氨基酸的生理功能

氨基酸的生理功能
氨基酸的生理功能

氨基酸的生理功能

氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质。氨基酸、肽与蛋白质均是有机生命体组织细胞的基本组成成分,对生命活动发挥着举足轻重的作用。

某些氨基酸除可形成蛋白质外,还参与一些特殊的代谢反应,表现出某些重要特性。(1)赖氨酸

赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低,且在加工过程中易被破坏而缺乏,故称为第一限制性氨基酸。

赖氨酸可以调节人体代谢平衡。赖氨酸为合成肉碱提供结构组分,而肉碱会促使细胞中脂肪酸的合成。往食物中添加少量的赖氨酸,可以刺激胃蛋白酶与胃酸的分泌,提高胃液分泌功效,起到增进食欲、促进幼儿生长与发育的作用。赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内的积累,加速骨骼生长。如缺乏赖氨酸,会造成胃液分沁不足而出现厌食、营养性贫血,致使中枢神经受阻、发育不良。

赖氨酸在医药上还可作为利尿剂的辅助药物,治疗因血中氯化物减少而引起的铅中毒现象,还可与酸性药物(如水杨酸等)生成盐来减轻不良反应,与蛋氨酸合用则可抑制重症高血压病。

单纯性疱疹病毒是引起唇疱疹、热病性疱疹与生殖器疱疹的原因,而其近属带状疱疹病毒是水痘、带状疱疹和传染性单核细胞增生症的致病者。印第安波波利斯Lilly研究室在197 9年发表的研究表明,补充赖氨酸能加速疱疹感染的康复并抑制其复发。

长期服用赖氨酸可拮抗另一个氨基酸――精氨酸,而精氨酸能促进疱疹病毒的生长。(2)蛋氨酸

蛋氨酸是含硫必需氨基酸,与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关。当缺乏蛋氨酸时,会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象,最后导致肝坏死或纤维化。

蛋氨酸还可利用其所带的甲基,对有毒物或药物进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、肝硬化等肝脏疾病,也可用于缓解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物质的毒性反应。

(3)色氨酸

色氨酸可转化生成人体大脑中的一种重要神经传递物质――5–羟色胺,而5–羟色胺有中和肾上腺素与去甲肾上腺素的作用,并可改善睡眠的持续时间。当动物大脑中的5–羟色胺含量降低时,表现出异常的行为,出现神经错乱的幻觉以及失眠等。此外,5–羟色胺有很强的血管收缩作用,可存在于许多组织,包括血小板和肠粘膜细胞中,受伤后的机体会通过释放5–羟色胺来止血。医药上常将色氨酸用作抗闷剂、抗痉挛剂、胃分泌调节剂、胃粘膜保护剂和强抗昏迷剂等。

(4)缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苏氨酸

缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸均属支链氨基酸,同时都是必需氨基酸。当缬氨酸不足时,大鼠中枢神经系统功能会发生紊乱,共济失调而出现四肢震颤。通过解剖切片脑组织,发现有红核细胞变性现象,晚期肝硬化病人因肝功能损害,易形成高胰岛素血症,致使血中支链氨基酸减少,支链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,故常用缬氨酸等支链氨基酸的注射液治疗肝功能衰竭等疾病。此外,它也可作为加快创伤愈合的治疗剂。

亮氨酸可用于诊断和治疗小儿的突发性高血糖症,也可用作头晕治疗剂及营养滋补剂。异亮氨酸能治疗神经障碍、食欲减退和贫血,在肌肉蛋白质代谢中也极为重要。

苏氨酸是必需氨基酸之一,参与脂肪代谢,缺乏苏氨酸时出现肝脂肪病变。

(5)天冬氨酸、天冬酰胺

天冬氨酸通过脱氨生成草酰乙酸而促进三羧酸循环,故是三羧酸循环中的重要成分。天冬氨酸也与鸟氨酸循环密切相关,担负着使血液中的氨转变为尿素排泄出去的部分工作。同时,天冬氨酸还是合成乳清酸等核酸前体物质的原料。

通常将天冬氨酸制成钙、镁、钾或铁等的盐类后使用。因为这些金属在与天冬氨酸结合后,能通过主动运输途径透过细胞膜进入细胞内发挥作用。天冬氨酸钾盐与镁盐的混合物,主要用于消除疲劳,临床上用来治疗心脏病、肝病、糖尿病等疾病。天冬氨酸钾盐可用于治疗低钾症,铁盐可治疗贫血。

不同癌细胞的增殖需要消耗大量某种特定的氨基酸。寻找这种氨基酸的类似物――代谢拮抗剂,被认为是治疗癌症的一种有效手段。天冬酰胺酶能阻止需要天冬酰胺的癌细胞(白血病)的增殖。天冬酰胺的类似物S–氨甲酰基–半胱氨酸经动物试验对抗白血病有明显的效果。目前已试制的氨基酸类抗癌物有10多种,如N–乙酰–L–苯丙氨酸、N–乙酰–L–缬氨酸等,其中有的对癌细胞的抑制率可高达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,可降低人体对蛋氨酸的需要量。胱氨酸是形成皮肤不可缺少的物质,能加速烧伤伤口的康复及放射性损伤的化学保护,刺激红、白细胞的增加。

半胱氨酸所带的巯基(-SH)具有许多生理作用,可缓解有毒物或有毒药物(酚、苯、萘、氰离子)的中毒程度,对放射线也有防治效果。半胱氨酸的衍生物N–乙酰–L–半胱氨酸,由于巯基的作用,具有降低粘度的效果,可作为粘液溶解剂,用于防治支气管炎等咳痰的排出困难。此外,半胱氨酸能促进毛发的生长,可用于治疗秃发症。其他衍生物,如L–半胱氨酸甲酯盐酸盐可用于治疗支气管炎、鼻粘膜渗出性发炎等。

(7)甘氨酸

甘氨酸是最简单的氨基酸,它可由丝氨酸失去一个碳而生成。甘氨酸参与嘌呤类、卟啉类、肌酸和乙醛酸的合成,乙醛酸因其氧化产生草酸而促使遗传病草酸尿的发生。此外,甘氨酸可与种类繁多的物质结合,使之由胆汁或尿中排出。此外,甘氨酸可提供非必需氨基酸的氮源,改进氨基酸注射液在体内的耐受性。将甘氨酸与谷氨酸、丙氨酸一起使用,对防治前列腺肥大并发症、排尿障碍、频尿、残尿等症状颇有效果。

(8)组氨酸

组氨酸对成人为非必需氨酸,但对幼儿却为必需氨基酸。在慢性尿毒症患者的膳食中添加少量的组氨酸,氨基酸结合进入血红蛋白的速度增加,肾原性贫血减轻,所以组氨酸也是尿毒症患者的必需氨基酸。

组氨酸的咪唑基能与Fe2+或其他金属离子形成配位化合物,促进铁的吸收,因而可用于防治贫血。组氨酸能降低胃液酸度,缓和胃肠手术的疼痛,减轻妊娠期呕吐及胃部灼热感,抑制由植物神经紧张而引起的消化道溃烂,对过敏性疾病,如哮喘等也有功效。此外,组氨酸可扩张血管,降低血压,临床上用于心绞痛、心功能不全等疾病的治疗。类风湿性关节炎患者血中组氨酸含量显著减少,使用组氨酸后发现其握力、走路与血沉等指标均有好转。

在组氨酸脱羧酶的作用下,组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用,并与多种变态反应及发炎有关。此外,组胺会刺激胃蛋白酶与胃酸。

(9)谷氨酸

谷氨酸、天冬氨酸具有兴奋性递质作用,它们是哺乳动物中枢神经系统中含量最高的氨基

酸,其兴奋作用仅限于中枢。当谷氨酸含量达9%时,只要增加10–15mol的谷氨酸就可对皮层神经元产生兴奋性影响。因此,谷氨酸对改进和维持脑功能必不可少。

谷氨酸经谷氨酸脱羧酶的脱羧作用而形成γ–氨基丁酸,后者是存在于脑组织中的一种具有抑制中枢神经兴奋作用的物质,当γ–氨基丁酸含量降低时,会影响细胞代谢与细胞功能。谷氨酸的多种衍生物,如二甲基氨乙醇乙酰谷氨酸,临床上用于治疗因大脑血管障碍而引起的运动障碍、记忆障碍和脑炎等。γ–氨基丁酸对记忆障碍、言语障碍、麻痹和高血压等有效,γ–氨基β–羟基丁酸对局部麻痹、记忆障碍、言语障碍、本能性肾性高血压、羊癫疯和精神发育迟缓等有效。

