氨基酸

氨基酸(amino acid)是组成蛋白质的基本单位，是分子中具有氨基和羧基的一类含有复合官能团的化合物，具有共同的基本结构。由于它是羧酸分子的α碳原子上的氢被一个氨基取代的化合物，故又称α氨基酸。按化学结构式分为脂肪族、芳香族氨基酸和杂环氨基酸。

组成蛋白质的氨基酸有20多种，但绝大多数的蛋白质只由20种氨基酸组成。按化学结构式分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环氨基酸。

22种氨基酸及其结构

(一)脂肪族氨基酸 这类氨基酸又可按其分子中含有的氨基或羧基的数目以及是否含有某些特殊元素或基团分成以下各类。

1.一氨基一羧基酸包括

(1)不含其他基团的一氨基一羧基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。

(2)含羟基的一氨基一羧基酸：丝氨酸、苏氨酸。

(3)含硫的一氨基一羧基酸：半胱氨酸、蛋氨酸。

(4)含酰胺的一氨基一羧基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺。

2.一氨基二羧基酸：天冬氨酸、谷氨酸

3.二氨基一羧基酸：精氨酸、赖氨酸。

(二)芳香族氨基酸 苯丙氨酸、酪氨酸。

(三)杂环氨基酸 脯氨酸、组氨酸、色氨酸。

其中天冬氨酸和谷氨酸含有两个酸性的羧基，常称为酸性氨基酸；精氨酸和赖氨酸都含有两个碱性的氨基和一个酸性的羧基，组氨酸的含氮杂环具有微碱性，三者统称为碱性氨基 酸；其他氨基酸通常都叫做中性氨基酸。

在人体和食物蛋白质的20余种氨基酸中，只有一部分可以在体内合成，其余的则不能合成或合成速度不够快。不能合成或合成速度不够快的氨基酸，必须由食物供给，故称为必需氨基酸(essential amino acid)；能在体内合成的则称为非必需氨基酸(nonessential amino acid)。非必需氨基酸并非体内不需要，只是可在体内合成，食物中缺少了也无妨。迄今，已知人体的必需氨基酸有 9种，见下表。

人体的9种必需氨基酸

氨基酸除了必需与非必需氨基酸之外还应当有第三类氨基酸，即“条件必需氨基酸”(conditionally essential amino acid)。

这组氨基酸有两个特点：

①在合成氨基酸中用其他氨基酸作为碳的前体，并且只限于某些特定器官，这是与非必需氨基酸在代谢上的重要区别。有些条件必需氨基酸(如酪氨酸)的前体是一种必需氨基酸(苯丙氨酸)；而其他条件必需氨基酸(如精氨酸、脯氨酸和甘氨酸)的前体则是一种非必需氨基酸；还有一些其他条件必需氨基酸(如半胱氨酸)需要必需氨基酸(蛋氨酸作为硫的前体)和非必需氨基酸(丝 氨酸)两者作为前体。在代谢水平上，机体合成条件必需氨基酸的能力受适宜氨基酸前 体的可利用性所限制；

②条件必需氨基酸合成最高速度可能是有限的，并可能受发育和病理生理因素所限制。出生体重非常低的婴儿不仅不能合成半胱氨酸，并可能缺乏合成足够量甘氨酸的能力。后者是一种很重要的氨基酸，因为人乳蛋白质的甘氨酸含量很低。半胱氨酸和酪氨酸在体内可分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成，如果膳食中能直接提供这两种氨基酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量可分别减少30％和 50％。所以半胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基酸或半必需氨基酸(semiessential amino acid)。在计算食物必需氨基酸组成时，常将蛋氨酸和半胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸合并计算。