氨基酸專(zhuān)業(yè)講座氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第1頁(yè)第三章氨基酸Chapter3aminoacid

氨基酸是蛋白質(zhì)構(gòu)件分子。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第2頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二氨基酸分類(lèi)三氨基酸酸堿化學(xué)四氨基酸化學(xué)反應(yīng)五氨基酸光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六氨基酸分析分離第三章氨基酸氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第3頁(yè)（1）酸水解：常見(jiàn)H2S04或HCl進(jìn)行水解。普通用6mol／LHCl，4mol／LH2S04；回流煮沸20h左右可使蛋白質(zhì)完全水解。

優(yōu)點(diǎn)：不引發(fā)消旋作用，得到是L—氨基酸。

缺點(diǎn)：色氨酸完全被沸酸所破壞，羥基氨基酸(絲氨酸及蘇氨酸)有一小個(gè)別被分解，同時(shí)天冬酰胺和谷氨酰胺酰胺基被水解下來(lái)。蛋白質(zhì)能夠在酸、堿和蛋白酶作用下發(fā)生水解，但水解結(jié)果有所不一樣(一)蛋白質(zhì)水解123頁(yè)一、氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子（2）堿水解（3）酶水解1.蛋白質(zhì)酸水解普通用6mol/LHCI，110℃水解20小時(shí)左右，可使蛋白質(zhì)完全水解。酸水解優(yōu)點(diǎn)是（），缺點(diǎn)是使（）被完全破壞。(廈大)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第4頁(yè)（2）堿水解：普通與5mol／LNaOH共煮10～20h，即可使蛋白質(zhì)完全水解。

缺點(diǎn)：（1）多數(shù)氨基酸遭到不一樣程度破壞，如精氨酸脫氨，生成鳥(niǎo)氨酸和尿素。（2）產(chǎn)生消旋現(xiàn)象，所得產(chǎn)物是D—和L—氨基酸混合物，稱(chēng)消旋物。

優(yōu)點(diǎn)：在堿性條件下色氨酸是穩(wěn)定。

蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物即為氨基酸混合物，不一樣水解方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。(一)蛋白質(zhì)水解123頁(yè)（3）酶水解：（1）酸水解：一、氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第5頁(yè)（3）酶水解:常見(jiàn)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)分析以取得蛋白質(zhì)個(gè)別水解產(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．使用一個(gè)酶往往水解不徹底，需要幾個(gè)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)物即為氨基酸混合物，不一樣水解方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。(一)蛋白質(zhì)水解123頁(yè)（1）酸水解（2）堿水解一、氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第6頁(yè)氨基酸通式組成蛋白質(zhì)常見(jiàn)氨基酸有20種，除脯氨酸（亞氨基酸）外,均為α-氨基酸共同特點(diǎn)是在同一個(gè)碳原子上有羧基、氨基和氫不一樣特點(diǎn)是R不一樣。(二)-氨基酸普通結(jié)構(gòu)

一、氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第7頁(yè)按氨基酸按分子中所含－NH2和－COOH相對(duì)位置，可將其分為：α-氨基酸(aminoacid)：是羧酸分子中α-碳原子上一個(gè)氫原子被氨基替換而成化合物，故稱(chēng)α-氨基酸。它是組成蛋白質(zhì)基礎(chǔ)單元。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第8頁(yè)氨基酸通式組成蛋白質(zhì)常見(jiàn)氨基酸有20種，除脯氨酸（亞氨基酸）外,均為α-氨基酸共同特點(diǎn)是在同一個(gè)碳原子上有羧基、氨基和氫不一樣特點(diǎn)是R不一樣。(二)-氨基酸普通結(jié)構(gòu)

一、氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第9頁(yè)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(chēng)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。這么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)電荷離子，且正負(fù)電荷相等、凈電荷為零）

