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2025-02-10

人體中的蛋白質由約 20 種胺基酸所組成!

一、什麼是胺基酸？

胺基酸是構成蛋白質的基本單位。人體中的蛋白質由約 20 種不同的胺基酸所組成，這些胺基酸透過「胜肽鍵（peptide bond）」連接，形成長鏈，進而摺疊成具有功能的蛋白質。

胺基酸的一般結構化學式

每個胺基酸都具有一個相同的「主幹結構」，其化學式為：

H₂N–CH(R)–COOH

其中包含：

  • H₂N：胺基（Amino group，–NH₂）

  • CH(R)：中央碳（α-碳）與一個側鏈（R group），這個 R 決定胺基酸的種類與性質

  • COOH：羧基（Carboxyl group，–COOH）
                  

二、胺基酸的分類

可根據人體合成能力作分類

分類 說明
必需胺基酸 人體無法自行合成，可從食物攝取（共 9 種）
非必需胺基酸 人體可以自行合成，不需依賴飲食（共 11 種）
條件性必需胺基酸 某些情況（如嬰幼兒、生病或壓力大時）人體無法合成，此時必須從飲食中獲得

三、必需胺基酸（Essential Amino Acids）

名稱 縮寫 R group 結構 特性簡述
白胺酸 Leucine Leu / L –CH₂–CH(CH₃)₂ 非極性、支鏈胺基酸（BCAA）
異白胺酸 Isoleucine Ile / I –CH(CH₃)–CH₂–CH₃ 非極性、支鏈
纈胺酸 Valine Val / V –CH(CH₃)₂ 非極性、支鏈
離胺酸 Lysine Lys / K –(CH₂)₄–NH₂ 鹼性，帶正電
甲硫胺酸 Methionine Met / M –CH₂–CH₂–S–CH₃ 非極性，含硫
苯丙胺酸 Phenylalanine Phe / F –CH₂–C₆H₅ 非極性，芳香環
色胺酸 Tryptophan Trp / W –CH₂–(C₈H₆N)（吲哚環） 非極性，芳香環
蘇胺酸 Threonine Thr / T –CH(OH)–CH₃ 極性，有氫鍵能力
組胺酸 Histidine His / H –CH₂–C₃H₃N₂（咪唑環） 弱鹼性，帶正電（pH 接近7時）

                 

四、非必需胺基酸（Non-Essential Amino Acids）

名稱 縮寫 R group 結構 特性簡述
甘胺酸 Glycine Gly / G –H 最小，無對掌性碳，柔軟結構
丙胺酸 Alanine Ala / A –CH₃ 非極性，簡單
絲胺酸 Serine Ser / S –CH₂–OH 極性，可形成氫鍵
天冬胺酸 Aspartic acid Asp / D –CH₂–COOH 酸性，帶負電
天冬醯胺 Asparagine Asn / N –CH₂–CONH₂ 極性，中性
麩胺酸 Glutamic acid Glu / E –CH₂–CH₂–COOH 酸性，帶負電
麩醯胺酸 Glutamine Gln / Q –CH₂–CH₂–CONH₂ 極性，中性
酪胺酸 Tyrosine Tyr / Y –CH₂–C₆H₄–OH 極性，芳香酚基團
半胱胺酸 Cysteine Cys / C –CH₂–SH 含硫，可形成雙硫鍵
脯胺酸 Proline Pro / P –CH₂–CH₂–CH₂–（與α碳與胺基形成環） 唯一環狀胺基酸，結構剛性
精胺酸 Arginine Arg / R –(CH₂)₃–NHC(NH₂)NH 強鹼性，帶正電

五、胺基酸的特性與分類重點（按 R group 性質）

  • 非極性疏水性：Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Pro

  • 極性中性：Ser, Thr, Asn, Gln, Tyr, Cys

  • 酸性（帶負電）：Asp, Glu

  • 鹼性（帶正電）：Lys, Arg, His

  • 含硫：Cys, Met

  • 芳香環：Phe, Tyr, Trp


六、胺基酸的營養來源與吸收

  • 完整蛋白質來源（含所有必需胺基酸）：動物性食物（肉、魚、蛋、奶）、大豆類

  • 不完整蛋白質來源：穀類、豆類、堅果，需「互補蛋白」搭配食用（如飯+豆腐）


七、實務應用與建議攝取

  • 健身者或運動員：建議增加 BCAA（支鏈胺基酸：白胺酸、異白胺酸、纈胺酸） 攝取，有助肌肉修復與增生。

  • 老年人：胺基酸補充可幫助維持肌肉質量、減緩肌少症。

  • 植物性飲食者：注意透過多樣化植物蛋白補足必需胺基酸。


相關參考資料

1、教科書與專業參考書

書名 作者 出版社 內容重點
Lehninger Principles of Biochemistry（《雷寧哲生物化學》） David L. Nelson & Michael M. Cox W. H. Freeman 詳細介紹胺基酸結構、分類、功能與代謝路徑，是生物化學經典教材。
Biochemistry Donald Voet & Judith G. Voet Wiley 高階分子生物化學教材，深入分析胺基酸與蛋白質的結構與功能。
Advanced Nutrition and Human Metabolism Sareen S. Gropper & Jack L. Smith Cengage 營養學專業課程常用教材，涵蓋胺基酸代謝與營養需求。
Human Physiology: From Cells to Systems Lauralee Sherwood Cengage 生理學教科書，說明胺基酸在人體功能中的角色（如神經、免疫）。

2、線上資料庫與平台

資料庫 網址 說明
PubChem – 美國國家衛生研究院（NIH） https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ 提供各胺基酸的分子結構、性質、化學反應與研究資料。
RCSB Protein Data Bank (PDB) https://www.rcsb.org/ 提供蛋白質與胺基酸的三維結構圖與功能註解。
Wikipedia – Amino acid https://en.wikipedia.org/wiki/Amino_acid 簡介胺基酸的分類、結構與生理角色，附註各條目的文獻出處。

3、專業機構與營養組織出版物

機構 出版物/參考 說明
世界衛生組織（WHO） / 聯合國糧農組織（FAO） Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition（2007） 指定每日胺基酸攝取量的全球標準，具政策與臨床參考價值。
Academy of Nutrition and Dietetics（美國營養師學會） 各項臨床實務指南 提供胺基酸補充、運動營養、特殊族群建議（如老年、素食）。
Harvard Health Publishing、Mayo Clinic、WebMD 健康教育平台 提供一般大眾有關胺基酸營養補充與健康應用的可靠建議。



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