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蛋白质背后的故事：你知道氨基酸是如何连接形成多肽的吗？
在生命的基础上，有着一群名为氨基酸的有机化合物。这些化合物不仅是蛋白质的组成部分，也是追溯生命起源的重要关键。氨基酸的结构之间如何连接形成多肽，这一过程不仅具科学意义，更揭示了生命的奥秘。
氨基酸是由氨基和羧酸功能团构成的醇类，它们在组成蛋白质时扮演着不可或缺的角色。
虽然自然界中存在超过500种氨基酸，其中只有22种α-氨基酸被纳入生命的基因代码，这22种氨基酸形成了所有蛋白质的基本构建块。这种类型的氨基酸根据其侧链的类型和性质，可进一步分类为极性、疏水性、带电等多种形式。胶原蛋白、酶或抗体等蛋白质的结构，其背后都跟这些氨基酸紧密相关。
氨基酸的历史
氨基酸的发现可以追溯到19世纪。 1806年，法国的化学家路易-尼古拉·沃克林跟皮埃尔·让·罗比基特首次从芦笋中提炼出名为天冬氨酸的化合物，这成为发现的第一个氨基酸。随后的几年里，其他的氨基酸，如甘氨酸、白氨酸等等相继被发现，而威廉·卡明·罗斯则在1935年发现了最迟被发现的普通氨基酸——丝氨酸，并确定了所有氨基酸的每日最低需求量。
“氨基酸的化学分类统一性在1865年被承认，但并未确定特定名称。”
氨基酸的结构
氨基酸的通式为H2NCHRCOOH，其中R为有机取代基。这结构的旁边的碳被称为α-碳，除了甘氨酸外，所有蛋白质氨基酸的α-碳都是立体异构的。这些氨基酸的几何配置对于在蛋白质折叠及功能中起到了重要的作用。
氨基酸的作用
在生物化学中，氨基酸的功能多样。氨基酸可以通过冷凝反应形成多肽或蛋白质链，但在过程中产生的酯键也展示了它们在细胞功能中的不可替代性。一般而言，氨基酸的连接是通过一种叫做“肽键”的共享结合方式，这是一个使得1个氨基酸的氨基与另外1个氨基酸的羧羟基发生反应的过程。这一连结不仅限于形成多肽，还持续参与生物的多种过程，例如神经递质的传递及合成。
“蛋白质的折叠是由氨基酸拉扯形成的三维结构，这一过程揭示出生命的复杂性。”
其中，一些氨基酸的侧链，分为带电的极性侧链、非带电的极性侧链和疏水侧链，这些特性直接影响着蛋白质的结构与相互作用。例如，带电的侧链往往在蛋白质的表面上，这样有助于它们在水中溶解，而疏水侧链则往往会聚集在蛋白质的内部，形成稳定的结构。
小结
自从氨基酸首次被发现以来，它们便在生物科学的发展中占有一席之地。它们作为组成蛋白质的基础，不仅参与到结构的形成，同时在调节生物过程中也发挥着重要的作用。这些小分子之间如何通过化学结合，启动生命的进程，或者是它们如何在任何生物体中发挥作用，都是值得深入探究的问题。
当你思考氨基酸连结成多肽的过程时，是否想过这背后蕴含了多少生命的奥秘?
