第二章氨基酸和蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)Chapter2

Aminoacid(AminoAcid,AA,Aa,aa)一、氨基酸的分類和結(jié)構(gòu)（重點）（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)1、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點2、20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸3、氨基酸和氨基酸殘基（二）氨基酸的分類1、按側(cè)鏈R基不同分類2、按側(cè)鏈R的極性分類3、從是否構(gòu)成蛋白質(zhì)分類4、從營養(yǎng)學(xué)角度分類二、氨基酸的物理性質(zhì)1、氨基酸的旋光性2、氨基酸的光吸收3、氨基酸的酸堿性質(zhì)三、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)1、-氨基參與的反應(yīng)2、-羧基參與的反應(yīng)3、-氨基和羧基均參與的反應(yīng)4、側(cè)鏈基團參與的反應(yīng)四、肽五、天然活性肽六、氨基酸的分離分析（自學(xué)）蛋白質(zhì)（Protein）1838年，J.J.Berzelius提出，由proteios衍生而來

——第一重要，首要的物質(zhì)蛋白質(zhì)(Protein)是由許多不同的氨基酸，按照一定的順序，通過肽鍵連接而成的一條或多條肽鏈構(gòu)成的生物大分子。蛋白質(zhì)存在于所有生物細胞中，是構(gòu)成生物體最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能物質(zhì)。蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，參與了幾乎所有的生命活動過程。（一）、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成和分類１、元素組成２、蛋白質(zhì)的含氮量蛋白氮占生物組織所有含氮物質(zhì)的絕大部分。大多數(shù)蛋白質(zhì)含氮量接近于16%

蛋白質(zhì)含量=每克樣品中含氮的克數(shù)6.25凱氏定氮法大多數(shù)蛋白質(zhì)含氮量較恒定，平均16%，即1g氮相當(dāng)于6.25g蛋白質(zhì)。6.25稱為蛋白質(zhì)系數(shù)。（不精確推算出的稱為粗蛋白）

３、蛋白質(zhì)的分類（1）、依據(jù)外形分類球狀蛋白質(zhì)：globularprotein

外形接近球形或橢圓形，溶解性較好，能形成結(jié)晶，大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于這一類。纖維狀蛋白質(zhì)：fibrousprotein

分子類似纖維或細棒。它又可分為可溶性纖維狀蛋白質(zhì)和不溶性纖維狀蛋白質(zhì)。

膜蛋白質(zhì)：membraneprotein

（2）、依據(jù)蛋白質(zhì)的組成分類簡單蛋白

simpleprotein

單純蛋白，僅由氨基酸組成結(jié)合蛋白

conjugatedprotein由簡單蛋白與其它非蛋白成分結(jié)合而成簡

單

蛋

白清蛋白和球蛋白albuminandglobulin

廣泛存在于動物組織谷蛋白和醇溶谷蛋白glutelinandprolamin

植物蛋白，不溶于水，易溶于稀酸/堿精蛋白和組蛋白堿性蛋白存在于細胞核硬蛋白

結(jié)

合

蛋

白色蛋白：簡單蛋白+色素物質(zhì)糖蛋白：簡單蛋白+糖類物質(zhì)脂蛋白：簡單蛋白+脂類結(jié)合核蛋白：簡單蛋白+核酸（二）、蛋白質(zhì)的大小與分子量蛋白質(zhì)是分子量很大的生物分子對任一種給定的蛋白質(zhì)，其所有分子在AA組成和順序以及肽鏈的長度方面都應(yīng)是相同的，即所謂均一的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)與多肽無嚴(yán)格的界線

——通常將6000Dr以上的多肽稱為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)分子量變化范圍很大蛋白質(zhì)——月示——胨——多肽——肽——AA1*1045*1032*1031000200100-500（三）、蛋白質(zhì)功能1.催化功能-酶2.調(diào)節(jié)功能-激素、基因調(diào)控因子3.轉(zhuǎn)運功能-膜轉(zhuǎn)運蛋白、血紅/血清蛋白4.貯存功能-乳、蛋、谷蛋白5.運動功能-鞭毛、肌肉蛋白6.結(jié)構(gòu)成分-皮、毛、骨、牙、細胞骨架7.支架作用-接頭蛋白8.防御功能-免疫球蛋白9.異常功能蛋白質(zhì)和氨基酸的關(guān)系蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)重要的生物大分子蛋白質(zhì)種類繁多、數(shù)量驚人，1010-1012種氨基酸是蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子（單體）構(gòu)成蛋白質(zhì)的有20種氨基酸★組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸★氨基酸是蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子如將天然的蛋白質(zhì)完全水解，最后都可得到約20種不同的氨基酸（p12）。一、氨基酸結(jié)構(gòu)和分類蛋白質(zhì)水解蛋白質(zhì)和多肽的肽鍵可被催化水解酸/堿能將蛋白完全水解

