構(gòu)成蛋白質(zhì)的酸性氨基酸有哪些?堿性氨基酸有哪些?
α–氨基酸天然的氨基酸現(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有300多種,其中人體所需的氨基酸約有22種,分非必需氨基酸和必需氨基酸(人體無法自身合成)。另有酸性、堿性、中性、雜環(huán)分類,是根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)分類的。
1、必需氨基酸(essential amino acid): 指人體(或其它脊椎動(dòng)物)不能合成或合成速度遠(yuǎn)不適應(yīng)機(jī)體的需要,必需由食物蛋白供給,這些氨基酸稱為必需氨基酸。共有8種其作用分別是:
①賴氨酸(Lysine ):促進(jìn)大腦發(fā)育,是肝及膽的組成成分,能促進(jìn)脂肪代謝,調(diào)節(jié)松果腺、乳腺、黃體及卵巢,防止細(xì)胞退化;
②色氨酸(Tryptophane):促進(jìn)胃液及胰液的產(chǎn)生;
③苯丙氨酸(Phenylalanine):參與消除腎及膀胱功能的損耗;
④蛋氨酸(又叫甲硫氨酸)(Methionine);參與組成血紅蛋白、組織與血清,有促進(jìn)脾臟、胰臟及淋巴的功能;
⑤蘇氨酸(Threonine):有轉(zhuǎn)變某些氨基酸達(dá)到平衡的功能;
⑥異亮氨酸(Isoleucine ):參與胸腺、脾臟及腦下腺的調(diào)節(jié)以及代謝;腦下腺屬總司令部作用于甲狀腺、性腺;
⑦亮氨酸(Leucine ):作用平衡異亮氨酸;
⑧纈氨酸(Viline):作用于黃體、乳腺及卵巢。
其理化特性大致有:
1)都是無色結(jié)晶。熔點(diǎn)約在230°C以上,大多沒有確切的熔點(diǎn),熔融時(shí)分解并放出CO2;都能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中,除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲狀腺素外,均溶于水;除脯氨酸和羥脯氨酸外,均難溶于乙醇和乙醚。
2)有堿性[二元氨基一元羧酸,例如賴氨酸(lysine)];酸性[一元氨基二元羧酸,例如谷氨酸(Glutamic acid)];中性[一元氨基一元羧酸,例如丙氨酸(Alanine)]三種類型。大多數(shù)氨基酸都呈顯不同程度的酸性或堿性,呈顯中性的較少。所以既能與酸結(jié)合成鹽,也能與堿結(jié)合成鹽。
3)由于有不對(duì)稱的碳原子,呈旋光性。同時(shí)由于空間的排列位置不同,又有兩種構(gòu)型:D型和L型,組成蛋白質(zhì)的氨基酸,都屬L型。 由于以前氨基酸來源于蛋白質(zhì)水解(現(xiàn)在大多為人工合成),而蛋白質(zhì)水解所得的氨基酸均為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較小,大都用于有機(jī)合成、石油化工、醫(yī)療等方面。氨基酸及其 衍生物品種很多,大多性質(zhì)穩(wěn)定,要避光、干燥貯存。
2、非必需氨基酸(nonessential amino acid):指人(或其它脊椎動(dòng)物)自己能由簡(jiǎn)單的前體合成,不需要從食物中獲得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。
氨基酸單字母簡(jiǎn)寫和性質(zhì)列表:
縮寫 全名 中文譯名 支鏈 分子量 等電點(diǎn) 解離常數(shù)(羧基) 解離常數(shù)(胺基) pKr(R)
G Gly Glycine 甘氨酸 親水性 75.07 6.06 2.35 9.78
A Ala Alanine 丙氨酸 疏水性 89.09 6.11 2.35 9.87
V Val Valine 纈氨酸 疏水性 117.15 6.00 2.39 9.74
L Leu Leucine 亮氨酸 疏水性 131.17 6.01 2.33 9.74
I Ile Isoleucine 異亮氨酸 疏水性 131.17 6.05 2.32 9.76
F Phe Phenylalanine 苯丙氨酸 疏水性 165.19 5.49 2.20 9.31
W Trp Tryptophan 色氨酸 疏水性 204.23 5.89 2.46 9.41
Y Tyr Tyrosine 酪氨酸 親水性 181.19 5.64 2.20 9.21 10.46
D Asp Aspartic acid 天冬氨酸 酸性 133.10 2.85 1.99 9.90 3.90
H His Histidine 組氨酸 堿性 155.16 7.60 1.80 9.33 6.04
N Asn Asparagine 天冬酰胺 親水性 132.12 5.41 2.14 8.72
E Glu Glutamic acid 谷氨酸 酸性 147.13 3.15 2.10 9.47 4.07
K Lys Lysine 賴氨酸 堿性 146.19 9.60 2.16 9.06 10.54
Q Gln Glutamine 谷氨酰胺 親水性 146.15 5.65 2.17 9.13
M Met Methionine 甲硫氨酸 疏水性 149.21 5.74 2.13 9.28
R Arg Arginine 精氨酸 堿性 174.20 10.76 1.82 8.99 12.48
S Ser Serine 絲氨酸 親水性 105.09 5.68 2.19 9.21
T Thr Threonine 蘇氨酸 親水性 119.12 5.60 2.09 9.10
