3.3　氨基酸和蛋白质

3.3.1　氨基酸

蛋白质是生命的基础物质。人或动物的肌肉、皮肤、毛发、角、鳞片、羽毛、神经以及血液中的血红蛋白、激素、酶乃至抗体等都是蛋白质。恩格斯说：“没有蛋白质，就没有生命。”

蛋白质是一类复杂的高分子化合物，迄今为止，对它的结构还不是十分清楚，但人们通过大量的基础研究工作已经认识到，组成蛋白质的基本单位是α-氨基酸，就好像组成淀粉和纤维素的基本单位是葡萄糖一样。

3.3.2　氨基酸的分类和命名

羧酸分子中羟基的氢原子被氨基（—NH2）取代生成的化合物（分子中既含有氨基又含有羧基的化合物）称为氨基酸（amino acid）。氨基酸分脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和杂环族氨基酸三类。

（1）按照氨基和羧基相对位置的不同分类　脂肪族氨基酸按照氨基和羧基相对位置的不同，可分为α-氨基酸、β-氨基酸、γ-氨基酸、δ-氨基酸、ε-氨基酸、ω-氨基酸等。例如：

至今在自然界中发现的氨基酸已有二百多种，其中以α-氨基酸在自然界存在最广，也最重要，是构成蛋白质的“基石”。ω-氨基酸表示氨基与羧基分别位于分子链的链端。ω-氨基酸的重要性在于它们是生产聚酰胺纤维的单体。例如，ω-氨基己酸[H2N（CH2）5COOH]的内酰胺是生产尼龙6的单体，ω-氨基十一酸[H2N（CH2）10COOH]是生产尼龙11的单体等。生物体内构成蛋白质的α-氨基酸有二十多种，这些氨基酸分子中，除氨基和羧基外，有的还含有羟基、巯基、芳香环和杂环等。

（2）按照氨基和羧基数目的不同分类　在氨基酸分子中，既含有氨基，又含有羧基，氨基和羧基的数目也可能不止一个，而且可以相等，也可以不相等。天然氨基酸分子中所含氨基和羧基的数目并不限于一个，也不一定相等。氨基和羧基数目相等的称为中性氨基酸，氨基数目少于羧基的称为酸性氨基酸，氨基数目多于羧基的称为碱性氨基酸。

①中性氨基酸。氨基和羧基数目相等的氨基酸，近乎中性，称为中性氨基酸。例如：

②碱性氨基酸。当氨基的数目多于羧基时，氨基酸呈现碱性，称为碱性氨基酸。例如：

③酸性氨基酸。当羧基的数目多于氨基时，氨基酸呈现酸性，称为酸性氨基酸。例如：

表3-5所列为羊毛、桑蚕丝中蛋白质水解得到的常见氨基酸及其含量。

表3-5　羊毛、蚕丝蛋白质的各种氨基酸含量（每100g蛋白质中分析得出的氨基酸克数）

表3-6给出了组成蛋白质的常见中性氨基酸。其中左上角有“*”的为人体必需的氨基酸。这些氨基酸在人体内不能合成，必须由食物来提供。

表3-6　组成蛋白质的常见中性氨基酸