。3．旋光性

α-氨基酸除甘氨酸外，其它α-碳原子是一個(gè)手性碳原子，所以都含有旋光性。(三)氨基酸性質(zhì)P145一、氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第10頁(yè)構(gòu)型：依據(jù)甘油醛構(gòu)型確定D型和L型1.依據(jù)甘油醛標(biāo)準(zhǔn)確定構(gòu)型,由α-碳原子上氨基位置來(lái)確定2.組成蛋白質(zhì)氨基酸除甘氨酸外都有旋光性。L—AA3.自然界氨基酸有兩種構(gòu)型，構(gòu)型和旋光方向沒(méi)有必定聯(lián)絡(luò)。一、氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子(廈大)

氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第11頁(yè)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(chēng)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。這么氨基酸分子含有一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷，稱(chēng)為兼性離子。3．旋光性

α-氨基酸除甘氨酸外，其它α-碳原子是一個(gè)手性碳原子，所以都含有旋光性。4．結(jié)晶

α-氨基酸都是白色晶體，熔點(diǎn)很高，普通都能溶于水。每種氨基酸都有特殊結(jié)晶形狀。利用結(jié)晶形狀能夠判別各種氨基酸。氨基酸性質(zhì)P145一、氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第12頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子第三章氨基酸(一)蛋白質(zhì)水解（水解蛋白質(zhì)方法有哪幾個(gè)?有什么優(yōu)缺點(diǎn)？）(二)-氨基酸普通結(jié)構(gòu)

(三)氨基酸性質(zhì)（兼性離子；旋光性）氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第13頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二氨基酸分類(lèi)三氨基酸酸堿化學(xué)四氨基酸化學(xué)反應(yīng)五氨基酸光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六氨基酸分析分離第三章氨基酸氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第14頁(yè)常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸(基礎(chǔ)氨基酸)：

蛋白質(zhì)中常見(jiàn)20種氨基酸不常見(jiàn)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(jiàn)氨基酸外，從少數(shù)蛋白質(zhì)中還分離出一些稀有氨基酸，它們都是對(duì)應(yīng)常見(jiàn)氨基酸衍生物。如4-羥脯氨酸、5-羥賴(lài)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)氨基酸，150各種

.二氨基酸分類(lèi)

P124蛋白質(zhì)中氨基酸當(dāng)前從各種生物體中發(fā)覺(jué)氨基酸已經(jīng)有180各種氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第15頁(yè)

20種氨基酸名稱(chēng)及縮寫(xiě)代號(hào)P124（一）常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸20種氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第16頁(yè)1）按R基化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)

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(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸

P1241常見(jiàn)氨基酸

P124-127氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第17頁(yè)依據(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(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸

P124脂肪族氨基酸干Gan了le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）坡面是斜（纈）亮讀音碳原子數(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，幾乎有相同等電點(diǎn)（6.0±0.03）。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第18頁(yè)含羥基或硫脂肪族氨基酸（一）常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸

P124脂肪族氨基酸加一個(gè)兒化音，絲兒（Sier）科學(xué)理論（Theory）出現(xiàn)，標(biāo)志著人類(lèi)開(kāi)始蘇醒西紅柿炒雞蛋，每個(gè)人做法（method）是不一樣氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第19頁(yè)酸性氨基酸及酰胺

P125（一）常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸

P124脂肪族氨基酸冬天非常嚴(yán)寒，咱們渴望（Aspire）溫暖碳原子數(shù)目“谷”拼音在生理?xiàng)l件下僅有帶負(fù)電荷兩個(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主要意義氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第20頁(yè)（一）常見(jiàn)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)鏈上胍基是已知堿性最強(qiáng)有機(jī)堿Arg是堿性最強(qiáng)氨基酸，側(cè)鏈有4個(gè)C直鏈，柔性較大，使側(cè)鏈氨基反應(yīng)活性增大。工作要精益求精，有些事需經(jīng)過(guò)激烈爭(zhēng)辯（argument）氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第21頁(yè)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(280nm)。所以可經(jīng)過(guò)測(cè)量蛋白質(zhì)紫外吸收來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)含量。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第22頁(yè)雜環(huán)氨基酸

