《氨基酸代谢》
Amino Acid
Metabolism
作者:David A. Bender
出版社:Wiley-Blackwell
索书号:Q517/B458/2012/Y
ISBN:9780470661512
藏书地点:武大外教中心
氨基酸,是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后形成的化合物。与羟基酸类似,氨基酸可按照氨基连在碳链上的不同位置而分为α-,β-,γ-,w-...氨基酸,但经蛋白质水解后得到的氨基酸都是α-氨基酸或亚氨基酸,而且仅有二十二种,包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、硒半胱氨酸和吡咯赖氨酸(仅在少数细菌中发现),它们是构成蛋白质的基本单位。
1827年,Auguste Arthur Plisson和Étienne
Ossian Henry通过水解1806年从芦笋汁中分离出的芦笋胺(asparagine),首次发现了天冬氨酸。他们最初的方法是用氢氧化铅,但现在更常用其他各种酸或碱来代替。而后陆续有几个氨基酸被单独发现,而最后确立氨基酸的命名则是在1900年左右通过化学家在实验室水解不同的蛋白,得到了很多种不同的氨基酸,就是有一个氨基一个羧基和一个侧链的结构的物质。1820年在蛋白质的水解产物中发现了结构最简单的甘氨酸。
1935年发现最后一种氨基酸苏氨酸,1940年代,人类已发现自然界中存在20余种氨基酸。赖氨酸是Drech-sel于1889年首先从酪蛋白上分离出来的。 [10]
2022年6月6日,据日本经济新闻报道,日本宇宙航空研究开发机构的小行星探测器“隼鸟2号”从小行星“龙宫”带回地球的沙子样本中,发现了“生命之源”——氨基酸。这是首次在地球以外确认氨基酸的存在。
氨基酸通常为无色晶体,熔点超过200℃,比一般有机化合物的熔点高很多。α-氨基酸有酸、甜、苦、鲜4种不同味感。谷氨酸单钠和甘氨酸是用量最大的鲜味调味料。氨基酸一般易溶于水、酸溶液和碱溶液中,不溶或微溶于乙醇或乙醚等有机溶剂。氨基酸在水中的溶解度差别很大,例如酪氨酸的溶解度最小,25℃时,100g水中酪氨酸仅溶解0.045g,但在热水中酪氨酸的溶解度较大。赖氨酸和精氨酸常以盐酸盐的形式存在,因为它们极易溶于水,因潮解而难以制得结晶。
氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液,也用作治疗药物和用于合成多肽药物。用作药物的氨基酸有一百几十种,其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。
由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养,抢救患者生命起积极作用,成为现代医疗中不可少的医药品种之一。
谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病,主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。
正如恩格斯所说:“蛋白质是生命的物质基础,生命是蛋白质存在的一种形式。”如果人体内缺少蛋白质,轻者体质下降,发育迟缓,抵抗力减弱,贫血乏力,重者形成水肿,甚至危及生命。一旦失去了蛋白质,生命也就不复存在,故有人称蛋白质为“生命的载体”。可以说,它是生命的第一要素。
蛋白质的基本单位是氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸,就可导致生理功能异常,影响机体代谢的正常进行,最后导致疾病。即使缺乏某些非必需氨基酸,会产生机体代谢障碍。精氨酸和瓜氨酸对形成尿素十分重要;胱氨酸摄入不足就会引起胰岛素减少,血糖升高。又如创伤后胱氨酸和精氨酸的需要量大增,如缺乏,即使热能充足仍不能顺利合成蛋白质。
因此,氨基酸在人体中的存在,不仅提供了合成蛋白质的重要原料,而且对于促进生长,进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种,人体的正常生命代谢就会受到障碍,甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。
《氨基酸代谢》一书于2012年由Wiley出版社出版,作者是David A. Bender。David A.Bender,英国伦敦大学学院生物化学和分子生物学系高级讲师;皇家自由大学医学院助理教员导师(生命科学、医学)和副院长(教学)。
氨基酸代谢,第三版涵盖了氨基酸的生物化学和营养生物化学的所有方面。本书首先概述了固氮和无机氮与氨基酸的结合,然后详细介绍了微生物、植物和动物中的其他主要含氮化合物。内容包括讨论动物体内氨基酸和其他含氮化合物的分解代谢,以及将氮气释放回大气中的微生物反应。详细考虑了哺乳动物(主要是人类)的蛋白质和氨基酸需求,以及用于确定它们的方法。
各章考虑了各个氨基酸,根据其代谢来源进行分组,并讨论了它们的生物合成(在植物和微生物中,对于那些人类的饮食必需品)、主要代谢作用(主要在人体代谢中)和分解代谢(同样主要在人体新陈代谢中)。还讨论了所有这些代谢途径的调节机制,以及影响(人类)氨基酸代谢的代谢和遗传疾病。
整本书的重点是氨基酸的营养重要性、代谢和代谢的整合和控制以及与人类生物化学和健康相关的其他干扰。
本书作为研究氨基酸代谢的书籍,内容专业详实,语言浅显易懂,具有以下特点:
1、书中虽然有丰富的生物学细节,但解释详细,并配有许多图,很容易为外行观众所理解。
2、在本书的最后,将出现的专业词汇都罗列出来,大大方便了大家在阅读过程中对生物学专业术语的认知。
3、本书不仅向读者传授知识,还向读者传授了一些学习技巧。
1.
氮代谢
2.
氮平衡和蛋白质周转:人体营养中的蛋白质和氨基酸
3.
维生素B6在氨基酸代谢中的角色
4.
甘氨酸、丝氨酸和一碳代谢
5.
由谷氨酸合成的氨基酸:谷氨酰胺、脯氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸
6.
由天冬氨酸合成的氨基酸:赖氨酸,蛋氨酸(和半胱氨酸),苏氨酸和异亮氨酸
7.
分支氨基酸:亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸
8.
组氨酸
9.
芳香族氨基酸:苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸
王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生