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发信人: emacs (In the Name of Love), 信区: Science
标  题: 蛋白质·氨基酸
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年08月03日13:07:08 星期六), 站内信件



　　　　　　              氨基酸

    在研究生命物质的初期，化学家们就发现了一类性质奇特的
物质。在加热时，这类物质由液态变为固态，而不是由固态变为液
态。蛋清、奶里面的酪蛋白和血液里的球蛋白，就是呈现这种特性
的物质。1777年，法国化学家麦夸尔把所有加热后凝固的物质归
为特殊的一类，称之为蛋白物质，罗马《博物志》编纂家普林尼曾把
蛋清叫做清蛋白。

    当19世纪的有机化学家们着手分析蛋白质的时候，发现这些
化合物比其他有机分子复杂得多。1839年，荷兰化学家穆尔德得
出了一个基本式子：C40H62O12N10，他认为这是蛋白物质共有的一
个通式，只要在这个基本式子中加入一些含硫或含磷的基团，就可
以形成各种蛋白化合物。穆尔德把这个基本式子命名为蛋白质
（这个词是由希腊语转化来的，意思是“头等重要的”）。当时使用
这个词，大概只是为了表明这个基本式子在决定蛋白质的结构方
而是头等重要的；但是后来事物发展的结果证明．用这个词来表示
这些物质本身也是非常贴切的。自从知道了蛋白质以后．人们很
快就发现蛋白质对于生命是极为重要的。

    在穆尔德工作后10年内，李比希证实，对于生命来说蛋白质
的作用甚至比碳水化合物或脂肪更为重要：蛋白质不仅供给碳。
氢、氧，而且供给碳水化合物或脂肪中所没有的氮和硫，还经常供
给磷。

    穆尔德等人企图找出蛋白质的完整实验式，这种企图在当时
是注定要失败的。蛋白质分子太复杂了，当时所用的方法是分析
不了的。但是，人们已经开始从另一个方面对蛋白质进行研究，最
后不仅揭示出了蛋白质的组成，而且揭示出了蛋白质的结构。化
学家们开始了解到了蛋白质结构单元的一些情况。

    1820年，布拉孔诺把纤维素在酸中加热（见第十一章）成功地
分解成葡萄糖单元后，决定用同样的方法处理一下白明胶（一种蛋
白物质）。处理的结果得到了一种甜的结晶物质。虽然布拉孔诺
最初怀疑这种物质是糖，但是后来证明这种物质不是糖，而是一种
含氮的化合物，因为从这种物质中可以得到氨（NH3）。现在人们
把布拉孔诺分离出来的这种化合物叫做甘氨酸（源自希腊语
“甜”）。

    此后不久，布拉孔诺把肌肉组织在酸中加热，得到了一种白色
的结晶物质。他把这种物质命名为亮氨酸（源自希腊语“白”）。

  后来，当甘氨酸和亮氨酸的结构式被确定以后，人们发现它们
基本上是相似的：


   可以看出，每种化合物在两端各有一个氨基和一个羧基。因
为凡是含有羧基的分子羧基都会使之具有酸性，所以这些分子被
命名为氨基酸。氨基和羧基之间由单个碳原子连接的氨基酸叫做
α- 氨基酸。甘氨酸和亮氨酸都是α-氨基酸。

    随着时间的推移，化学家们又从蛋白质中分离出其他的α-氨
基酸。例如，李比希从奶的蛋白质（酪蛋白）中得到一种他称之为
酪氨酸的α-氨基酸：
              

    各种α- 氨基酸之间的差异，完全取决于连接在氨基和按基之
间那个单个碳原子上的原子团的性质。例如，最简单的氨基
酸——甘氨酸，其碳原子上只连接有一对氢原子。其他的氨基酸
都有一条含碳的侧链连接在那个碳原子上。

    下面我只再介绍一种氨基酸的分子式，这对讨论本章后面的
一些问题会有所帮助。这种氨基酸就是德国化学家默尔内尔
1899年发现的胱氨酸。这是一个有两个头的分子，含有两个硫原
              

    实际上，英国化学家渥拉斯顿1810年从膀胱结石中首次分离
出胱氨酸；因此才根据希腊语“膀既”一词命名为胱氨酸。默尔内
尔所做的工作只是证明，这种有百年历史的化合物不仅是膀胱结
石里的一种物质，也是蛋白质的一种组分。

    胱氨酸很容易还原，就是说，很容易在S－S键的地方添加两
个氢原子。于是，分子分裂成两半，每一半含有一个巯基。这种被
还原的两半叫做半胱氨酸，半胱氨酸很容易被氧化成胱氨酸。

    巯基的一般脆性对一些蛋白质分子的功能是重要的。对生命
最为重要的化学物质的特点，就是在轻微的刺激下能够保持微妙
的平衡，并能够以某种方式移动。巯基便是有助于形成这种能力
的原子组合的一部分。

    目前已经鉴定出的重要氨基酸（即在大多数蛋白质中存在的）
共计19种。其中最后一种是由美国化学家W.C. 罗斯于1935年
发现的。今后不大可能再发现任何其他共同的氨基酸了。



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