酶水解一般是部分水解得到各種AA的混合物得到多肽片段和AA的混合物氨基酸是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元蛋白質(zhì)——月示——胨——多肽——肽——AA1*1045*1032*1031000200100-500（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)p10★除脯氨酸Pro外，其他均具有如下結(jié)構(gòu)通式，屬于L--氨基酸注意：甘氨酸Gly的R基為H可變部分不變部分-氨基酸的分子構(gòu)型1、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點

（1）都是α-氨基酸，α-C上連有1個-NH2

和1個-COOH；----C-C-C-C-COOHγβα----C-C-C-C(NH2)-COOHα-氨基酸----C-C-C(NH2)-C-COOHβ-氨基酸----C-C(NH2)-C-C-COOHγ-氨基酸什么是α-氨基酸？★甘氨酸則屬于-氨基酸★脯氨酸屬于L--亞氨基酸氨基酸的結(jié)構(gòu)特點

（2）pH中性，氨基酸為兼性離子，即-NH3＋和-COO－；帶有-COOH和-NH2基團的pH不存在生理條件下，氨基質(zhì)子化，羧基離子化，成為兼性離子或偶極離子氨基酸的結(jié)構(gòu)特點

（3）除了Gly，Cα為手性C原子，Ile（異亮）和Thr（蘇）有2個手性C，氨基酸具有旋光性，左L右D；α氨基酸的結(jié)構(gòu)特點

（4）構(gòu)成蛋白質(zhì)中的氨基酸，即20種（實19）都為L-型；鏡面關(guān)系，左L右D羰基畫在頂端，R基畫在下端α-氨基位于Cα左邊的是L-氨基酸α-氨基位于Cα右邊的是D-氨基酸2、20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸p13表2.1三字母縮寫及單字母縮寫p10表2.1中文名稱英文名稱三字母縮寫單字母符號

甘氨酸GlycineGly

G

丙氨酸

AlanineAlaA

纈氨酸ValineValV

亮氨酸LeucineLeuL

異亮氨酸

Isoleucine

IleI

脯氨酸ProlineProP

苯丙氨酸

Phenylalanine

PheF

酪氨酸TyrosineTyrY

色氨酸Tryptophan

TrpW

絲氨酸

Serine

SerS

蘇氨酸

ThreonineThr

T

半胱氨酸

Cystine

CysC

蛋氨酸

MethionineMetM

天冬酰胺Asparagine

Asn

N

谷氨酰胺

Glutarnine

GlnQ

天冬氨酸

AsparticacidAspD

谷氨酸Glutamicacid

Glu

E

賴氨酸LysineLysK

精氨酸ArginineArgR

組氨酸HistidineHisH知識擴展（自學(xué)）手性和手性碳原子具體見有機化學(xué)第六章立體化學(xué)同分異構(gòu)具體見有機化學(xué)第六章立體化學(xué)手性立體異構(gòu)體指分子式相同，但分子中的原子（或基團）在空間排列（或構(gòu)型）不同的化合物，如果要改變構(gòu)型，需要破壞一個或多個化學(xué)鍵。對映異構(gòu)體互為物體與鏡像關(guān)系的立體異構(gòu)體,稱為對映異構(gòu)體(enantiomers,簡稱為對映體)。對映異構(gòu)體都有旋光性,其中一個是左旋的,一個是右旋的.所以對映異構(gòu)體又稱為旋光異構(gòu)體。手性(Chirality)手性：也稱為“手性對稱”或“鏡面對稱”。左右手互為鏡像與實物關(guān)系，彼此不能重合的現(xiàn)象稱為手性。鏡面對稱

