常見氨基酸結構的記憶方法

徐立峰

(山東協和學院醫學院 濟南 250000)

氨基酸代謝是生物化學中的重點內容，而掌握20種常見氨基酸的結構則是學習氨基酸代謝的基礎。為快速掌握常見氨基酸的結構，總結出如下多種記憶方法。

1 學名記憶法

氨基酸的學名包含氨基酸分子結構的部分信息。因而根據羧酸的命名規則，寫出氨基酸的學名，有助于記憶氨基酸的結構。例如，甘氨酸的學名是氨基乙酸；賴氨酸的學名是2,6-二氨基己酸。

2 俗名助記法

α-氨基酸常用其俗名，可根據其俗名所蘊含的信息來幫助記憶一些氨基酸的結構。例如，丙氨酸表明是含有3個碳原子的氨基酸；甲硫氨酸含有甲基和硫原子；苯丙氨酸可看做由苯和丙氨酸組成；天冬酰胺、谷氨酰胺則分別是由天冬氨酸、谷氨酸酰胺化而來，都含有酰胺基；異亮氨酸則是亮氨酸的同分異構體；半胱氨酸則是胱氨酸的一半。

3 結構分析法

在掌握氨基酸結構通式的基礎上，分析R基團的結構。甘氨酸的R基團是1個氫原子；丙氨酸的R基團是甲基；纈氨酸的R基團是異丙基；絲氨酸的R基團是羥甲基或甲醇；蘇氨酸的R基團是乙醇；天冬氨酸的R基團是乙酸；谷氨酸的R基團是丙酸；賴氨酸的R基團是丁胺；精氨酸的R基團由3個亞甲基和1個胍基組成。

4 衍生法

多數氨基酸的結構可看作是由丙氨酸衍生而來。例如，給丙氨酸的甲基加上1個羥基是絲氨酸；加上1個巰基是半胱氨酸；加上2個甲基是纈氨酸；加上1個異丙基是亮氨酸；加上1個羧基是天冬氨酸；加上1個乙酸是谷氨酸；加上1個丙胺是賴氨酸；加上1個苯環是苯丙氨酸；加上1個苯酚是酪氨酸；加上1個吲哚是色氨酸；加上1個咪唑是組氨酸。

5 代謝助記法

根據氨基酸在體內合成與分解的過程來幫助記憶。例如，苯丙氨酸在羥化酶的催化下，在苯環上與丙氨酸相對的碳原子上加1個氧原子，轉變為酪氨酸，再進一步分解；大多數植物和微生物的半胱氨酸是由絲氨酸的羥基被巰基取代而成[1]，也可看做是把絲氨酸的羥基氧被同族元素硫替代而成；甘氨酸是絲氨酸在轉羥甲基酶的作用下，把羥甲基中的碳原子轉移給四氫葉酸而生成；精氨酸除去胍基后剩余部分來自谷氨酸，所以精氨酸除去胍基后剩余部分的碳骨架與谷氨酸的相同。

6 特點助記法

根據氨基酸的特點來幫助記憶其結構。例如，甘氨酸是最簡單的氨基酸，它的R基團僅是1個氫原子，因而甘氨酸也無旋光異構現象；脯氨酸是α-亞氨基酸，與α-碳原子相連的是亞氨基，而且脯氨酸屬于雜環氨基酸，分子中具有1個雜環；天冬氨酸、谷氨酸則是酸性氨基酸，它們的R基團中具有顯酸性的羧基；賴氨酸、精氨酸、組氨酸則是堿性氨基酸，它們的R基團中具有顯堿性的基團，如氨基、咪唑基、胍基。

7 分類記憶法

把結構上具有共同特點的氨基酸歸到一類，有助于記憶氨基酸的結構。例如，絲氨酸、蘇氨酸都含有羥基，是羥基氨基酸；苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸都具有苯環，是芳香族氨基酸；半胱氨酸、甲硫氨酸都含有硫原子，是含硫氨基酸；組氨酸、脯氨酸都具有雜環，是雜環氨基酸；纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸的R基團具有支鏈，是支鏈氨基酸，支鏈氨基酸都是必需氨基酸。

8 功能助記法

通過了解氨基酸及其衍生物的功能來加深對氨基酸的印象。例如，甘氨酸參與嘌呤堿基、谷胱甘肽、肌酸、卟啉以及結合型膽汁酸的合成，在膠原蛋白(動物體內最豐富的蛋白質)中的含量很高，由于甘氨酸的R基團僅是1個氫原子，因而對蛋白質的二級結構β-轉角的形成起著至關重要的作用；半胱氨酸參與蛋白質中二硫鍵的形成，對維持蛋白質的結構起著重要作用,半胱氨酸經氧化脫羧產生的牛磺酸參與結合型膽汁酸的合成；甲硫氨酸是合成蛋白質的起始氨基酸，也是甲基供體，是植物激素乙烯合成的唯一前體[2]；苯丙氨酸的代謝出現異常，會導致苯丙酮尿癥；酪氨酸可轉變為兒茶酚胺、甲狀腺激素、黑色素，若缺乏會導致白化病；色氨酸在植物體內能轉化為植物生長素吲哚乙酸，色氨酸經羥基化和脫羧作用形成的5-羥色胺是腦組織中的抑制性神經遞質；精氨酸是尿素形成的中間產物，其末端的脒基參與形成尿素，也能形成NO信號分子；天冬氨酸參與嘧啶堿基的形成；谷氨酸是葉酸、谷胱甘肽的組成成分，其鈉鹽則是味精的有效成分，其脫羧基產生的γ-氨基丁酸是重要的中樞神經系統抑制性神經遞質；谷氨酰胺是被發現的第一個氨基酸，它是運輸氨的主要形式，也參與堿基的合成。