P126-127（一）常見(jiàn)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)

堿性較弱氨基酸，在生理?xiàng)l件下是否帶電與周?chē)鷥?nèi)環(huán)境相關(guān)。它在活性中心常起傳遞電荷作用。α-螺旋破壞者氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第23頁(yè)5、寫(xiě)出Ser、Thr、Pro、Tyr分子結(jié)構(gòu)式，并簡(jiǎn)述其R基特征。年暨南大學(xué)7、常見(jiàn)雜環(huán)族氨基酸有（21）和（22）。（華南理工）(中山大學(xué))

(廈大)5、常見(jiàn)芳香族氨基酸有（14）、（15）和苯丙氨酸。（華南理工）(廈大)(暨南大學(xué))

氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第24頁(yè)1）按R基化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)

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(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸

P124氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第25頁(yè)①非極性、疏水氨基酸(非極性R基氨基酸)：

AlaVal,Leu,Ile（脂肪烴支鏈）；Met（含硫）；Phe，Trp（芳香族）；Pro（亞氨基）;②不帶電荷極性R基氨基酸：

Ser,Thr（含羥基）；Tyr（芳香族）；Cys（含硫）；Gln,Asn（含酰氨）Gly（無(wú)旋光異構(gòu)）；③帶正電荷R基氨基酸

Arg（胍基）、His（咪唑基）、Lys（ε氨基），側(cè)鏈基團(tuán)在中性（pH=7.0

）溶液中解離后帶正電荷氨基酸④帶負(fù)電荷R基氨基酸

Glu（含γ羧基）、Asp（含β羧基），側(cè)鏈基團(tuán)在中性溶液（pH=7.0

）中解離后帶負(fù)電荷氨基酸(2)按側(cè)鏈R基極性22．氨基酸依據(jù)R基極性性質(zhì)可分為4類(lèi)，即（43）、不帶電荷極性R基氨基酸、（44）和帶負(fù)電荷R基氨基酸。（華南理工氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第26頁(yè)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－蛋氨酸也叫甲硫氨酸3、來(lái)－賴(lài)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、組氨酸能力不足于滿足本身需要，需要從食物中攝取一個(gè)別，稱(chēng)之為半必需氨基酸。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第27頁(yè)二十種常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸分類(lèi)據(jù)R基團(tuán)化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)

脂肪族ＡA（中性、含羥基或巰基、酸性、堿性）芳香族ＡA(Phe、Tyr、Trp)雜環(huán)ＡＡ(His、Pro)據(jù)R基團(tuán)極性分類(lèi)極性R基團(tuán)AA非極性R基團(tuán)AA（８種）不帶電荷（７種）帶電荷：正電荷（３種）負(fù)電荷（２種）營(yíng)養(yǎng)學(xué):必需氨基酸\非必需氨基酸\半必需氨基酸氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第28頁(yè)

在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見(jiàn)氨基酸，通常稱(chēng)為非標(biāo)準(zhǔn)(non-standard)氨基酸(稀有氨基酸)。這些氨基酸都是由對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)氨基酸衍生而來(lái)。主要有4-羥基脯氨酸、5-羥基賴(lài)氨酸（在膠原和彈性蛋白中含量較多

）、N-甲基賴(lài)氨酸（肌球蛋白）和3,5-二碘酪氨酸(甲狀腺素

)等。（二）不常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸

P128氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第29頁(yè)(三)、天然非蛋白質(zhì)氨基酸如瓜氨酸和鳥(niǎo)氨酸是合成精氨酸中間產(chǎn)物；β-丙氨酸是遍多酸（泛酸，輔酶A前體）前體；γ-氨基丁酸，由Glu脫羧形成，是傳遞神經(jīng)沖動(dòng)化學(xué)介質(zhì)自然界中還有150各種不參加組成蛋白質(zhì)氨基酸。它們大多是基礎(chǔ)氨基酸衍生物，但也有些是D-氨基酸或β、γ、δ-氨基酸。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第30頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二天然氨基酸分類(lèi)