手性對稱幾乎所有的生物大分子都是手性的。手性分子，其化學(xué)性質(zhì)完全相同，

唯一的區(qū)別：微觀上其分子結(jié)構(gòu)呈手性，宏觀上其結(jié)晶體也呈手性。手性分子手性碳原子手性碳原子(chiralcarbonatom)：也稱手性中心(chiralcenter)，凡是連有4個不同的原子或基團的碳原子。一個手性碳原子所連的4個不同原子或基團在空間具有2種不同的排列方式（構(gòu)型），彼此成鏡像關(guān)系，又不能重疊的一對立體異構(gòu)體，互為對映體。含有一個手性碳原子的化合物只有一對對映體。α-氨基酸的構(gòu)型構(gòu)型：由于基團或原子在空間排列的不對稱性而引起的光學(xué)活性立體結(jié)構(gòu)稱立體構(gòu)型。立體構(gòu)型：

氨基在左為L-型；氨基在右為D-型Gly只有一種構(gòu)型；Thr和Ile有4種光學(xué)異構(gòu)體：L型、L-別型、D型和D-別型；其余17種氨基酸有兩種光學(xué)異構(gòu)體：L型、D型。小結(jié)手性分子：不能與其鏡像重合的分子。

對映體：彼此成鏡像關(guān)系，又不能重合的一對立體異構(gòu)體互為對映體。

手性碳原子：連有四個不同原子或基團的碳原子。回去復(fù)習(xí)有機化學(xué)-立體化學(xué)相關(guān)內(nèi)容！20種氨基酸的結(jié)構(gòu)

需課下多復(fù)習(xí)（1）脂肪族氨基酸甘氨酸（Gly，G）丙氨酸（Ala，A）纈氨酸（Val，V）亮氨酸（Leu，L）異亮氨酸（Ile，I）脯氨酸（Pro，P）

甘氨酸

Glycine

中性脂肪族氨基酸α-氨基乙酸無手性無側(cè)鏈占位小柔性大易添進轉(zhuǎn)折點

α見縫插針

中性脂肪族氨基酸甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanineα-氨基丙酸側(cè)鏈小疏水性無活性內(nèi)或外

α

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine纈氨酸

Valine

中性脂肪族氨基酸αα-氨基異戊酸側(cè)鏈大

位阻大利于折疊

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine纈氨酸

Valine亮氨酸

Leucine

中性脂肪族氨基酸αα-氨基異己酸側(cè)鏈大

位阻大利于折疊

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine纈氨酸

Valine亮氨酸

Leucine異亮氨酸

Ileucine中性脂肪族氨基酸α-氨基-β-甲基戊酸2手性C側(cè)鏈大位阻大利于折疊

αβ

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine纈氨酸

Valine亮氨酸

Leucine異亮氨酸

Ileucine脯氨酸

Proline

亞氨基酸β-吡咯烷基-α-羧酸亞氨酸于表面立體效應(yīng)吡咯烷環(huán)引入轉(zhuǎn)折

αβ（2）含S氨基酸甲硫氨酸（Met，M）半胱氨酸（Cys，C）

甲硫氨酸

Methionine含硫氨基酸α-氨基-γ-甲硫基丁酸含有S疏水性可極化

柔性大αγ

甲硫氨酸

Methionine半胱氨酸

Cysteine含硫氨基酸α-氨基-β-巰基丙酸含－SH高活性金屬配位成簇聚集穩(wěn)結(jié)構(gòu)

