文章目录

1. 基本氨基酸
2. 基本氨基酸结构通式
3. 氨基酸种类
- - 1. 甘氨酸 (Glycine, Gly, G)
- 1. 带有疏水侧链的氨基酸
- - 2. 丙氨酸 (Alanine, Ala, A)
  - 3. 缬氨酸 (Valine, Val, V)
- 2. 带有带正电极性侧链的氨基酸
- 3. 带有带负电极性侧链的氨基酸
- 4. 带有不带电极性侧链的氨基酸
- - 17. 谷氨酸 (Glutamate acid)
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1. 基本氨基酸

所谓基本氨基酸，是指生物体用来合成蛋白质的氨基酸。基本氨基酸是用来构成蛋白质的。每一种基本氨基酸都有对应的遗传密码，在核糖体合成蛋白质的时候，需要由特定的转运RNA携带，才能掺入蛋白质中。

那些蛋白质合成完毕之后加工修饰而成的特殊氨基酸不属于基本氨基酸，摄入之后也不能直接用于蛋白质的合成。比如胶原蛋白 (collagen)\blue{\text{胶原蛋白 (collagen)}}胶原蛋白 (collagen) 中的羟脯氨酸，各种磷酸化、乙酰化的氨基酸都属于此类。

基本氨基酸目前发现的有22种，除了生化书上列出的20种之外，还有硒代半胱氨酸 (selenocysteine)\blue{\text{硒代半胱氨酸 (selenocysteine)}}硒代半胱氨酸 (selenocysteine) 和吡咯赖氨酸 (pyrrolysine)\blue{\text{吡咯赖氨酸 (pyrrolysine)}}吡咯赖氨酸 (pyrrolysine)。这两种氨基酸均有相应的遗传密码和tRNA，直接参与蛋白质合成过程，所以符合基本氨基酸的定义。不过吡咯赖氨酸只在产甲烷菌中发现，人体中并不存在，所以人体中只有21种基本氨基酸。因为用到硒代半胱氨酸的地方不多，所以这里只介绍常用的20种氨基酸。

下图是硒代半胱氨酸 (selenocysteine)\blue{\text{硒代半胱氨酸 (selenocysteine)}}硒代半胱氨酸 (selenocysteine)。

2. 基本氨基酸结构通式

基本氨基酸是用来构成蛋白质的。蛋白质的生物功能千变万化，所以就需要这些氨基酸具有不同的电荷，不同的疏水性，不同的活性基团等等。因此，氨基酸的结构也分成几类。而且，每一类氨基酸基本都有2种，其性质相似，结构略有不同，可以适应不同的需要。所以，最自然的记忆方法就是按照氨基酸的结构分类来记。

下图是基本氨基酸的通式。

3. 氨基酸种类

为了叙述方便，我先介绍最简单的两种氨基酸，甘氨酸 (glycine, Gly, G)\blue{\text{甘氨酸 (glycine, Gly, G)}}甘氨酸 (glycine, Gly, G) 和丙氨酸 (alanine, Ala, A)\blue{\text{丙氨酸 (alanine, Ala, A)}}丙氨酸 (alanine, Ala, A)。这主要是因为他们可以作为基础模板，往上添加基团就可以生成其它各种氨基酸。

1. 甘氨酸 (Glycine, Gly, G)

甘氨酸的侧链最小，只有一个氢原子。这使他与众不同，是唯一没有手性的基本氨基酸。小巧灵活是甘氨酸在蛋白质中的特点，比如胶原蛋白的三股螺旋构象是非常特殊的，必须要每隔两个残基 (residue) 就有一个甘氨酸，否则就会导致空间位阻过大。同理，蛋白质两个结构域之间的连接也经常需要甘氨酸提供构象的灵活性。

下图是胶原蛋白结构模型

不过，甘氨酸灵活有余，稳定就难免不足。在形成α-螺旋的时候，甘氨酸是最强的破坏者之一，原因就是侧链太小，构象根本稳定不下来。另外，甘氨酸常用来配制缓冲液，经常做电泳实验的同学一定记得。

1. 带有疏水侧链的氨基酸

2. 丙氨酸 (Alanine, Ala, A)

丙氨酸的英文名字来源于德语乙醛，而中文名字就很好理解，因为丙氨酸含有三个碳，化学名就是氨基丙酸。这是一个朴实无华的名字，就像氨基酸的特点一样。丙氨酸的侧链只有一个甲基，比甘氨酸稍大一点。我画其它18种氨基酸结构式的时候都是在丙氨酸上添加基团来画的。

在蛋白质中，丙氨酸的作用就像一块砖，平平无奇，最基础的建筑材料，跟谁也不冲突。丙氨酸的侧链位阻小，放在α-螺旋里，它是最强的形成者之一；放到β-折叠里，也非常稳定。在蛋白质工程里，如果要把蛋白质上的某个氨基酸突变掉，又没有特定的目标，一般可以突变成丙氨酸，这样不容易破坏蛋白质的整体构象。

3. 缬氨酸 (Valine, Val, V)

2. 带有带正电极性侧链的氨基酸

3. 带有带负电极性侧链的氨基酸

4. 带有不带电极性侧链的氨基酸

17. 谷氨酸 (Glutamate acid)

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基本氨基酸的一些基本知识：结构、特点与记忆方法（一）
氨基酸|常见的20种氨基酸详解

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