氨基酸 (4)精品課件

1、關(guān)于氨基酸 (4)第一張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三章 氨基酸Chapter 3 amino acid 氨基酸是蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子。第二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 氨基酸的分類三 氨基酸的酸堿化學(xué)四 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)五 氨基酸的光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六 氨基酸的分析分離第三章 氨基酸第三張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1）酸水解：常用H2S04或HCl進(jìn)行水解。一般用6molL HCl，4molL H2S04；回流煮沸20h左右可使蛋白質(zhì)完全水解。 優(yōu)點(diǎn)：不引起消旋作用，得到的是L氨基酸。 缺點(diǎn)：色氨酸完全被沸酸所破壞，羥

2、基氨基酸(絲氨酸及蘇氨酸)有一小部分被分解，同時(shí)天冬酰胺和谷氨酰胺的酰胺基被水解下來(lái)。蛋白質(zhì)可以在酸、堿和蛋白酶的作用下發(fā)生水解，但水解的結(jié)果有所不同(一) 蛋白質(zhì)的水解123頁(yè)一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子（2）堿水解（3）酶水解1.蛋白質(zhì)的酸水解一般用6mol/L HCI，110水解20小時(shí)左右，可使蛋白質(zhì)完全水解。酸水解的優(yōu)點(diǎn)是（ ），缺點(diǎn)是使（ ）被完全破壞。 (廈大2007) 第四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（2）堿水解：一般與5molL NaOH共煮1020h，即可使蛋白質(zhì)完全水解。 缺點(diǎn) ：（1）多數(shù)氨基酸遭到不同程度的破壞，如精氨酸 脫氨，生成鳥氨酸和尿素。 （2）

3、產(chǎn)生消旋現(xiàn)象，所得產(chǎn)物是D和L氨基酸的混合物，稱消旋物。 優(yōu)點(diǎn)： 在堿性條件下色氨酸是穩(wěn)定的。 蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物即為氨基酸的混合物，不同水解方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。(一) 蛋白質(zhì)的水解123頁(yè)（3）酶水解：（1）酸水解：一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子第五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（3）酶水解:常用的蛋白酶有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶以及胃蛋白酶等，該方法主要用于蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)分析以獲得蛋白質(zhì)的部分水解產(chǎn)物。 優(yōu)點(diǎn)：不產(chǎn)生消旋作用，也不破壞氨基酸。 缺點(diǎn)：a使用一種酶往往水解不徹底，需要幾種酶 協(xié)同作用才能使蛋白質(zhì)完全水解。 b. 酶水解所需時(shí)間較長(zhǎng)。 蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物即為氨基酸的混合物，不同水

4、解方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。(一) 蛋白質(zhì)的水解123頁(yè)（1）酸水解（2）堿水解一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子第六張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸的通式組成蛋白質(zhì)的常見氨基酸有20種，除脯氨酸（亞氨基酸）外,均為-氨基酸共同特點(diǎn)是在同一個(gè)碳原子上有羧基、氨基和氫不同特點(diǎn)是R不同。(二) -氨基酸 的一般結(jié)構(gòu) 一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子第七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月按氨基酸按分子中所含NH2和COOH的相對(duì)位置，可將其分為：-氨基酸(amino acid) ：是羧酸分子中-碳原子上的一個(gè)氫原子被氨基替代而成的化合物，故稱-氨基酸。它是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單元。第八張，PPT共

5、一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸的通式組成蛋白質(zhì)的常見氨基酸有20種，除脯氨酸（亞氨基酸）外,均為-氨基酸共同特點(diǎn)是在同一個(gè)碳原子上有羧基、氨基和氫不同特點(diǎn)是R不同。(二) -氨基酸 的一般結(jié)構(gòu) 一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子第九張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.形成肽鍵 因?yàn)榘被嵬瑫r(shí)含有氨基和羧基，所以它們能以首尾相連的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，除去一分子水形成一個(gè)共價(jià)酰胺鍵或稱肽鍵.2兼性離子 多數(shù)氨基酸在中性pH時(shí)，羧基以-COO-，氨基以-NH3+形式存在，R基不解離。這樣的氨基酸分子含有一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷，成為兼性離子（同時(shí)帶有正電荷和負(fù)電荷的離子，且正負(fù)電荷相等、凈電

6、荷為零） 。3旋光性 -氨基酸除甘氨酸外，其它的-碳原子是一個(gè)手性碳原子，因此都具有旋光性。(三)氨基酸的性質(zhì)P145一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子第十張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月構(gòu)型：根據(jù)甘油醛構(gòu)型確定D型和L型1.根據(jù)甘油醛原則確定構(gòu)型,由-碳原子上氨基的位置來(lái)確定2.組成蛋白質(zhì)的氨基酸除甘氨酸外都有旋光性。LAA3.自然界的氨基酸有兩種構(gòu)型，構(gòu)型和旋光方向沒(méi)有必然聯(lián)系。一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子 (廈大2009) 第十一張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.形成肽鍵 因?yàn)榘被嵬瑫r(shí)含有氨基和羧基，所以它們能以首尾相連的方式進(jìn)行聚合反應(yīng)，除去一分子水形成一個(gè)共價(jià)酰胺鍵