C Cys Cysteine 半胱氨酸 親水性 121.16 5.05 1.92 10.70 8.37
P Pro Proline 脯氨酸 疏水性 115.13 6.30 1.95 10.64
堿性氨基酸和酸性氨基酸的有哪些
堿性氨基酸(精氨酸、賴氨酸、組氨酸) 即水解生成的氫氧根負(fù)離子多于氫正離子的氨基酸,其特點(diǎn)是側(cè)鏈常含有可質(zhì)子化的堿性化學(xué)基團(tuán),分別是胍基、氨基、咪唑基。酸性氨基酸:天冬氨酸、谷氨酸。
通常根據(jù)氨基酸分子中所含氨基(一NH2)和羧基(-COOH)的數(shù)目,將其分為中性、酸性和堿性氨基酸三類,各類氨基酸的組成和性質(zhì)有截然不同之處。
中性氨基酸含1個(gè)氨基和1個(gè)羧基,等電點(diǎn)pI一般在6.2-6.8之間;酸性氨基酸含1個(gè)氨基和2個(gè)羧基, 等電點(diǎn)約在2.8-3.2之間;堿性氨基酸則含有2個(gè)氨基和1個(gè)羧基,等電點(diǎn)約在9.7-10.7之間。
擴(kuò)展資料
堿性氨基酸在醫(yī)藥上具有重要的價(jià)值,賴氨酸可以治療營(yíng)養(yǎng)缺乏癥、發(fā)育不全及氮平衡失調(diào)癥,是重要的食品及飼料強(qiáng)化劑,特別適于兒童食品的制造。精氨酸與脫氧膽酸制成的復(fù)合制劑(明諾芬)是主治梅毒、病毒性黃疸等病的有效藥物。
精氨酸在人體內(nèi)參與鳥氨酸循環(huán),促進(jìn)尿素的形成,使人體內(nèi)產(chǎn)生的氨經(jīng)鳥氨酸循環(huán)轉(zhuǎn)變成無毒的尿素,由尿中排出,從而降低血氨濃度。本品有較高濃度的氫離子,有助于糾正肝性腦病時(shí)的酸堿平衡。與組氨酸,賴氨酸共同為堿性氨基酸。
參考資料來源:百度百科-堿性氨基酸
參考資料來源:百度百科-酸性氨基酸
參考資料來源:百度百科-精氨酸
人體必須八種氨基酸
氨基酸不只是八種
參考資料:
氨基酸的生理功能
氨基酸通過肽鍵連接起來成為肽與蛋白質(zhì)。氨基酸、肽與蛋白質(zhì)均是有機(jī)生命體組織細(xì)胞的基本組成成分,對(duì)生命活動(dòng)發(fā)揮著舉足輕重的作用。
某些氨基酸除可形成蛋白質(zhì)外,還參與一些特殊的代謝反應(yīng),表現(xiàn)出某些重要特性。
(1) 賴氨酸
賴氨酸為堿性必需氨基酸。由于谷物食品中的賴氨酸含量甚低,且在加工過程中易被破壞而缺乏,故稱為第一限制性氨基酸。
賴氨酸可以調(diào)節(jié)人體代謝平衡。賴氨酸為合成肉堿提供結(jié)構(gòu)組分,而肉堿會(huì)促使細(xì)胞中脂肪酸的合成。往食物中添加少量的賴氨酸,可以刺激胃蛋白酶與胃酸的分泌,提高胃液分泌功效,起到增進(jìn)食欲、促進(jìn)幼兒生長(zhǎng)與發(fā)育的作用。賴氨酸還能提高鈣的吸收及其在體內(nèi)的積累,加速骨骼生長(zhǎng)。如缺乏賴氨酸,會(huì)造成胃液分沁不足而出現(xiàn)厭食、營(yíng)養(yǎng)性貧血,致使中樞神經(jīng)受阻、發(fā)育不良。
賴氨酸在醫(yī)藥上還可作為利尿劑的輔助藥物,治療因血中氯化物減少而引起的鉛中毒現(xiàn)象,還可與酸性藥物(如水楊酸等)生成鹽來減輕不良反應(yīng),與蛋氨酸合用則可抑制重癥高血壓病。
單純性皰疹病毒是引起唇皰疹、熱病性皰疹與生殖器皰疹的原因,而其近屬帶狀皰疹病毒是水痘、帶狀皰疹和傳染性單核細(xì)胞增生癥的致病者。印第安波波利斯Lilly研究室在1979年發(fā)表的研究表明,補(bǔ)充賴氨酸能加速皰疹感染的康復(fù)并抑制其復(fù)發(fā)。
長(zhǎng)期服用賴氨酸可拮抗另一個(gè)氨基酸――精氨酸,而精氨酸能促進(jìn)皰疹病毒的生長(zhǎng)。
(2) 蛋氨酸
蛋氨酸是含硫必需氨基酸,與生物體內(nèi)各種含硫化合物的代謝密切相關(guān)。當(dāng)缺乏蛋氨酸時(shí),會(huì)引起食欲減退、生長(zhǎng)減緩或不增加體重、腎臟腫大和肝臟鐵堆積等現(xiàn)象,最后導(dǎo)致肝壞死或纖維化。
蛋氨酸還可利用其所帶的甲基,對(duì)有毒物或藥物進(jìn)行甲基化而起到解毒的作用。因此,蛋氨酸可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝臟疾病,也可用于緩解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物質(zhì)的毒性反應(yīng)。
(3) 色氨酸
色氨酸可轉(zhuǎn)化生成人體大腦中的一種重要神經(jīng)傳遞物質(zhì)――5–羥色胺,而5–羥色胺有中和腎上腺素與去甲腎上腺素的作用,并可改善睡眠的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)動(dòng)物大腦中的5–羥色胺含量降低時(shí),表現(xiàn)出異常的行為,出現(xiàn)神經(jīng)錯(cuò)亂的幻覺以及失眠等。此外,5–羥色胺有很強(qiáng)的血管收縮作用,可存在于許多組織,包括血小板和腸粘膜細(xì)胞中,受傷后的機(jī)體會(huì)通過釋放5–羥色胺來止血。醫(yī)藥上常將色氨酸用作抗悶劑、抗痙攣劑、胃分泌調(diào)節(jié)劑、胃粘膜保護(hù)劑和強(qiáng)抗昏迷劑等。
(4) 纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸
纈氨酸、亮氨酸與異亮氨酸均屬支鏈氨基酸,同時(shí)都是必需氨基酸。當(dāng)纈氨酸不足時(shí),大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能會(huì)發(fā)生紊亂,共濟(jì)失調(diào)而出現(xiàn)四肢震顫。通過解剖切片腦組織,發(fā)現(xiàn)有紅核細(xì)胞變性現(xiàn)象,晚期肝硬化病人因肝功能損害,易形成高胰島素血癥,致使血中支鏈氨基酸減少,支鏈氨基酸和芳香族氨基酸的比值由正常人的3.0~3.5降至1.0~1.5,故常用纈氨酸等支鏈氨基酸的注射液治療肝功能衰竭等疾病。此外,它也可作為加快創(chuàng)傷愈合的治療劑。
亮氨酸可用于診斷和治療小兒的突發(fā)性高血糖癥,也可用作頭暈治療劑及營(yíng)養(yǎng)滋補(bǔ)劑。異亮氨酸能治療神經(jīng)障礙、食欲減退和貧血,在肌肉蛋白質(zhì)代謝中也極為重要。
蘇氨酸是必需氨基酸之一,參與脂肪代謝,缺乏蘇氨酸時(shí)出現(xiàn)肝脂肪病變。
(5) 天冬氨酸、天冬酰胺
天冬氨酸通過脫氨生成草酰乙酸而促進(jìn)三羧酸循環(huán),故是三羧酸循環(huán)中的重要成分。天冬氨酸也與鳥氨酸循環(huán)密切相關(guān),擔(dān)負(fù)著使血液中的氨轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩嘏判钩鋈サ牟糠止ぷ鳌M瑫r(shí),天冬氨酸還是合成乳清酸等核酸前體物質(zhì)的原料。
通常將天冬氨酸制成鈣、鎂、鉀或鐵等的鹽類后使用。因?yàn)檫@些金屬在與天冬氨酸結(jié)合后,能通過主動(dòng)運(yùn)輸途徑透過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。天冬氨酸鉀鹽與鎂鹽的混合物,主要用于消除疲勞,臨床上用來治療心臟病、肝病、糖尿病等疾病。天冬氨酸鉀鹽可用于治療低鉀癥,鐵鹽可治療貧血。
不同癌細(xì)胞的增殖需要消耗大量某種特定的氨基酸。尋找這種氨基酸的類似物――代謝拮抗劑,被認(rèn)為是治療癌癥的一種有效手段。天冬酰胺酶能阻止需要天冬酰胺的癌細(xì)胞(白血病)的增殖。天冬酰胺的類似物S–氨甲酰基–半胱氨酸經(jīng)動(dòng)物試驗(yàn)對(duì)抗白血病有明顯的效果。目前已試制的氨基酸類抗癌物有10多種,如N–乙酰–L–苯丙氨酸、N–乙酰–L–纈氨酸等,其中有的對(duì)癌細(xì)胞的抑制率可高達(dá)95%以上。
(6) 胱氨酸、半胱氨酸
胱氨酸及半胱氨酸是含硫的非必需氨基酸,可降低人體對(duì)蛋氨酸的需要量。胱氨酸是形成皮膚不可缺少的物質(zhì),能加速燒傷傷口的康復(fù)及放射性損傷的化學(xué)保護(hù),刺激紅、白細(xì)胞的增加。
半胱氨酸所帶的巰基(-SH)具有許多生理作用,可緩解有毒物或有毒藥物(酚、苯、萘、氰離子)的中毒程度,對(duì)放射線也有防治效果。半胱氨酸的衍生物N–乙酰–L–半胱氨酸,由于巰基的作用,具有降低粘度的效果,可作為粘液溶解劑,用于防治支氣管炎等咳痰的排出困難。此外,半胱氨酸能促進(jìn)毛發(fā)的生長(zhǎng),可用于治療禿發(fā)癥。其他衍生物,如L–半胱氨酸甲酯鹽酸鹽可用于治療支氣管炎、鼻粘膜滲出性發(fā)炎等。
(7) 甘氨酸
甘氨酸是最簡(jiǎn)單的氨基酸,它可由絲氨酸失去一個(gè)碳而生成。甘氨酸參與嘌呤類、卟啉類、肌酸和乙醛酸的合成,乙醛酸因其氧化產(chǎn)生草酸而促使遺傳病草酸尿的發(fā)生。此外,甘氨酸可與種類繁多的物質(zhì)結(jié)合,使之由膽汁或尿中排出。此外,甘氨酸可提供非必需氨基酸的氮源,改進(jìn)氨基酸注射液在體內(nèi)的耐受性。將甘氨酸與谷氨酸、丙氨酸一起使用,對(duì)防治前列腺肥大并發(fā)癥、排尿障礙、頻尿、殘尿等癥狀頗有效果。
(8) 組氨酸
組氨酸對(duì)成人為非必需氨酸,但對(duì)幼兒卻為必需氨基酸。在慢性尿毒癥患者的膳食中添加少量的組氨酸,氨基酸結(jié)合進(jìn)入血紅蛋白的速度增加,腎原性貧血減輕,所以組氨酸也是尿毒癥患者的必需氨基酸。
組氨酸的咪唑基能與Fe2+或其他金屬離子形成配位化合物,促進(jìn)鐵的吸收,因而可用于防治貧血。組氨酸能降低胃液酸度,緩和胃腸手術(shù)的疼痛,減輕妊娠期嘔吐及胃部灼熱感,抑制由植物神經(jīng)緊張而引起的消化道潰爛,對(duì)過敏性疾病,如哮喘等也有功效。此外,組氨酸可擴(kuò)張血管,降低血壓,臨床上用于心絞痛、心功能不全等疾病的治療。類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者血中組氨酸含量顯著減少,使用組氨酸后發(fā)現(xiàn)其握力、走路與血沉等指標(biāo)均有好轉(zhuǎn)。
在組氨酸脫羧酶的作用下,組氨酸脫羧形成組胺。組胺具有很強(qiáng)的血管舒張作用,并與多種變態(tài)反應(yīng)及發(fā)炎有關(guān)。此外,組胺會(huì)刺激胃蛋白酶與胃酸。
(9) 谷氨酸
谷氨酸、天冬氨酸具有興奮性遞質(zhì)作用,它們是哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中含量最高的氨基酸,其興奮作用僅限于中樞。當(dāng)谷氨酸含量達(dá)9%時(shí),只要增加10–15mol的谷氨酸就可對(duì)皮層神經(jīng)元產(chǎn)生興奮性影響。因此,谷氨酸對(duì)改進(jìn)和維持腦功能必不可少。
谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫羧酶的脫羧作用而形成γ–氨基丁酸,后者是存在于腦組織中的一種具有抑制中樞神經(jīng)興奮作用的物質(zhì),當(dāng)γ–氨基丁酸含量降低時(shí),會(huì)影響細(xì)胞代謝與細(xì)胞功能。
谷氨酸的多種衍生物,如二甲基氨乙醇乙酰谷氨酸,臨床上用于治療因大腦血管障礙而引起的運(yùn)動(dòng)障礙、記憶障礙和腦炎等。γ–氨基丁酸對(duì)記憶障礙、言語障礙、麻痹和高血壓等有效,γ–氨基β–羥基丁酸對(duì)局部麻痹、記憶障礙、言語障礙、本能性腎性高血壓、羊癲瘋和精神發(fā)育遲緩等有效。
谷氨酸與天冬氨酸一樣,也與三羧酸循環(huán)有密切的關(guān)系,可用于治療肝昏迷等癥。谷氨酸的酰胺衍生物――谷氨酰胺,對(duì)胃潰瘍有明顯的效果,其原因是谷氨酰胺的氨基轉(zhuǎn)移到葡萄糖上,生成消化器粘膜上皮組織粘蛋白的組成成分葡萄糖胺。
(10) 絲氨酸、丙氨酸與脯氨酸
絲氨酸是合成嘌呤、胸腺嘧淀與膽堿的前體,丙氨酸對(duì)體內(nèi)蛋白質(zhì)合成過程起重要作用,它在體內(nèi)代謝時(shí)通過脫氨生成酮酸,按照葡萄糖代謝途徑生成糖。脯氨酸分子中吡咯環(huán)在結(jié)構(gòu)上與血紅蛋白密切相關(guān)。羥脯氨酸是膠原的組成成分之一。體內(nèi)脯氨酸、羥脯氨酸濃度不平衡會(huì)造成牙齒、骨骼中的軟骨及韌帶組織的韌性減弱。脯氨酸衍生物和利尿劑配合,具有抗高血壓作用。
牛 磺 酸
牛磺酸是牛黃的組成成分。
牛磺酸普遍存在于動(dòng)物乳汁、腦與心臟中,在肌肉中含量最高,以游離形式存在,不參與蛋白質(zhì)代謝。植物中僅存在藻類,高等植物中尚未發(fā)現(xiàn)。體內(nèi)牛磺酸是由半胱氨酸代謝而來的。
牛磺酸的缺乏會(huì)影響到生長(zhǎng)、視力、心臟與腦的正常生長(zhǎng)。
被細(xì)菌感染的病人,由于細(xì)菌的大量繁殖消耗了體內(nèi)的牛磺酸,也會(huì)形成牛磺酸缺乏,發(fā)生眼底視網(wǎng)膜電流圖的變化,而補(bǔ)充牛磺酸后會(huì)使眼底的病變好轉(zhuǎn)由于人類只能有限地合成牛磺酸,因此膳食中的牛磺酸就顯得非常重要。
奶制品中牛磺酸的含量很低。禽類中,黑色禽肉的牛磺酸含量要比白色肉的高。海產(chǎn)品與禽、畜類比較,以海產(chǎn)品中的牛磺酸含量最高,如牡蠣、蛤蜊與淡菜中牛磺酸可高達(dá)400mg/100g以上,同時(shí)加熱烹調(diào)對(duì)其牛磺酸的含量沒有什么影響。日常的各種食物,包括谷物、水果和蔬菜等,都不含牛磺酸。
精 氨 酸
(一) 精氨酸是鳥氨酸循環(huán)中的一個(gè)組成成分,具有極其重要的生理功能。多吃精氨酸,可以增加肝臟中精氨酸酶的活性,有助于將血液中的氨轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩囟判钩鋈ァK裕彼釋?duì)高氨血癥、肝臟機(jī)能障礙等疾病頗有效果。
精氨酸是一種雙基氨基酸,對(duì)成人來說雖然不是必需氨基酸,但在有些情況如機(jī)體發(fā)育不成熟或在嚴(yán)重應(yīng)激條件下,如果缺乏精氨酸,機(jī)體便不能維持正氮平衡與正常的生理功能。病人若缺乏精氨酸會(huì)導(dǎo)致血氨過高,甚至昏迷。嬰兒若先天性缺乏尿素循環(huán)的某些酶,精氨酸對(duì)其也是必需的,否則不能維持其正常的生長(zhǎng)與發(fā)育。
精氨酸的重要代謝功能是促進(jìn)傷口的愈合作用,它可促進(jìn)膠原組織的合成,故能修復(fù)傷口。在傷口分泌液中可觀察到精氨酸酶活性的升高,這也表明傷口附近的精氨酸需要量大增。精氨酸能促進(jìn)傷口周圍的微循環(huán)而促使傷口早日痊愈。
精氨酸的免疫調(diào)節(jié)功能,可防止胸腺的退化(尤其是受傷后的退化),補(bǔ)充精氨酸能增加胸腺的重量,促進(jìn)胸腺中淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)。
補(bǔ)充精氨酸還能減少患腫瘤動(dòng)物的體積,降低腫瘤的轉(zhuǎn)移率,提高動(dòng)物的活存時(shí)間與存活率。
在免疫系統(tǒng)中,除淋巴細(xì)胞外,吞噬細(xì)胞的活力也與精氨酸有關(guān)。加入精氨酸后,可活化其酶系統(tǒng),使之更能殺死腫瘤細(xì)胞或細(xì)菌等靶細(xì)胞。
鄭建仙博士,華南理工大學(xué)教授
氨基酸與人類健康
氨基酸是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)并同生命活動(dòng)有關(guān)的最基本的物質(zhì),是在生物體內(nèi)構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的基本單位,與生物的生命活動(dòng)有著密切的關(guān)系。它在抗體內(nèi)具有特殊的生理功能,是生物體內(nèi)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分之一。
一、構(gòu)成人體的基本物質(zhì),是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)
1.構(gòu)成人體的最基本物質(zhì)之一
構(gòu)成人體的最基本的物質(zhì),有蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、無機(jī)鹽、維生素、水和食物纖維等。
