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第三章 氨基酸 —— 结构与功能

第三章 氨基酸 —— 结构与功能. 蛋白质和肽的组成单位 通过共价键（肽键）相连 蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸 20 种常见的蛋白质氨基酸 +2 种不常见的蛋白质氨基酸 相同的结构通式 差别在侧链基团（ R 基团） 所有的生物体都含有 20 种常见的蛋白质氨基酸 2 种不常见的蛋白质氨基酸：含硒半胱氨酸（第 21 种）和吡咯赖氨酸（第 22 种） 蛋白质的不同结构与功能与氨基酸序列有关. 氨基酸. 氨基酸的结构通式. 不同的侧链基团 不同的理化性质. 氨基酸的分类. 脂肪族 芳香族 含硫族 极性 / 不带电荷 碱性 / 酸性.

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第三章 氨基酸 —— 结构与功能

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  1. 第三章 氨基酸——结构与功能

  2. 蛋白质和肽的组成单位 通过共价键（肽键）相连 蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸 20种常见的蛋白质氨基酸+2种不常见的蛋白质氨基酸 相同的结构通式 差别在侧链基团（R基团） 所有的生物体都含有20种常见的蛋白质氨基酸 2种不常见的蛋白质氨基酸：含硒半胱氨酸（第21种）和吡咯赖氨酸（第22种） 蛋白质的不同结构与功能与氨基酸序列有关 氨基酸

  3. 氨基酸的结构通式 不同的侧链基团 不同的理化性质

  4. 氨基酸的分类 • 脂肪族 • 芳香族 • 含硫族 • 极性/不带电荷 • 碱性/酸性 疏水：非极性R基团 亲水：极性的R基团（电中性、带负电荷、带正电荷）

  5. 氨基酸的结构 甘氨酸 Glycine 脂肪族氨基酸

  6. 氨基酸的结构 甘氨酸 Glycine 丙氨酸Alanine 脂肪族氨基酸

  7. 氨基酸的结构 甘氨酸 Glycine 丙氨酸Alanine 缬氨酸Valine 脂肪族氨基酸

  8. 氨基酸的结构 脂肪族氨基酸 甘氨酸 Glycine 丙氨酸Alanine 缬氨酸Valine 亮氨酸Leucine

  9. 氨基酸的结构 脂肪族氨基酸 甘氨酸 Glycine 丙氨酸Alanine 缬氨酸Valine 亮氨酸Leucine 异亮氨酸Ileucine

  10. 氨基酸的结构 亚氨基酸 甘氨酸 Glycine 丙氨酸Alanine 缬氨酸Valine 亮氨酸Leucine 异亮氨酸Ileucine 脯氨酸Proline

  11. 氨基酸的结构 含硫氨基酸 甘氨酸 Glycine 丙氨酸Alanine 缬氨酸Valine 亮氨酸Leucine 异亮氨酸Ileucine 脯氨酸Proline 甲硫氨酸Methionine

  12. 氨基酸的结构 含硫氨基酸 甘氨酸 Glycine 丙氨酸Alanine 缬氨酸Valine 亮氨酸Leucine 异亮氨酸Ileucine 脯氨酸Proline 甲硫氨酸Methionine 半胱氨酸Cysteine