7、或稱肽鍵.2兼性離子 氨基酸在中性pH時(shí)，羧基以-COO-，氨基以-NH3+形式存在。這樣的氨基酸分子含有一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷，稱為兼性離子。3旋光性 -氨基酸除甘氨酸外，其它的-碳原子是一個(gè)手性碳原子，因此都具有旋光性。4結(jié)晶 -氨基酸都是白色晶體，熔點(diǎn)很高，一般都能溶于水。每種氨基酸都有特殊的結(jié)晶形狀。利用結(jié)晶形狀可以鑒別各種氨基酸。氨基酸的性質(zhì)P145一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子第十二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子第三章 氨基酸(一) 蛋白質(zhì)的水解（水解蛋白質(zhì)的方法有哪幾種?有什么優(yōu)缺點(diǎn)？）(二) -氨基酸的一般結(jié)構(gòu) (三)氨基酸的性質(zhì)（兼性離子；

8、旋光性）第十三張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 氨基酸的分類三 氨基酸的酸堿化學(xué)四 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)五 氨基酸的光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六 氨基酸的分析分離第三章 氨基酸第十四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月常見的蛋白質(zhì)氨基酸(基本氨基酸)： 蛋白質(zhì)中常見的20種氨基酸不常見的蛋白質(zhì)氨基酸（稀有氨基酸） ：蛋白質(zhì)組成中，除上述20種常見氨基酸外，從少數(shù)蛋白質(zhì)中還分離出一些稀有氨基酸，它們都是相應(yīng)常見氨基酸的衍生物。如4-羥脯氨酸、5-羥賴氨酸等。非蛋白質(zhì)氨基酸：生物體內(nèi)呈游離或結(jié)合態(tài)的氨基酸，150多種 .二 氨基酸的分類 P124蛋白質(zhì)中的氨基酸

9、目前從各種生物體中發(fā)現(xiàn)的氨基酸已有180多種第十五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 20種氨基酸的名稱及縮寫代號(hào)P124（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸20種第十六張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1）按R基的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 脂肪族氨基酸：15種 芳香族氨基酸（含有苯環(huán)）： 3種 雜環(huán)族氨基酸（含咪唑基或吡咯環(huán)）：2種（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸 P1241 常見氨基酸 P124-127第十七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)性質(zhì)分為中性、含羥基或硫、酸性氨基酸及酰胺及堿性脂肪族氨基酸。中性脂肪族氨基酸 P125（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸 P124脂肪族氨基酸干Gan了le

10、的葉ye子 一個(gè)夾心餅干（把A想成一片餅干，兩面都是A，中間加點(diǎn)東西） 山谷（Valley）的坡面是斜（纈）的 亮的讀音碳原子數(shù)目側(cè)鏈?zhǔn)菤湓踊蛲闊N側(cè)鏈。R基對(duì)分子酸堿性影響很小，幾乎有相同的等電點(diǎn)（6 .00.03）。第十八張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月含羥基或硫脂肪族氨基酸（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸 P124脂肪族氨基酸加一個(gè)兒化音，絲兒（Si er）科學(xué)理論（Theory）的出現(xiàn)，標(biāo)志著人類開始蘇醒 西紅柿炒雞蛋，每個(gè)人的做法（method）是不同 的第十九張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酸性氨基酸及酰胺 P125（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸 P124脂肪族氨基酸冬天

11、非常寒冷，我們渴望（Aspire）溫暖碳原子數(shù)目“谷”的拼音在生理?xiàng)l件下僅有的帶負(fù)電荷的兩個(gè)氨基酸酰胺基中氨基易發(fā)生氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)在生物合成和代謝中有重要意義第二十張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸 P124脂肪族氨基酸堿性脂肪族氨基酸 P126胍基側(cè)鏈上的胍基是已知堿性最強(qiáng)的有機(jī)堿Arg是堿性最強(qiáng)的氨基酸，側(cè)鏈有4個(gè)C的直鏈，柔性較大，使側(cè)鏈的氨基反應(yīng)活性增大。工作要精益求精，有些事需經(jīng)過(guò)激烈的爭(zhēng)辯（argument） 第二十一張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月芳香族氨基酸 P126吲哚基把try后兩個(gè)字母顛倒過(guò)來(lái) 都含苯環(huán)，都有紫外吸收