αβ胱氨酸半胱氨酸2（3）芳香族氨基酸苯丙氨酸（Phe，F(xiàn)）酪氨酸（Tyr，Y）色氨酸（Trp，W）

苯丙氨酸Phenylalanine

芳香族氨基酸α-氨基-β-苯丙酸芳香側(cè)鏈?zhǔn)杷詮娙嵝圆詈斜交贤馕?/p>

αβ

芳香族氨基酸苯丙氨酸Phenylalanine酪氨酸Tyrosineα-氨基-β-對羥基苯丙酸芳香側(cè)鏈含有酚基極性基團紫外吸收柔性差αβ

芳香族氨基酸苯丙氨酸Phenylalanine酪氨酸Tyrosine色氨酸

Trytophanβ-吲哚基-α-氨基丙酸芳香側(cè)鏈含吲哚基極性基團紫外吸收柔性差

αβ（4）堿性氨基酸賴氨酸（Lys，K）精氨酸（Arg，R）組氨酸（His，H）賴氨酸

Lysine

堿性氨基酸α,ε-二氨基己酸雙氨基ε-NH2帶正電

于表面活性強αε賴氨酸

Lysine精氨酸

Arginine

堿性氨基酸α-氨基-δ-胍基戊酸含胍基堿性強帶正電

在內(nèi)部催化基團αδ

堿性氨基酸賴氨酸

Lysine精氨酸

Arginine組氨酸

Histidineα-氨基-β-咪唑基丙酸咪唑環(huán)離子化帶正電催化中心金屬配位

αβ（5）酸性氨基酸及其酰胺天冬氨酸（Asp，D）谷氨酸（Glu，E）天冬酰胺（Asn，N）谷氨酰胺（Gln，Q）

天冬氨酸

Aspartate

酸性氨基酸α-氨基丁二酸雙羧基β-COOH帶負(fù)電成鹽鍵于表面αβ

天冬氨酸

Aspartate

谷氨酸

Glutamate

酸性氨基酸α-氨基戊二酸雙羧基γ-COOH帶負(fù)電成鹽鍵于表面

αγ

天冬酰胺

Asparagine

含酰胺氨基酸β-氨基-β-羧基丙酰胺酰胺基不帶電極性強在表面

成氫鍵αβ

天冬酰胺

Asparagine谷氨酰胺

Glutamine

含酰胺氨基酸αγ-氨基-γ-羧基丁酰胺酰胺基不帶電極性強在表面

成氫鍵（6）含羥基的氨基酸絲氨酸（Ser，S）蘇氨酸（Thr，T）

絲氨酸

Serine

含羥基氨基酸α-氨基-β-羥基丙酸含β-OH不帶電成氫鍵性活潑

αβ

絲氨酸

Serine

蘇氨酸

Threonine

含羥基氨基酸αα

-氨基-β-羥基丁酸含β-OH不帶電成氫鍵性活潑

β中文名稱英文名稱三字母縮寫

單字母符號化學(xué)名稱甘氨酸

GlycineGlyGα-氨基乙酸丙氨酸

AlanineAlaAα-氨基丙酸纈氨酸

ValineValVα-氨基異戊酸亮氨酸

LeucineLeuLα-氨基異己酸異亮氨酸

IsoleucineIleIα-氨基-β-甲基戊酸脯氨酸

ProlineProPβ-吡咯烷基-α-羧酸苯丙氨酸

Phenylalanine

PheFα-氨基-β-苯丙酸酪氨酸

TyrosineTyrYα-氨基-β-對羥基苯丙酸色氨酸Tryptophan

TrpWβ-吲哚基-α-氨基丙酸絲氨酸

Serine

SerSα-氨基-β-羥基丙酸蘇氨酸

ThreonineThr

Tα-氨基-β-羥基丁酸半胱氨酸

Cystine

CysCα-氨基-β-巰基丙酸蛋氨酸

MethionineMetMα-氨基-γ-甲硫基丁酸天冬酰胺

Asparagine

Asn

Nβ-氨基-β-羧基丙酰胺谷氨酰胺

Glutarnine

GlnQγ-氨基-γ-羧基丁酰胺天冬氨酸

AsparticacidAspDα-氨基丁二酸谷氨酸

Glutamicacid

Glu

Eα-氨基戊二酸賴氨酸

LysineLysKα,ε-二氨基己酸精氨酸

ArginineArgRα-氨基-δ-胍基戊酸組氨酸

HistidineHisHα-氨基-β-咪唑基丙酸天然pr中的aa均為L-型；兩型aa的生理功能不同。3、氨基酸和氨基酸殘基在多肽鏈中的氨基酸，部分基團參與了肽鍵形成，剩余的結(jié)構(gòu)部分則稱氨基酸殘基。是一個分子的一部分，而不是一個分子氨基上缺一個氫，羧基上缺一個羥基1、根據(jù)氨基酸側(cè)鏈R基的不同分類脂肪族，芳香族，含S，醇類，堿性，酸性，含酰胺基

2、20種蛋白質(zhì)氨基酸按R的極性分類非極性，不帶電極性，帶正電極性，帶負(fù)電極性

3、是否構(gòu)成蛋白質(zhì)常見蛋白質(zhì)氨基酸，不常見蛋白質(zhì)氨基酸，非蛋白質(zhì)氨基酸4、營養(yǎng)學(xué)角度

必需氨基酸，非必需氨基酸（二）氨基酸分類2、按側(cè)鏈R的極性分類（1）非極性R基aa：在水中溶解度小于極性R基氨基酸四種帶有脂肪烴側(cè)鏈的氨基酸(Ala、Val、Leu，Ile)兩種含芳香環(huán)氨基酸(Phe，Trp)一種含硫氨基酸(Met)一種亞氨基酸(Pro)