常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸：20種

不常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸第三章氨基酸氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第31頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二天然氨基酸分類(lèi)三氨基酸酸堿化學(xué)第三章氨基酸是蛋白質(zhì)很多性質(zhì)基礎(chǔ)，也是氨基酸分析分離工作基礎(chǔ)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第32頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二天然氨基酸分類(lèi)三氨基酸酸堿化學(xué)第三章氨基酸氨基酸解離

氨基酸等電點(diǎn)氨基酸甲醛滴定氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第33頁(yè)（一）、氨基酸兼性離子形式多數(shù)氨基酸在晶體或水溶液中通常以兼性離子(dipolarion)形式存在。同一個(gè)氨基酸分子上能夠即有正電荷又有負(fù)電荷。三、氨基酸酸堿化學(xué)

P130氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第34頁(yè)Br?nsted-Lowry酸堿理論，即廣義酸堿理論。酸是質(zhì)子(H＋)供體，堿是質(zhì)子受體。酸堿相互關(guān)系以下：HAA-+H+酸堿質(zhì)子

（二）氨基酸解離氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第35頁(yè)Asabase（protonacceptor）：Asanacid（protondonor）：氨基酸在水中兼性離子形式既能像酸一樣放出質(zhì)子，也能像堿一樣接收質(zhì)子，氨基酸含有酸堿性質(zhì)，是一類(lèi)兩性電解質(zhì)。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第36頁(yè)完全質(zhì)子化氨基酸能夠看成是多元酸，側(cè)鏈不能解離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)鏈不能解離中性氨基酸解離情況。它分步解離以下：

（A+）（A0）（A0）（A-）

[A+][A0][A0][A-]Ka1Ka2Ka1Ka2怎樣了解氨基酸解離情況?Ka反應(yīng)是電解質(zhì)在水溶液中電離成離子趨勢(shì)大小氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第37頁(yè)甘氨酸滴定曲線怎樣確定解離常數(shù)Ka（PKa

）大小?酸堿滴定Ka1Ka2[A+][A0]Ka1[A0][A-]Ka2氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第38頁(yè)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第39頁(yè)原因：鄰近—NH3＋基正電荷對(duì)—COOH質(zhì)子(H＋)產(chǎn)生靜電排斥因而增強(qiáng)了—COOH基釋放質(zhì)子趨勢(shì)甘氨酸中—COOH基(pK1’＝2.34)酸性要比對(duì)應(yīng)醋酸(pK′＝4.76)強(qiáng)200多倍？氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第40頁(yè)依據(jù)Henderson-Hasselbalch

(H-H)公式pH=pKa+[質(zhì)子受體][質(zhì)子供體]lg依據(jù)所給pKa1和pKa2數(shù)據(jù)能夠計(jì)算任一pH條件下一個(gè)氨基酸各種離子百分比P132書(shū)１５５頁(yè)第2、3、6、８題含一氨基一羧基和不解離R基氨基酸都含有類(lèi)似甘氨酸滴定曲線。這類(lèi)氨基酸pK1′值范圍為2.0～3.0，pK2′為9.0～10.0南京理工氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第41頁(yè)谷氨酸對(duì)于側(cè)鏈能發(fā)生解離氨基酸，相當(dāng)于三元酸，有三個(gè)pK′值，所以滴定曲線比較復(fù)雜。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第42頁(yè)His滴定曲線氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第43頁(yè)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第44頁(yè)為何組氨酸在生理pH條件下含有緩沖能力？溶液在生理pH范圍內(nèi)發(fā)生較小變動(dòng)，組氨酸能夠接收或釋放較多質(zhì)子His滴定曲線氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第45頁(yè)寫(xiě)出絲氨酸、組氨酸、賴(lài)氨酸、色氨酸三字母符號(hào)、結(jié)構(gòu)式

