氨基酸
氨基酸是蛋白质的组成成分。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。
在生物化学中,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,几乎完全是草。反刍动物如牛通过前两个胃室的微生物获得一些氨基酸。
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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。
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 | 短 | 缩略语 | 密码子 |
| 人类的基本‡ |
A | Ala | GCU, GCC, GCA, GCG | 7.8 | 没有 | |
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 |
W | Trp | UGG | 1.4 | 是的,是的 | |
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。