作為構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的基本單位的氨基酸,無疑是構(gòu)成人體內(nèi)最基本物質(zhì)之一。
構(gòu)成人體的氨基酸有20多種,它們是:色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、賴氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、絲氨酸、酪氨酸、3.5.二碘酪氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸、烏氨酸等。這些氨基酸存在于自然界中,在植物體內(nèi)都能合成,而人體不能全部合成。其中8種是人體不能合成的,必需由食物中提供,叫做“必需氨基酸”。這8種必需氨基酸是:色氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸。其他則是“非必需氨基酸”。組氨酸能在人體內(nèi)合成,但其合成速度不能滿足身體需要,有人也把它列為“必需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、絲氨酸和甘氨酸長(zhǎng)期缺乏可能引起生理功能障礙,而列為“半必需氨基酸”,因?yàn)樗鼈冊(cè)隗w內(nèi)雖能合成,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,上述把氨基酸分為“必需氨基酸”、“半必需氨基酸”和“非必需氨基酸”3類,是按其營(yíng)養(yǎng)功能來劃分的;如按其在體內(nèi)代謝途徑可分為“成酮氨基酸”和“成糖氨基酸”;按其化學(xué)性質(zhì)又可分為中性氨基酸、酸性氨基酸和堿性氨基酸,大多數(shù)氨基酸屬于中性。
2.生命代謝的物質(zhì)基礎(chǔ)
生命的產(chǎn)生、存在和消亡,無一不與蛋白質(zhì)有關(guān),正如恩格斯所說:“蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),生命是蛋白質(zhì)存在的一種形式。”如果人體內(nèi)缺少蛋白質(zhì),輕者體質(zhì)下降,發(fā)育遲緩,抵抗力減弱,貧血乏力,重者形成水腫,甚至危及生命。一旦失去了蛋白質(zhì),生命也就不復(fù)存在,故有人稱蛋白質(zhì)為“生命的載體”。可以說,它是生命的第一要素。
蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。如果人體缺乏任何一種必需氨基酸,就可導(dǎo)致生理功能異常,影響抗體代謝的正常進(jìn)行,最后導(dǎo)致疾病。同樣,如果人體內(nèi)缺乏某些非必需氨基酸,會(huì)產(chǎn)生抗體代謝障礙。精氨酸和瓜氨酸對(duì)形成尿素十分重要;胱氨酸攝入不足就會(huì)引起胰島素減少,血糖升高。又如創(chuàng)傷后胱氨酸和精氨酸的需要量大增,如缺乏,即使熱能充足仍不能順利合成蛋白質(zhì)。總之,氨基酸在人體內(nèi)通過代謝可以發(fā)揮下列一些作用:①合成組織蛋白質(zhì);②變成酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質(zhì);③轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锖椭荆虎苎趸啥趸己退澳蛩兀a(chǎn)生能量。因此,氨基酸在人體中的存在,不僅提供了合成蛋白質(zhì)的重要原料,而且對(duì)于促進(jìn)生長(zhǎng),進(jìn)行正常代謝、維持生命提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。如果人體缺乏或減少其中某一種,人體的正常生命代謝就會(huì)受到障礙,甚至導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生或生命活動(dòng)終止。由此可見,氨基酸在人體生命活動(dòng)中顯得多么需要。
二、在食物營(yíng)養(yǎng)中的地位和作用
人類為了生存必需攝取食物,以維持抗體正常的生理、生化、免疫機(jī)能,以及生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝等生命活動(dòng),食物在體內(nèi)經(jīng)過消化、吸收、代謝,促進(jìn)抗體生長(zhǎng)發(fā)育、益智健體、抗衰防病、延年益壽的綜合過程稱為營(yíng)養(yǎng)。食物中的有效成分稱為營(yíng)養(yǎng)素。
作為構(gòu)成人體的最基本的物質(zhì)的蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、無機(jī)鹽(即礦物質(zhì),含常量元素和微量元素)、維生素、水和食物纖維,也是人體所需要的營(yíng)養(yǎng)素。它們?cè)跈C(jī)體內(nèi)具有各自獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)功能,但在代謝過程中又密切聯(lián)系,共同參加、推動(dòng)和調(diào)節(jié)生命活動(dòng)。機(jī)體通過食物與外界聯(lián)系,保持內(nèi)在環(huán)境的相對(duì)恒定,并完成內(nèi)外環(huán)境的統(tǒng)一與平衡。
氨基酸在這些營(yíng)養(yǎng)素中起什么作用呢?
