2.2.1　氨基酸的结构和分类

氨基酸是构成蛋白质的基本单位。

1)氨基酸的结构

各种天然存在的蛋白质中共含有20 种α-氨基酸。在α-氨基酸中,氨基都是和离羧基最近的碳原子(α-碳原子)相连的。

α-氨基酸的结构通式为：

其中,C 为α-碳原子,H2N 为α-氨基,COOH 为α-羧基,R 为侧链基团。其中,侧链基团中碳原子依次为β-碳原子、γ-碳原子、δ-碳原子、ε-碳原子等。

赖氨酸(α,ε-二氨基己酸)的结构式如下：

【任务】谷氨酸的化学名称为α-氨基戊二酸,请写出该氨基酸的化学结构式。

2)氨基酸的分类

(1)根据氨基酸中侧链基团R 的结构进行分类

根据氨基酸中侧链基团R 的结构进行分类,氨基酸可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环族氨基酸3 类。

在脂肪族氨基酸中,烃基和烃基衍生物为链状,包括甘氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、精氨酸、赖氨酸、缬氨酸等。例如,异亮氨酸(α-氨基-β-甲基戊酸)的结构式如下：

在芳香族氨基酸中,烃基和烃基衍生物中含有苯环,包括苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸。例如,酪氨酸(α-氨基-β-对羟苯基丙酸)的结构式如下：

在杂环族氨基酸中,烃基和烃基衍生物中含有“杂环”,包括组氨酸、脯氨酸。

(2)按照在人体内是否能合成分类

按照在人体内是否能合成分类,氨基酸可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。必需氨基酸在体内不能自由合成,必须通过摄入食品供给。而非必需氨基酸在人体内可以利用一些前体物质合成,并非机体不需要。

构成人体蛋白质的氨基酸见表2.1。

表2.1　构成人体蛋白质的氨基酸

续表

注：*组氨酸为婴儿必需氨基酸。