谷氨酸与天冬氨酸一样,也与三羧酸循环有密切的关系,可用于治疗肝昏迷等症。谷氨酸的酰胺衍生物――谷氨酰胺,对胃溃疡有明显的效果,其原因是谷氨酰胺的氨基转移到葡萄糖上,生成消化器粘膜上皮组织粘蛋白的组成成分葡萄糖胺。

(10)丝氨酸、丙氨酸与脯氨酸

丝氨酸是合成嘌呤、胸腺嘧淀与胆碱的前体,丙氨酸对体内蛋白质合成过程起重要作用,它在体内代谢时通过脱氨生成酮酸,按照葡萄糖代谢途径生成糖。脯氨酸分子中吡咯环在结构上与血红蛋白密切相关。羟脯氨酸是胶原的组成成分之一。体内脯氨酸、羟脯氨酸浓度不平衡会造成牙齿、骨骼中的软骨及韧带组织的韧性减弱。脯氨酸衍生物和利尿剂配合,具有抗高血压作用。

牛磺酸

牛磺酸是牛黄的组成成分。

牛磺酸普遍存在于动物乳汁、脑与心脏中,在肌肉中含量最高,以游离形式存在,不参与蛋白质代谢。植物中仅存在藻类,高等植物中尚未发现。体内牛磺酸是由半胱氨酸代谢而来的。

牛磺酸的缺乏会影响到生长、视力、心脏与脑的正常生长。

被细菌感染的病人,由于细菌的大量繁殖消耗了体内的牛磺酸,也会形成牛磺酸缺乏,发生眼底视网膜电流图的变化,而补充牛磺酸后会使眼底的病变好转由于人类只能有限地合成牛磺酸,因此膳食中的牛磺酸就显得非常重要。

奶制品中牛磺酸的含量很低。禽类中,黑色禽肉的牛磺酸含量要比白色肉的高。海产品与禽、畜类比较,以海产品中的牛磺酸含量最高,如牡蛎、蛤蜊与淡菜中牛磺酸可高达400 mg/100g以上,同时加热烹调对其牛磺酸的含量没有什么影响。日常的各种食物,包括谷物、水果和蔬菜等,都不含牛磺酸。

精氨酸

(一)精氨酸是鸟氨酸循环中的一个组成成分,具有极其重要的生理功能。多吃精氨酸,可以增加肝脏中精氨酸酶的活性,有助于将血液中的氨转变为尿素而排泄出去。所以,精氨酸对高氨血症、肝脏机能障碍等疾病颇有效果。

精氨酸是一种双基氨基酸,对成人来说虽然不是必需氨基酸,但在有些情况如机体发育不成熟或在严重应激条件下,如果缺乏精氨酸,机体便不能维持正氮平衡与正常的生理功能。病人若缺乏精氨酸会导致血氨过高,甚至昏迷。婴儿若先天性缺乏尿素循环的某些酶,精氨酸对其也是必需的,否则不能维持其正常的生长与发育。

精氨酸的重要代谢功能是促进伤口的愈合作用,它可促进胶原组织的合成,故能修复伤口。在伤口分泌液中可观察到精氨酸酶活性的升高,这也表明伤口附近的精氨酸需要量大增。精氨酸能促进伤口周围的微循环而促使伤口早日痊愈。

精氨酸的免疫调节功能,可防止胸腺的退化(尤其是受伤后的退化),补充精氨酸能增加胸腺的重量,促进胸腺中淋巴细胞的生长。

补充精氨酸还能减少患肿瘤动物的体积,降低肿瘤的转移率,提高动物的活存时间与存活率。

在免疫系统中,除淋巴细胞外,吞噬细胞的活力也与精氨酸有关。加入精氨酸后,可活化其酶系统,使之更能杀死肿瘤细胞或细菌等靶细胞。

郑建仙博士,华南理工大学教授

氨基酸与人类健康

氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质,是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位,与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能,是生物体内不可缺少的营养成分之一。

一、构成人体的基本物质,是生命的物质基础

1.构成人体的最基本物质之一

构成人体的最基本的物质,有蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐、维生素、水和食物纤维等。

作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸,无疑是构成人体内最基本物质之一。

构成人体的氨基酸有20多种,它们是:色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸、3.5.二碘酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸、乌氨酸等。这些氨基酸存在于自然界中,在植物体内都能合成,而人体不能全部合成。其中8种是人体不能合成的,必需由食物中提供,叫做―必需氨基酸‖。这8种必需氨基酸是:色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。其他则是―非必需氨基酸‖。组氨酸能在人体内合成,但其合成速度不能满足身体需要,有人也把它列为―必需氨基酸‖。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸长期缺乏可能引起生理功能障碍,而列为―半必需氨基酸‖,因为它们在体内虽能合成,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,上述把氨基酸分为―必需氨基酸‖、―半必需氨基酸‖和―非必需氨基酸‖3类,是按其营养功能来划分的;如按其在体内代谢途径可分为―成酮氨基酸‖和―成糖氨基酸‖;按其化学性质又可分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸,大多数氨基酸属于中性。

2.生命代谢的物质基础

生命的产生、存在和消亡,无一不与蛋白质有关,正如恩格斯所说:―蛋白质是生命的物质基础,生命是蛋白质存在的一种形式。‖如果人体内缺少蛋白质,轻者体质下降,发育迟缓,抵抗力减弱,贫血乏力,重者形成水肿,甚至危及生命。一旦失去了蛋白质,生命也就不复存在,故有人称蛋白质为―生命的载体‖。可以说,它是生命的第一要素。

蛋白质的基本单位是氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸,就可导致生理功能异常,影响抗体代谢的正常进行,最后导致疾病。同样,如果人体内缺乏某些非必需氨基酸,会产生抗体代谢障碍。精氨酸和瓜氨酸对形成尿素十分重要;胱氨酸摄入不足就会引起胰岛素减少,血糖升高。又如创伤后胱氨酸和精氨酸的需要量大增,如缺乏,即使热能充足仍不能顺利合成蛋白质。总之,氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用:①合成组织蛋白质;②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质;③转变为碳水化合物和脂肪;④氧化成二氧化碳和水及尿素,产生能量。因此,氨基酸在人体中的存在,不仅提供了合成蛋白质的重要原料,而且对于促进生长,进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种,人体的正常生命代谢就会受到障碍,甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。由此可见,氨基酸在人体生命活动中显得多么需要。

二、在食物营养中的地位和作用

人类为了生存必需摄取食物,以维持抗体正常的生理、生化、免疫机能,以及生长发育、新陈代谢等生命活动,食物在体内经过消化、吸收、代谢,促进抗体生长发育、益智健体、抗衰防病、延年益寿的综合过程称为营养。食物中的有效成分称为营养素。

作为构成人体的最基本的物质的蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐(即矿物质,含常量元素和微量元素)、维生素、水和食物纤维,也是人体所需要的营养素。它们在机体内具有各自独特的营养功能,但在代谢过程中又密切联系,共同参加、推动和调节生命活动。机体通过食物与外界联系,保持内在环境的相对恒定,并完成内外环境的统一与平衡。

氨基酸在这些营养素中起什么作用呢?

1.蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的

作为机体内第一营养要素的蛋白质,它在食物营养中的作用是显而易见的,但它在人体内并不能直接被利用,而是通过变成氨基酸小分子后被利用的。即它在人体的胃肠道内并不直接被人体所吸收,而是在胃肠道中经过多种消化酶的作用,将高分子蛋白质分解为低分子的多肽或氨基酸后,在小肠内被吸收,沿着肝门静脉进入肝脏。一部分氨基酸在肝脏内进行分解或合成蛋白质;另一部分氨基酸继续随血液分布到各个组织器官,任其选用,合成各种特异性的组织蛋白质。在正常情况下,氨基酸进入血液中与其输出速度几乎相等,所以正常人血液中氨基酸含量相当恒定。如以氨基氮计,每百毫升血浆中含量为4~6毫克,每百毫升血球中含量为6.5~9.6毫克。饱餐蛋白质后,大量氨基酸被吸收,血中氨基酸水平暂时升高,经过6~7小时后,含量又恢复正常。说明体内氨基酸代谢处于动态平衡,以血液氨基酸为其平衡枢纽,肝脏是血液氨基酸的重要调节器。因此,食物蛋白质经消化分解为氨基酸后被人体所吸收,抗体利用这些氨基酸再合成自身的蛋白质。人体对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要。

2.起氮平衡作用

当每日膳食中蛋白质的质和量适宜时,摄入的氮量由粪、尿和皮肤排出的氮量相等,称之为氮的总平衡。实际上是蛋白质和氨基酸之间不断合成与分解之间的平衡。正常人每日食进的蛋白质应保持在一定范围内,突然增减食入量时,机体尚能调节蛋白质的代谢量维持氮平衡。食入过量蛋白质,超出机体调节能力,平衡机制就会被破坏。完全不吃蛋白质,体内组织蛋白依然分解,持续出现负氮平衡,如不及时采取措施纠正,终将导致抗体死亡。3.转变为糖或脂肪

