氨基酸是什么

氨基酸(amino acid):含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。天然氨基酸均为α-氨基酸。

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。

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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10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。

9.精氨酸(arginine):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。

10.组氨酸histidine

人体虽能够合成Arg和His,但合成的量通常不能满足正常的需要,因此,这两种氨基酸又被称为半必需氨基酸。

非必需氨基酸

(nonessentialamino 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。

氨基酸单字母简写和性质列表:

缩写 全名 中文译名 支链 分子量 等电点 解离常数(羧基) 解离常数(胺基) pKr(R) R基

G Gly Glycine 甘氨酸 亲水性 75.07 6.06 2.35 9.78 -H

A Ala Alanine 丙氨酸 疏水性 89.09 6.11 2.35 9.87 -CH3

V Val Valine 缬氨酸 疏水性 117.15 6.00 2.39 9.74 -CH-(CH3)2

L Leu Leucine 亮氨酸 疏水性 131.17 6.01 2.33 9.74 -CH2-CH(CH3)2

I Ile Isoleucine 异亮氨酸 疏水性 131.17 6.05 2.32 9.76 -CH(CH3)-CH2-CH3

F Phe Phenylalanine 苯丙氨酸 疏水性 165.19 5.49 2.20 9.31 -CH2-C6H5

W Trp Tryptophan 色氨酸 疏水性 204.23 5.89 2.46 9.41 -C8NH6

Y Tyr Tyrosine 酪氨酸 疏水性 181.19 5.64 2.20 9.21 10.46 -CH2-C6H4-OH

D Asp Aspartic acid 天冬氨酸 酸性 133.10 2.85 1.99 9.90 3.90 -CH2-COOH

N Asn Asparagine 天冬酰胺 亲水性 132.12 5.41 2.14 8.72 -CH2-CONH2

E Glu Glutamic acid 谷氨酸 酸性 147.13 3.15 2.10 9.47 4.07 -(CH2)2-COOH

K Lys Lysine 赖氨酸 碱性 146.19 9. 60 2.16 9.06 10.54 -(CH2)4-NH2

Q Gln Glutamine 谷氨酰胺 亲水性 146.15 5.65 2.17 9.13 -(CH2)2-CONH2

M Met Methionine 甲硫氨酸 疏水性 149.21 5.74 2.13 9.28 -(CH2)-S-CH3

S Ser Serine 丝氨酸 亲水性 105.09 5.68 2.19 9.21 -CH2-OH

T Thr Threonine 苏氨酸 亲水性 119.12 5.60 2.09 9.10 -CH(CH3)-OH

C Cys Cysteine 半胱氨酸 亲水性 121.16 5.05 1.92 10.70 8.37 -CH2-SH

P Pro Proline 脯氨酸 疏水性 115.13 6.30 1.95 10.64 -C3H6

H His Histidine 组氨酸 碱性 155.16 7.60 1.80 9.33 6.04

R Arg Arginine 精氨酸 碱性 174.20 10.76 1.82 8.99 12.48

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氨基酸的功效和好处

您可能会认为蛋白质是身体的构成物质,尤其是肌肉组织。但蛋白质在身体里还有一些可能会让您惊讶的重要作用,其中一些主要功能如下:

酶和激素

蛋白质在细胞中最著名的作用是作为催化化学反应的酶,这可以帮助您将食物代谢成细胞的能量。消化酶是这类蛋白质的一个很好的例子。这些酶也可以作为抗氧化剂,含硒蛋白的谷胱甘肽过氧化物酶是您体内最重要的抗氧化物质之一。

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性激素,(如促性腺激素)和内分泌激素,如胰岛素和胰高血糖素,也都是蛋白质。

1955年,胰岛素成为第一个被完全测序的蛋白质。英国生物化学家Frederick Sanger因为这项开创性的研究获得诺贝尔化学奖。

生物科技公司Genentech于1978年使用重组DNA技术,合成了「人类」胰岛素,从而使胰岛素成为通过生物科技制造的第一个人类蛋白质。

细胞信号传输

许多蛋白质参与细胞信号传输和转输过程。有一些蛋白质(如胰岛素)会将信号从它们合成的细胞传递到远处组织中的其他细胞。

蛋白质参与信号传输过程的两端的工作,还能作为细胞上的受体与信号分子结合,以诱发生物化学反应。

抗体是免疫系统的蛋白质成分,它们的主要功能是结合体内的异物(抗原)然后锁定抗原,将它破坏。

结构性蛋白

这些结构性蛋白为生物组件提供了形状和强度,大多数结构蛋白质本质上是纤维状的。

胶原蛋白和弹性蛋白是这些坚韧纤维蛋白质的两个很好的例子。它们都是结缔组织的关键组成组件,如软骨。它们在皮肤结构中具有主要作用。角蛋白为您的头发和指甲提供结构;在动物界中,角蛋白有助于制作羽毛、蹄和一些动物壳。