12、(280nm)。所以可通過(guò)測(cè)量蛋白質(zhì)的紫外吸收來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)的含量。 第二十二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月雜環(huán)氨基酸 P126-127 （一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸 P124咪唑基俗話說(shuō)，男（His）女組合，干活不累 胸脯(p)肉(ro) 堿性較弱的氨基酸，在生理?xiàng)l件下是否帶電與周圍內(nèi)環(huán)境有關(guān)。它在活性中心常起傳遞電荷的作用。 -螺旋的破壞者第二十三張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5、寫出Ser、Thr、Pro、Tyr的分子結(jié)構(gòu)式，并簡(jiǎn)述其R基特征。 2006年暨南大學(xué)7、常見的雜環(huán)族氨基酸有 （21） 和 （22）。（華南理工2011）(中山大學(xué)2011) (廈大200

13、9)5、常見的芳香族氨基酸有 （14） 、 （15） 和苯丙氨酸。 （華南理工2010） (廈大2009)(暨南大學(xué)2010) 第二十四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1）按R基的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 脂肪族氨基酸：15種 芳香族氨基酸：3種 雜環(huán)族氨基酸：2種（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸 P124第二十五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月非極性、疏水氨基酸(非極性R基氨基酸)： Ala Val, Leu, Ile（脂肪烴支鏈）；Met（含硫）；Phe， Trp（芳香族）；Pro（亞氨基）;不帶電荷的極性R基氨基酸： Ser, Thr（含羥基）；Tyr （芳香族）；Cys（含硫）；G

14、ln, Asn（含酰氨） Gly（無(wú)旋光異構(gòu)）；帶正電荷的R基氨基酸 Arg（胍基）、His（咪唑基）、Lys（氨基），側(cè)鏈基團(tuán)在中性（ pH=7.0 ）溶液中解離后帶正電荷的氨基酸帶負(fù)電荷的R基氨基酸 Glu（含羧基）、Asp（含羧基），側(cè)鏈基團(tuán)在中性溶液（ pH=7.0 ）中解離后帶負(fù)電荷的氨基酸(2) 按側(cè)鏈R基的極性22氨基酸根據(jù)R基的極性性質(zhì)可分為4類，即（43）、不帶電荷的極性R基氨基酸、（44）和帶負(fù)電荷的R基氨基酸。（華南理工2009第二十六張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月營(yíng)養(yǎng)學(xué):必需氨基酸非必需氨基酸半必需氨基酸“笨蛋來(lái)宿舍晾一晾鞋” 1、笨苯丙氨酸2、蛋蛋氨酸也

15、叫甲硫氨酸3、來(lái)賴氨酸4、宿蘇氨酸5、舍色氨酸6、晾亮氨酸7、一晾異亮氨酸8、鞋纈氨酸八種必需氨基酸人體合成精氨酸、組氨酸的能力不足于滿足自身的需要，需要從食物中攝取一部分，稱之為半必需氨基酸。第二十七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二十種常見蛋白質(zhì)氨基酸的分類據(jù)R基團(tuán)化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 脂肪族A（中性、含羥基或巰基、酸性、堿性）芳香族A(Phe、Tyr、Trp)雜環(huán)(His、Pro)據(jù)R基團(tuán)極性分類極性R基團(tuán)AA非極性R基團(tuán)AA（種）不帶電荷（種）帶電荷：正電荷（種）負(fù)電荷（種）營(yíng)養(yǎng)學(xué):必需氨基酸非必需氨基酸半必需氨基酸第二十八張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 在少數(shù)蛋白質(zhì)

16、中分離出一些不常見的氨基酸，通常稱為非標(biāo)準(zhǔn)(non-standard)氨基酸(稀有氨基酸)。這些氨基酸都是由相應(yīng)的基本氨基酸衍生而來(lái)的。 重要的有4-羥基脯氨酸、5-羥基賴氨酸（在膠原和彈性蛋白中含量較多 ）、N-甲基賴氨酸（肌球蛋白）和3,5-二碘酪氨酸(甲狀腺素 )等。（二）不常見的蛋白質(zhì)氨基酸 P128第二十九張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(三)、天然的非蛋白質(zhì)氨基酸如瓜氨酸和鳥氨酸是合成精氨酸的中間產(chǎn)物；-丙氨酸是遍多酸（泛酸，輔酶A前體）的前體；-氨基丁酸，由Glu脫羧形成，是傳遞神經(jīng)沖動(dòng)的化學(xué)介質(zhì)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

