生物化學01氨基酸

第一章氨基酸2一、氨基酸Gly，Phe，Leu，Asp，Lys，

……生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的氨基酸有180多種，組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸只有20種。人類是如何知道數(shù)以萬計的蛋白質(zhì)僅由20種常見氨基酸構(gòu)成的呢？3（一）蛋白質(zhì)的水解蛋白質(zhì)Glu，Tyr，Arg，Cys，……酸水解堿水解酶水解肽段水解酸、堿水解部分水解產(chǎn)物完全水解產(chǎn)物根據(jù)水解程度不同有部分水解和完全水解兩種形式4酸水解堿水解酶水解試劑6MHCl,4MH2SO45MNaOH

蛋白水解酶產(chǎn)物L-氨基酸混合物得不到Trp

Trp

穩(wěn)定存在

肽段或多種酶聯(lián)合特點

產(chǎn)物不消旋

Trp、部分Ser和

Thr被破壞，Asn

和Gln變化

產(chǎn)物消旋多數(shù)氨基酸

被破壞

產(chǎn)物不消旋，

不破壞氨基酸

結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)水解的特點5(二)、α-氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

常見氨基酸有20種，其中1種是亞氨基酸，氨基酸結(jié)構(gòu)的變化僅在于側(cè)鏈R基的不同6(二)、α-氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

1.生理條件下以離子形式存在2.具有旋光性，并且都是L構(gòu)型(Gly例外)3.白色晶體，熔點高4.有特殊的結(jié)晶形狀5.大多數(shù)氨基酸溶于水氨基酸的性質(zhì)7二、氨基酸的分類～200種氨基酸蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白氨基酸常見蛋白質(zhì)氨基酸不常見蛋白質(zhì)氨基酸基本氨基酸8（一）常見蛋白質(zhì)氨基酸名稱三字母符號單字母符號名稱三字母符號單字母符號丙氨酸(alanine)AlaA亮氨酸(leucine)LeuL精氨酸(arginine)ArgR賴氨酸(lysine)LysK天冬酰胺(asparagine)AsnN甲硫氨酸(methionine)MetM天冬氨酸(asparticacid)AspD苯丙氨酸(phenylalanine)PheFAsn和/或AspB半胱氨酸(cysteine)CysC脯氨酸(proline)ProP谷氨酰胺(glutamine)GlnQ絲氨酸(serine)SerS谷氨酸(glutamicacid)GluE蘇氨酸(threonine)ThrTGln和/或GluZ甘氨酸（glycine）GlyG色氨酸(tryptophan)TrpW組氨酸(histidine)HisH酪氨酸(tyrosine)TyrY異亮氨酸(isoleucine)IleI纈氨酸(valine)ValV91、脂肪族氨基酸（15個）

中性氨基酸（5）：Gly,Ala,Val,Leu,Ile

按結(jié)構(gòu)分類根據(jù)R基團的結(jié)構(gòu)、極性和電荷的不同分類10

酸性氨基酸（2）：Asp,GluAsn,Gln在生理條件下不

被質(zhì)子化，側(cè)鏈不帶電荷

11（一）常見蛋白質(zhì)氨基酸

堿性氨基酸（2）：Lys,ArgArg是動物體內(nèi)尿素形成的中間物賴氨酸（Lys，K）精氨酸（Arg，R）12

含-OH或-SH的氨基酸(4)

:Ser,Thr,Cys,Met

Cys常以氧化形式存在，而Met是體內(nèi)代

謝中甲基的供體。132、芳香族氨基酸（3個）

Phe,Tyr,Trp3、雜環(huán)族（2個）

His,Pro

脯氨酸（Pro，P）組氨酸（His，H）141、R基為非極性基團（8個）

Ala,Val,Leu,Ile,Phe,Trp,Met,Pro

性質(zhì)：在水中溶解度小，Ala疏水性最小2、R基為不帶電荷的極性基團（7個）

Ser,Thr,Tyr,Asn,Gln,Cys,Gly

性質(zhì)：較易溶于水Gly也可歸屬非極性類Cys和Tyr極性最強

按極性分類15（一）常見蛋白質(zhì)氨基酸3、R基帶正電荷（3個）

Lys,Arg,His

性質(zhì)：pH7時帶正電荷。His在pH7時，質(zhì)子化程度<10%，是唯

一的pKa≈7的氨基酸4、R基帶負電荷（2個）

Asp,Glu

性質(zhì)：pH7時完全解離16（二）不常見蛋白質(zhì)氨基酸5-羥賴氨酸4-羥脯氨酸γ-羧基谷氨酸絲氨酸磷酸酯焦谷氨酸甲狀腺素17(三)、非蛋白質(zhì)氨基酸1、L-型α-氨基酸衍生物2、β-、γ-、δ-氨基酸

β-Ala

γ-氨基丁酸

3、D-氨基酸

D-Ala，D-Glu，D-Phe神經(jīng)遞質(zhì)，傳遞神經(jīng)沖動的化學介質(zhì)

肌氨酸高絲氨酸鳥氨酸瓜氨酸18三、氨基酸的酸堿化學（一）氨基酸的兩性解離氨基酸酸性？？堿性？？中性？？熔點高提高水的介電常數(shù)

Tyr的mp=344℃有機物降低水的介電常數(shù)電解質(zhì)無機鹽19離子性質(zhì)晶格形式極性兩性電解質(zhì)高熔點，>200℃提高水的介電常數(shù)

20（一）氨基酸的兩性解離

氨基酸完全質(zhì)子化時，可以視為多元酸解離常數(shù)21BApKa2=9.6pI=5.97pKa1=2.34滴定法測定氨基酸的解離常數(shù)22R基不解離的氨基酸，滴定曲線與Gly類似酸性或堿性氨基酸，會出現(xiàn)三個pKa23（一）氨基酸的兩性解離表3－3氨基酸的解離常數(shù)和等電點氨基酸-COOHpKa+NH3pKaR基pKapIGly2.349.605.97Ala2.349.696.02Leu2.369.605.98Thr2.6310.436.53Asp2.099.823.86（βCOOH）2.97Lys2.188.9510.5(ε+NH3）9.74His1.829.176.00（咪唑基）7.59Phe1.839.135.48紅細胞可以利用His在血中的緩沖能力運輸O2和CO2

24（二）氨基酸的等電點溶液的pH值會改變氨基酸攜帶的電荷量等電點（Isoelectricpoint）pI

氨基酸或帶電顆粒處于凈電荷為零的兼性離子狀態(tài)時,介質(zhì)的pH值稱等電點，用pI表示,也叫作等電pHA+Ka1A0A-Ka225

（二）氨基酸的等電點表3－3氨基酸的解離常數(shù)和等電點氨基酸-COOHpKa+NH3pKaR基pKapIGly2.349.605.97Ala2.349.696.02Leu2.369.605.98Thr2.6310.436.53Asp2.099.823.86（βCOOH）2.98Lys2.188.9510.53(ε+NH3）9.74His1.829.176.00（咪唑基）7.59Phe1.839.135.4826堿性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸或堿性氨基酸的等電點為與凈電荷為零的兼性離子有關(guān)的二個pKa之和的算術(shù)平均值（二）氨基酸的等電點27四、氨基酸的光學性質(zhì)(一)、旋光性絕大多數(shù)氨基酸是手性分子，并且都是L-構(gòu)型28（二）、紫外吸收芳香氨基酸在200-400nm的近紫外區(qū)有吸收

λ(波長)

ε（摩爾消光系數(shù)）

Phe

2