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组成蛋白质的氨基酸到底多少种  

2012-06-12 19:25:38|  分类: 小试牛刀 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 本文发表在人教网(2012年5月12日)

组成蛋白质的氨基酸到底多少种

 组成蛋白质的氨基酸到底多少种

 

蒋世禄[安徽省临泉第二中学(236400)]

孙晓燕[江苏省苏州卫生职业技术学院(215009)]

 

在人教版高中生物学教材《分子与细胞》P.20“在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。”,但从《遗传与进化》P.65密码子表中可知20种是个确数。那么,组成蛋白质的氨基酸是仅有20种还是约有20种?本文通过查阅文献试解决这个问题。

 

1 氨基酸的定义

 

从结构上看,氨基酸是氨基取代了羧酸分子中羟基上的氢原子而形成的取代羧酸,包括a-氨基酸,β-氨基酸,γ-氨基酸,D-氨基酸等。蛋白质水解后可以得到氨基酸且得到的均为a-氨基酸,即分子中氨基和羧基连接到同一个碳原子上的氨基酸。

 

2 各版本的教材的说法

 

2.1 有机化学基础[1]

 

从结构上看,氨基酸是氨基取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。蛋白质水解后可以得到氨基酸且得到的均为α–氨基酸,即分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸。构成蛋白质的氨基酸有20种,其中八种必需氨基酸。 


2.2 普通生物学[2]

 

蛋白质是结构和功能都极为多种多样的分子,然而所有的蛋白质都仅由20种氨基酸所组成。

 

2.3 生物化学[3]

 

从各种生物体中发现的氨基酸已有180多种,但是参与蛋白质组成的常见氨基酸或称基本氨基酸只有20种。此外,在某些蛋白质中还存在若干种不常见的蛋白质氨基酸。也就是说组成蛋白质的氨基酸包括20种常见的蛋白质氨基酸(或称基本氨基酸)和一些不常见的蛋白质氨基酸(不常见的蛋白质氨基酸都是由相应的常见氨基酸经修饰而来的)。所以组成蛋白质的氨基酸应该多于20种(该书P128列出了10多种不常见的蛋白质氨基酸),只不过常见的或者说基本的只有20种,这20种都是α–氨基酸(确切的说应该是19种α–氨基酸,因为脯氨酸与一般的α–氨基酸不同,它没有自由的α–氨基,属于α–亚氨基酸,可以看成是α–氨基酸的侧链取代了自身氨基上的一个氢原子而形成的杂环结构)。其他不常见的蛋白质氨基酸也是α–氨基酸或α–亚氨基酸。

 

2.4 有机化学[4]

氨基酸目前知道的已超过100种(即有100种以上的不同R基),但在生物体内作为合成蛋白质的原料只有20种。由蛋白质分解得到的其他氨基酸都是生物体用20种氨基酸作为原料,合成了整个蛋白质分子后在加工形成的。

 

3 小结

 

从上述各个版本教材的说法可以看出,从各种生物体中发现的氨基酸已有180多种,构成蛋白质的氨基酸不止20种(大概有30多种)。其中基本的或者说常见的氨基酸,作为合成蛋白质的原料只有20种,由蛋白质分解得到的其他氨基酸都是生物体用20种氨基酸作为原料,合成了整个蛋白质分子后再加工形成的。其中这20种常见的氨基酸除脯氨酸外都是α–氨基酸(脯氨酸为α–亚氨基酸)。其他不常见的蛋白质氨基酸也是α–氨基酸或α–亚氨基酸。

 

另外有资料(生物化学原理[5])表明,已经发现了第21种和第22种氨基酸。含硒半胱氨酸作为第21种标准的氨基酸,它存在于一些特殊的蛋白质分子之中,如细菌的甲酸脱氢酶、哺乳动物的谷胱甘肽过氧化物酶和含有多个含硒半胱氨酸残基(7~10个)硒蛋白等,这些蛋白统称为含硒蛋白。吡咯赖胺酸是于2002年才发现的第22种标准的氨基酸。

 

参考文献

 

[1]北京师范大学国家基础教育课程标准实验教材总编委会组编.普通高中课程标准实验教科书.化学.有机化学基础(选修).山东科学技术出版社.2004.93. 

[2]吴相钰主编.普通生物学(第2版).高等教育出版社.2005:20.

[3]王镜岩,朱圣庚,徐长法主编. 生物化学(第三版上册).高等教育出版社.2002.123~129

[4] 东北师范大学,华南师范大学,上海师范大学,苏州大学,广西师范大学合编.曾昭琼主编.有机化学(第三版)下册.高等教育出版社.1993:611~612.

[5] 杨荣武主编.生物化学原理.高等教育出版社.2006,790~791.


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