17、生物，但也有些是D-氨基酸或、-氨基酸。第三十張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 天然氨基酸的分類 常見的蛋白質(zhì)氨基酸： 20種 不常見的蛋白質(zhì)氨基酸 非蛋白質(zhì)氨基酸第三章 氨基酸第三十一張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 天然氨基酸的分類三 氨基酸的酸堿化學(xué)第三章 氨基酸是蛋白質(zhì)很多性質(zhì)的基礎(chǔ)，也是氨基酸分析分離工作的基礎(chǔ)第三十二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 天然氨基酸的分類三 氨基酸的酸堿化學(xué)第三章 氨基酸氨基酸的解離氨基酸的等電點(diǎn)氨基酸的甲醛滴定第三十三張，PPT共一百

18、零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）、氨基酸的兼性離子形式 多數(shù)氨基酸在晶體或水溶液中通常以兼性離子(dipolar ion)形式存在。同一個(gè)氨基酸分子上可以即有正電荷又有負(fù)電荷。三、氨基酸的酸堿化學(xué) P130第三十四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Brnsted-Lowry的酸堿理論，即廣義酸堿理論。酸是質(zhì)子(H)供體，堿是質(zhì)子的受體。酸堿的相互關(guān)系如下：HA A- + H +酸堿質(zhì)子 （二）氨基酸的解離第三十五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月As a base（proton acceptor）：As an acid（proton donor）：氨基酸在水中的兼性離子形

19、式既能像酸一樣放出質(zhì)子，也能像堿一樣接受質(zhì)子，氨基酸具有酸堿性質(zhì)，是一類兩性電解質(zhì)。第三十六張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月完全質(zhì)子化的氨基酸可以看成是多元酸，側(cè)鏈不能解離的中性氨基酸可看作是二元酸，現(xiàn)以甘氨酸為例說(shuō)明側(cè)鏈不能解離的中性氨基酸的解離情況。它分步解離如下： （A+） （A0 ）（A0 ） （A- ） A+A0A0A-Ka1Ka2Ka1Ka2如何了解氨基酸的解離情況?Ka反映的是電解質(zhì)在水溶液中電離成離子趨勢(shì)的大小第三十七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月甘氨酸滴定曲線如何確定解離常數(shù)Ka（P Ka ）的大小? 酸堿滴定Ka1Ka2A+A0Ka1A0A-Ka2

20、第三十八張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十九張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月原因：鄰近的NH3基的正電荷對(duì)COOH的質(zhì)子(H)產(chǎn)生靜電排斥因而增強(qiáng)了COOH基釋放質(zhì)子的趨勢(shì)甘氨酸中的COOH基 (pK12.34)的酸性要比相應(yīng)的醋酸(pK4.76)強(qiáng)200多倍？第四十張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù) Henderson-Hasselbalch (H-H)公式pH = pKa +質(zhì)子受體質(zhì)子供體lg根據(jù)所給pKa1 和pKa2的數(shù)據(jù)可以計(jì)算任一pH條件下一種氨基酸各種離子的比例P132書頁(yè)第2、3、6、題含一氨基一羧基和不解離R基的氨基酸都具有類似甘氨

21、酸的滴定曲線。這類氨基酸的pK1 值的范圍為2.03.0，pK2為9.010.0南京理工2010第四十一張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月谷氨酸對(duì)于側(cè)鏈能發(fā)生解離的氨基酸，相當(dāng)于三元酸，有三個(gè)pK值，因此滴定曲線比較復(fù)雜。第四十二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月His的滴定曲線第四十三張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月為什么組氨酸在生理pH條件下具有緩沖能力？ 溶液在生理pH范圍內(nèi)發(fā)生較小的變動(dòng)，組氨酸能夠接受或釋放較多的質(zhì)子His的滴定曲線第四十五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月寫出絲氨酸、組氨酸

22、、賴氨酸、色氨酸的三字母符號(hào)、結(jié)構(gòu)式 常見的芳香族氨基酸有 （ ） 、 （ ） 和苯丙氨酸。常見的雜環(huán)族氨基酸有 （ ） 和 （ ）。 含硫的基本氨基酸（ ） 和 （ ）時(shí)間：5分鐘記得寫上姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)！第四十六張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸在強(qiáng)酸性溶液中以正離子存在。在強(qiáng)堿性溶液中以負(fù)離子存在。兩性離子存在。不同pH時(shí)氨基酸以不同的離子化形式存在： （三） 氨基酸等電點(diǎn)(isoelectric point, pI )P133-135第四十七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月pH = pI 凈電荷=0 pH pI凈電荷為負(fù)CHRCOOHNH3+CHRCOONH

