氨基酸

氨基酸概述

氨基酸(amino acid)是含有氨基和羧基的一類有機化合物的通稱。生物功能大分子蛋白質的基本組成單位,是構成動物營養所需蛋白質的基本物質。是含有鹼性氨基和酸性羧基的有機化合物。氨基連在α~碳上的為α~氨基酸。組成蛋白質的氨基酸均為α~氨基酸。

氨基酸氨基酸的分類

1.必需氨基酸(essential amino acid)
指人體(或其他脊椎動物)不能合成或合成速度遠不適應機體的需要,必需由食物蛋白供給,這些氨基酸稱為必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量約為蛋白質需要量的20%~37%。共有8種其作用分別是:賴氨酸:促進大腦發育,是肝及膽的組成成分,能促進脂肪代謝,調節松果腺、乳腺、黃體及卵巢,防止細胞退化;色氨酸:促進胃液及胰液的產生;苯丙氨酸:參與消除腎及膀胱功能的損耗;蛋氨酸(硫氨酸):參與組成血紅蛋白、組織與血清,有促進脾臟、胰臟及淋巴的功能;蘇氨酸:有轉變某些氨基酸達到平衡的功能;異亮氨酸:參與胸腺、脾臟及腦下腺的調節以及代謝;腦下腺屬總司令部作用於甲狀腺、性腺;亮氨酸:作用平衡異亮氨酸;纈氨酸:作用於黃體、乳腺及卵巢。
2.半必需氨基酸和條件必需氨基酸
精氨酸:精氨酸與脫氧膽酸製成的複合製劑(明諾芬)是主治梅毒、病毒性黃疸等病的有效藥物。組氨酸:可作為生化試劑和藥劑,還可用於治療心臟病貧血風濕性關節炎等的藥物。人體雖能夠合成精氨酸和組氨酸,但通常不能滿足正常的需要,因此,又被稱為半必需氨基酸或條件必需氨基酸,在幼兒生長期這兩種是必需氨基酸。人體對必需氨基酸的需要量隨著年齡的增加而下降,成人比嬰兒顯著下降。(近年很多資料和教科書將組氨酸劃入成人必需氨基酸)
3.非必需氨基酸指人(或其他脊椎動物)
自己能由簡單的前體合成,不需要從食物中獲得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。

氨基酸氨基酸的作用

作為機體內第一營養要素的蛋白質,它在食物營養中的作用是顯而易見的,但它在人體內並不能直接被利用,而是通過變成氨基酸小分子後被利用的。即它在人體的胃腸道內並不直接被人體所吸收,而是在胃腸道中經過多種消化酶的作用,將高分子蛋白質分解為低分子的多肽或氨基酸後,在小腸內被吸收,沿著肝門靜脈進入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內進行分解或合成蛋白質;另一部分氨基酸繼續隨血液分佈到各個組織器官,任其選用,合成各種特異性的組織蛋白質。在正常情況下,氨基酸進入血液中與其輸出速度幾乎相等,所以正常人血液中氨基酸含量相當恆定。如以氨基氮計,每百毫升血漿中含量為4~6毫克,每百毫升血球中含量為6.5~9.6毫克。飽餐蛋白質後,大量氨基酸被吸收,血中氨基酸水平暫時升高,經過6~7小時後,含量又恢復正常。說明體內氨基酸代謝處於動態平衡,以血液氨基酸為其平衡樞紐,肝臟是血液氨基酸的重要調節器。因此,食物蛋白質經消化分解為氨基酸後被人體所吸收,抗體利用這些氨基酸再合成自身的蛋白質。人體對蛋白質的需要實際上是對氨基酸的需要。
(1)起氮平衡作用  當每日膳食中蛋白質的質和量適宜時,攝入的氮量由糞、尿和皮膚排出的氮量相等,稱之為氮的總平衡。實際上是蛋白質和氨基酸之間不斷合成與分解之間的平衡。正常人每日食進的蛋白質應保持在一定範圍內,突然增減食入量時,機體尚能調節蛋白質的代謝量維持氮平衡。食入過量蛋白質,超出機體調節能力,平衡機制就會被破壞。完全不吃蛋白質,體內組織蛋白依然分解,持續出現負氮平衡,如不及時採取措施糾正,終將導致抗體死亡。
(2)轉變為脂肪  氨基酸分解代謝所產生的a-酮酸,隨著不同特性,循糖或脂的代謝途徑進行代謝。a-酮酸可再合成新的氨基酸,或轉變為糖或脂肪,或進入三羧循環氧化分解成CO2和H2O,並放出能量
(3)產生一碳單位  某些氨基酸分解代謝過程中產生含有一個碳原子的基團,包括甲基、亞甲基、甲烯基、甲炔基、甲酚基及亞氨甲基等。一碳單位具有一下兩個特點:①不能在生物體內以游離形式存在;②必須以四氫葉酸為載體。能生成一碳單位的氨基酸有:絲氨酸、色氨酸、組氨酸、甘氨酸。另外蛋氨酸(甲硫氨酸)可通過S~腺苷甲硫氨酸(SAM)提供“活性甲基”(一碳單位),因此蛋氨酸也可生成一碳單位。一碳單位的主要生理功能是作為嘌呤和嘧啶的合成原料,是氨基酸和核苷酸聯繫的紐帶。
(4)參與構成酶  參與構成酶、激素、部分維生素。酶的化學本質是蛋白質(氨基酸分子構成),如澱粉酶、胃蛋白酶、膽鹼脂酶、碳酸酐酶、轉氨酶等。含氮激素的成分是蛋白質或其衍生物,如生長激素促甲狀腺激素腎上腺素胰島素、促腸液激素等。有的維生素是由氨基酸轉變或與蛋白質結合存在。酶、激素、維生素在調節生理機能、催化代謝過程中起著十分重要的作用。