氨基酸是由什么组成的?有什么用?

食物 1个月前 (04-26) 20次浏览

氨基酸是由什么组成的?有什么用?生物体使用的所有氨基酸都是由生物体合成(制造)的。实验室制造的补品是唯一的例外。

氨基酸是结合形成蛋白质的有机化合物。氨基酸和蛋白质是生命的基石。当蛋白质被消化或分解时,氨基酸被留下。人体利用氨基酸制造蛋白质来帮助身体:分解食物。

氨基酸是由什么组成的?有什么用?

什么是氨基酸?

氨基酸仅仅是一种具有双碳中心的化学结构。氨基酸没有生命。活细胞将特殊的氨基酸组装成蛋白质细胞。然而,氨基酸结构一般是双碳结构。例如,在陨石中发现了氨基酸(双碳化学物质)。宇宙中的碳非常丰富,所以在流星上发现结构并不奇怪。

氨基酸是生物学上重要的有机化合物,由氨基和羧基的官能团,以及连到每一个氨基酸的侧链组成。氨基酸是构成蛋白质的基本单位,赋予蛋白质特定的分子结构形态,使其分子具有生化活性。蛋白质是生物体重要的活性分子,包括催化新陈代谢的酶。 不同的氨基酸脱水缩合形成肽,是蛋白质生成的前体。

  • 分子通式: RCHNH2COOH
  • Cas: 65072-01-7
  • 解释: 含有氨基和羧基的一类有机化合物

氨基酸是自然形成的吗?

不。氨基酸可以在水中形成一段时间,但由于水的氧化性(酸性),结构很快被破坏。在干燥的土地上,它们从来没有被观察到是自发形成的。生物使用的许多氨基酸(用于蛋白质组装)在水中的半衰期只有几个小时。所有这些问题结合在一起,导致了氨基酸和蛋白质形成的重大问题,这与生命起源理论有关。

生物体使用什么氨基酸?

生物体用来组装蛋白质链的所有20种氨基酸都是由生物体合成的。没有一个来自大自然或自发出现在任何地方。这意味着活的生物体要么组装所需的氨基酸(称为非必需氨基酸,因为它们是在“室内”制造的),要么从植物或动物身上收集其他氨基酸作为食物(称为必需氨基酸,因为它们必须从食物中获得)。这就产生了鸡或蛋的悖论,因为蛋白质形成所需的氨基酸是如何在同样需要相同氨基酸的生物中出现的…

实验室制造的氨基酸。氨基酸也是在实验室中通过非活细胞使用的过程制造的,许多过程对生物完全有毒。

氨基酸是由什么组成的?有什么用?

必需氨基酸

人类可以产生20种氨基酸中的10种。其他的必须在食物中提供。10种必需氨基酸中,即使有1种是我们无法制造的,如果不能获得足够的,就会导致人体蛋白质——肌肉等——的降解,从而获得所需的一种氨基酸。与脂肪和淀粉不同,人体不会储存多余的氨基酸以备后用——氨基酸必须每天都存在于食物中。

我们能生产的10种氨基酸是丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸。酪氨酸是由苯丙氨酸产生的,所以如果饮食中缺乏苯丙氨酸,酪氨酸也是必需的。必需氨基酸是精氨酸(年轻人需要,成年人不需要)、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。这些氨基酸是饮食中必需的。当然,植物必须能够制造所有的氨基酸。另一方面,人类没有生物合成所有氨基酸所需的所有酶。

氨基酸是由什么组成的?有什么用?

氨基酸的常见用途

氨基酸的工业生产是一项重要的世界性业务。氨基酸商业化生产的第一份报告是在1908年。那时,调味剂味精是由一种大型海藻制成的。这导致了味精的商业化生产,现在味精是用淀粉和糖蜜作为碳源的细菌发酵过程生产的。甘氨酸、半胱氨酸和D,L-丙氨酸也用作食品添加剂,氨基酸混合物在食品工业中用作增味剂。动物饲料中大豆或玉米蛋白的氨基酸平衡在添加了营养限制氨基酸甲硫氨酸和赖氨酸后显著提高。

氨基酸用于营养和药物治疗。例如,在手术前后,病人经常被注入氨基酸来提供这些营养。用单一氨基酸治疗是控制某些疾病状态的医学方法的一部分。例子包括用于帕金森病的左旋二羟基苯丙氨酸(左旋多巴);谷氨酰胺和组氨酸治疗消化性溃疡;和鸟氨酸来治疗肝病。

氨基酸的某些衍生物,尤其是谷氨酸盐,在温和的肥皂和洗发水中被用作表面活性剂。D-苯基甘氨酸和D-羟基苯基甘氨酸是用于β-内酰胺抗生素化学合成的中间体(例如,青霉素的合成版本)。阿斯巴甜是一种甜味剂,由单独的氨基酸天冬氨酸和苯丙氨酸组成。

引用文献:
  1. http://www.biology.arizona.edu/biochemistry/problem_sets/aa/aa.html
  2. https://www.britannica.com/science/amino-acid/Nonstandard-amino-acids#ref277274

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