（2）不帶電荷的極性R基aa：比非極性R基氨基酸易溶于水三種具有羥基的氨基酸(Ser，Thr，Tyr)兩種具有酰胺基的氨基酸(Gln，Asn)一種含有巰基氨基酸(Cys)R基團只有一個氫但仍能表現(xiàn)一定極性的Gly2、按側(cè)鏈R的極性分類（3）帶正電荷的R基aa

：在生理條件下帶正電荷，是一類堿性基酸側(cè)鏈含有ε-氨基的LysR基團含有一個帶正電荷胍基的Arg含有弱堿性咪唑基的His（4）帶負(fù)電荷的R基aa：在生理條件下分子帶負(fù)電荷，是一類酸性氨基酸

含有兩個羧基的Glu，Asp3、按是否構(gòu)成蛋白質(zhì)分類常見蛋白質(zhì)氨基酸20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸不常見蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸幾種重要的不常見氨基酸

在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見的氨基酸，通常稱為不常見蛋白質(zhì)氨基酸。這些氨基酸都是由相應(yīng)的基本氨基酸衍生而來的。其中重要的有4-羥基脯氨酸、5-羥基賴氨酸、N-甲基賴氨酸和3,5-二碘酪氨酸等。不常見蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)3、從營養(yǎng)學(xué)角度分類必需氨基酸半必需氨基酸非必需氨基酸必需氨基酸和非必需氨基酸從營養(yǎng)學(xué)角度必需氨基酸：人自己不能合成或合成量很少，不能滿足人體的需要，必需由食物供給的，包括異亮Ile，亮Leu，色Trp，蘇Thr，苯丙Phe，賴Lys，蛋Met，纈Val（口訣：一兩色素本來淡些）半必需氨基酸：Arg和His（口訣：半斤組）

嬰兒時期所需：精（Arg）,組（His）早產(chǎn)兒所需：半胱（Cys）非必需氨基酸：人體自己可以合成，不必由食物供給的氨基酸4、非蛋白氨基酸

廣泛存在于各種細胞和組織中，呈游離或結(jié)合態(tài)，但并不存在蛋白質(zhì)中的一類氨基酸，大部分也是蛋白質(zhì)氨基酸的衍生物。

H2N-CH2-CH2-COOHH2N-CH2-CH2-CH2-COOH-丙氨酸-氨基丁酸鳥氨酸瓜氨酸非蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白氨基酸存在的意義：1.作為細菌細胞壁中肽聚糖的組分：D-GluD-Ala2.作為一些重要代謝物的前體或中間體:-丙氨酸（VB3）、鳥氨酸（Orn）、胍氨酸（Cit）(尿素)3.作為神經(jīng)傳導(dǎo)的化學(xué)物質(zhì)：-氨基丁酸4.有些氨基酸只作為一種N素的轉(zhuǎn)運和貯藏載體（刀豆氨酸）5.調(diào)節(jié)生長作用6.殺蟲防御作用絕大部分非蛋白氨基酸的功能不清楚。一氨基一羧基氨基酸——中性氨基酸，一氨基二羧基氨基酸——酸性氨基酸(Glu、Asp)，二氨基一羧基氨基酸——堿性氨基酸(Arg、Lys、His)

。脯氨酸和羥脯氨酸是亞氨酸，蛋白質(zhì)中存在的氨基酸皆為L-型，在微生物體內(nèi)及抗菌素中有D-型氨基酸(自由或肽結(jié)合形式)。二、氨基酸的物理性質(zhì)除甘氨酸外，均含有一個手性-碳原子，因此都具有旋光性。比旋光度是氨基酸的重要物理常數(shù)之一，是鑒別各種氨基酸的重要依據(jù)。1、氨基酸的旋光性氨基酸的旋光性（符號和大?。┤Q于其R基的性質(zhì)，并與溶液的pH值有關(guān)外消旋物：等物質(zhì)的量的對映異構(gòu)體的混合物，其比旋光度為0°，稱為外消旋體，用-dl