常見(jiàn)芳香族氨基酸有（）、（）和苯丙氨酸。常見(jiàn)雜環(huán)族氨基酸有（）和（）。含硫基礎(chǔ)氨基酸（）和（）時(shí)間：5分鐘記得寫(xiě)上姓名、學(xué)號(hào)、班級(jí)?。?！氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第46頁(yè)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。不一樣pH時(shí)氨基酸以不一樣離子化形式存在：

（三）氨基酸等電點(diǎn)(isoelectricpoint,pI)P133-135氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第47頁(yè)pH=pI

凈電荷=0

pH<pI凈電荷為正pH>pI凈電荷為負(fù)CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3++H++

OH-+H++

OH-(pK′1)(pK′2)氨基酸等電點(diǎn)(isoelectricpoint，pI)：在某一特定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pH值稱(chēng)為該氨基酸等電點(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)，氨基酸導(dǎo)電率最低，溶解度最小，輕易發(fā)生沉淀。(暨南大學(xué))

氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第48頁(yè)一氨基一羧基氨基酸等電點(diǎn)計(jì)算：對(duì)側(cè)鏈R基不解離中性氨基酸來(lái)說(shuō)，其等電點(diǎn)是它羧基解離pKl′和氨基解離pK2′算術(shù)平均值。+-氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第49頁(yè)K1=[Gly±][H+][Gly+]K2=[Gly-][H+][Gly±]pI時(shí)，[Gly+]=[Gly-][Gly±][H+]K1=[Gly±]K2[H+][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等電點(diǎn)計(jì)算：對(duì)側(cè)鏈R基不解離中性氨基酸來(lái)說(shuō)，其等電點(diǎn)是它羧基解離pKl′和氨基解離pK2′算術(shù)平均值。原課件氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第50頁(yè)酸性氨基酸，以Asp為例：對(duì)于側(cè)鏈R基可解離氨基酸，只要依次寫(xiě)出它從酸性至中性至堿性解離過(guò)程各種離子形式，取兼性離子兩側(cè)pK值平均值即為該氨基酸pI值。(P134)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第51頁(yè)堿性氨基酸，以Lys為例：（杭州師大）氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第52頁(yè)一氨基一羧基AA等電點(diǎn)計(jì)算：pI=2pK′a1+pK′a2一氨基二羧基AA等電點(diǎn)計(jì)算：pI=2pK′a1+pK′a2而二氨基一羧基AA等電點(diǎn)計(jì)算：pI=2pK′a2+pK′a3總結(jié)等電點(diǎn)(isoelectricpoint，pI)：在某一特定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pH值稱(chēng)為該氨基酸等電點(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)，氨基酸導(dǎo)電率最低，溶解度最小，輕易發(fā)生沉淀。等電點(diǎn)計(jì)算氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第53頁(yè)在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸所帶靜電荷為零，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)以上任何pH值，氨基酸帶凈負(fù)電荷，并所以在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)。在低于等電點(diǎn)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pH值離等電點(diǎn)越遠(yuǎn)，氨基酸所攜帶凈電荷越大。注意:

這一說(shuō)法也適合于蛋白質(zhì)和多肽當(dāng)溶液pHP134氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第54頁(yè)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)pH過(guò)高（11-13）或過(guò)低（1-2），無(wú)適當(dāng)指示劑。在氨基酸溶液中加入過(guò)量甲醛，甲醛能快速與氨基酸氨基結(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)移至酚酞變色域內(nèi)(pH9.0左右)。所以，可用酚酞作指示劑，從消耗堿量能夠計(jì)算出氨基酸含量。(四）氨基酸甲醛滴定

(formaltitration)P135氨基酸甲醛滴定是氨基酸測(cè)定一個(gè)常見(jiàn)方法氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第55頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二天然氨基酸分類(lèi)三氨基酸酸堿化學(xué)第三章氨基酸氨基酸解離