23、2CHRCOONH3+ + H+ OH- + H+ OH-(pK1)(pK2)氨基酸的等電點(diǎn)(isoelectric point，pI )：在某一特定的pH時(shí)，氨基酸主要以兼性離子形式存在，正電荷與負(fù)電荷數(shù)相等，凈電荷為零，這時(shí)氨基酸所處溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。在pI時(shí)，在電場(chǎng)中，既不向正極移動(dòng)，也不向負(fù)極移動(dòng)，氨基酸的導(dǎo)電率最低，溶解度最小，容易發(fā)生沉淀。 (暨南大學(xué)2010) 第四十八張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一氨基一羧基氨基酸的等電點(diǎn)計(jì)算：對(duì)側(cè)鏈R基不解離的中性氨基酸來(lái)說(shuō)，其等電點(diǎn)是它的羧基解離的pKl和氨基解離的pK2的算術(shù)平均值。+-第四十九張，PPT共一

24、百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月K1=Gly H+Gly+K2=Gly- H+GlypI時(shí)，Gly+ = Gly- Gly H+K1=Gly K2H+H+2=K1K2pH=（pK1+pK2）/2pI=（pK1+pK2）/2pI =（2.34+9.60）/2=5.97Gly一氨基一羧基氨基酸的等電點(diǎn)計(jì)算：對(duì)側(cè)鏈R基不解離的中性氨基酸來(lái)說(shuō)，其等電點(diǎn)是它的羧基解離的pKl和氨基解離的pK2的算術(shù)平均值。原課件第五十張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酸性氨基酸，以Asp為例：對(duì)于側(cè)鏈R基可解離的氨基酸，只要依次寫出它從酸性至中性至堿性解離過(guò)程的各種離子形式，取兼性離子兩側(cè)的pK值的平均值即為該

25、氨基酸的pI值。(P134)第五十一張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月堿性氨基酸，以Lys為例：（杭州師大2009）第五十二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一氨基一羧基AA的等電點(diǎn)計(jì)算：pI=2pKa1+pKa2一氨基二羧基AA的等電點(diǎn)計(jì)算：pI=2pKa1+pKa2而二氨基一羧基AA的等電點(diǎn)計(jì)算：pI=2pKa2+pKa3總結(jié)等電點(diǎn)(isoelectric point，pI )：在某一特定的pH時(shí)，氨基酸主要以兼性離子形式存在，正電荷與負(fù)電荷數(shù)相等，凈電荷為零，這時(shí)氨基酸所處溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。在pI時(shí)，在直流電場(chǎng)中，既不向正極移動(dòng)，也不向負(fù)極移動(dòng)，氨基酸

26、的導(dǎo)電率最低，溶解度最小，容易發(fā)生沉淀。 等電點(diǎn)的計(jì)算第五十三張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸所帶的靜電荷為零，在電場(chǎng)中既不向陰極移動(dòng)，也不向陽(yáng)極移動(dòng)在等電點(diǎn)以上的任何pH值，氨基酸帶凈負(fù)電荷，并因此在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)。在低于等電點(diǎn)的任一pH值，氨基酸帶有凈正電荷，在電場(chǎng)中向負(fù)極移動(dòng)。在一定pH值范圍內(nèi)，氨基酸溶液的pH值離等電點(diǎn)越遠(yuǎn)，氨基酸所攜帶的凈電荷越大。注意: 這一說(shuō)法也適合于蛋白質(zhì)和多肽當(dāng)溶液的pHP134第五十四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸不可直接用酸、堿滴定進(jìn)行定量測(cè)定，因?yàn)榈味ńK點(diǎn)的pH 過(guò)高（11-13）或過(guò)低（1-2），無(wú)

27、適當(dāng)?shù)闹甘緞?。在氨基酸溶液中加入過(guò)量的甲醛，甲醛能迅速與氨基酸的氨基結(jié)合，生成羥甲基化合物，使上述平衡右移，促使一NH3，釋放H+，使溶液的酸度增加，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定，滴定終點(diǎn)移至酚酞的變色域內(nèi)(pH9.0左右)。因此，可用酚酞作指示劑，從消耗的堿量可以計(jì)算出氨基酸的含量。(四）氨基酸的甲醛滴定 (formal titration) P135氨基酸的甲醛滴定是氨基酸測(cè)定的一種常用的方法第五十五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 天然氨基酸的分類三 氨基酸的酸堿化學(xué)第三章 氨基酸氨基酸的解離氨基酸的等電點(diǎn)氨基酸的甲醛滴定第五十六張，PPT共一百零三頁(yè)，

28、創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 天然氨基酸的分類三 氨基酸的酸堿化學(xué)四 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)五 氨基酸的光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六 氨基酸的分析分離第三章 氨基酸第五十七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）由-氨基參加的反應(yīng)（二）由-羧基參加的反應(yīng)（三）-氨基和-羧基共同參加的反應(yīng)（四）側(cè)鏈R基參加的反應(yīng)三 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)第五十八張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1 與亞硝酸的反應(yīng) (Van Slyke定氮)（一）由-氨基參與的反應(yīng): P136氨基酸中游離的-氨基可與亞硝酸反應(yīng)生成定量地放出氮?dú)猓被岜谎趸闪u酸（1）在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)定生成的氮?dú)怏w積，即可計(jì)算

