从营养学角度来看,氨基酸大致分为必需氨基酸、非必需氨基酸和条件性必需氨基酸。这种分类的依据不是氨基酸本身的结构,而是人体是否能够充分合成该氨基酸。MedlinePlus 解释说,氨基酸分为必需、非必需和条件性必需三类。
| 分类 | 内容 |
|---|---|
| 必需氨基酸 | 体内无法充分合成,需通过饮食摄取 |
| 非必需氨基酸 | 体内可以合成(并非意味着不重要) |
| 条件性必需氨基酸 | 通常可以合成,但在特定情况下需要从外部摄取 |
必需氨基酸
必需氨基酸是指体内无法充分合成,因此必须通过饮食摄取的氨基酸。人体的必需氨基酸共有以下 9 种。NCBI Bookshelf 也说明,这 9 种氨基酸无法在人类及其他哺乳动物细胞中合成,必须通过外部饮食供应。
- 组氨酸
- 异亮氨酸
- 亮氨酸
- 赖氨酸
- 甲硫氨酸
- 苯丙氨酸
- 苏氨酸
- 色氨酸
- 缬氨酸
| 缬氨酸 | 赖氨酸 | 甲硫氨酸 | 苯丙氨酸 |
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非必需氨基酸
非必需氨基酸是体内可以合成的氨基酸。仅看"非必需"这个名称可能会觉得它们不重要,但这是一种误解。非必需氨基酸也是蛋白质合成和代谢所必需的重要氨基酸。只是在健康状态下,即使不从饮食中摄取,体内也可以合成。MedlinePlus 也解释说,非必需氨基酸是体内可以自行产生的氨基酸。
| 甘氨酸 | 丙氨酸 | 谷氨酸 |
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条件性必需氨基酸
条件性必需氨基酸通常可在体内合成,但在以下情况下需求量增加,仅靠体内合成可能不足。MedlinePlus 解释说,条件性必需氨基酸通常不是必需的,但在疾病或压力时会变得必要。
- 生长期·妊娠·哺乳
- 疾病·压力·外伤
从结构式的角度来看
从结构式的角度来看,必需还是非必需并不能仅凭侧链的性质简单地决定。例如,亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸是具有支链的疏水性氨基酸,属于必需氨基酸。而丙氨酸和甘氨酸也是相对简单的非极性氨基酸,却是非必需氨基酸。
必需性主要由体内代谢途径能否合成该氨基酸来决定。不存在"结构复杂所以是必需"或"结构简单所以是非必需"这样简单的对应关系。
饮食与蛋白质质量
理解必需氨基酸的关键在于考虑蛋白质的质量。饮食中的蛋白质通过消化分解为氨基酸,用于体内必要蛋白质的合成。MedlinePlus 解释说,饮食中的蛋白质被分解为氨基酸,身体用它来修复组织和促进生长。
此外,必需氨基酸并不意味着"每顿饭都必须完美摄取所有种类"。MedlinePlus 说明,必需氨基酸和非必需氨基酸不需要在每餐都摄取,在一天内取得均衡才是重要的。
在化学学习中,与其只是将必需氨基酸作为营养术语来记忆,不如结合结构式和侧链特征一起整理,这样理解会更加深入。必需氨基酸中既有疏水性侧链的,也有芳香族侧链的、含硫的、碱性侧链的。也就是说,必需氨基酸在结构上也是多样的。
总结
必需氨基酸是体内无法充分合成、必须通过饮食摄取的氨基酸。非必需氨基酸可在体内合成,但这并不意味着它们不重要。条件性必需氨基酸是在特定情况下需求量增加的氨基酸。从结构式的角度来看,必需性不只由侧链决定,还与体内的代谢途径有关。