氨基酸

氨基酸蛋白质的组成成分。在真核生物中,有20种标准氨基酸,几乎所有的蛋白质都是由它们组成的。

生物化学中,氨基酸是指同时具有胺基(NH2+R)和羧基(C=O)官能团的任何分子。在生物化学中,这个术语指的是具有一般式H2NCHRCOOH的α-氨基酸,其中R是许多侧基之一(见图)。

目前已知的氨基酸约有500种。对于动物来说,氨基酸最重要的作用是制造蛋白质,蛋白质是非常长的氨基酸链。每一种蛋白质都有自己的氨基酸序列,这个序列使蛋白质具有不同的形状,具有不同的功能。氨基酸就像蛋白质的字母表,虽然你只有几个字母,但如果你把它们连接起来,就可以组成许多不同的句子。

在20种标准氨基酸中,有9种是人类的"必需"氨基酸,它们不能由人体从其他化合物中构建(合成),因此必须作为食物摄入。它们不能由人体从其他化合物中构建(合成),因此必须作为食物摄入。其他的氨基酸可能是某些年龄段或医疗条件下的必需氨基酸。不同物种之间的必需氨基酸也可能不同。草食动物必须从他们的饮食中获得必需的氨基酸,对一些草食动物来说,几乎完全是反刍动物如牛通过前两个胃室的微生物获得一些氨基酸。

氨基酸是蛋白质的最终产物.一个α-氨基酸的一般结构,左边是氨基,右边是羧基。Zoom
氨基酸是蛋白质的最终产物.一个α-氨基酸的一般结构,左边是氨基,右边是羧基。

架构

氨基酸是一种有机化学物。它由一个α-碳原子与四个基团共价结合而成

  • 氢原子
  • 氨基
  • 羧基
  • 变R组

除脯氨酸外,每个氨基酸至少有一个氨基基团(-NH2)和一个羧基(-COOH)。

基因表达和生物化学

这些是蛋白原氨基酸,是蛋白质的构成部分。它们是由任何生物体的遗传密码中的细胞机械所产生的。

氨基酸

缩略语

密码子


在人类蛋白质中的出现率
(%)