氨基酸分解代谢所产生的a-酮酸,随着不同特性,循糖或脂的代谢途径进行代谢。a-酮酸可再合成新的氨基酸,或转变为糖或脂肪,或进入三羧循环氧化分解成CO2和H2O,并放出能量。

4.参与构成酶、激素、部分维生素

酶的化学本质是蛋白质(氨基酸分子构成),如淀粉酶、胃蛋白酶、胆碱脂酶、碳酸酐酶、转氨酶等。含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物,如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺素、胰岛素、促肠液激素等。有的维生素是由氨基酸转变或与蛋白质结合存在。酶、激素、维生素在调节生理机能、催化代谢过程中起着十分重要的作用。

5.人体必需氨基酸的需要量

成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%,——37%。

三、在医疗中的应用

氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液,也用作治疗药物和用于合成多肽药物。目前用作药物的氨基酸有一百几十种,其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。

由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及―要素饮食‖疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养,抢救患者生命起积极作用,成为现代医疗中不可少的医药品种之一。

谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病,主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。

四、与衰老的关系

老年人如果体内缺乏蛋白质分解较多而合成减慢。因此一般来说,老年人比青壮年需要蛋白质数量多,而且对蛋氨酸、赖氨酸的需求量也高于青壮年。60岁以上老人每天应摄入7 0克左右的蛋白质,而且要求蛋白质所含必需氨基酸种类齐全且配比适当的,这样优质蛋白,延年益寿。

余传隆(中国医药科技出版)

氨基酸与老年健康

美国―发现‖号航天飞机把世界上年龄最大的宇航员(77岁)格伦送入太空。这天对老年人来说,称为最伟大的一天,最引人瞩目。暮年再征太空的格伦,他要帮助医学进行科学实验。老人蛋白质分解、人体氨基酸的生物学试验就是一项重要的研究。氨基酸与老人健康,不仅在地球上要研究,在太空的也要研究。因为氨基酸与老年人的寿命、衰老相关太重要了。为什么重要,下面的分述便可知道。1.老年的生理变化与氨基酸

一般认为人们进入60岁以上是进入了老年。老年的生理与营养状态随着老年的进程而改变。蛋白质在老年人体的变化归纳起来有二:一是合成,合成组织蛋白质及各种活性物质;二是分解,组织蛋白质的分解、产生能量、产生废物。对于生长发育期的婴儿及青少年合成大于分解,因而身体逐渐成长;对于一般成年人是合成等于分解,因而体重相对稳定。对于老年来说,人体衰老的过程中蛋白质代谢以分解为主,合成代谢逐渐缓慢,身体内的蛋白质逐渐被消耗,往往呈负氮平衡。如血红蛋白质合成减少,因此贫血为常患的老年性疾病;由于酶的作用及小肠功能衰退,蛋白质吸收过程中分解不充分,体内肽类增多,游离氨基酸减少。因老年人肾功能低下而影响氨基酸再吸收,因肝功能下降,对肽的利用也减少。近年研究报告,老年人与中青年人给予相同营养条件,但老年人其血浆氨基酸(缬、亮、酪、赖、蛋、丝、丙氨酸)含量减低,特别支链氨基酸(缬、亮、异亮氨酸)显示不足。有人认为,高浓度支链氨基酸有提供合成的作用,当补给支链氨基酸时,能通过产生三磷酸腺苷(ATP)供能源,降低蛋白质分解作用,并通过促进胰岛素分泌量加强蛋白质的合成。现国外已将支链氨基酸用于临床维持氮平衡,促进蛋白质合成。国内已有用于肝病、肾病及儿童的特殊氨基酸。

由于氨基酸的吸收或利用。因老年化而影响到免疫功能,免疫活性的变化也影响其他器官的功能,如感染、癌症、免疫复合病、自身免疫病、淀粉状蛋白变性的发病率在老年均增高,易致衰老病死。

2.氨基酸与长寿

为了促进老年人的健康,如抗衰老、提高身体抵抗力、促进免疫机制的功能,需要食品富含微量元素或糖类。但免疫的物质基础是蛋白质,人体免疫物质没有一样不是由蛋白质组成。如免疫球蛋白、抗体、抗原、补体等,即使白细胞、淋巴细胞与吞噬细胞等细胞内蛋白质的含量也在90%以上。因此人体若不缺乏蛋白质或氨基酸,上述的微量元素与多糖会起作用。如果缺乏,则无论用多少都不起作用。随着营养学与生物化学的进展,新的研究表明补给某种非必需氨基酸虽然人体能够合成,但在严重应激的状态(包括精神紧张、焦

虑、思想负担)或某些疾病的情况下容易发生缺乏。如果缺乏,则对人体会发生有害的影响,这些氨基酸称之为条件性必需氨基酸。如牛磺酸、精氨酸和谷氨酰胺。

在正常条件下缺乏必需氨基酸可以减低体液的免疫反应。例如色氨酸缺乏的大鼠,其IgG 及IgM受体抑制,而当重新加入色氨酸能维持正常的抗体生成;苯丙氨酸和酪氨酸均缺乏,可以抑制大鼠的免疫细胞对肿瘤细胞作出反应;蛋氨酸与胱氨酸的缺乏,还可引起抗体的合成障碍。已证明,氨基酸的平衡也有这种不利作用。因此必需氨基酸在免疫中起着重要的作用,要延长老年人寿命,必须提高免疫力,重视必需氨基酸的供给。当前与寿命相关的正是热门研究的必需氨基酸有:

牛磺酸:人体牛磺酸的来源一是自身合成,二是从膳食中摄取。牛磺酸的生物合成由蛋氨酸经硫化作用转化成胱氨酸,并由胱氨酸合成,其中经过一系列的酶促反应,许多高等动物包括人已失去了合成足够牛磺酸以维持体内牛磺酸整体水平的能力,需从膳食中摄取牛磺酸以满足机体的需要。有报道,牛磺酸在中枢神经系统衰老中的作用;老年期神经系统退行性变化是全身各系统最复杂而深奥的过程之一,中枢神经系统衰老在形态上或生化水平上都有明显的改变,单胺类和氨基酸类神经递质的合成、释放、重吸收及运输机制方面出现增年性变化。脂褐质是衰老过程中具有特征性物质,大脑脂褐质增加是神经衰老变化标志之一,当神经元胞浆蓄积较大量的脂褐质时,细胞核、细胞质受压变形,影响神经元的正常代谢功能。衰老时,组织中脂褐质含量明显增高,而牛磺酸可使下降、且使超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,并且能抑制脂质过氧化产物丙二醛(MDA)对低密度脂质蛋白(LDL)的修饰。同时牛磺酸与葡萄糖的反应产物表现出较强抗氧化作用,能够阻止蛋黄卵磷脂氧化成脂质过氧化物,因而有显著抗衰老的作用。

精氨酸:精氨酸虽然不是必需氨基酸,但在严重应激情况下(如发生疾病或受伤)、或当缺乏了精氨酸便不能维持氮平衡与正常生理功能,因此它又是条件性必需氨基酸。最新提出的理论,精氨酸是一氧化氮(NO)与瓜氨酸反应的酶系统代谢途径中的必要物质。NO 或内皮细胞衍生的松弛因子的主要生化作用是刺激机体提高吞噬细胞中环鸟苷酸的水平,并能刺激白介素的产生来调节巨噬细胞的吞噬细菌作用。与精氨酸有关的NO酶系统,也在血管的内皮细胞、脑组织与肝脏的枯否(kupffer)细胞中发现,它能导致这些器官与组织的激素分泌、从而起到免疫功能的作用。为了提高老年人的免疫也可用氨基酸注射液。谷氨酰胺:在正常情况下,它是一非必需氨基酸,但在剧烈运动、受伤、感染等应激情况下,谷氨酰胺的需要量大大超过了机体合成谷氨酰胺的能力,使体内的谷氨酰胺含量降低,而这一降低,便会使蛋白质合成减少、小肠粘膜萎缩及免疫功能低下,因此它又称条件性必需氨基酸。

最近发现肠道是人体中最大的免疫器官,也是人体的第三种屏障。前两种屏障是血脑屏障和胎盘屏障。如果肠内没有营养供应,肠道就会营养不良,使肠道的免疫功能减弱与发生细菌相互移位。动物试验证明若动物用无谷氨酰胺的全静脉输液或要素膳补充营养,则动物小肠的绒毛发生萎缩,肠壁变薄,肠免疫功能降低。在静脉输液中提供2%的谷氨酰酶(约氨基酸总量的25%)对恢复肠绒毛萎缩与免疫功能有显著作用。谷氨酰胺在维持肠粘膜功能中的作用对提高免疫能力有一定作用,特别老年人是不可缺少的。