氨基酸等電點(diǎn)氨基酸甲醛滴定氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第56頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二天然氨基酸分類(lèi)三氨基酸酸堿化學(xué)四氨基酸化學(xué)反應(yīng)五氨基酸光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六氨基酸分析分離第三章氨基酸氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第57頁(yè)（一）由-氨基參加反應(yīng)（二）由-羧基參加反應(yīng)（三）-氨基和-羧基共同參加反應(yīng)（四）側(cè)鏈R基參加反應(yīng)三氨基酸化學(xué)反應(yīng)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第58頁(yè)1與亞硝酸反應(yīng)(VanSlyke定氮)（一）由α-氨基參加反應(yīng):P136氨基酸中游離α-氨基可與亞硝酸反應(yīng)生成定量地放出氮?dú)?，氨基酸被氧化成羥酸（1）在標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)定生成氮?dú)怏w積，即可計(jì)算出氨基酸量，此反應(yīng)是Vanslyke氨基氮測(cè)定法基礎(chǔ)，可用于氨基酸定量和蛋白質(zhì)水解程度測(cè)定。（2）生成氮?dú)?N2)只有二分之一來(lái)自氨基酸。（3）除α-NH2外，賴(lài)氨酸ε-NH2也能與亞硝酸反應(yīng)，但速度較慢。而α-NH2作用3～4min即完成反應(yīng)。（4）含亞氨基脯氨酸則不能與亞硝酸反應(yīng).氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第59頁(yè)2?；磻?yīng)（與?；噭┓磻?yīng)）芐氧甲酰氯、苯甲酰氯、鄰苯二甲酸酐等?；噭┰诘鞍踪|(zhì)和多肽合成中作為氨基保護(hù)基團(tuán)。P136芐氧甲酰氯芐氧甲?；被岚被岚被c酰氯或酸酐在弱堿溶液中發(fā)生作用時(shí)，氨基即被?；０被釋?zhuān)業(yè)講座第60頁(yè)與丹磺酰氯反應(yīng)（2）?；磻?yīng)丹磺酰基能夠發(fā)出強(qiáng)烈熒光，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-末端氨基酸標(biāo)識(shí)和微量氨基酸定量測(cè)定丹磺?；被岬せ酋Ｂ劝被釋?zhuān)業(yè)講座第61頁(yè)3烴基化反應(yīng)（R’＝烴基）氨基酸氨基上氫原子可被一個(gè)烴基所取代發(fā)生烴基化反應(yīng)P137氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第62頁(yè)DNFBDNP-氨基酸（黃色）氨基酸與2,4一二硝基氟苯(DNFB)（sanger試劑）反應(yīng)這個(gè)反應(yīng)首先被英國(guó)Sanger用來(lái)判定多肽或蛋白質(zhì)N末端氨基酸。DNP-氨基酸，黃色，層析法判定.Sanger反應(yīng)二硝基苯基氨基酸氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第63頁(yè)②與苯異硫氰酸（酯）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，能夠用層析法分離判定。該反應(yīng)首先被Edman用于判定多肽或蛋白質(zhì)N-末端氨基酸（Edman反應(yīng)）在多肽和蛋白質(zhì)氨基酸次序分析方面占有主要地位。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)生成化合物氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第64頁(yè)4形成西佛堿（Shiff’sbase）：

P137-H2O

醛+aaR-CH=N-CH-COOH+H2OR

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a-氨基能與醛類(lèi)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一些酶促反應(yīng)如轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)中間物。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第65頁(yè)α-氨基參加反應(yīng)與亞硝酸反應(yīng)（氨基酸定量及蛋白質(zhì)水解程度測(cè)定）與酰化試劑反應(yīng)（氨基被?；槐Ｗo(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(lèi)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，蛋白質(zhì)序列測(cè)定儀設(shè)計(jì)原理依據(jù)。氨基酸化學(xué)反應(yīng)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第66頁(yè)(二)．α-羧基參加反應(yīng)1成鹽和成酯反應(yīng)當(dāng)羧基變成鈉鹽、甲酯或乙酯后，羧基化學(xué)性質(zhì)就被掩蔽了，而氨基化學(xué)性能得到加強(qiáng)或者說(shuō)被活化，輕易和?；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)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第67頁(yè)2成酰氯反應(yīng)

