在基本氨基酸中，堿性氨基酸有三種，這裡介紹屬于脂肪族的兩種：精氨酸（arginine ，Arg）和賴氨酸（lysine，Lys），組氨酸因為含有雜環，所以放在最後講。

精氨酸最初是從羽扇豆苗中分離提取的。精氨酸的硝酸鹽是銀白色的，所以被用希臘語argiros（銀白色的金屬）命名。中文譯為精氨酸是因為它大量存在于魚精蛋白(protamine)中。可能譯者覺得把它譯為“銀白氨基酸”實在不妥，就幹脆另起爐竈了。

精氨酸側鍊上的胍基堿性較強，所以精氨酸是堿性最強的氨基酸，等電點是10.76。賴氨酸的堿性稍弱，等電點是9.74。說到等電點，不知道是不是有人面對考試題中給出的3個pK值，不知道用哪兩個取平均？标準做法當然是寫出解理方程式，但這樣比較麻煩。其實這裡有個小技巧：用比較接近的兩個值去平均就好了。道理很簡單，酸性氨基酸靜電荷為零的時候，肯定主要是兩個羧基在解離，所以要用兩個較小的pK去平均；堿性氨基酸就要用兩個數值較大的pK來算。

精氨酸參與尿素循環，可促進尿素的生成，所以可以用來治療氨中毒造成的肝昏迷。精氨酸也是精子蛋白的主要成分，有促進精子生成，提高精子運動能量的作用。精氨酸還是一氧化氮合酶（NOS）的底物。一次服用精氨酸不能超過5g，過量攝取會導緻急性胰腺炎。

精氨酸參與多胺合成。多胺帶有多個正電荷，可與DNA結合，促進細胞生長，現在已經成為設計抗癌新藥的重要靶标。精氨酸可通過尿素循環合成，所以它不是必需氨基酸。但它對嬰兒和某些病人是必需的，所以稱為半必需或條件必需氨基酸。

賴氨酸最初是從幹酪素水解物分離出來的，被命名為lysin，有裂解物的意思。賴氨酸是單純的音譯。賴氨酸是必需氨基酸，而且賴氨酸在谷類蛋白質中含量少,是谷類蛋白質的第一限制氨基酸（指食物蛋白質中缺乏最嚴重的必需氨基酸，會限制此種蛋白質的營養價值）。

賴氨酸對于蛋白的功能非常重要，除了提供正電荷之外，它獨特的結構也很有用。賴氨酸側鍊末端的氨基是親水的，但烴鍊部分又是疏水的。所以它可以出現在蛋白質的一些兩親結構中。賴氨酸有一條長長的側鍊，可以從蛋白質中伸出。生物素、硫辛酸等帶有羧基的小分子，都可以通過與賴氨酸的側鍊氨基形成酰胺鍵來與蛋白質形成牢固的共價連接。在丙酮酸脫氫酶複合體中，賴氨酸長長的側鍊和硫辛酰胺一起構成一條“手臂”，在電荷的推動下攜帶中間産物移動。

組蛋白中的賴氨酸經常被各種修飾，比如甲基化、乙酰化、泛素化、蘇木化等等，這些修飾與基因表達調控、染色質高級結構變化等生物過程密切相關，做表觀遺傳的同學會很熟悉的。此外，膠原蛋白的交聯也需要賴氨酸參與。賴氨酸還被用來合成肉堿，而肉堿是脂肪酸進入線粒體氧化分解所必需的。

賴氨酸的分解途徑比較獨特，它不參與轉氨反應。賴氨酸一般是先脫去側鍊氨基，生成氨基己二酸，然後再轉氨。

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