或者是±表示。

內(nèi)消旋物：分子內(nèi)消旋例如，胱氨酸有三種立體異構(gòu)體：L-胱氨酸

D-胱氨酸內(nèi)消旋胱氨酸

旋光性具體見有機化學(xué)第六章立體化學(xué)回去復(fù)習(xí)有機化學(xué)相關(guān)內(nèi)容偏振光旋光性(opticalactivity)旋光度比旋光度普通光：光波在一切可能的平面上振動。平面偏振光：光波在某一個平面上振動。普通光在各個平面上振動，通過尼可爾（nicol）棱鏡，只有與晶面平行方向振動的光才能完全穿過去，這種穿過的只在一個平面上振動的光就是平面偏振光。一般光源使用鈉光燈（586nm,589nm），它發(fā)出的為普通光，通過尼可爾棱鏡后變成平面偏振光，偏振光通過手性分子溶液后偏振的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由另一個尼可爾棱鏡作檢偏器，然后就測出讀數(shù)。有些旋光性物質(zhì)能使偏振光向右旋轉(zhuǎn)一定的角度（即順時針）稱作右旋的，用（+）號或者字母d表示；有些旋光性物質(zhì)能使偏振光向左旋轉(zhuǎn)一定的角度（即逆時針）叫做左旋的，用（-）號或者字母l表示。使偏振面旋轉(zhuǎn)的角度代表物質(zhì)的旋光能力，叫做旋光度，通常用α表示。比旋光度旋光度和溶液的濃度、旋光管長度、溫度、波長以及溶劑都有關(guān)系，所以定義一個比旋光度是該物質(zhì)在1dm長的旋光管、溫度為t、入射波長為λ、濃度為1gml-1時的旋光度。其計算公式如下。

α：測得的旋光度（+或-）。

c：溶液濃度（g/ml）。

l：旋光管長度（10cm）。

t：溫度（通常為25℃）。

λ：波長（通常是Na光源D線：589.3nm）。2、氨基酸的光吸收20種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但在遠紫外區(qū)(<220nm)均有光吸收。在近紫外區(qū)(220-300nm)只有

酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸（共軛雙鍵）有吸收光的能力。苯丙氨酸的max＝257nm，257=2.0x102;酪氨酸的max＝275nm，275=1.4x103;色氨酸的max＝280nm，280=5.6x103;共軛雙鍵π-π共軛效應(yīng)大π鍵激發(fā)電子生色作用天然蛋白質(zhì)分子的20種氨基酸，以色氨酸和酪氨酸對紫外光有較強的光吸收。其吸收峰在280nm左右，以色氨酸吸收最強?？衫么诵再|(zhì)采用紫外分光光度法測定蛋白質(zhì)的含量。

紫外吸收性質(zhì)：紫外分光光度儀不同規(guī)格石英比色皿一般用氘燈，測定波長范圍180～350nm小結(jié)Gly只有1種構(gòu)型，無旋光性；手性化合物都具有旋光性

Thr和Ile有四種光學(xué)異構(gòu)體，有旋光性；其余17種氨基酸有兩種光學(xué)異構(gòu)體：L型、D型，有旋光性；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸均屬L-型；酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸（共軛雙鍵）在近紫外區(qū)(220-300nm)有光吸收。氨基酸的兩性解離等電點pK值的計算3、氨基酸的酸堿性質(zhì)氨基酸的狀態(tài)加酸H+H+H+總電荷“+”H2NH3N+加堿H2OCOOˉOH-OH-OH-總電荷“–”H3N+H2N氨基酸的兩性解離和等電點+OH-pH>pI陰離子pH=pI兼性離子+OH-+H+pH<pI陽離子+H+α-羧基pK1在2.0左右，當(dāng)pH>3.5，α-羧基以-COO-形式存在。α-氨基pK2在9.4左右，當(dāng)pH<8.0時，α-氨基以α-NH+3形式存在。在pH3.5-8.0時，帶有相反電荷。氨基酸的等電點pI當(dāng)溶液為某pH值時，氨基酸分子中所含的-NH3+和-COO-數(shù)目正好相等，凈電荷為0，這一pH值即為氨基酸的等電點，簡稱pI

。在等電點時，氨基酸既不向正極也不向負(fù)極移動，即氨基酸處于兩性離子狀態(tài)。PrCOOHNH2PrCOO-NH2PrCOOHNH2OH-+H+(H2O)H+PrCOOHNH3+PrCOOHNH2pHPrCOO-NH3+（pI）使蛋白質(zhì)呈電中性的溶液pH值pI——pH=pI：pH

＞

pI：pH＜

pI：蛋白質(zhì)處于中性環(huán)境，兩邊解離趨勢相等而成兼性離子蛋白質(zhì)處于堿性環(huán)境，羧基解離趨勢大于氨基而成負(fù)離子蛋白質(zhì)處于酸性環(huán)境，氨基解離趨勢大于羧基而成正離子酸堿滴定（滴定曲線）氨基酸等電點的確定