3、老年人如何科学补充氨基酸

老年人对氨基酸的需要量随年龄增长,机体蛋白质总量下降,一位健康老人蛋白质总量为青壮年的60%~70%。这可能与骨骼肌的减少有关,但不能由此认为老年人蛋白质需要减少。老年人体内以分解代谢为主,胃液及胃蛋白酶分泌减少、胃液酸度下降、对蛋白质消化吸收下降,此外热能摄入低、饮食氮存留下降,所以老人蛋白质需要不比成年人的少。一般在正常膳食时,蛋白质摄入0.7~1.0g/kg体重可维持氮平衡,1.0~1.2g/kg体重可达

平衡。据此定出每日蛋白质供给量大致为60~75g,其中1/3为动物性蛋白质。如按蛋白质供热比考虑,以12%~14%为宜。在氨基酸代谢方面研究,提示苏氨酸、色氨酸、蛋氨酸等的需要与青年不同,故必需氨基酸的适宜模

氨基酸对农作物的作用

氨基酸对农作物的作用 随科学技术的创新,化学家们让氨基酸登上农业的历史舞台,使它在无污染方面大显身手。氨基酸是蛋白质的基石,它们都含有一定量的氮素,正是农作物生长所必需的。把氨基酸制成的肥料,喷洒在农作物上,农作物像人吃了“补药”一样,茁壮成长,结出丰硕的果实;在蔬菜和瓜果上施用,也会使人得到满意的效果。日本科学家用脯氨酸万分之四的溶液喷洒到玉米上,玉米产量提高20%,只要它喷洒到水稻、黄瓜上,产量均提高15%。日本农业科技人员还将甘氨酸拌人无污染的磷、钾肥中,可增加农作物对磷、钾元素的吸收。甘氨酸本身也起到氮肥的作用美国科学家证明,甘氨酸对甘蔗的生长起特殊作用,如1亩地用85%的甘氨酸溶液0.2公斤洒喷,成熟时甘蔗的糖份可增加13%;此外,还可用谷氨酸钠溶液浸泡大豆种子,大豆生长旺盛,产量大增。氨基酸配成的农药功能十分良好。能起到植物“抗菌素”的作用。实践证明,直接使用各种氨基酸能有效地防、治农作物的各种疾病。如印度科学家辛格用低浓度的蛋氨酸喷在水稻上,防止了水稻腐根菌的侵害。同时蛋氨酸能杀灭黄瓜茎上的许多寄生病菌。日本科学家用万分之五浓度的DI一苏氨酸3O毫升喷于柠檬树上,有效地抵抗黑斑病。近年来许多国家的科学家研究发现把色氨酸、半胱氨酸、丙氨酸等喷洒于农作物上,都有抵抗和消灭农作物病菌的效果。氨基酸农药还有除草作用。根据近年统计,用氨基酸衍生物研究成功的除草剂,形成的专利已有100多个已形成一大类无污染的除草剂。七十年代初德国化学家合成了N—磷酸甲酯甘氨酸,在玉米和大豆田里试用表明,每亩只用1.5公斤就可消灭一切杂草。相继日本化学家合成一种广谱除草剂——硫代氨基酸,它可消灭一切杂草,而且对人畜无害。氨基酸农药可以灭虫或驱虫,例如南瓜子和使君子等药物作驱虫剂,现代化学家研究,其中有效成分就是氨基酸。80年代初美国科学家傲了一个试验,他用10%浓度的半胱氨酸和饱和蔗糖溶液拌合杀黄瓜蝇,20天后黄瓜蝇全部死亡。更有研究人员用4%的月桂酰肌氨酸杀灭体虱,两分钟后体虱全部死亡。氨基酸做成农药和化肥,从理论和实践上已知绝不会蛤环境、空气、水源、土壤造成污染,更不会使农产品(粮食、蔬菜、水果等)带有潜伏性的危害。在这知识创新、科技创新的时代里,农业生产无污染化已提到科技人员的面前,只有更新当前使用的化肥和农药。氨基酸的生理功能氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质。氨基酸、肽与蛋白质均是有机生命体组织细胞的基本组成成分,对生命活动发挥着举足轻重的作用。某些氨基酸除可形成蛋白质外,还参与一些特殊的代谢反应,表现出某些重要特性。(1)赖氨酸赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低,且在加工过程中易被破坏而缺乏,故称为第一限制性氨基酸。赖氨酸可以调节人体代谢平衡。赖文档冲亿季,好礼乐相随mini ipad移动硬盘拍立得百度书包氨酸为合成肉碱提供结构组分,而肉碱会促使细胞中脂肪酸的合成。往食物中添加少量的赖氨酸,可以刺激胃蛋白酶与胃酸的分泌,提高胃液分泌功效,起到增进食欲、促进幼儿生长与发育的作用。赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内的积累,加速骨骼生长。如缺乏赖氨酸,会造成胃液分沁不足而出现厌食、营养性贫血,致使中枢神经受阻、发育不良。赖氨酸在医药上还可作为利尿剂的辅助药物,治疗因血中氯化物减少而引起的铅中毒现象,还可与酸性药物(如水杨酸等)生成盐来减轻不良反应,与蛋氨酸合用则可抑制重症高血压病。单纯性疱疹病毒是引起唇疱疹、热病性疱疹与生殖器疱疹的原因,而其近属带状疱疹病毒是水痘、带状疱疹和传染性单核细胞增生症的致病者。印第安波波利斯Lilly研究室在1979年发表的研究表明,补充赖氨酸能加速疱疹感染的康复并抑制其复发。长期服用赖氨酸可拮抗另一个氨基酸――精氨酸,而精氨酸能促进疱疹病毒的生长。(2)蛋氨酸蛋氨酸是含硫必需氨基酸,与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关。当缺乏蛋氨酸时,会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象,最后导致肝坏死或纤维化。蛋氨酸还可利用其所带的甲基,对有毒物或药物进行甲基化而起到解毒

蛋白质与氨基酸的关系

一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为,动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时,动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸,即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样,体蛋白合成潜力越大的动物(如高瘦肉型猪),对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面,饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言,依次平衡第一至第四限制性氨基酸后,饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降低异亮氨酸的吸收率, 使尿中异亮氨酸排出量增加。此外, 精氨酸和甘氨酸可消除由于其他氨基酸过量所造成的有害作用, 这种作用可能与它们参加尿酸的形成有关。 一、蛋白质与氨基酸的关系 一般认为,动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时,动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸,即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样,体蛋白合成潜力越大的动物(如高瘦肉型猪),对氨基酸的需求量就越高。 畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面,饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言,依次平衡第一至第四限制性氨基酸后,饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。 二、氨基酸间的相互关系 组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。 蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。 氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降

各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺 1、谷氨酸 (1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸,即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2),温度降到10 以下沉淀,离心分离谷氨酸,再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂,用氨水调上清液pH10进行洗脱,洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取,离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。 该工艺方法的缺点是:废水量大,治理成本高,酸碱用量大。 (2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右,连续加入有晶种的等电罐中,同时加入硫酸,控制等电罐中PH值维持在3.2左右,温度40℃进行结晶。 该工艺方法废的优点是:水量相对较少;缺点是:氨酸提取率及产品质量较差。 (3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤,澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20~3.25,然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶,分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和母液,将一部分母液进入脱盐装置,脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并;另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5~7,蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20~3.25后,进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置,使母液中的谷氨酸充分结晶出来,低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和二次母液。(4)水解等电点法 发酵液-----浓缩(78.9kPa,0.15MPa蒸汽)----盐酸水解(130 ℃,4h )----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和,调pH至3.0-3.2(NaOH或发酵液) -----低温放置,析晶-------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (5)低温等电点法 发酵液-----边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5-----加晶种,育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌16h------4 ℃静置4h------离心分离 --------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (6)直接常温等电点法 发酵液-----加硫酸调节pH4.0-4.5-----育晶2-4h-----加硫酸调至pH3.5-3.8------育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h-------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。 2、L-亮氨酸 (1)浓缩段 原料:蒸汽 将一次母液通入浓缩罐内,通入蒸汽,温度120度,气压-0.09Mpa,浓缩时间6h,结晶。终点产物:结晶液(去一次中和段) (2)一次中和段 辅料:硫酸,纯水 结晶液进入一次中和罐,通入硫酸,纯水,温度80,中和时间4h,过滤 终点产物:1,滤液(回收利用)2,滤渣(去氨解段)