29、出氨基酸的量，此反應(yīng)是 Vanslyke氨基氮測(cè)定法的基礎(chǔ)，可用于氨基酸定量和蛋白質(zhì)水解程度的測(cè)定。（2）生成的氮?dú)?N2)只有一半來(lái)自氨基酸。（3）除-NH2外，賴氨酸的-NH2也能與亞硝酸反應(yīng)，但速度較慢。而-NH2作用34min即完成反應(yīng)。（4）含亞氨基的脯氨酸則不能與亞硝酸反應(yīng).第五十九張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2 ?；磻?yīng)（與酰化試劑的反應(yīng)）芐氧甲酰氯、苯甲酰氯、鄰苯二甲酸酐等?；噭┰诘鞍踪|(zhì)和多肽的合成中作為氨基的保護(hù)基團(tuán)。P136芐氧甲酰氯芐氧甲?；被岚被岬陌被c酰氯或酸酐在弱堿溶液中發(fā)生作用時(shí)，氨基即被?；５诹畯?，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于202

30、2年6月與丹磺酰氯的反應(yīng)（2）酰基化反應(yīng)丹磺?；梢园l(fā)出強(qiáng)烈的熒光，DNS-氨基酸在紫外光激發(fā)后發(fā)黃色熒光。 該反應(yīng)常被用于多肽鏈N-末端氨基酸的標(biāo)記和微量氨基酸的定量測(cè)定丹磺?；被岬せ酋Ｂ鹊诹粡垼琍PT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3 烴基化反應(yīng) （R烴基）氨基酸氨基上的氫原子可被一個(gè)烴基所取代發(fā)生烴基化反應(yīng)P137第六十二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月DNFBDNP-氨基酸（黃色）氨基酸與2,4一二硝基氟苯(DNFB) （sanger試劑）的反應(yīng)這個(gè)反應(yīng)首先被英國(guó)的Sanger用來(lái)鑒定多肽或蛋白質(zhì)的N末端氨基酸。 DNP-氨基酸，黃色，層析法鑒定.Sanger反應(yīng)

31、二硝基苯基氨基酸第六十三張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 與苯異硫氰酸（酯）的反應(yīng) Edman反應(yīng)PITCPTC-氨基酸PTH-氨基酸苯乙內(nèi)酰硫脲衍生物（PTH-氨基酸），無(wú)色，可以用層析法分離鑒定。該反應(yīng)首先被Edman用于鑒定多肽或蛋白質(zhì)的N-末端氨基酸（ Edman反應(yīng)）在多肽和蛋白質(zhì)的氨基酸順序分析方面占有重要地位。Edman反應(yīng)苯氨基硫甲酰苯乙內(nèi)酰硫脲硝基甲烷三氟乙酸在硝基甲烷中與酸作用硫氰酸根（SCN）用氮原子配位時(shí)生成的化合物第六十四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4 形成西佛堿（Shiff s base）： P137 -H2O 醛 + aa R-CH=N

32、-CH-COOH +H2O R O=C5 脫氨基反應(yīng)：在生物體內(nèi)經(jīng)氨基酸氧化酶催化即脫去a-氨基酸而變成酮酸。 氨基酸的a-氨基能與醛類化合物發(fā)生脫水縮合反應(yīng)生成弱堿，即西佛堿，在生物體內(nèi)，西佛堿是以氨基酸為底物的某些酶促反應(yīng)如轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)的中間物。第六十五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月-氨基參加的反應(yīng)與亞硝酸反應(yīng)（氨基酸的定量及蛋白質(zhì)水解程度的測(cè)定）與?；噭┓磻?yīng)（氨基被酰基化而被保護(hù)）烴基化反應(yīng)DNFB反應(yīng)（生成DNP-aa）PITC反應(yīng)（生成PTH-aa）形成西佛堿反應(yīng)（與醛類化合物）脫氨基反應(yīng) sanger反應(yīng)：用于蛋白質(zhì)N-端測(cè)定。 Edman反應(yīng)：用于蛋白質(zhì)N-端測(cè)定，

33、蛋白質(zhì)序列測(cè)定儀設(shè)計(jì) 原理的依據(jù)。氨基酸的化學(xué)反應(yīng)第六十六張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(二 )-羧基參加的反應(yīng) 1 成鹽和成酯反應(yīng) 當(dāng)羧基變成鈉鹽、甲酯或乙酯后，羧基的化學(xué)性質(zhì)就被掩蔽了，而氨基的化學(xué)性能得到加強(qiáng)或者說(shuō)被活化，容易和?；驘N基結(jié)合。P138羧基保護(hù)成鹽，成脂，成酰氯，脫羧基反應(yīng) 第六十七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2 成酰氯反應(yīng) 使氨基酸的羧基活化，易于另一氨基酸的氨基結(jié)合，在合成肽的工作上常用。P138第六十八張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3 脫羧基反應(yīng) P138體內(nèi)部分氨基酸也可進(jìn)行脫羧基作用生成相應(yīng)的胺，催化這些反應(yīng)是氨基酸脫