  13. 氨基酸的结构 芳香族氨基酸 苯丙氨酸 Phenylalanine

  14. 氨基酸的结构 芳香族氨基酸 苯丙氨酸 Phenylalanine 酪氨酸 Tyrosine

  15. 氨基酸的结构 芳香族氨基酸 苯丙氨酸 Phenylalanine 酪氨酸 Tyrosine 色氨酸 Trytophan

  16. 氨基酸的结构 碱性氨基酸 精氨酸 Arginine

  17. 氨基酸的结构 碱性氨基酸 精氨酸 Arginine 赖氨酸Lysine

  18. 氨基酸的结构 精氨酸 Arginine 赖氨酸Lysine 组氨酸Histidine 碱性氨基酸

  19. 氨基酸的结构 酸性氨基酸 天冬氨酸 Aspartate

  20. 氨基酸的结构 天冬氨酸 Aspartate 谷氨酸Glutamate 酸性氨基酸

  21. 氨基酸的结构 丝氨酸Serine 含羟基氨基酸

  22. 氨基酸的结构 丝氨酸Serine 苏氨酸Threonine 含羟基氨基酸

  23. 氨基酸的结构 天冬酰胺 Asparagine 含酰胺氨基酸

  24. 氨基酸的结构 天冬酰胺 Asparagine 谷酰胺Glutamine 含酰胺氨基酸

  25. 脂肪族氨基酸

  26. 芳香族氨基酸

  27. 亲水氨基酸 VS 疏水氨基酸 极性氨基酸或亲水氨基酸的R基团为极性，对水分子具有一定的亲和性，一般能和水分子之间形成氢键。它们包括Ser、Thr、Tyr、Cys、Sec、Asn、Gln、Asp、Glu、Pyl、Arg、Lys、His；非极性氨基酸或疏水氨基酸的R基团呈非极性，对水分子的亲和性不高或者极低，但对脂溶性物质的亲和性较高。属于疏水氨基酸的有Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Pro、Met、Phe和Trp。

  28. Non-polar Amino Acids There are 8 non-polar amino acids:

  29. Polar, Uncharged Amino Acids There 7 polar, uncharged amino acids:

  30. Polar, Charged Amino Acids There are 5 polar charged amino acids:

  31. 21st & 22nd AAs 含硒半胱氨酸只存在于含硒蛋白之中，而吡咯赖氨酸仅存在于一些真细菌和古细菌体内，作为与产甲烷代谢有关的某些酶的组分。

  32. 必需氨基酸VS非必需氨基酸 必需氨基酸是指人体必不可少，而机体内又不能合成、必须从食物中补充的氨基酸。如果饮食中经常缺少它们，就会影响健康。必需氨基酸共有10种：Lys、Trp、Phe、Met、Thr、Ile、Leu、Val、Arg和His。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酸。-Tip MTV Hall 余下的氨基酸则属于非必需氨基酸，动物体自身可以进行有效的合成，它们包括：Ala，Asn、Asp、Gln、Glu、Pro、Ser、Cys、Tyr和Gly。 笨（苯丙氨酸）蛋（蛋氨酸）精（精氨酸）来（赖氨酸）宿（苏氨酸）舍（色氨酸）住（组氨酸）亮（亮氨酸）凉（异亮氨酸）鞋（缬氨酸）

  33. 非蛋白质氨基酸 • 这些氨基酸通常以游离的形式存在，具有特殊的生理功能或者作为代谢的中间物和某些物质的前体，它们并不能参入到多肽和蛋白质分子之中。例如在动物体内充当神经递质的-氨基丁酸（Gamma-aminobutyric acid，GABA）、作为维生素泛酸（pantothenic acid）组分的-丙氨酸和参与尿素循环的鸟氨酸（ornithine）和瓜氨酸（citrulline）。

  34. Amino Acids not found in Proteins

  35. 氨基酸的性质 • 缩合 • 手性（Gly除外） • 酸碱解离性质与两性离子 • R基团的结构变化和化学反应性质

  36. 氨基酸的缩合反应与肽

  37. D型氨基酸与L型氨基酸 22种蛋白质氨基酸分子中，除了甘氨酸，均至少含有一个不对称碳原子（Thr和Ile有两个手性碳），因此除甘氨酸以外的21种标准氨基酸都具有手性性质。如果以L型甘油醛为参照物，具有不对称碳原子的氨基酸就有D型和L型两种对映异构体。实验证明，蛋白质分子中的不对称氨基酸都是L型。D型氨基酸仅存在于一些特殊的抗菌肽和某些细菌的细胞壁成分之中，它们不能参入到在核糖体上合成的多肽或蛋白质分子之中。 氨基酸的D型和L型与氨基酸的旋光方向没有必然的联系。

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