最经典总结-组成蛋白质的氨基酸的结构及种类

考点一组成蛋白质的氨基酸及其种类(5年6考) 组成蛋白质的氨基酸的结构及种类 观察下列几种氨基酸的结构 (1)写出图中结构的名称 a.氨基; b.羧基。 (2)通过比较图中三种氨基酸,写出氨基酸的结构通式 (3)氨基酸的不同取决于R基的不同,图中三种氨基酸的R基依次为 (4)氨基酸的种类:约20种 ■助学巧记 巧记“8种必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 注:评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。

组成蛋白质的氨基酸的种类与结构 1.(海南卷)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是() A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 解析甘氨酸应是分子量最小的氨基酸,它的R基是最简单的氢。 答案 A 2.下图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是() A.结构④在生物体内约有20种 B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自于②和③ C.结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子 解析①为氨基,③为羧基,④为侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有20种,A正确;脱水缩合形成水,水中氢来自①③,B错误;R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合,C错误;生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子,D错误。 答案 A 解答本类题目的关键是熟记氨基酸的结构通式,如下图所示

找出氨基酸的共同体,即图中“不变部分”(连接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H),剩下的部分即为R基。倘若找不到上述“不变部分”,则不属于构成蛋白质的氨基酸。

氨基酸用途说明

甘氨酸 产品描述: 分子式C2H5NO2 性状白色斜晶系或六方晶系晶体,或结晶性粉末。无臭,有特殊甜味,味觉阈值0.13%。熔点232-236度。(产生气体并分解)。水溶液呈微酸性(PH值5.5-7.0).易溶于水(25g/100ml,25度).极难溶于乙醇(0.06g/100g无水乙醇).不溶于丙酮、乙醚等有机溶剂。 用途1 调味与丙氨酸合用于含醇饮料,添加量:葡萄酒0.4%,威士忌酒0.2%,香槟酒1.0%。其他如粉末汤料约添加2%;酒糟腌的食品1%。由于其能一定程度呈虾、墨鱼味,可用于调味酱。 2 对枯草杆菌及大肠杆菌的繁殖有一定抑制作用。故可用于鱼糜制品、花生酱等的防腐剂。添加量1%-2%。 3 缓冲作用因甘氨酸为具有氨基和羧基的两性离子,故有很强的缓冲性。对食盐和醋等的味感能起缓冲作用。添加量为盐腌品的0.3%-0.7%,酸渍品0.05%-0.5%。 4 抗氧化作用(利用其金属螯合作用)添加于奶油、干酪、人造奶油、牛乳制品等可延长保存期3-4倍。为使焙烤食品中的猪油稳定,可添加葡萄糖2.5%和甘氨酸0.5%。速煮面用的小麦粉中添加0.1%-0.5%,同时可起调味作用。 医药上用作制酸剂(胃酸过多症)、肌肉营养失调治疗剂、解毒剂等。亦为苏氨酸等氨基酸的合成原料。 5 按我国GB2760-96规定可用作香料。 DL-丙氨酸 产品描述: 分子式C3H7NO2 性状无色至白色无臭针状结晶或结晶性粉末。有甜味。味觉阈值在0.06%.由水-乙醇液重结晶者为斜方晶系,由水重结晶者为针状结晶或结晶性粉末.5%水溶液的PH值5.5-7.0.约为295-300度熔化并分解.化学性质稳定.遇亚硝酸可转化为L-乳酸.易溶于水(16.72g/100ml,25度).微溶于乙醇.无旋光性. 用途营养增补剂。调味料,包括下述若干方面。 1.增强化学调味料的调味效果2.改善人工甜味剂的味感3.改善有机酸的酸味4.提高腌制效果5.提高含醇饮料的质量6.防止油类氧化7.改善浸渍品的风味8.合成清酒的调味料 L-丙氨酸 产品描述: 分子式C3H7NO2 性状白色无臭结晶性粉末。有特殊甜味,甜度约为蔗糖的70%。200度以上开始升华,

构成蛋白质的氨基酸种类

构成蛋白质的氨基酸种类、分子量、功能和作用(一) 序号分类名称 缩写及 分子量 生理功能 必需氨基酸 1 赖氨酸Lys 146.13 促进大脑发育,是肝及胆的组成成分,能促进脂肪代谢,调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢,防止细胞退化; 2 蛋氨酸 (甲硫氨酸) Met 149.15 参与组成血红蛋白、组织与血清,有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能; 3 色氨酸 Trp 204.11 促进胃液及胰液的产生; 4 苯丙氨酸 Phe 165.09 参与消除肾及膀胱功能的损耗; 5 苏氨酸 Thr 119.18 有转变某些氨基酸达到平衡的功能; 6 异亮氨酸 Ile 131.11 参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢;脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺; 7 亮氨酸Leu 131.11 作用平衡异亮氨酸; 8 缬氨酸 Val 117.09 作用于黄体、乳腺及卵巢; 指人体(或其它脊椎动物)不能合成或合成速度远不适应机体的需要,必需由食物蛋白供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%~37%。 条件必需氨基酸 9 精氨酸Arg 174.4 它能促使氨转变成为尿素,从而降低血氨含量。它也是精子蛋白的主要成分,有促进精子生成,提供精子运动 能量的作用。 10 组氨酸 His 155.09 在组氨酸脱羧酶的作用下,组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用,并与多种变态反应及发炎有 关。

人体虽能够合成,但通常不能满足正常的需要,因此,又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸,在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降,成人比婴儿显著下降。(近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸) 构成蛋白质的氨基酸种类、分子量、功能和作用(二) 序号分类名称 分子量及缩 写 生理功能和作用 非必需氨基酸 11 丙氨酸Ala 89.06 预防肾结石、协助葡萄糖的代谢,有助缓和低血糖,改善身体能量。 12 脯氨酸Pro 115.08 脯氨酸是身体生产胶原蛋白和软骨所需的氨基酸。它保持肌肉和关节灵活,并有减少紫外线暴露和正常老化造 成皮肤下垂和起皱的作用。 13 甘氨酸Gly 75.05 在中枢神经系统,尤其是在脊椎里,甘氨酸是一个抑制性神经递质。 14 丝氨酸Ser 105.06 是脑等组织中的丝氨酸磷脂的组成部分,降低血液中的胆固醇浓度,防治高血压 15 半胱氨酸Cys 121.12 异物侵入时可强化生物体自身的防卫能力、调整生物体的防御机构。 16 酪氨酸 Tyr 181.09 是酪氨酸酶单酚酶功能的催化底物,是最终形成优黑素和褐黑素的主要原料。 17 天冬酰胺Asn 132.6 天冬酰胺有帮助神经系统维持适当情绪的作用,有时还有助于预防对声音和触觉的过度敏感,还有助于抵御疲 劳。 18 谷氨酰胺Gln 146.08 平衡体内氨的含量,谷酰胺的作用还包括建立免疫系统,加强大脑健康和消化功能 19 天冬氨酸Asp 133.6 它可作为K+、Mg+离子的载体向心肌输送电解质,从而改善心肌收缩功能,同时降低氧消耗,在冠状动脉循环 障碍缺氧时,对心肌有保护作用。它参与鸟氨酸循环,促进氧和二氧化碳生成尿素,降低血液中氮和二氧化碳 的量,增强肝脏功能,消除疲劳。 20 谷氨酸 Glu 147.08 参与脑的蛋白和塘代谢,促进氧化,改善中枢神经活动,有维持和促进脑细 胞功能的作用,促进智力的增加 指人(或其它脊椎动物)自己能由简单的前体合成,不需要从食物中获得的氨基酸。 备注:以上简单阐述了各种氨基酸在体内发挥的生理作用,没有阐述其药理和保健作用。以上分类是从营养学角度区分。

黑松露的氨基酸组成及含量

黑松露的氨基酸组成及含量 黑松露(拉丁名为Tuber melanosporum,英文称为perigord truffle),也称块菌,是一种生长于地下的野生食用真菌,外表面凹凸不平,色泽介于深棕色与黑色之间,呈小凸起状,遍及灰色或者浅黑色与白色的纹理。因散发特殊的气味,自古便有许多人为之着迷。在欧洲通常用与顶级食材鱼子酱、鹅肝酱等并列,号称美食“三大天王”。黑松露的生长条件苛刻,产量稀少,就目前所知主要分布于阿尔卑斯山脉及喜马拉雅山脉的少数地区,故价格极其昂贵。 黑松露有着“餐桌上的钻石”的美称,现代科学研究数据显示黑松露含有丰富的蛋白质、18种氨基酸(包括人体不能合成的8种必需氨基酸)、不饱和脂肪酸、多种维生素、锌、锰、铁、钙、磷、硒等必需微量元素,以及鞘脂类、脑苷脂、神经酰胺、三萜、雄性酮、腺苷、松露酸、甾醇、松露多糖、松露多肽等大量的代谢产物,具有极高的营养保健价值。 赖氨酸:促进大脑发育,是肝及胆的组成成分,能促进脂肪代谢,调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢,防止细胞退化; 色氨酸:促进胃液及胰液的产生; 苯丙氨酸:参与消除肾及膀胱功能的损耗;蛋氨酸(甲硫氨酸):参与组成血红蛋白、组织与血清,有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能; 苏氨酸:有转变某些氨基酸达到平衡的功能; 异亮氨酸:参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢;脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺; 亮氨酸:作用平衡异亮氨酸; 缬氨酸:作用于黄体、乳腺及卵巢。 精氨酸:精氨酸与脱氧胆酸制成的复合制剂(明诺芬)是主治梅毒、病毒性黄疸等病的有效药物。 组氨酸:可作为生化试剂和药剂,还可用于治疗心脏病,贫血,风湿性关节炎等的药物。 人体虽能够合成精氨酸和组氨酸,但通常不能满足正常的需要,因此,又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸,在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降,成人比婴儿显著下降。(近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸)。 黑松露含有丰富的蛋白质、18种氨基酸(包括人体不能合成的8种必需氨基酸),但是具体含量还未可知。