通過氨基酸的滴定曲線，可用下列Henderson—Hasselbalch方程求出各解離基團的解離常數(shù)（pK，）：根據(jù)pK，可求出氨基酸的等電點，可由其等電點左右兩個pK，值的算術(shù)平均值求出。中性氨基酸的pI側(cè)鏈不含離解基團的中性氨基酸，其等電點是它的pK’1和pK’2的算術(shù)平均值：pI=(pK’1+pK’2)/2甘氨酸的電離式pK1=2.34pK2=9.60pI=(pK’1+pK’2)/2

甘氨酸的等電點計算pI=（2.34+9.60）/2=5.97同樣，對于側(cè)鏈含有可解離基團的氨基酸，其pI值也決定于兩性離子兩邊的pK’值的算術(shù)平均值。酸性氨基酸：pI=(pK’1+pK’R-COO-

)/2

堿性氨基酸：pI=(pK’2+pK’R-NH2)/2酸性和堿性氨基酸的pI賴氨酸電離式堿性氨基酸：pI=(pK’2+pK’R-NH2)/2pI=（8.95+10.53）/2=9.74pI為9.74？小結(jié)pH<pI時，氨基酸帶正電荷，-NH2解離成

-NH3+，向負(fù)極移動。pH=pI時，氨基酸凈電荷為零。pH>pI時，氨基酸帶負(fù)電荷，-COOH解離成

-COO-，向正極移動。

酸性溶液晶體狀態(tài)堿性溶液或水溶液中即等電點（pI）pI——

等電點時的pH不同氨基酸等電點（pI）不同提問：為什么？答案：-R有電性區(qū)別。中性氨基酸pI一般為6.0提問：為什么偏酸性？答案：

-COOH解離程度略大于-NH2的得電子能力

提問：酸性氨基酸的pI(更偏酸、更偏堿）？答案：更酸（3.0左右）堿性氨基酸pI更堿（7.6—10.7)(

只有三種）提問：大多數(shù)氨基酸在中性（pH=7）時，帶

電？負(fù)提問：等電點時的氨基酸特點是？答案：

兩性離子，溶解度最小，容易沉淀。提問：為什么？答案：同性排斥力小，凝結(jié)沉淀其它：吸光性含苯環(huán)氨基酸大π鍵吸收紫外光，蛋白質(zhì)故具紫外吸光性實驗室利用紫外分光光度儀在280nm處測定蛋白質(zhì)含量；三、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)與亞硝酸反應(yīng)與?；噭┓磻?yīng)烴基化反應(yīng)形成西弗堿反應(yīng)脫氨基反應(yīng)1．-氨基參與的反應(yīng)2．-羧基參與的反應(yīng)與氨反應(yīng)生成酰胺與伯胺反應(yīng)生成仲胺與醇反應(yīng)生成酯成鹽成酯反應(yīng)成酰氯反應(yīng)脫羧基反應(yīng)疊氮反應(yīng)3．-氨基和羧基均參與的反應(yīng)茚三酮反應(yīng)成肽反應(yīng)4．側(cè)鏈基團參與的反應(yīng)酪氨酸的酚基組氨酸的咪唑基精氨酸的胍基色氨酸的吲哚基蛋氨酸的甲硫基半胱氨酸的巰基重點介紹茚三酮反應(yīng)DNFB反應(yīng)DNS-CI反應(yīng)PITC反應(yīng)茚三酮反應(yīng)茚三酮＋α-氨基酸（弱酸下）→還原茚三酮＋NH3＋CO2＋RCHO茚三酮＋NH3＋還原茚三酮（弱酸下）→

紫色化合物（570nm）茚三酮＋Pro＋還原茚三酮（弱酸下）→

亮黃色化合物（440nm）

藍紫色λ570nm

黃色（脯）λ440nm茚三酮用途：根據(jù)570nm顏色強度計算氨基酸和蛋白質(zhì)濃度。法醫(yī)學(xué)上用于采集犯罪現(xiàn)場的指紋?？梢姺止夤舛扔嬕话阌面u燈，測定波長范圍320～1000nm玻璃比色皿A.弱酸加熱脯氨酸與茚三酮反應(yīng)的產(chǎn)物：N+黃色化合物2,4-二硝基氟苯反應(yīng)(DNFBorFDNB)N

