蛋白质与氨基酸的基本概念

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蛋白质与氨基酸的基本概念

2016-12-15 作者: xuzhiping 浏览: 2182 次

摘要: 氨基酸就是具有取代氨基的羧酸,它主要分布在生物细胞中。据说这类化合物有数百种之多,但是在一般的细胞中,游离的氨基酸并不多,且大多以缩聚的状态存在于蛋白质中。生物化学家早已证实,组成蛋白质的氨基酸共有20种,而且它们的分子结构相仿,即分子中氨基与羧基都结合在同一...

氨基酸就是具有取代氨基的羧酸,它主要分布在生物细胞中。据说这类化合物有数百种之多,但是在一般的细胞中,游离的氨基酸并不多,且大多以缩聚的状态存在于蛋白质中。生物化学家早已证实,组成蛋白质的氨基酸共有20种,而且它们的分子结构相仿,即分子中氨基与羧基都结合在同一个碳原子上。有机化学上一般都从羧基端开始为碳原子编号,依次为a、……组成蛋白质的氨基酸分子的氨基都连接在碳原子上,因此称为“氨基酸”。

组成蛋白质的20种氨基酸习惯上都以俗名相称。例如:氨基乙酸因略带甜味而被称为“甘氨酸”;2-氨基戊二酸由于最早是从谷物蛋白(面筋质)中分离得到的,所以被称为“谷氨酸”;2-氨基-4-甲基戊酸的纯品是白色发亮的结晶,因此被称为“亮氨酸”;2-氨基-3-(卩-吲哚)丙酸因为与氯水反应能显示红色,所以被称为“色氨酸”……

组成蛋白质的20种氨基酸如下:甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、脯氨酸、天门冬氨酸、天门冬酰胺。

有机化合物的分子有多个官能团时,容易发生缩聚反应。例如:单糖具有羟基和醛基(或酮基),可以脱水缩合成低聚糖或多糖;氨基酸分子具有氨基与羧基两种基团,如一个氨基酸分子的竣基与另一个氨基酸的氨基进行脱水缩合,并以酰胺键相连,形成的产物就是二肽。

生命不可缺少的蛋白质就是由各种氨基酸按照一定的顺序缩合而成的“多肽”。肽链中的氨基酸由于“去了头”(缩合时用去了氨基)、“斩了尾”(缩合时用去了羧基)。因此习惯称它们为“氨基酸残基”。例如,最简单的蛋白质——牛胰岛素,是由51个氨基酸(共16种氨基酸)灰基组成的两条肽链所构成的。人体红细胞中的血红蛋白分子是由574个氨基酸残基组成的四条肽链所构成的,其中两条肽链完全相同,都是由141个氨基酸残基组成的,称为a链:另外两条肽链也完全相同,各由146个氨基酸残基组成,称为卩链。四条肽链各自按一定的规则盘曲以后,交互结合成为一个血红蛋白分子。生物化学家通过对蛋白质分子结构的研究发现,各种蛋白质肽链中的氨基酸顺序是相对固定的,被称为“蛋白质分子的一级结构”。

由此可知,氨基酸就是组成蛋甶质分子的基本单元。如将蛋白质分子用酸或酶进行水解,就可以在水解液中分离得到组成蛋白质的各种氨基酸。

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