最后一类是球状结构蛋白。它们形成长而坚硬的纤维,使细胞能够保持其形状和大小。

其他功能

蛋白质还会在细胞粘附、生长因子、营养素运输和储存等等方面发挥作用。在人类中,非蛋白质氨基酸也具有作为神经递质或其他分子前体的重要作用。神经递质是帮助传递神经之间脉动的物质。

  • 色氨酸是神经递质血清素的前体,它涉及情绪及其他多种功能。
  • 酪氨酸(及其前体苯丙氨酸)是多巴氨、肾上腺素和去甲肾上腺素、以及各种微量氨的前体。
  • 甘氨酸是血液中重要化合物(称为卟啉,即血红素)的前体。
  • 精氨酸是一氧化氮的前体。

制造蛋白质

氨基酸是组成蛋白质的基本元素。

当某些人体细胞需要蛋白质时(例如当人体“增长”肌肉时),氨基酸排列连接在一起形成RNA(即核糖核酸、DNA的复制品)。

为了完成这个过程,所有特定氨基酸必须是可用的,否则所需蛋白质就不能被合成。氨基酸序列形成后会折叠和卷曲构成二级结构。

大量α螺旋和β折叠层(蛋白质二级结构)连接在一起,形成了三级结构。每种蛋白质都有特定的形状,执行其所需的不同功能。

由于每种蛋白质都是不同的,因此各种不同的蛋白质执行特定不同的生物功能。当你的肌肉出现微创,需要特殊的蛋白质来重建肌肉。这就是为什么氨基酸补充剂(如BCAA 支链氨基酸粉)非常受健身爱好者的青睐。

✓ 促进心血管健康

一氧化氮可以帮助降低血压,因为它有助于放松血管内的微小肌肉,舒张血管,从而降低压力,对心血管健康来说至关重要。而氨基酸是合成一氧化氮的必要因素。

较低的血压有助于预防动脉粥样硬化,因为动脉内不太可能形成斑块,从而防止心脏病发作或中风等心血管疾病。此外,一氧化氮是硝化甘油的主要活性成分,含有硝酸甘油的药物是很多冠心病病人随身携带的药品,它可以减轻由冠状动脉心脏疾病引起的胸痛等症状。

✓ 生成神经递质

有几种众人皆知的氨基酸,如酪氨酸和色氨酸,可以生成神经递质。神经递质帮助完成神经反应,可提高人体反应速度,专注力和警觉性。

此外,色氨酸会生成被称为“血清素”的激素,从而改善心情。酪氨酸也帮助合成肾上腺素(肾上腺素可迅速提供能量供应和反应速度)。当酪氨酸和色氨酸这两种氨基酸共同作用时,可以提高人体能量水平、促进脑力。

吃高蛋白食物或服用氨基酸补充剂将提高这些氨基酸的水平,让服用者,特别是健身者从中受益。

✓ 有助于提高新陈代谢

氨基酸对人体的另外一个重要作用是帮助维持新陈代谢和能量水平。

虽然能量的优选来源是复合碳水化合物和脂肪,然而在人体需要时氨基酸也可作为能量来源。例如,健美运动员在比赛前通常都会将碳水化合物的摄入量降至最小来控制体脂—— 因此有可能导致人体能量水平的下降。而服用一些如BCAA支链氨基酸粉等氨基酸补充品可以额外帮助提高能量水平,并且有效防止肌肉分解。

✓ 抗氧化性能

谷胱甘肽是人体内重要的抗氧化剂,是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸三种氨基酸结合形成的。

谷胱甘肽是保持人体免疫系统正常运作的关键成分,有助于对抗感染、消灭致病微生物和感染的细胞,并允许细胞执行正常功能。

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氨基酸来源

氨基酸分为必需和非必需两种类型。 简单来说,必需氨基酸是人体不能自身合成的氨基酸,必需通过饮食及其他食物来源(如保健营养品等)来补充。

  • 非必需氨基酸可以在身体里自制或合成,但是通常通过饮食摄取会达到最佳的效果,特别是对营养需求量大的健身者来说。
  • 大部分氨基酸存在于动物性食物里,因此素食者和纯素食者往往很难得到他们所需的必需氨基酸。出于这个原因,服用氨基酸补充品是非常必要的。

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