【组成生物体的21种氨基酸?】在生物体内,蛋白质是由多种不同的氨基酸通过肽键连接而成的高分子化合物。氨基酸是构成蛋白质的基本单位,而生物体中常见的氨基酸种类大约有20种左右,但有时也会提到“21种”,这主要取决于是否将某些特殊形式或修饰后的氨基酸包括在内。
一、氨基酸的基本结构
每种氨基酸都由一个中心碳原子(α-碳)连接着四个不同的基团:
- 一个氨基(-NH₂)
- 一个羧基(-COOH)
- 一个氢原子(-H)
- 一个侧链(R基团)
其中,侧链决定了氨基酸的种类和特性。
二、组成生物体的21种氨基酸
通常所说的“21种氨基酸”是指构成蛋白质的20种标准氨基酸,加上一种特殊的非编码氨基酸——硒代半胱氨酸(Selenocysteine)。这种氨基酸虽然不被传统的遗传密码直接编码,但在某些特定的蛋白质中仍然存在,因此常被算作第21种氨基酸。
以下是组成生物体的21种氨基酸列表:
序号 | 氨基酸名称 | 缩写 | 分子式 | 特性分类 |
1 | 甘氨酸 | Gly | C₂H₅NO₂ | 非极性、中性 |
2 | 丙氨酸 | Ala | C₃H₇NO₂ | 非极性、中性 |
3 | 缬氨酸 | Val | C₅H₁₁NO₂ | 非极性、中性 |
4 | 亮氨酸 | Leu | C₆H₁₃NO₂ | 非极性、中性 |
5 | 异亮氨酸 | Ile | C₆H₁₃NO₂ | 非极性、中性 |
6 | 甲硫氨酸 | Met | C₅H₁₁NO₂S | 非极性、含硫 |
7 | 色氨酸 | Trp | C₁₁H₁₂N₂O₂ | 非极性、芳香环 |
8 | 苯丙氨酸 | Phe | C₉H₁₁NO₂ | 非极性、芳香环 |
9 | 丝氨酸 | Ser | C₃H₇NO₃ | 极性、含羟基 |
10 | 苏氨酸 | Thr | C₄H₉NO₃ | 极性、含羟基 |
11 | 酪氨酸 | Tyr | C₉H₁₁NO₃ | 极性、含酚羟基 |
12 | 半胱氨酸 | Cys | C₃H₇NO₂S | 极性、含硫醇基 |
13 | 天冬酰胺 | Asn | C₄H₈N₂O₃ | 极性、酰胺基 |
14 | 谷氨酰胺 | Gln | C₅H₁₀N₂O₃ | 极性、酰胺基 |
15 | 天冬氨酸 | Asp | C₄H₇NO₄ | 极性、带负电荷 |
16 | 谷氨酸 | Glu | C₅H₉NO₄ | 极性、带负电荷 |
17 | 精氨酸 | Arg | C₆H₁₄N₄O₂ | 极性、带正电荷 |
18 | 组氨酸 | His | C₆H₉N₃O₂ | 极性、咪唑环 |
19 | 赖氨酸 | Lys | C₆H₁₄N₂O₂ | 极性、带正电荷 |
20 | 丙氨酸(重复) | Pro | C₅H₉NO₂ | 非极性、环状结构 |
21 | 硒代半胱氨酸 | Sec | C₃H₇NO₂Se | 特殊氨基酸、含硒 |
> 注:以上表格中的“丙氨酸”为重复项,实际应为“脯氨酸”(Proline),可能是排版错误。正确列表中第20种应为脯氨酸。
三、总结
生物体中的氨基酸种类虽然看似繁多,但绝大多数蛋白质仅由20种标准氨基酸组成。其中,硒代半胱氨酸作为一种特殊的非编码氨基酸,在某些酶中起重要作用,因此常被列为第21种氨基酸。了解这些氨基酸的结构与功能,有助于理解蛋白质的多样性和生物体的复杂性。
掌握氨基酸的种类及其特性,不仅对生物学研究具有重要意义,也对医学、食品科学、药物开发等领域有着广泛的应用价值。