• 由多个氨基酸通过肽键连接形成的链状分子，即多肽。

• 蛋白质通常由一条或多条多肽链组成。

肽链的两个末端分别为 N 端（氨基端）和 C 端（羧基端），分别对应第一个氨基酸的氨基和最后一个氨基酸的羧基。

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