1.蛋白質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的消化和吸收是通過氨基酸來完成的
作為機(jī)體內(nèi)第一營(yíng)養(yǎng)要素的蛋白質(zhì),它在食物營(yíng)養(yǎng)中的作用是顯而易見的,但它在人體內(nèi)并不能直接被利用,而是通過變成氨基酸小分子后被利用的。即它在人體的胃腸道內(nèi)并不直接被人體所吸收,而是在胃腸道中經(jīng)過多種消化酶的作用,將高分子蛋白質(zhì)分解為低分子的多肽或氨基酸后,在小腸內(nèi)被吸收,沿著肝門靜脈進(jìn)入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內(nèi)進(jìn)行分解或合成蛋白質(zhì);另一部分氨基酸繼續(xù)隨血液分布到各個(gè)組織器官,任其選用,合成各種特異性的組織蛋白質(zhì)。在正常情況下,氨基酸進(jìn)入血液中與其輸出速度幾乎相等,所以正常人血液中氨基酸含量相當(dāng)恒定。如以氨基氮計(jì),每百毫升血漿中含量為4~6毫克,每百毫升血球中含量為6.5~9.6毫克。飽餐蛋白質(zhì)后,大量氨基酸被吸收,血中氨基酸水平暫時(shí)升高,經(jīng)過6~7小時(shí)后,含量又恢復(fù)正常。說明體內(nèi)氨基酸代謝處于動(dòng)態(tài)平衡,以血液氨基酸為其平衡樞紐,肝臟是血液氨基酸的重要調(diào)節(jié)器。因此,食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化分解為氨基酸后被人體所吸收,抗體利用這些氨基酸再合成自身的蛋白質(zhì)。人體對(duì)蛋白質(zhì)的需要實(shí)際上是對(duì)氨基酸的需要。
2.起氮平衡作用
當(dāng)每日膳食中蛋白質(zhì)的質(zhì)和量適宜時(shí),攝入的氮量由糞、尿和皮膚排出的氮量相等,稱之為氮的總平衡。實(shí)際上是蛋白質(zhì)和氨基酸之間不斷合成與分解之間的平衡。正常人每日食進(jìn)的蛋白質(zhì)應(yīng)保持在一定范圍內(nèi),突然增減食入量時(shí),機(jī)體尚能調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的代謝量維持氮平衡。食入過量蛋白質(zhì),超出機(jī)體調(diào)節(jié)能力,平衡機(jī)制就會(huì)被破壞。完全不吃蛋白質(zhì),體內(nèi)組織蛋白依然分解,持續(xù)出現(xiàn)負(fù)氮平衡,如不及時(shí)采取措施糾正,終將導(dǎo)致抗體死亡。
3.轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑?/p>
氨基酸分解代謝所產(chǎn)生的a-酮酸,隨著不同特性,循糖或脂的代謝途徑進(jìn)行代謝。a-酮酸可再合成新的氨基酸,或轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑荆蜻M(jìn)入三羧循環(huán)氧化分解成CO2和H2O,并放出能量。
4.參與構(gòu)成酶、激素、部分維生素
酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)(氨基酸分子構(gòu)成),如淀粉酶、胃蛋白酶、膽堿脂酶、碳酸酐酶、轉(zhuǎn)氨酶等。含氮激素的成分是蛋白質(zhì)或其衍生物,如生長(zhǎng)激素、促甲狀腺激素、腎上腺素、胰島素、促腸液激素等。有的維生素是由氨基酸轉(zhuǎn)變或與蛋白質(zhì)結(jié)合存在。酶、激素、維生素在調(diào)節(jié)生理機(jī)能、催化代謝過程中起著十分重要的作用。
5.人體必需氨基酸的需要量
成人必需氨基酸的需要量約為蛋白質(zhì)需要量的20%,——37%。
三、在醫(yī)療中的應(yīng)用
氨基酸在醫(yī)藥上主要用來制備復(fù)方氨基酸輸液,也用作治療藥物和用于合成多肽藥物。目前用作藥物的氨基酸有一百幾十種,其中包括構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種和構(gòu)成非蛋白質(zhì)的氨基酸有100多種。
由多種氨基酸組成的復(fù)方制劑在現(xiàn)代靜脈營(yíng)養(yǎng)輸液以及“要素飲食”療法中占有非常重要的地位,對(duì)維持危重病人的營(yíng)養(yǎng),搶救患者生命起積極作用,成為現(xiàn)代醫(yī)療中不可少的醫(yī)藥品種之一。
谷氨酸、精氨酸、天門冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸單獨(dú)作用治療一些疾病,主要用于治療肝病疾病、消化道疾病、腦病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、兒科營(yíng)養(yǎng)和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌癥治療上出現(xiàn)了希望。
四、與衰老的關(guān)系
