西安交通大學(xué)《有機(jī)化學(xué)》期末考試拓展學(xué)習(xí)(十五)0

1、 氨基酸的功能氨基酸是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)并同生命活動(dòng)有關(guān)的最基本的物質(zhì)，是在生物體內(nèi)構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的基本單位，與生物的生命活動(dòng)有著密切的關(guān)系。它在抗體內(nèi)具有特殊的生理功能，是生物體內(nèi)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分之一。一、構(gòu)成人體的基本物質(zhì)，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)1構(gòu)成人體的最基本物質(zhì)之一構(gòu)成人體的最基本的物質(zhì)，有蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽、維生素、水和食物纖維等。作為構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的基本單位的氨基酸，無(wú)疑是構(gòu)成人體內(nèi)最基本物質(zhì)之一。構(gòu)成人體的氨基酸有 20 多種，它們是：色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、賴氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、絲氨酸、酪氨酸、

2、3.5.二碘酪氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸、瓜氨酸、烏氨酸等。這些氨基酸存在于自然界中，在植物體內(nèi)都能合成，而人體不能全部合成。其中 8 種是人體不能合成的，必需由食物中提供，叫做“必需氨基酸” 。這 8 種必需氨基酸是：色氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸。其他則是“非必需氨基酸”。組氨酸能在人體內(nèi)合成，但其合成速度不能滿足身體需要，有人也把它列為“必需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、絲氨酸和甘氨酸長(zhǎng)期缺乏可能引起生理功能障礙，而列為“半必需氨基酸” ，因?yàn)樗鼈冊(cè)隗w內(nèi)雖能合成，但其合成原料是必需氨基酸，而且胱氨酸可取代 80%90%的蛋氨酸，酪氨

3、酸可替代 70%75%的苯丙氨酸，起到必需氨基酸的作用，上述把氨基酸分為“必需氨基酸” 3類，是按其營(yíng)養(yǎng)功能來(lái)劃分的；如按其在體內(nèi)代謝途徑可分為“成酮氨基酸”和“成糖氨中性。2生命代謝的物質(zhì)基礎(chǔ)生命的產(chǎn)生、存在和消亡，無(wú)一不與蛋白質(zhì)有關(guān)，正如恩格斯所說(shuō)： “蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，生命是蛋白質(zhì)存在的一種形式。 ”如果人體內(nèi)缺少蛋白質(zhì)，輕者體質(zhì)下降，發(fā)育遲緩，抵抗力減弱，貧血乏力，重者形成水腫，甚至危及生命。一旦失去了蛋白質(zhì)，生命也就不復(fù)存在，故有人稱蛋白質(zhì)為“生命的載體” ?？梢哉f(shuō)，它是生命的第一要素。蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。如果人體缺乏任何一種必需氨基酸，就可導(dǎo)致生理功能異常，影響機(jī)體代謝

4、的正常進(jìn)行，最后導(dǎo)致疾病。同樣，如果人體內(nèi)缺乏某些非必需氨基酸，會(huì)產(chǎn)生機(jī)體代謝障礙。精氨酸和瓜氨酸對(duì)形成尿素十分重要；胱氨酸攝入不足就會(huì)引起胰島素減少，血糖升高。又如創(chuàng)傷后胱氨酸和精氨酸的需要量大增，如缺乏，即使熱能充足仍不能順利合成蛋白質(zhì)?？傊?，氨基酸在人體內(nèi)通過(guò)代謝可以發(fā)揮下列一些作用：合成組織蛋白質(zhì)；變成酸、激素、抗體、肌酸等含氨物質(zhì)；轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锖椭?；氧化成二氧化碳和水及尿素，產(chǎn)生能量。因此，氨基酸在人體中的存在，不僅提供了合成蛋白質(zhì)的重要原料，而且對(duì)于促進(jìn)生長(zhǎng)，進(jìn)行正常代謝、維持生命提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。如果人體缺乏或減少其中某一種，人體的正常生命代謝就會(huì)受到障礙，甚至導(dǎo)致各種疾病的

