氨基酸

氨基酸是有机分子，当它们与其他氨基酸连接在一起时，就会形成 蛋白质。氨基酸对生命至关重要，因为它们形成的蛋白质几乎参与所有 细胞 功能。一些蛋白质 起着酶的作用 ，一些起着 抗体的作用，而另一些则提供结构支持。虽然自然界中有数百种氨基酸，但蛋白质是由一组 20 种氨基酸构成的。

☆ 几乎所有的细胞功能都涉及蛋白质。这些蛋白质由称为氨基酸的有机分子组成。

☆ 自然界中有许多不同的氨基酸，但我们的蛋白质是由二十种氨基酸组成的。

☆ 从结构的角度来看，氨基酸通常由一个碳原子、一个氢原子、一个羧基以及一个氨基和一个可变基团组成。

☆ 根据可变基团，氨基酸可分为四类：非极性、极性、带负电荷和带正电荷。

☆ 在 20 种氨基酸中，有 11 种可以由人体自然产生，被称为非必需氨基酸。人体不能自然产生的氨基酸称为必需氨基酸。

所有氨基酸都具有与氢原子、羧基和氨基键合的α碳。“R”基团因氨基酸而异，决定了这些蛋白质单体之间的差异。蛋白质的氨基酸序列由细胞遗传密码中的信息决定。遗传密码是核酸（DNA和RNA）中编码氨基酸的核苷酸碱基序列。这些基因密码不仅决定了蛋白质中氨基酸的顺序，而且还决定了蛋白质的结构和功能。

氨基酸基团

根据每种氨基酸中“R”基团的特性，氨基酸可分为四大类。氨基酸可以是极性的、非极性的、带正电荷的或带负电荷的。极性氨基酸具有亲水性的“R”基团，这意味着它们寻求与水溶液接触。非极性氨基酸则相反（疏水性），因为它们避免与液体接触。这些相互作用在蛋白质折叠中起主要作用，并赋予蛋白质3-D 结构。下面列出了按“R”组属性分组的 20 种氨基酸。非极性氨基酸是疏水性的，而其余基团是亲水性的。

 虽然氨基酸是生命所必需的，但并非所有氨基酸都能在体内自然产生。在20 种氨基酸中，有 11 种可以自然产生。这些非必需氨基酸是丙氨酸、精氨酸、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。除酪氨酸外，非必需氨基酸是从关键代谢途径的产物或中间体合成的。例如，丙氨酸和天冬氨酸来源于细胞呼吸过程中产生的物质。丙氨酸是由丙酮酸合成的，丙酮酸是糖酵解的产物。天冬氨酸是由草酰乙酸合成的，草酰乙酸是柠檬酸循环的中间体. 六种非必需氨基酸（精氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸和酪氨酸）被认为是有条件必需的，因为在疾病过程中或儿童可能需要膳食补充剂。不能自然产生的氨基酸称为必需氨基酸。它们是组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸。必需氨基酸必须通过饮食获得。这些氨基酸的常见食物来源包括鸡蛋、大豆蛋白和白鲑鱼。与人类不同，植物能够合成所有 20 种氨基酸。

蛋白质是通过DNA 转录和翻译 过程产生的。在蛋白质合成中，DNA 首先被转录或复制成 RNA。然后将生成的 RNA 转录物或信使 RNA (mRNA) 翻译成从转录的遗传密码中产生氨基酸。称为核糖体的细胞器和另一种称为转移RNA 的 RNA 分子有助于翻译 mRNA。生成的氨基酸通过脱水合成连接在一起，脱水合成是氨基酸之间形成肽键的过程。一条多肽链当许多氨基酸通过肽键连接在一起时形成。经过多次修饰后，多肽链成为功能齐全的蛋白质。一个或多个多肽链扭曲成 3-D 结构形成蛋白质。

生物高分子

虽然氨基酸和蛋白质在生物体的生存中起着至关重要的作用，但还有其他生物聚合物也是正常生物功能所必需的。与蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸一起构成活细胞中有机化合物的四大类。