使氨基酸羧基活化，易于另一氨基酸氨基結(jié)合，在合成肽工作上常見(jiàn)。P138氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第68頁(yè)3脫羧基反應(yīng)P138體內(nèi)個(gè)別氨基酸也可進(jìn)行脫羧基作用生成對(duì)應(yīng)胺，催化這些反應(yīng)是氨基酸脫羧酶。如：谷氨酸脫羧基生成γ-氨基丁酸，γ-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。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第69頁(yè)4疊氮反應(yīng)?；被狨；被峒柞ヵ；被狨ｋ迈；被岑B氮P138（酰化氨基酸酯與肼作用生成酰肼，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)純度肽）,多年來(lái)氨基酸疊氮化合物常見(jiàn)于肽人工合成。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第70頁(yè)1.與茚三酮(ninhydrin)反應(yīng)

（三）-氨基和-羧基共同參加反應(yīng)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第71頁(yè)茚三酮還原茚三酮紫色化合物兩個(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Pro440nm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(kāi)后，利用茚三酮顯色能夠定性或定量測(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(lèi)似反應(yīng)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第72頁(yè)2成肽反應(yīng)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第73頁(yè)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)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第74頁(yè)（A）pauly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）課外閱讀氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第75頁(yè)（C）苯環(huán)黃色反應(yīng)phe+少許濃H2SO4+濃HNO3

黃色TyrorTrp+濃HNO3

黃色（D）酚基Millon反應(yīng)（米倫氏反應(yīng)）HgNO3

Tyr+ Hg(NO3)2

紅色HNO3

氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第76頁(yè)4.側(cè)鏈R基化學(xué)反應(yīng)（1）-S-S-和-SH氧化還原反應(yīng)R-SH：HS-CH2CH2OH巰基乙醇（mercaptoethanol）HS-CH2COOH巰基乙酸（mercaptoaceticacid）HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫蘇糖醇（DTT）氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第77頁(yè)α-羧基參加反應(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）α-氨基與α-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)定氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第78頁(yè)8、氨基酸化學(xué)反應(yīng)包含有氨基和羧基及側(cè)鏈基團(tuán)所參加反應(yīng)，其中由氨基和羧基共同參加反應(yīng)有（23）反應(yīng)和（24）反應(yīng)。（華南理工）11、與茚三酮反應(yīng)呈黃色氨基酸是苯丙氨酸(B)酪氨酸(C)色氨酸(D)組氨酸(E)脯氨酸（廈門(mén)大學(xué))（華中農(nóng)大）

9、蛋白質(zhì)化學(xué)修飾氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第79頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二天然氨基酸分類(lèi)三氨基酸酸堿化學(xué)四氨基酸化學(xué)反應(yīng)五氨基酸光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六氨基酸分析分離第三章氨基酸

P143氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第80頁(yè)

組成蛋白質(zhì)氨基酸除Gly以外，都有手性碳原子，所以都有旋光性，能使偏振光偏振面向左或向右旋轉(zhuǎn)，向左旋轉(zhuǎn)稱(chēng)左旋，用“―”號(hào)表示，向右旋轉(zhuǎn)稱(chēng)右旋，用“＋”號(hào)表示。

1旋光性氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第81頁(yè)