人类的基本‡

丙氨酸

A

Ala

GCU, GCC, GCA, GCG

7.8

没有

半胱氨酸

C

Cys

UGU,UGC

1.9

有条件的

天门冬氨酸

D

Asp

GAU、GAC

5.3

没有

谷氨酸

E

胶水

GAA、GAG

6.3

有条件的

苯丙氨酸

F

Phe

UUU、UUC

3.9

是的,是的

甘氨酸

G

Gly

GGU, GGC, GGA, GGG

7.2

有条件的

组氨酸

H

他的

CAU、CAC

2.3

是的,是的

异亮氨酸

I

Ile

AUU、AUC、AUA

5.3

是的,是的

赖氨酸

K

赖斯

AAA、AAG

5.9

是的,是的

亮氨酸

L

勒乌

UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG。

9.1

是的,是的

蛋氨酸

M

Met

AUG

2.3

是的,是的

芦笋

N

Asn

AAU、AAC

4.3

没有

吡罗氨酸

O

幽门

UAG*

0

没有

脯氨酸

P

专业

CCU、CCC、CCA、CCG。

5.2

没有

谷氨酰胺

Q

Gln

CAA、CAG

4.2

没有

精氨酸

R

Arg

CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG。

5.1

有条件的

丝氨酸

S

服务

UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC。

6.8

没有

苏氨酸

T

Thr

ACU、ACC、ACA、ACG。

5.9

是的,是的

硒化半胱氨酸

U

Sec

UGA**

>0

没有

缬氨酸

V

瓦尔

GUU、GUC、GUA、GUG。

6.6

是的,是的

色氨酸

W

Trp

UGG

1.4

是的,是的

酪氨酸

Y

暴君

UAU、UAC

3.2

有条件的

停止密码子†

-

术语

UAA、UAG、UGA††。

-

-

* UAG通常是琥珀色的终止密码子,但如果存在PYLIS元素,则编码吡咯赖氨酸。
** UGA 通常是乳白色(或黄色)的终止密码子,但如果存在 SECIS 元素,则编码硒半胱氨酸。
† 停止密码子不是一个氨基酸,但为了完整起见而包括在内。
††UAG和UGA并不总是作为终止密码子(见上文)。
‡ 必需氨基酸不能在人体内合成。它必须由饮食中提供。饮食中通常不需要条件性必需氨基酸,但必须向缺乏必需氨基酸的人群提供。

在生物合成过程中,这些α-氨基酸进一步出现的非必需品在结构上(这里使用SMILES符号)相关。

OC(=O)C(N)-

  • ├ H ... ↪So_1F156↩甘氨酸。
  • ├ C ...... ↪So_1F150↩ 丙氨酸。
  • │├ C ... 2-氨基丁酸
  • ││├C ......诺瓦林
  • │││├-2H ... ↪So_1F15F↩脯氨酸(脱氢诺瓦林)。
  •  
  • ││││└ N ...↪So_1F15A↩赖氨酸。
  • ││││ └ C(=O)C1N=CCC1C ......↪So_1F15E↩ Pyrrolysine。
  • │││└NC(=N)N ......↪So_1F161↩精氨酸。
  • ││├C(=O)N ......↪So_1F160↩谷氨酰胺。
  • ││├ C(=O)O ......↪So_1F154↩ 谷氨酸。
  •  
  • ││└ S ... 同型半胱氨酸。
  • ││ └ C ... ↪So_1F15C↩Methionine.
  • │├C(C)C ......↪So_1F15B↩亮氨酸。
  • │├C(=O)N ......↪So_1F15D↩Asparagine。
  • │├ C(=O)O ...↪So_1F153↩天门冬氨酸
  • │├C1=CNC=N1 .......↪So_1F157↩组氨酸。
  • ├ │ c1ccccc1 ... ↪So_1F155↩苯丙氨酸。
  • ├ │ c1ccc(O)cc1 ......↪So_1F168↩酪氨酸。
  • ├ │ C1=CNc2ccccc12 ...... ↪So_1F166↩ 色氨酸。
  • │├C1=CNc2ccc(O)cc12 ......Oxitriptan。
  • ├ │ c(cc1I)cc(I)c1-O-c2cc(I)c(O)c(I)c2 .甲状腺素。
  • │├ O ... ↪So_1F162↩SERINE
  • │├ S ... ↪So_1F152↩ 半胱氨酸。
  • │└[SeH] ......↪So_1F164↩ Selenocysteine。
  • ├ C(C)C ...... ↪So_1F165↩ Valine
  • ├C(C)O ......↪So_1F163↩苏氨酸。
  • └C(C)CC ......↪So_1F158↩Isoleucine。

问题和答案

问:什么是氨基酸?
答:氨基酸是同时具有胺(NH2+R)和羧(C=O)官能团的分子,它们是蛋白质的组成成分。

问:真核生物中存在多少种 "标准 "氨基酸?
答:在真核生物中,有20种 "标准 "氨基酸,几乎所有的蛋白质都是由这些氨基酸组成的。

问:α-氨基酸的一般公式是什么?
答:α-氨基酸的一般公式是H2NCHRCOOH,其中R是许多侧基之一。

问:生物化学中提到氨基酸时指的是什么?
答:在生物化学中,"氨基酸 "一词指的是一般公式为H2NCHRCOOH的α-氨基酸,其中R是许多侧基中的一个。

问:蛋白质是如何获得其结构的?
答:蛋白质的结构来自不同类型的氨基酸的组合。

问:胺基和羧基官能团在氨基酸分子中起什么作用?
答:胺和羧基官能团构成了一个氨基酸分子;它们提供了一个氮原子以及一个碳原子,可以与其他分子形成键。

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