氨基酸化学式是RCHNH2COOH。
氨基酸的通式通常表示为RCHNH2COOH。在这个化学式中：
- R代表侧链，也就是氨基酸的区别所在，不同的侧链使得不同的氨基酸具有不同的性质。
- CHNH2是氨基，具有碱性。
- COOH是羧基，具有酸性。
氨基酸是生物体合成蛋白质的基本单元，通过脱水缩合反应，氨基和羧基结合形成肽键，从而形成多肽链，最终形成具有特定功能的蛋白质。
每种氨基酸的R基团都是独特的，这决定了氨基酸的类别和性质。例如，甘氨酸的R基团是H，而精氨酸的R基团则较为复杂，包含多个氨基和甲基团。
氨基酸的物理性质包括熔点高、能溶于水，且具有特定的味道，这些性质都与它们的分子结构有关。在生物体内，氨基酸不仅参与蛋白质的合成，还涉及到许多其他生物化学过程，如信号传递和能量代谢等。
氨基酸结构特点：
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，它们具有共同的结构特点和一些独特的属性。以下是氨基酸的结构特点：
- 基本结构：所有的氨基酸都包含一个中心碳原子（称为α-碳原子），该碳原子上连接着一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）、一个氢原子（-H）以及一个侧链基团（R基团）。
- 通式：氨基酸的通式通常表示为 NH2-CHR-COOH，其中R代表不同的侧链基团，这是区分不同氨基酸的关键。
- 侧链基团（R基团）：每种氨基酸的侧链基团结构不同，这决定了氨基酸的化学性质，如极性、非极性、电荷、大小和形状等。
- 脂肪族氨基酸：其侧链主要由碳和氢构成，例如甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）和缬氨酸（Val）。
- 芳香族氨基酸：其侧链含有苯环结构，例如苯丙氨酸（Phe）和酪氨酸（Tyr）。
- 含硫氨基酸：其侧链含有硫原子，例如半胱氨酸（Cys）和蛋氨酸（Met）。
- 极性：根据侧链基团的性质，氨基酸可以分为极性/非极性。
- 极性氨基酸：具有极性侧链，可以与水分子形成氢键，如丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）和天冬氨酸（Asn）等。
- 非极性氨基酸：侧链为非极性，通常不与水分子相互作用，如亮氨酸（Leu）、异亮氨酸（Ile）和丙氨酸（Ala）等。
- 电荷：某些氨基酸侧链带有电荷。
- 碱性氨基酸：如精氨酸（Arg）、赖氨酸（Lys）和组氨酸（His），它们的侧链在生理pH下带正电荷。
- 酸性氨基酸：如天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu），它们的侧链带负电荷。
- 特殊氨基酸：除了20种常见蛋白质氨基酸外，还包括含硒半胱氨酸（Sec）和吡咯赖氨酸（Pyl）等不常见的氨基酸。
氨基酸的这些结构特点决定了它们在蛋白质中的排列和蛋白质的三维结构，进而影响蛋白质的功能。在生物体中，氨基酸的序列和它们之间的相互作用决定了蛋白质的多样性和复杂性。
氨基酸的物理性质：
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，它们具有一系列独特的物理性质：
- 外观和状态：大多数天然氨基酸以无色晶体的形式存在。
- 熔点：氨基酸的熔点通常较高，一般在230℃以上，但很多氨基酸并没有确切的熔点。在熔融状态下，它们可能会分解并释放二氧化碳。
- 溶解度：大部分氨基酸都能溶解于水，但溶解度因氨基酸的种类而异。例如，赖氨酸、精氨酸和脯氨酸的溶解度相对较大，而酪氨酸、半胱氨酸和组氨酸的溶解度较小。除了胱氨酸、酪氨酸和二碘甲状腺素等少数例外，氨基酸通常不溶于非极性溶剂如乙醇和乙醚。
- 酸碱性：氨基酸具有两性，它们分子内部既含有酸性基团（羧基—COOH），也含有碱性基团（氨基—NH2）。根据酸碱性的不同，氨基酸可以分为三类：
- 碱性氨基酸：具有两个氨基（二元氨基一元羧酸），例如赖氨酸。
- 酸性氨基酸：具有两个羧基（一元氨基二元羧酸），例如谷氨酸。
- 中性氨基酸：只有一个氨基和一个羧基（一元氨基一元羧酸），例如丙氨酸。
- 旋光性：由于氨基酸分子中存在不对称碳原子，它们可以表现出旋光性，存在D型和L型两种构型。在自然界中，组成蛋白质的氨基酸通常为L型。
- 光吸收性质：氨基酸在远紫外区域（小于220nm）和近紫外区域（220nm至300nm）有光吸收的特性。在可见光区域，20种常见氨基酸基本都不表现出吸收。
- 稳定性：氨基酸及其衍生物的稳定性通常较好，但需避免光照和潮湿环境，以免影响其性质。
- 生化特性：非必需氨基酸可以在人体内由其他物质合成，而必需氨基酸则必须通过食物摄入。
这些物理性质决定了氨基酸在生物体内外的功能，以及在工业和医疗等领域中的应用。