氨基酸对人体的作用

氨基酸对人体的作用 一.甘氨酸(GLY) 1、降低血液中的胆固醇浓度,防治高血压 2、降低血液中的血糖值,防治糖尿病 3、能防治血凝、血栓 4、提高肌肉活力,防止胃酸过多 5、甜味为砂糖的0.8倍,对人体有补益等营养作用 二.亮氨酸(LEU) 1、降低血液中的血糖值,对治疗头晕有作用 2、促进皮肤、伤口及骨头有愈合作用 3、如果缺乏时,会停止生长,体重减轻 4.促进睡眠,减低对疼痛的敏感,缓解偏头痛·缓和焦躁及紧张情绪 5.减轻因酒精而引起人体中化学反应失调的症状,并有助于控制酒精中毒 参考食物:牛奶、鱼类、香蕉、花生及所有含丰富蛋白质的食物 三.甲硫氨酸(蛋氨酸)(MET) 1、参与胆碱的合成,具有去脂的功能,防治动脉硬化高血脂症 2、有提高肌肉活力的功能,防止肌肉软弱无力 3、促进皮肤蛋白质和胰岛素的合成 4.参与组成血红蛋白、组织与血清,有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能 5.帮助分解脂肪,能预防脂肪肝、心血管疾病和肾脏疾病的发生 6.将有害物质如铅等重金属除去 7. 治疗风湿热和怀孕时的毒血症 8.一种有利的抗氧化剂 参考食物:大豆、其它豆类、鱼类、大蒜、肉类、洋葱和酸奶 四.酪氨酸(TYR) 1、造肾上腺激素、甲状腺激素和黑色素的必需氨基酸 2、可防治老年痴呆症 3、促进新陈代谢,增进食欲 .医药用作甲状腺功能亢进;食品添加剂。 4、对治疗胃溃疡等慢性疾病、神经性炎症及发育不良等效果 5、与色素形成有关系,缺乏时会利白化症 6.是一种重要的生化试剂,是合成多肽类激素、抗生素、L-多巴等药物的主要原料。 7.广泛用于农业科学研究,也作饮料添加剂和配制人工昆虫饲料。 五.组氨酸(HIS) 1、参与血球蛋白合成,促进血液生成 2、产生组氨、促进血管扩张,增加血管壁的渗透性 3、医治胃病、十二指肠等有特效 4、促进腺体分泌,对过敏性疫病有效果 5、可治疗消化性溃疡、发育不良等症状 6、对治疗心功能不全、心绞痛、降低血压、哮喘及类风湿关节炎有效果 六.苏氨酸(THR) 1.人体必需,缺乏时会使人消瘦,甚至死亡 2.有转变某些氨基酸达到平衡的功能 3.是协助蛋白质被人体吸收、利用所不可缺少的氨基酸

蛋白质中氨基酸数

蛋白质中氨基酸数、氨基数、羧基数、肽链数、肽键数、脱水数、分子量等各因素之间的数量关系是高考的必考点,为生物计算题型的命题提供了很好的素材,因此,对蛋白质中有关数量的计算题应重点关注。现对此归类如下: 题型1 有关蛋白质相对分子质量的计算 在解答这类问题时,必须明确的基本关系式是:蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量-脱水数×18(水的相对分子质量)【例1】组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分子质量为128,一条含有100个肽键的多肽链的分子量为多少 【解析】本题中含有100个肽键的多肽链中氨基酸数为:100+1=101,肽键数为100,脱水数也为100,则依上述关系式,蛋白质分子量=101×128-100×18=11128。 题型2 有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算在解答这类问题时,必须明确的基本知识是蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的数量关系。基本关系式有: n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链,则肽键数=(n-1)个; n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链,则肽键数=(n-m)个; 无论蛋白质中有多少条肽链,始终有:脱水数=肽键数=氨基酸数肽链数 【例2】若某蛋白质的分子量为11935,在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为1908,假设氨基酸的平均分子量为127,则组成该蛋白质分子的肽链有() 条 B. 2条 条条 【答案】C

【解析】据脱水量,可求出脱水数=1908÷18=106,形成某蛋白质的氨基酸的分子质量之和=11935+1908=13843,则氨基酸总数=13843÷127=109,所以肽链数=氨基酸数脱水数=109-106=3。 变式:现有一分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物,已知形成该化合物的氨基酸中有一个含2个氨基,另一个含3个氨基,则该多肽化合物水解时最多消耗多少个水分子 【解析】本题首先要搞清楚,多肽水解消耗水分子数=多肽形成时生成水分子数;其次,要知道,要使形成多肽时生成的水分子数最多,只有当氨基酸数最多和肽链数最少两个条件同时满足时才会发生。已知的2个氨基酸共有5个N原子,所以剩余的12个N原子最多可组成12个氨基酸(由于每个氨基酸分子至少含有一个-NH2),即该多肽化合物最多可由14个氨基酸形成;肽链数最少即为1条,所以该化合物水解时最多消耗水分子数=14-1=13。答案:13. 题型3 有关蛋白质中至少含有氨基数和羧基数的计算 【例3】某蛋白质分子含有4条肽链,共有96个肽键,则此蛋白质分子中至少含有-COOH和-NH2的数目分别为( ) A. 4、100 B. 4、 4 C. 1 00、100 D. 96、96 【答案】B 【解析】以一条由n个氨基酸组成的肽链为例:在未反应前,n个氨基酸至少含有的-COOH和-NH2的数目都为n(因每个氨基酸至少含有1个-COOH和1个-NH2),由于肽链中包括(n-1)个肽键,而形成1个肽键分别消耗1个-COOH 和1个-NH2,所以共需消耗(n-1) 个-COOH和(n-1)个-NH2 ,所以至少含有的-COOH和-NH2的数目都为1,与氨基酸R基团中-COOH和-NH2 的数目无关。本题中蛋白质包含4条肽链,所以至少含有-COOH和-NH2的数目都为4。 题型4 有关蛋白质中氨基酸的种类和数量的计算

四种常见蛋中的氨基酸成分对比分析

四种常见蛋中的氨基酸成分对比分析 陈巧玲,郑艺梅,王兵丽,张泽宏 (闽南师范大学生物科学与技术学院,福建漳州 363000) 摘要:采用氨基酸自动分析仪检测样品,得出土鸡蛋、鸭蛋、皮蛋、洋鸡蛋均含有17种水解氨基酸。必须氨基酸与总氨基酸比值为鸭蛋%>洋鸡蛋%>土鸡蛋%>皮蛋%,必须氨基酸与非必须氨基酸的比值为鸭蛋>洋鸡蛋>土鸡蛋>皮蛋。根据FAO/WHO 提出的理想蛋白质条件,可知这四种蛋品均属于理想蛋白质范畴。氨基酸总含量分别为土鸡蛋%>鸭蛋%>洋鸡蛋%>皮蛋%。鸭蛋、皮蛋、土鸡蛋、洋鸡蛋的第一限制氨基酸分别为苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸、缬氨酸。因此根据分析结果,可以在日常饮食中根据食物的优缺点合理搭配饮食,实现营养最大化。 关键词:蛋;氨基酸;营养分析 Determination of amino acid in four kinds of eggs using amino acid analyzer CHEN Qiao-ling, ZHENG Yi-mei, Wang Bi-li, ZHANG Ze-hong (School of Biological Science And Biotechnology, MinNan Normal University,Zhangzhou 363000, Fujian China) Abstract:This paper finded out that 17 kinds of amino acid were content in the four kinds of eggs by using amino acid auto-analyzer. Essential amino acid /Total amino acid of this four kinds of eggs were duck eggs %>eggs %>farm eggs %>preserved % and the essential amino acid /nonessential amino acids of this four kinds of eggs were duck eggs >eggs >farm eggs >preserved eggs high quality?protein as their essential amino acid /Total amino acid and essential amino acid /nonessential amino acids numerical value close to the reference value of WHO/FAO model. The total content of amino acid were duck eggs % >eggs % >farm eggs % >preserved eggs %. The first limiting amino acids of duck eggs\ preserved eggs\ farm eggs\ eggs were threonine\ isoleucine\ methionine& cysteine\ valine.