34、羧酶。如：谷氨酸脫羧基生成-氨基丁酸，-氨基丁酸是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)中樞神經(jīng)有抑制作用。 第六十九張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4 疊氮反應(yīng) ?；被狨；被峒柞ヵ；陌被狨ｋ迈；被岑B氮P138（?；陌被狨ヅc肼作用生成酰肼，酰肼與亞硝酸作用生成疊氮化合物）疊氮化合物與另一氨基酸酯作用即能縮合成二肽（用此法能合成光學(xué)純度的肽）,近年來(lái)氨基酸的疊氮化合物常用于肽的人工合成。第七十張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.與茚三酮 (ninhydrin) 的反應(yīng) （三）-氨基和-羧基共同參加的反應(yīng)第七十一張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月茚三酮還原茚三酮紫

35、色化合物的兩個(gè)共振形式(2)Pro和 Hyp與茚三酮反應(yīng)不放出氨，直接生成亮黃色化合物。最大吸收峰在Pro 440nm在弱酸性溶液中，氨基酸與茚三酮水合物共熱，可生成藍(lán)紫色化合物。(1)最大吸收峰在570nm處。用紙層析或柱層析把各種氨基酸分開后，利用茚三酮顯色可以定性或定量測(cè)定各種氨基酸。 第二個(gè)茚三酮弱酸(3)許多一級(jí)胺、B-丙氨酸、和胺也能發(fā)生類似的反應(yīng)第七十二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2 成肽反應(yīng)第七十三張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2H2O甘氨酸甘氨酸二酮吡嗪加 熱乙二醇肽鍵肽鍵2 成肽反應(yīng)第七十四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（A）pa

36、uly反應(yīng) His + 重氮苯磺酸 紅色（棕紅色） Tyr + 重氮苯磺酸 橘黃色 （四）側(cè)鏈R基參加的主要反應(yīng) or（B）Folin一酚反應(yīng) +磷鉬酸 Tyr磷鎢酸 Trp藍(lán)色（鉬藍(lán)與鎢藍(lán)混合物） 課外閱讀第七十五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（C）苯環(huán)的黃色反應(yīng) phe+少量濃H2SO4+濃HNO3 黃色 TyrorTrp+ 濃HNO3 黃色 （D）酚基的Millon反應(yīng)（米倫氏反應(yīng)） HgNO3 Tyr+Hg(NO3)2 紅色 HNO3 第七十六張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.側(cè)鏈R基的化學(xué)反應(yīng)（1）-S-S-和-SH 的氧化還原反應(yīng) R-SH：HS-CH2

37、CH2OH 巰基乙醇（mercaptoethanol） HS-CH2COOH 巰基乙酸（mercaptoacetic acid） HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫蘇糖醇（DTT） 第七十七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月-羧基參加的反應(yīng)成鹽成酯成酰氯（與二氯亞砜等）脫羧基反應(yīng)疊氮反應(yīng)（氨基酸酯與肼、亞硝酸）-氨基與-羧基共同參加反應(yīng)與茚三酮反應(yīng)成肽反應(yīng)側(cè)鏈R基參加的反應(yīng)酪氨酸酚羥基組氨酸咪唑精氨酸胍基色氨酸吲哚基半胱氨酸巰基用于氨基酸定量定性測(cè)定第七十八張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8、氨基酸的化學(xué)反應(yīng)包括有氨基和羧基及側(cè)鏈基團(tuán)所參與的反應(yīng)，其中由氨基和羧基

38、共同參加的反應(yīng)有（23） 反應(yīng)和 （24）反應(yīng)。 （華南理工2011）11、與茚三酮反應(yīng)呈黃色的氨基酸是苯丙氨酸 (B) 酪氨酸 (C) 色氨酸 (D) 組氨酸 (E) 脯氨酸 （廈門大學(xué)2010)（華中農(nóng)大2011） 9、蛋白質(zhì)化學(xué)修飾第七十九張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 天然氨基酸的分類三 氨基酸的酸堿化學(xué)四 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)五 氨基酸的光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六 氨基酸的分析分離第三章 氨基酸 P143第八十張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 組成蛋白質(zhì)的氨基酸除Gly以外，都有手性碳原子， 所以都有旋光性，能使偏振光的偏振面的向左或向右旋