5、發(fā)生或生命活動(dòng)終止。由此可見(jiàn)，氨基酸在人體生命活動(dòng)中顯得多么需要。二、在食物營(yíng)養(yǎng)中的地位和作用人類為了生存必需攝取食物，以維持抗體正常的生理、生化、免疫機(jī)能，以及生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝等生命活動(dòng)，食物在體內(nèi)經(jīng)過(guò)消化、吸收、代謝，促進(jìn)抗體生長(zhǎng)發(fā)育、益智健體、抗衰防病、延年益壽的綜合過(guò)程稱為營(yíng)養(yǎng)。食物中的有效成分稱為營(yíng)養(yǎng)素。作為構(gòu)成人體的最基本的物質(zhì)的蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽（即礦物質(zhì)，含常量元素和微量元素）、維生素、水和食物纖維，也是人體所需要的營(yíng)養(yǎng)素。它們?cè)跈C(jī)體內(nèi)具有各自獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)功能，但在代謝過(guò)程中又密切聯(lián)系，共同參加、推動(dòng)和調(diào)節(jié)生命活動(dòng)。機(jī)體通過(guò)食物與外界聯(lián)系，保持內(nèi)在環(huán)境的相對(duì)恒定，

6、并完成內(nèi)外環(huán)境的統(tǒng)一與平衡。氨基酸在這些營(yíng)養(yǎng)素中起什么作用呢？1蛋白質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的消化和吸收是通過(guò)氨基酸來(lái)完成的作為機(jī)體內(nèi)第一營(yíng)養(yǎng)要素的蛋白質(zhì)，它在食物營(yíng)養(yǎng)中的作用是顯而易見(jiàn)的，但它在人體內(nèi)并不能直接被利用，而是通過(guò)變成氨基酸小分子后被利用的。即它在人體的胃腸道內(nèi)并不直接被人體所吸收，而是在胃腸道中經(jīng)過(guò)多種消化酶的作用，將高分子蛋白質(zhì)分解為低分子的多肽或氨基酸后，在小腸內(nèi)被吸收，沿著肝門靜脈進(jìn)入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內(nèi)進(jìn)行分解或合成蛋白質(zhì)；另一部分氨基酸繼續(xù)隨血液分布到各個(gè)組織器官，任其選用，合成各種特異性的組織蛋白質(zhì)。在正常情況下，氨基酸進(jìn)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

7、含量相當(dāng)恒定。如以氨基氮計(jì)，每百毫升血漿中含量為46 毫克，每百毫升血球中含量為毫克。飽餐蛋白質(zhì)后，大量氨基酸被吸收，血中氨基酸水平暫時(shí)升高，經(jīng)過(guò) 67 說(shuō)明體內(nèi)氨基酸代謝處于動(dòng)態(tài)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(diào)節(jié)器。因此，食物蛋白質(zhì)經(jīng)消化分解為氨基酸后被人體所吸收，抗體利用這些氨基酸再合成自身的蛋白質(zhì)。人體對(duì)蛋白質(zhì)的需要實(shí)際上是對(duì)氨基酸的需要。2起氮平衡作用當(dāng)每日膳食中蛋白質(zhì)的質(zhì)和量適宜時(shí)，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(shí)際上是蛋白質(zhì)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(jìn)的蛋白質(zhì)應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)，突然增減食入量時(shí)，機(jī)體尚能調(diào)

8、節(jié)蛋白質(zhì)的代謝量維持氮平衡。食入過(guò)量蛋白質(zhì)，超出機(jī)體調(diào)節(jié)能力，平衡機(jī)制就會(huì)被破壞。完全不吃蛋白質(zhì)，體內(nèi)組織蛋白依然分解，持續(xù)出現(xiàn)負(fù)氮平衡，如不及時(shí)采取措施糾正，終將導(dǎo)致抗體死亡。3轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑景被岱纸獯x所產(chǎn)生的 a酮酸可再合成新的氨基酸， 或轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑荆?或進(jìn)入三羧循環(huán)氧化分解成 CO2 和 H2O，并放出能量。4. 產(chǎn)生一碳單位某些氨基酸分解代謝過(guò)程中產(chǎn)生含有一個(gè)碳原子的基團(tuán)，包括甲基、亞甲基、甲烯基、甲快基、甲酚基及亞氨甲基等。一碳單位具有一下兩個(gè)特點(diǎn)： .不能在生物體內(nèi)以游離形式存在；.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(guò) S-腺苷甲硫氨酸（ SAM)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(lián)系的紐帶。5參與構(gòu)成酶、激素、部分維生素酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（氨基酸分子構(gòu)成） ，如淀粉酶、胃蛋白酶、膽堿脂酶、碳酸酐酶、轉(zhuǎn)氨酶等。含氮激素的成分是蛋