老年人如果體內(nèi)缺乏蛋白質(zhì)分解較多而合成減慢。因此一般來說,老年人比青壯年需要蛋白質(zhì)數(shù)量多,而且對(duì)蛋氨酸、賴氨酸的需求量也高于青壯年。60歲以上老人每天應(yīng)攝入70克左右的蛋白質(zhì), 而且要求蛋白質(zhì)所含必需氨基酸種類齊全且配比適當(dāng)?shù)模@樣優(yōu)質(zhì)蛋白,延年益壽。
余傳隆(中國(guó)醫(yī)藥科技出版)
氨基酸與老年健康
美國(guó)“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)把世界上年齡最大的宇航員(77歲)格倫送入太空。這天對(duì)老年人來說,稱為最偉大的一天,最引人矚目。暮年再征太空的格倫,他要幫助醫(yī)學(xué)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。老人蛋白質(zhì)分解、人體氨基酸的生物學(xué)試驗(yàn)就是一項(xiàng)重要的研究。氨基酸與老人健康,不僅在地球上要研究,在太空的也要研究。因?yàn)榘被崤c老年人的壽命、衰老相關(guān)太重要了。為什么重要,下面的分述便可知道。 1.老年的生理變化與氨基酸
一般認(rèn)為人們進(jìn)入60歲以上是進(jìn)入了老年。老年的生理與營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)隨著老年的進(jìn)程而改變。蛋白質(zhì)在老年人體的變化歸納起來有二:一是合成,合成組織蛋白質(zhì)及各種活性物質(zhì);二是分解,組織蛋白質(zhì)的分解、產(chǎn)生能量、產(chǎn)生廢物。對(duì)于生長(zhǎng)發(fā)育期的嬰兒及青少年合成大于分解,因而身體逐漸成長(zhǎng);對(duì)于一般成年人是合成等于分解,因而體重相對(duì)穩(wěn)定。對(duì)于老年來說,人體衰老的過程中蛋白質(zhì)代謝以分解為主,合成代謝逐漸緩慢,身體內(nèi)的蛋白質(zhì)逐漸被消耗,往往呈負(fù)氮平衡。如血紅蛋白質(zhì)合成減少,因此貧血為常患的老年性疾病;由于酶的作用及小腸功能衰退,蛋白質(zhì)吸收過程中分解不充分,體內(nèi)肽類增多,游離氨基酸減少。因老年人腎功能低下而影響氨基酸再吸收,因肝功能下降,對(duì)肽的利用也減少。近年研究報(bào)告,老年人與中青年人給予相同營(yíng)養(yǎng)條件,但老年人其血漿氨基酸(纈、亮、酪、賴、蛋、絲、丙氨酸)含量減低,特別支鏈氨基酸(纈、亮、異亮氨酸)顯示不足。有人認(rèn)為,高濃度支鏈氨基酸有提供合成的作用,當(dāng)補(bǔ)給支鏈氨基酸時(shí),能通過產(chǎn)生三磷酸腺苷(ATP)供能源,降低蛋白質(zhì)分解作用,并通過促進(jìn)胰島素分泌量加強(qiáng)蛋白質(zhì)的合成。現(xiàn)國(guó)外已將支鏈氨基酸用于臨床維持氮平衡,促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。國(guó)內(nèi)已有用于肝病、腎病及兒童的特殊氨基酸。
由于氨基酸的吸收或利用。因老年化而影響到免疫功能,免疫活性的變化也影響其他器官的功能,如感染、癌癥、免疫復(fù)合病、自身免疫病、淀粉狀蛋白變性的發(fā)病率在老年均增高,易致衰老病死。
2.氨基酸與長(zhǎng)壽
為了促進(jìn)老年人的健康,如抗衰老、提高身體抵抗力、促進(jìn)免疫機(jī)制的功能,需要食品富含微量元素或糖類。但免疫的物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì),人體免疫物質(zhì)沒有一樣不是由蛋白質(zhì)組成。如免疫球蛋白、抗體、抗原、補(bǔ)體等,即使白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞與吞噬細(xì)胞等細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的含量也在90%以上。因此人體若不缺乏蛋白質(zhì)或氨基酸,上述的微量元素與多糖會(huì)起作用。如果缺乏,則無論用多少都不起作用。隨著營(yíng)養(yǎng)學(xué)與生物化學(xué)的進(jìn)展,新的研究表明補(bǔ)給某種非必需氨基酸雖然人體能夠合成,但在嚴(yán)重應(yīng)激的狀態(tài)(包括精神緊張、焦慮、思想負(fù)擔(dān))或某些疾病的情況下容易發(fā)生缺乏。如果缺乏,則對(duì)人體會(huì)發(fā)生有害的影響,這些氨基酸稱之為條件性必需氨基酸。如牛磺酸、精氨酸和谷氨酰胺。
在正常條件下缺乏必需氨基酸可以減低體液的免疫反應(yīng)。例如色氨酸缺乏的大鼠,其IgG及IgM受體抑制,而當(dāng)重新加入色氨酸能維持正常的抗體生成;苯丙氨酸和酪氨酸均缺乏,可以抑制大鼠的免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞作出反應(yīng);蛋氨酸與胱氨酸的缺乏,還可引起抗體的合成障礙。已證明,氨基酸的平衡也有這種不利作用。因此必需氨基酸在免疫中起著重要的作用,要延長(zhǎng)老年人壽命,必須提高免疫力,重視必需氨基酸的供給。當(dāng)前與壽命相關(guān)的正是熱門研究的必需氨基酸有:
