氨基酸是构成蛋白质的基本单位。在生物体内，蛋白质被分解后会变成氨基酸，这些氨基酸又会被用于蛋白质的合成、体组织的修复以及代谢等过程。MedlinePlus 解释说，氨基酸和蛋白质是生命的基本构成要素，身体使用氨基酸来制造蛋白质。
从化学结构的角度来看，氨基酸正如其名，是同时含有氨基和羧基的化合物。一般的氨基酸具有这样一种形式：以一个中心碳原子为中心，连接着氨基、羧基、氢原子和侧链。这个侧链也被称为 R 基，每种氨基酸的 R 基都不相同。NCBI Bookshelf 解释说，构成蛋白质的氨基酸具有 α-羧基、α-氨基和 R 基，R 基的不同决定了每种氨基酸的性质。
基本的化学结构
氨基酸的基本结构可以用如下结构式来表示。
H2N-CH(R)-COOH
该式中各部分的含义如下。
| 符号 | 名称 |
|---|---|
CH |
α 碳 |
NH2 |
氨基 |
COOH |
羧基 |
R |
侧链（每种氨基酸不同） |
R 基的不同决定了氨基酸的种类。R 基为氢时是甘氨酸，为甲基时是丙氨酸，为苄基时是苯丙氨酸。也就是说，即使氨基酸的公共部分相同，只要 R 基不同，就会成为另一种氨基酸。
| 氨基酸 | R 基 |
|---|---|
| 甘氨酸 | 氢 |
| 丙氨酸 | 甲基 |
| 苯丙氨酸 | 苄基 |
| 甘氨酸 | 丙氨酸 | 苯丙氨酸 |
|---|---|---|
|
|
|
侧链（R 基）决定性质
通过结构式来理解氨基酸时，重要的不是简单地记住"它是蛋白质的原料"。氨基偏碱性，羧基偏酸性，而侧链决定了疏水性、亲水性、酸性、碱性、芳香性等。因此，通过观察氨基酸的结构，就可以推测该氨基酸是否容易溶于水、是否容易处于蛋白质内部、是否容易带电荷。
例如，甘氨酸的侧链只有一个氢，是最小的氨基酸。PubChem 也将甘氨酸描述为最简单的蛋白质组成氨基酸，其侧链为氢原子，并且是唯一的非手性蛋白质组成氨基酸。另一方面，像赖氨酸和精氨酸这样具有碱性侧链的氨基酸，在生理条件下容易带正电荷，参与蛋白质表面以及与其他分子之间的相互作用。
从结构理解的 4 个要素
学习氨基酸时，与其一开始就死记 20 种氨基酸的名字，不如先理解它们的共同骨架。一旦能够在结构式中找出以下四个要素，就可以从结构式入手来对各种氨基酸进行分类。
- 氨基（
-NH2） - 羧基（
-COOH） - α 碳（中心碳）
- R 基（侧链）
总结
氨基酸是同时具有氨基和羧基的有机化合物。在构成蛋白质的氨基酸中，α 碳上连接着氨基、羧基、氢原子和 R 基。各种氨基酸之间的差别主要由 R 基决定，这一差别也会反映在蛋白质的性质和功能上。
