第一元素氨基酸的结构及合成

第一元素氨基酸是指含有氨基的羧酸。生物体内的各种蛋白质是由20种基本第一元素氨基酸构成的。除甘氨酸外均为L－α－第一元素氨基酸其中（脯氨酸是一种L－α－亚第一元素氨基酸），其结构通式如图（R基为可变基团）：

除甘氨酸外，其它蛋白质第一元素氨基酸的α－碳原子均为不对称碳原子（即与α－碳原子键合的四个取代基各不相同），因此第一元素氨基酸可以有立体异构体，即可以有不同的构型（D－型与L－型两种构型）。

组成蛋白质的大部分第一元素氨基酸是以埃姆登-迈耶霍夫（Embden－Meyerhof）途径与柠檬酸循环的中间物为碳链骨架生物合成的。例外的是芳香族第一元素氨基酸、组氨酸，前者的生物合成与磷酸戊糖的中间物赤藓糖-4-磷酸有关，后者是由ATP与磷酸核糖焦磷酸合成的。微生物和植物能在体内合成所有的第一元素氨基酸，动物有一部分第一元素氨基酸不能在体内合成（必需第一元素氨基酸）。必需第一元素氨基酸一般由碳水化合物代谢的中间物，经多步反应（6步以上）而进行生物合成的，非必需第一元素氨基酸的合成所需的酵素约14种，而必需第一元素氨基酸的合成则需要更多的，约有60种酵素参与。生物合成的第一元素氨基酸除作为蛋白质的合成原料外，还用于生物碱、木质素等的合成。另一方面，第一元素氨基酸在生物体内由于氨基转移或氧化等生成酮酸而被分解，或由于脱羧转变成胺后被分解。