牛磺酸:人體牛磺酸的來源一是自身合成,二是從膳食中攝取。牛磺酸的生物合成由蛋氨酸經(jīng)硫化作用轉(zhuǎn)化成胱氨酸,并由胱氨酸合成,其中經(jīng)過一系列的酶促反應(yīng),許多高等動(dòng)物包括人已失去了合成足夠牛磺酸以維持體內(nèi)牛磺酸整體水平的能力,需從膳食中攝取牛磺酸以滿足機(jī)體的需要。有報(bào)道,牛磺酸在中樞神經(jīng)系統(tǒng)衰老中的作用;老年期神經(jīng)系統(tǒng)退行性變化是全身各系統(tǒng)最復(fù)雜而深?yuàn)W的過程之一,中樞神經(jīng)系統(tǒng)衰老在形態(tài)上或生化水平上都有明顯的改變,單胺類和氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放、重吸收及運(yùn)輸機(jī)制方面出現(xiàn)增年性變化。脂褐質(zhì)是衰老過程中具有特征性物質(zhì),大腦脂褐質(zhì)增加是神經(jīng)衰老變化標(biāo)志之一,當(dāng)神經(jīng)元胞漿蓄積較大量的脂褐質(zhì)時(shí),細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)受壓變形,影響神經(jīng)元的正常代謝功能。衰老時(shí),組織中脂褐質(zhì)含量明顯增高,而牛磺酸可使下降、且使超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,并且能抑制脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)對(duì)低密度脂質(zhì)蛋白(LDL)的修飾。同時(shí)牛磺酸與葡萄糖的反應(yīng)產(chǎn)物表現(xiàn)出較強(qiáng)抗氧化作用,能夠阻止蛋黃卵磷脂氧化成脂質(zhì)過氧化物,因而有顯著抗衰老的作用。
精氨酸:精氨酸雖然不是必需氨基酸,但在嚴(yán)重應(yīng)激情況下(如發(fā)生疾病或受傷)、或當(dāng)缺乏了精氨酸便不能維持氮平衡與正常生理功能,因此它又是條件性必需氨基酸。最新提出的理論,精氨酸是一氧化氮(NO)與瓜氨酸反應(yīng)的酶系統(tǒng)代謝途徑中的必要物質(zhì)。NO或內(nèi)皮細(xì)胞衍生的松弛因子的主要生化作用是刺激機(jī)體提高吞噬細(xì)胞中環(huán)鳥苷酸的水平,并能刺激白介素的產(chǎn)生來調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的吞噬細(xì)菌作用。與精氨酸有關(guān)的NO酶系統(tǒng),也在血管的內(nèi)皮細(xì)胞、腦組織與肝臟的枯否(kupffer)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),它能導(dǎo)致這些器官與組織的激素分泌、從而起到免疫功能的作用。為了提高老年人的免疫也可用氨基酸注射液。
谷氨酰胺:在正常情況下,它是一非必需氨基酸,但在劇烈運(yùn)動(dòng)、受傷、感染等應(yīng)激情況下,?/td
屬于酸性氨基酸的是哪些
氨基酸的基本結(jié)構(gòu)是中心碳周圍有著羧基、氨基、氫以及R基四種基團(tuán),氨基酸的酸堿性是不同的,這取決于R基,有酸性氨基酸比方說谷氨酸和天冬氨酸,也有堿性氨基酸比如精氨酸、賴氨酸和組氨酸。其他的氨基酸都是中性的。
二十種分為三類氨基酸。
1. 脂肪族氨基酸十五種
它有四小類。
a. 中性氨基酸五種
甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸。
b.含羥基或硫銨基酸四種
絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸。
c.酸性氨基酸及其酰胺四種
天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺。
d.堿性氨基酸兩種
賴氨酸、精氨酸
2.芳香族氨基酸三種
苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸。
3.雜環(huán)族氨基酸兩種
組氨酸、脯氨酸。
首先,記憶二十種分為三類,分別是脂肪族、芳香族、雜環(huán)族。而且分別是十五種、三種、兩種。
其次,記憶第一類脂肪族氨基酸。有四類,即中性、含羥基或硫、酸性(及酰胺)、堿性。分別有五四四二種。
記法如下:
甘丙纈亮異亮(干冰鞋晾一晾)
絲蘇半胱甲硫(撕書半光還假留)
天冬谷天冬谷,氨酸和酰胺(呃,別混了谷氨酰胺)
賴精(來京)
最后,記憶芳香族和雜環(huán)族五種。
苯丙,酪色和組脯。
切記要知道分類根據(jù)理解透徹再根據(jù)諧音來記憶。
酸性氨基酸有哪些? 堿性氨基酸又有哪些
1、通常根據(jù)羧基和氨基的數(shù)目來確定氨基酸的酸性,分子中羧基數(shù)目大于氨基的氨基酸為酸性氨基酸。
2、通常根據(jù)氨基酸分子中所含氨基(一NH2 )和羧基(-COOH)的數(shù)目,將其分為中性、酸性和堿性氨基酸三類。堿性氨基酸有:精氨酸、賴氨酸、組氨酸。芳香族氨基酸有:苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。