氨基酸的作用不僅僅是用來(lái)構(gòu)成蛋白質(zhì)。自然界至少有180多種氨基酸，功能多種多樣。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，氨基酸是含有氨基的羧酸，分為基本氨基酸、稀有氨基酸和非蛋白質(zhì)氨基酸三類(lèi)。

用于合成蛋白質(zhì)的氨基酸稱(chēng)為基本氨基酸，它們都有自己的密碼子，可以被相應(yīng)的tRNA識(shí)別，從而被核糖體用于蛋白質(zhì)合成。目前發(fā)現(xiàn)的基本氨基酸共22種，人體有21種?；景被嶂谐彼嵬舛际?span style="Times New Roman',serif">α-氨基酸，即在離羧基最近的碳原子（α-碳原子）上有一個(gè)氨基。所以基本氨基酸有一個(gè)通式，如圖。

基本氨基酸通式

某些蛋白質(zhì)中含有一些不常見(jiàn)的氨基酸，是基本氨基酸在蛋白質(zhì)合成以后經(jīng)羥化、羧化、甲基化等修飾衍生而來(lái)的，所以叫稀有氨基酸或特殊氨基酸。比如膠原中的4-羥脯氨酸和5-羥賴(lài)氨酸，彈性蛋白中的鎖鏈素，一些凝血因子中的γ-羧基谷氨酸，組蛋白中的甲基化和乙酰化賴(lài)氨酸。

膠原中脯氨酸的羥化

自然界中還有150多種不參與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。它們大多是基本氨基酸的衍生物，也有一些是D-氨基酸或β、γ、δ-氨基酸。這些氨基酸中有些是重要的代謝物前體或中間產(chǎn)物，如瓜氨酸和鳥(niǎo)氨酸是合成精氨酸的中間產(chǎn)物，β-丙氨酸是泛酸的前體，γ-氨基丁酸是傳遞神經(jīng)沖動(dòng)的化學(xué)介質(zhì)。

除甘氨酸外，基本氨基酸都有旋光性，其α-碳原子具有手性，均為L(zhǎng)-構(gòu)型。蘇氨酸和異亮氨酸具有兩個(gè)手性碳原子。所以蛋白質(zhì)中沒(méi)有D-氨基酸。但在生物體內(nèi)特別是細(xì)菌中，D-氨基酸可以存在于一些肽中，如細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖和某些抗生素中都含有D-氨基酸。這樣不易被蛋白酶水解。2019年5月，北大饒毅課題組在Nature communications發(fā)表文章，報(bào)道果蠅腸道上皮細(xì)胞可以產(chǎn)生D-絲氨酸，通過(guò)NMDA受體促進(jìn)睡眠。

果蠅D-絲氨酸合成途徑

三個(gè)帶苯環(huán)的氨基酸有紫外吸收，苯丙氨酸吸收峰在257 nm,摩爾消光系數(shù)ε=200；酪氨酸吸收峰275 nm，ε=1400；色氨酸吸收峰280 nm，ε=5600。因?yàn)槔野彼岷枯^高，所以蛋白質(zhì)的紫外吸收主要是后兩個(gè)氨基酸決定的，一般在280 nm。組氨酸消光系數(shù)小，通常對(duì)蛋白質(zhì)的紫外吸收貢獻(xiàn)不大。但是高濃度的組氨酸或咪唑?qū)ψ贤馕帐怯杏绊懙?，在用鎳柱純化蛋白的時(shí)候需要注意。

氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，在水溶液中以偶極離子的形式存在。當(dāng)氨基酸分子所帶的凈電荷為零時(shí)的pH稱(chēng)為氨基酸的等電點(diǎn)(pI)。等電點(diǎn)的值是等電點(diǎn)前后的兩個(gè)pK值的算術(shù)平均值。對(duì)于側(cè)鏈含有可解離基團(tuán)的氨基酸，應(yīng)該根據(jù)解離方程判斷用哪兩個(gè)pK值來(lái)平均。如果需要快速計(jì)算，可以用比較接近的兩個(gè)值去平均。

氨基酸完全質(zhì)子化時(shí)可看作多元弱酸，可以用作緩沖溶液。在實(shí)驗(yàn)室中，做蛋白質(zhì)電泳時(shí)經(jīng)常用甘氨酸配置電泳緩沖液。氨基酸在pK處的緩沖能力最強(qiáng)，pI處的緩沖能力最弱。

氨基酸在日常生活中也有多種用途。甘氨酸有甜味，甜度是蔗糖的80%，在食品工業(yè)中用作調(diào)味劑，可以去苦增甜。其實(shí)丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等都具有甜味，而D-色氨酸的甜度高達(dá)蔗糖的35倍，可以用作非營(yíng)養(yǎng)甜味劑。谷氨酸具有鮮味，谷氨酸鈉是味精的主要成分。天冬氨酸也有鮮味，但比谷氨酸弱一些。天冬氨酸還用于合成甜味劑阿斯巴甜（天冬氨酰苯丙氨酸甲酯）。