39、轉(zhuǎn)，向左旋轉(zhuǎn)的稱左旋，用“”號(hào)表示，向右旋轉(zhuǎn)的稱右旋，用“”號(hào)表示。 1 旋光性第八十一張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 酪氨酸的max275nm，275=1.4x103;苯丙氨酸的max257nm，257=2.0 x102;色氨酸的max280nm，280=5.6x103;利用這一特點(diǎn)，可以通過(guò)測(cè)定280nm處的紫外吸收值的方法對(duì)蛋白溶液進(jìn)行定量。在紫外有特征吸收的僅三個(gè)芳香族的氨基酸Trp、Tyr、Phe,氨基酸的光譜性質(zhì)第八十二張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一 氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子二 天然氨基酸的分類三 氨基酸的酸堿化學(xué)四 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)五 氨基酸的光學(xué)活性

40、和光譜性質(zhì)六 氨基酸的分析分離第三章 氨基酸 P143第八十三張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月層析法(色譜) 利用被分離樣品混合物中各組分的物理化學(xué)性質(zhì)（分子量、所帶的電荷、極性以及分子表面的某些基團(tuán)）的差別，使各組分以不同程度分布在兩個(gè)“相”中。這兩個(gè)相中的一個(gè)被固定在一定的支持介質(zhì)上，稱為固定相 ；另一個(gè)是移動(dòng)的，稱為流動(dòng)相。 當(dāng)流動(dòng)相流過(guò)固定相時(shí)，在流動(dòng)過(guò)程中由于各組分在兩相中時(shí)分配情況不同，或電荷分布不同，或離子親和力不同等，而以不同速度前進(jìn)，從而達(dá)到分離的目的。六、氨基酸的分析分離氨基酸的分析分離，無(wú)論是在氨基酸的生產(chǎn)和利用，還是在蛋白質(zhì)的研究方面都具有重要的意義。第八十

41、四張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3 按層析過(guò)程的機(jī)理分類：分配層析：利用不同組分在流動(dòng)相和固定相之間的分配系數(shù)不同，使之分離。離子交換層析：利用不同組分對(duì)離子交換劑親和力的不同。吸附層析：利用吸附劑表面對(duì)不同組分吸附性能的差異，達(dá)到分離鑒定的目的。凝膠層析：利用某些凝膠對(duì)于不同分子大小的組分阻滯作用的不同。1、按流動(dòng)相的狀態(tài)分類：（1）液相層析（2）氣相層析；2、按固定相的使用形式分類：（1）柱層析（2）紙層析（3）薄層層析等；第八十五張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸混合物的分析分離分離方法分配柱層析紙層析薄層層析離子交換層析（電荷和非極性）氣相層析高效液相層析

42、氨基酸的分離方法主要基于氨基酸的酸堿性質(zhì)和極性大小分配層析第八十六張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月分配層析原理：利用混合物在兩相之間的分配系數(shù)的不同而達(dá)到分離各組分的目的。固定相是極性溶劑,此類溶劑能和多孔的支持物緊密結(jié)合，使呈不流動(dòng)狀態(tài)；流動(dòng)相則是非極性的有機(jī)溶劑。分配系數(shù)：當(dāng)一種溶質(zhì)分布在兩個(gè)互不相溶的溶劑中時(shí)，它在固定相和流動(dòng)相兩相內(nèi)的濃度之比是個(gè)常數(shù)分配系數(shù) Kd=CACB分配系數(shù)大的溶質(zhì)在流動(dòng)相中的分配的數(shù)量多，移動(dòng)快；分配系數(shù)小的溶質(zhì)在固定相分配的數(shù)量多，移動(dòng)慢。因此可彼此分開。CA：一種物質(zhì)在A相（流動(dòng)相）中的濃度 CB：一種物質(zhì)在B相（固定相）中的濃度 利用分配層析

43、法來(lái)分離氨基酸混合物，其先決條件是各種氨基酸成分的分配系數(shù)要有差異，一般差異越大越容易分開。第八十七張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月逆流分溶（逆流分配） 第八十八張，PPT共一百零三頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（1）分配柱層析特點(diǎn)：將支持劑裝柱常用的支持劑：纖維素粉、淀粉、硅藻土?；静僮鬟^(guò)程 (1)先將固定相溶劑（如水或其他溶劑）加入支持劑中，攪拌混勻，使兩相互相飽和平衡，然后準(zhǔn)備上柱。 (2)在層析柱中預(yù)先要加入已經(jīng)用固定相溶劑充分飽和的流動(dòng)相溶劑。按一般濕法裝柱，倒入上述處理后的支持劑，注意不斷輕敲管壁，使均勻緊密，然后，放出柱面上的流動(dòng)相。 (3)樣品上柱 （4）洗脫 分配柱層析所用的溶劑