NH2-Gly—Ala—Ser

C

＋DNFB（堿性條件下）

→DNP-NH-

Gly—Ala—Ser

（黃色）

→酸水解

→

DNP-NH-

Gly

+各種游離的aa

→

紙層析、薄層層析、HPLC

→分析鑒定用途：Sanger試劑，鑒定蛋白質(zhì)和多肽的N-末端氨基酸殘基。丹磺酰氯反應(yīng)(DNS-CI)N

NH2-Gly—Ala—SerC

＋DNS-CI→

DNS-NH-Gly—Ala—SerC→

水解DNS-NH-Gly+Ala+SerDNS-AA在紫外光激發(fā)后發(fā)黃色熒光

用途：用于保護氨基以及肽鏈的氨基端測定等。苯異硫氰酸酯反應(yīng)(PITC)aa＋PITC（弱堿下）→

PTC-aa（黃色）

→酸和硝基甲烷中環(huán)化

→

PTH-aa

→

層析

→分析鑒定用途：Edman反應(yīng)，

蛋白質(zhì)或多肽氨基酸序列測定。苯異硫氰酸酯，PITC

苯乙內(nèi)酰硫脲衍生物（PTH-氨基酸），無色，可以用層析法分離鑒定。據(jù)此原理設(shè)計出來的氨基酸自動序列儀（aminoacidsequenator）市場上已有出售，在對幾種蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的確定上發(fā)揮了威力。

反應(yīng)試劑：異硫氰酸苯酯（PITC）反應(yīng)條件：弱堿和無水HF環(huán)境反應(yīng)產(chǎn)物：苯氨基硫甲酰AA（PTC－AA）

苯硫乙內(nèi)酰脲（PTH—AA）PITC：與異硫氰酸苯酯（PITC）反應(yīng)CEdman試劑—N=C=S+N—CH—COOHHHRPITC—N—C—N—CH—COOHHHRSPTC-氨基酸—N—CHRSNCCOPTH-氨基酸pH8.3無水HF苯異硫氰酸酯PITC苯氨基硫甲酰衍生物苯乙內(nèi)硫脲衍生物Edman降解法基礎(chǔ)

與苯異硫氰酸酯反應(yīng)

用途：可以用來鑒定多肽或蛋白質(zhì)NH2末端氨基酸.亦稱Edman反應(yīng)弱堿AAPITC+多肽蛋白AAPTC—多肽蛋白無水甲酸或HFPTH-AA+少一個AA的多肽或蛋白（乙酸乙酯）PTH-AAPTC-AA→

PTH-AA+→R→環(huán)化RC

多肽鏈N端AA的α-NH3也能與PITC反應(yīng)，形成PTC－Pr(苯氨基硫甲酰蛋白質(zhì))

在無水HF存在下環(huán)化成PTH－Pr(苯硫乙內(nèi)酰脲－蛋白質(zhì)，少一個AA)以此原理設(shè)計出“多肽順序自動分析儀”PITC部分氨基酸的顏色反應(yīng)所測定的氨基酸反應(yīng)名稱試劑顏色精氨酸坂口反應(yīng)α-萘酚，次氯酸鈉紅色半胱氨酸硝普鹽反應(yīng)硝普鈉（亞硝基鐵氰化鈉）溶于稀氨溶液中紅色半胱氨酸Sullivan反應(yīng)萘醌-1,2-4-磺酸鈉，亞硫酸氫鈉紅色組氨酸，酪氨酸Pauly反應(yīng)重氮化的對氨基苯磺酸溶于堿性溶液紅色色氨酸水和乙酸醛反應(yīng)水合乙醛酸溶于硫酸紅色色氨酸Hopkins-Cole反應(yīng)對二甲基氨基苯醛溶于鹽酸紫色酪氨酸Ehrlich反應(yīng)硝酸汞溶于亞硝酸，加熱藍色酪氨酸Millon反應(yīng)磷鉬鎢酸紅色酪氨酸，色氨酸Folin-Ciocalteu反應(yīng)煮沸的濃硝酸紅色苯丙氨酸，酪氨酸光蛋白反應(yīng)黃色四、肽肽鍵（酰胺鍵）方向從N→C編碼NCAA-NH2與另一AA-COOH間失水形成的酰胺鍵稱肽鍵，所形成的化合物稱肽。肽鍵的形成NC讀法：絲氨酰纈氨酰酪氨酰天冬氨酰谷氨酰胺寫法：Ser-Val-Tyr-Asp-Gln/S-V-Y-D-Q/SVYDQ五、天然活性肽谷胱甘肽GSH/GSSG催產(chǎn)素和加壓素胰島素阿斯巴甜谷胱甘肽γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸/γ-EC