酪氨酸max＝275nm，275=1.4x103;苯丙氨酸max＝257nm，257=2.0x102;色氨酸max＝280nm，280=5.6x103;利用這一特點(diǎn)，能夠經(jīng)過(guò)測(cè)定280nm處紫外吸收值方法對(duì)蛋白溶液進(jìn)行定量。在紫外有特征吸收僅三個(gè)芳香族氨基酸Trp、Tyr、Phe,氨基酸光譜性質(zhì)氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第82頁(yè)一氨基酸——蛋白質(zhì)構(gòu)件分子二天然氨基酸分類(lèi)三氨基酸酸堿化學(xué)四氨基酸化學(xué)反應(yīng)五氨基酸光學(xué)活性和光譜性質(zhì)六氨基酸分析分離第三章氨基酸

P143氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第83頁(yè)層析法(色譜)

利用被分離樣品混合物中各組分物理化學(xué)性質(zhì)（分子量、所帶電荷、極性以及分子表面一些基團(tuán)）差異，使各組分以不一樣程度分布在兩個(gè)“相”中。這兩個(gè)相中一個(gè)被固定在一定支持介質(zhì)上，稱(chēng)為固定相；另一個(gè)是移動(dòng)，稱(chēng)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)程中因?yàn)楦鹘M分在兩相中時(shí)分配情況不一樣，或電荷分布不一樣，或離子親和力不一樣等，而以不一樣速度前進(jìn)，從而到達(dá)分離目標(biāo)。六、氨基酸分析分離氨基酸分析分離，不論是在氨基酸生產(chǎn)和利用，還是在蛋白質(zhì)研究方面都含有主要意義。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第84頁(yè)3按層析過(guò)程機(jī)理分類(lèi)：分配層析：利用不一樣組分在流動(dòng)相和固定相之間分配系數(shù)不一樣，使之分離。離子交換層析：利用不一樣組分對(duì)離子交換劑親和力不一樣。吸附層析：利用吸附劑表面對(duì)不一樣組分吸附性能差異，到達(dá)分離判定目標(biāo)。凝膠層析：利用一些凝膠對(duì)于不一樣分子大小組分阻滯作用不一樣。1、按流動(dòng)相狀態(tài)分類(lèi)：（1）液相層析（2）氣相層析；2、按固定相使用形式分類(lèi)：（1）柱層析（2）紙層析（3）薄層層析等；氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第85頁(yè)氨基酸混合物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氨基酸分離方法主要基于氨基酸酸堿性質(zhì)和極性大小分配層析氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第86頁(yè)分配層析原理：利用混合物在兩相之間分配系數(shù)不一樣而到達(dá)分離各組分目標(biāo)。固定相是極性溶劑,這類(lèi)溶劑能和多孔支持物緊密結(jié)合，使呈不流動(dòng)狀態(tài)；流動(dòng)相則是非極性有機(jī)溶劑。分配系數(shù)：當(dāng)一個(gè)溶質(zhì)分布在兩個(gè)互不相溶溶劑中時(shí)，它在固定相和流動(dòng)相兩相內(nèi)濃度之比是個(gè)常數(shù)分配系數(shù)Kd=CACB分配系數(shù)大溶質(zhì)在流動(dòng)相中分配數(shù)量多，移動(dòng)快；分配系數(shù)小溶質(zhì)在固定相分配數(shù)量多，移動(dòng)慢。所以可彼此分開(kāi)。CA：一個(gè)物質(zhì)在A相（流動(dòng)相）中濃度CB：一個(gè)物質(zhì)在B相（固定相）中濃度利用分配層析法來(lái)分離氨基酸混合物，其先決條件是各種氨基酸成份分配系數(shù)要有差異，普通差異越大越輕易分開(kāi)。氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第87頁(yè)逆流分溶（逆流分配）氨基酸專(zhuān)業(yè)講座第88頁(yè)（1）分配柱層析特點(diǎn)：將支持劑裝柱常見(jiàn)支持劑：纖維素粉、淀粉、硅藻土。基礎(chǔ)操作過(guò)程

(1)先將固定相溶劑（如水或其它溶劑）加入支持劑