各种微量元素与氨基酸地作用

各种微量元素与氨基酸的作用 各种微量元素与氨基酸的作用 钙——骨骼生长的基本元素 钙的作用:有助于提高各种身体机能。如:对心脏的保护、帮助血凝块的形成、预防骨质损失、使骨头更结实,药物的新代谢(红细胞病、血小板病、心脏病、高血压病和气喘病,所有这些疾病都和钙这一重要因素有关。许多药物、一些草药和少数维生素矿物质都会消耗血液中的钙含量。这就可能导致上述疾病的产生。因此为了预防这类重病,就需要补钙)、肌肉收缩和放松。 在市场上可供挑选的各种补钙品多得令人目眩,如碳酸钙、柠檬酸钙、磷酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙等,都可以给鸽子使用.下面主要介绍以下几种: 碳酸钙:是市场上最为普遍的钙,主要是钙片。原料为牡蛎壳,用来治疗背痛、关节炎、骨折(疗效较慢)、幼儿牙痛。但对鸽子而言,碳酸钙在肠被充分地分解和吸收是有困难的。建议用碳酸钙氢氧化物或柠檬酸钙代替。 富含钙又适合鸽子使用的食物有:各种豆类、大白菜、面包、鸡蛋、全脂奶粉、燕麦、牡蛎粉、糙米、芝麻、菠菜、

桃、等。 含有丰富钙的草药、调味品和海草有:金合欢、芦巴、灵芝、大麦草、人参、墨角藻、山楂浆果、香菜、蒲公英香薄荷和海飘蛸等。 铁——血液中不可缺少的基本元素 铁最主要的功能是在血液中担任输送氧气的作用。它作为血红蛋白的一个组成部分,可以帮助分子携带氧气进入肺部,并且在全身游移和释放氧气。鸽子体中的铁大约有73%在血红蛋白中不断循环并促进更多红血球的形成。 最近几年的医学研究还发现。体铁含量过低会给大脑功能造成严重的不利影响。此外,鸽子体铁含量下降会影响其训练成效,而且还会使其免疫能力受到损伤,从而增加感染疾病和死亡的危险. 铁对视力也有帮助。好视力的部分也是由于眼里被输送了充足的氧,当输送到眼里的氧在突然减少时,视力的清晰度就会降低。铁还可以纠正体温过低。 镁——骨骼形成的必须元素 镁的最大作用是对细胞流通的钙进行调节。 由于镁缺乏而引起的多种疾病有以下几种,这些病症都可以通过补镁而得到缓解:化学过敏、兴奋、突发心脏病

氨基酸生产工艺

氨基酸生产工艺 主讲人:韩北忠 刘萍 氨基酸是构成蛋白成分 目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20多种。 氨基酸 α 碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基和氨基及侧链。侧链不同,氨基酸的性质不同。 氨基酸的用途 1. 食品工业: 强化食品(赖氨酸,苏氨酸,色氨酸于小麦中) 增鲜剂:谷氨酸单钠和天冬氨酸 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。 2. 饲料工业: 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 3. 医药工业: 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 4. 化学工业:谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。 氨基酸的生产方法 发酵法: 直接发酵法:野生菌株发酵、营养缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。 添加前体法 酶法:利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。 提取法:蛋白质水解,从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸 合成法:DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。 传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。 生产氨基酸的大国为日本和德国。 日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制剂的生产。 日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。 国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司,湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产品质量还难于与国外抗衡。 在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术和仿造产品, 1991年销售量为二千万瓶,1996年达六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆明康普莱特,但生产原

氨基酸含量分析法

新增附录 附录XX 氨基酸分析法 氨基酸分析法是指用于测定蛋白质、肽及其他药物制剂的氨基酸组成或含量的方法。 根据氨基酸组成分析可以对蛋白质及肽进行鉴别,氨基酸分析法可用于确定蛋白质、肽及氨基酸的含量,及测定可能存在于蛋白质及肽中的非典型氨基酸。进行氨基酸分析前,必须将蛋白质及肽水解成单个氨基酸,具体水解方法由各品种项下规定。蛋白质及肽水解后,其氨基酸分析过程与用于其他药物制剂中游离氨基酸的分析过程相同。 本法包括四种柱前衍生法,分别为异硫氰酸苯酯(PITC)法、6-氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚氨基氨基甲酸酯(AQC)法、邻苯二醛(OPA)和9-芴甲基氯甲酸甲酯(FMOC)法、2,4-二硝基氟苯(DNFB)法,以及一种茚三酮柱后衍生法。不同的品种应针对自身所含的氨基酸种类及各氨基酸的含量选择适宜的氨基酸分析方法并做相应的方法学验证。 由于本法衍生过程中衍生溶液量较少,且容易挥发,外标法极易出现较大的误差,建议采用内标法进行测定,内标的确定由各品种项下规定。在本法中,由于半胱氨酸或胱氨酸的衍生产物不稳定,因此对于含半胱氨酸或胱氨酸的样品衍生后应尽快测定,或者在衍生前对半胱氨酸或胱氨酸进行适当的处理,使其转化为稳定地产物(如磺基丙氨酸或半胱氨酸-硫代丙酸)后再衍生测定,具体方法由各品种项下规定。在测定过程中,可根据所用的仪器、色谱柱品牌、色谱柱的长度及要分离的氨基酸种类,对流动相的有机溶剂和洗脱梯度作适当调整以获得较好的分离度。 第一法 PITC柱前衍生氨基酸分析法 本法系根据氨基酸与异硫氰酸苯酯(PITC)反应,生成有紫外响应的氨基酸衍生物苯氨基硫甲酰氨基酸(PTC-氨基酸),PTC-氨基酸经反相高效液相色谱分离后用紫外检测,在一定的范围内其吸光值与氨基酸浓度成正比。本方法的线性浓度范围为0.025~1.25μmol/ml。 试剂(1)流动相A 0.1mol/L醋酸钠溶液(取无水醋酸钠8.2g,加水900ml溶解,用冰醋酸调pH至6.5,然后加水至1000 ml)-乙腈(93:7)。(2)流动相B 乙腈-水(8:2)。 对照品溶液按各品种项下规定的方法制备。 供试品溶液按各品种项下规定的方法制备。 色谱条件与系统适用性试验用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂(4.6×250mm,5μm);流速为每分钟 1.0ml;柱温为40℃;检测波长为254nm。各氨基酸峰间的分离度均应大于1.0。洗脱梯度如下:

各种氨基酸的作用

天然的氨基酸现已经发现的有300多种,其中人体所需的氨基酸约有22种,分非必需氨基酸和必需氨基酸(人体无法自身合成)。另有酸性、碱性、中性、杂环分类,是根据其化学性质分类的。1、必需氨基酸(essential amino acid):指人体(或其它脊椎动物)不能合成或合成速度远不适应机体的需要,必需由食物蛋白供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。共有8种其作用分别是:①赖氨酸(Lysine ):促进大脑发育,是肝及胆的组成成分,能促进脂肪代谢,调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢,防止细胞退化;②色氨酸(Tryptophan):促进胃液及胰液的产生;③苯丙氨酸(Phenylalanine):参与消除肾及膀胱功能的损耗; ④蛋氨酸(又叫甲硫氨酸)(Methionine);参与组成血红蛋白、组织与血清,有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能;⑤苏氨酸(Threonine):有转变某些氨基酸达到平衡的功能;⑥异亮氨酸(Isoleucine ):参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢;脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺;⑦亮氨酸(Leucine ):作用平衡异亮氨酸;⑧缬氨酸(Valine):作用于黄体、乳腺及卵巢。8种人体必需氨基酸的记忆口诀①"借一两本蛋色书来" 谐音: 借(缬氨酸), 一(异亮氨酸),两(亮氨酸),本(苯丙氨酸),蛋(蛋氨酸),色(色氨酸),书(苏氨酸),来(赖氨酸). ②"笨蛋来宿舍,晾一晾鞋" 笨(苯丙氨酸)蛋(蛋氨酸)来(赖氨酸)宿(苏氨酸)舍(色氨酸),晾(亮氨酸)一晾(异亮氨酸)鞋(缬氨酸)③”携带一两本甲硫色书来”携(缬氨酸)带一(异亮氨酸)两(亮氨酸)本(苯丙氨酸)甲硫(甲硫氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)来(赖氨酸) 其理化特性大致有:1)都是无色结晶。熔点约在230°C 以上,大多没有确切的熔点,熔融时分解并放出CO2;都能溶于强酸和强碱溶液中,除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲状腺素外,均溶于水;除脯氨酸和羟脯氨酸外,均难溶于乙醇和乙醚。2)有碱性[二元氨基一元羧酸,例如赖氨酸(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)]三种类型。大多数氨基酸都呈显不同程度的酸性或碱性,呈显中性的较少。所以既能与酸结合成盐,也能与碱结合成盐。3)由于有不对称的碳原子,呈旋光性。同时由于空间的排列位置不同,又有两种构型:D型和L型,组成蛋白质的氨基酸,都属L型。由于以前氨基酸来源于蛋白质水解(现在大多为人工合成),而蛋白质水解所得的氨基酸均为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较小,大都用于有机合成、石油化工、医疗等方面。氨基酸及其衍生物品种很多,大多性质稳定,要避光、干燥贮存。2、非必需氨基酸(nonessential amino acid):指人(或其它脊椎动物)自己能由简单的前体合成,不需要从食物中获得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。1,2萘醌、4磺酸钠在碱性溶液深红色(检验α-氨基酸)肽键(peptide bond):一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合,除去一分子水形成的酰胺键。肽(peptide):两个或两个以上氨基通过肽键共价连接形成的聚合物。是氨基酸通过肽键相连的化合物,蛋白质不完全水解的产物也是肽。肽按其组成的氨基酸数目为2个、3个和4个等不同而分别称为二肽、三肽和四肽等,一般含10个以下氨基酸组成的称寡肽(oligopeptide),由10个以上氨基酸组成的称多肽(polypeptide),它们都简称为肽。肽链中的氨基酸已不是游离的氨基酸分子,因为其氨基和羧基在生成肽键中都被结合掉了,因此多肽和蛋白质分子中的氨基酸均称为氨基酸残基(amino acid residue)。多肽有开链肽和环状肽。在人体内主要是开链肽。开链肽具有一个游离的氨基末端和一个游离的羧基末端,分别保留有游离的α-氨基和α-羧基,故又称为多肽链的N端(氨基端)和C端(羧基端),书写时一般将N端写在分子的左边,并用(H)表示,并以此开始对多肽分子中的氨基酸残基依次编号,而将肽链的C端写在分子的右边,并用(OH)来表示。目前已有约20万种多肽和蛋白质分子中的肽段的氨基酸组成和排列顺序被测定了出来,其中不少是与医学关系密切的多肽,分别具有重要的生理功能或药理作用。多肽在体内具有广泛的分布与重要的生理功能。其中谷胱甘肽在红细胞中含量丰富,具有保护细胞膜结构及使细胞内酶蛋白处于还原、活性状态的功

1.蛋白质结构与功能-----氨基酸

蛋白质结构与功能——氨基酸 2010遗传学 Chapter 1 氨基酸 I 蛋白质的天然组成 天然蛋白质几乎都是由18种普通的氨基酸组成:L-氨基酸,L-亚氨基酸(脯氨酸)和甘氨酸。 一些稀有的氨基酸在少量的蛋白质中结合了L-硒代胱氨酸。 II 氨基酸的结果 每种氨基酸(除了脯氨酸):都有一个羧基,一个氨基,一个特异性的侧链(R基)连接在α碳原子上。 在蛋白质中,这些羧基和氨基几乎全部都结合成肽键。在一般情况下,除了氢键的构成以外,是不会发生化学反应的。 氨基酸的侧链残基(R基)提供了多种多样的功能基团,这些基团赋予蛋白质分子独特的性质,导致: A.一种独特的折叠构象 B.溶解性的差异 C.聚集态 D.和配基或其他大分子构成复合物的能力,酶 活性等等。 蛋白质的功能是与蛋白质氨基酸排列顺序和每个氨基酸残基的特征有关。那些残基赋予蛋白质独一无二的功能。 氨基酸的分类是依照它的侧链性质的 A.非极性侧链的氨基酸 B.不带电的极性侧链氨基酸 C.酸性侧链的氨基酸

D . 碱性侧链的氨基酸 A.非极性侧链氨基酸 非极性氨基酸在蛋白质中的位置: 在可溶性蛋白质中,非极性氨基酸链趋向于集中在蛋白质内部。 甘氨酸 (Gly G ) 结构:最简单的氨基酸,在蛋白质氨基酸当中,是唯一缺乏非对称结构的氨基酸。 特征:甘氨酸在蛋白质结构中起到一个很重要的作用,与其它氨基酸残基相比,由于缺少β-碳原子,它在蛋白质的构象上有很大的灵活性和更容易达到它的空间结构。 功能和位置: 1. 甘氨酸经常位于紧密转角;和出现在大分子侧链产生空间位阻影响螺旋的紧密包装处(如胶原) 和结合底物的地方。 2. 由于缺乏空间位阻侧链,所以甘氨酸在邻近的肽键的位置有更强化学反应活性。例如:Asn-Gly 3. 甘氨酸也出现在酶催化蛋白质特异性修饰的识别位点,例如N 端的十四酰基化(CH2(CH2)12CO -)和精氨酸甲基化的信号序列。 丙氨酸 (Ala A ) 结构:是20种氨基酸中最没有“个性”的氨基酸,没有长侧链,没有特别的构象性质,可以出现在蛋白质结构的任何部位。 特征: 1、 丙氨酸是蛋白质中含量最丰富的氨基酸残基 之一,弱疏水性。 2、 化学活性非常弱。 缬氨酸 (Val V) 特征:中度疏水的脂肪族侧链残基。 功能: 3、 这个中度疏水残基β碳原子上的甲基降低了 蛋白质的构象的灵活性。 2、使邻近的肽键的化学反应产生空间位阻,特别是相邻残基具有β-分支的侧链(缬氨酸或异亮氨酸)。 异亮氨酸 (Ile I ) 特征:疏水的脂肪族残基侧链 功能: 1. β-分支链在空间上阻碍邻近的肽键反应。 2. 疏水侧链趋向在折叠蛋白的内部,比起α螺 旋这种侧链在二级结构中更容易形成β折叠。

氨基酸分析

2.2.56氨基酸分析(1)(见注解) 氨基酸分析是指利用方法对蛋白质,多肽和其他药物制剂进行氨基酸组成或含量的分析。蛋白质和多肽一般是氨基酸残基以共价键的形式组成的线性大分子。蛋白质或多肽中氨基酸的序列决定了其分子的性质。蛋白质普遍是由大分子以折叠的方式形成的特定构象,而多肽则比较小,可能只有几个氨基酸组成。氨基酸分析方法可以用于对蛋白质和多肽的量化,基于氨基酸的组成来确定蛋白质或多肽的类型,支撑蛋白质和多肽的结构分析,评估碎片肽段,并检测可能存在于蛋白质或多肽中的不规则氨基酸。并且在氨基酸分析之前必须进行将蛋白质或多肽水解为个别氨基酸。伴随着蛋白质或多肽的水解,氨基酸分析的过程和其他药物制剂中氨基酸的游离是一致的。通常我们采用易于分析的方法来测定样品中的氨基酸成分。 设备 用于氨基酸分析方法通常是基于色谱分离氨基酸的方法设定的。当前的方法是利用自动化色谱仪进行分析。氨基酸分析仪通常是一个能够产生梯度的低压或高压的液相色谱仪,并在色谱柱上分离氨基酸。除非样品在柱前进行了衍生化,否则这些仪器必须具备柱后衍生化的能力。检测器使用的是紫外可见光检测器或荧光检测器。此外,还需具有一个记录仪器(例如,积分仪),用于转化检测到的信号及用于定量测定。而且,这些仪器是专门用于氨基酸分析使用的。 一般预防策施 在氨基酸分析中,分析师关注的一个重点是背景的污染。高纯度的试剂是必要的(例如,低纯度的盐酸的使用在分析中会产生甘氨酸污染)。分析试剂通常是每隔几周更换一次,并且仅使用HPLC级别的溶剂。所用试剂使用之前必须用过滤器将溶剂中可能潜在的微生物和外来材料污染过滤除去,保持溶剂贮存器出于密封状态,并且不可将氨基酸分析仪放置于光照条件下。 实验室的操作规范决定了氨基酸分析的质量。仪器应放置在实验室的空旷区域。保持实验室的卫生干净。根据维修计划,及时清洁和校准移液管,将移液吸头放置在相应的盒子中,分析师不得用手处理移液管。分析师需要穿戴一次性的乳胶手套或同等质量的其他手套。限制测试样品瓶开启和关闭的次数,因为飞灰可以提高甘氨酸,丝氨酸和丙氨酸的浓度。 良好的仪器状态是氨基酸分析结果可接受的一个关键步骤。在日常使

相关文档
最新文档