蛋白质的构件氨基酸精选课件.ppt

关于蛋白质的构件关于蛋白质的构件氨基酸氨基酸第一页，本课件共有72页第二页，本课件共有72页第三页，本课件共有72页蛋白质存在于所有的生蛋白质存在于所有的生物细胞中，是构成生物物细胞中，是构成生物体最基本的结构物质和体最基本的结构物质和功能物质。功能物质。蛋白质是生命活动的物蛋白质是生命活动的物质基础，它参与了几乎质基础，它参与了几乎所有的生命活动过程。所有的生命活动过程。引言引言第四页，本课件共有72页本节学习重点与目标本节学习重点与目标l掌握-氨基酸的一般结构l掌握20种氨基酸的分类l掌握氨基酸两性特点l掌握氨基酸所参与的化学反应（显色反应）l掌握氨基酸分离的方法和原理难点难点难点难点第五页，本课件共有72页一、蛋白质的化学组成和分类一、蛋白质的化学组成和分类1.1.元元素素组组成成 蛋蛋白白质质是是一一类类含含氮氮有有机机化化合合物物，除除含含有有碳碳、氢氢、氧氧外外，还还有有氮氮和和少少量量的的硫硫。某某些些蛋蛋白白质质还还含含有有其其他他一一些些元元素素，主主要要是是磷磷、铁铁、碘碘、锌锌和和铜铜等等。碳碳和和氮氮元元素素在在蛋白质中的组成百分比约为：蛋白质中的组成百分比约为：碳：碳：50%;氮：氮：16%。2.蛋蛋白白质质的的估估算算平平均均含含氮氮量量约约为为16%，所所以以，可可以以根根据据样品中的含氮量来计算蛋白质的大概含量：样品中的含氮量来计算蛋白质的大概含量：蛋白质含量蛋白质含量=蛋白氮蛋白氮6.253.3.氨基酸组成氨基酸组成 蛋白质是由蛋白质是由2020种种L-L-型型氨基酸氨基酸 组成的长链分子组成的长链分子第六页，本课件共有72页4.蛋白质的分类蛋白质的分类1）按组成：按组成：简单蛋白质（表简单蛋白质（表21）：）：缀合蛋白质（表缀合蛋白质（表21）：（注意辅基的组成）：（注意辅基的组成）2）按生物学功能分）按生物学功能分：酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白、运动蛋白、结构蛋酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白、运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白等。白、防御蛋白等。3）按形状和溶解度：）按形状和溶解度：纤维状蛋白质：不溶于水纤维状蛋白质：不溶于水,结构作用。如胶原蛋白，角蛋白等。结构作用。如胶原蛋白，角蛋白等。球球状状蛋蛋白白质质：易易溶溶于于水水，细细胞胞中中大大多多属属可可溶溶性性蛋蛋白白。如如酶酶、转转运运蛋蛋白白、抗体等。抗体等。第七页，本课件共有72页酸酸水水解解：H2SO4或或HCI能能使使蛋蛋白白质质完完全全水水解解；不不引引起起消消旋旋作作用用，但但色色氨氨酸完全被破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基；酸完全被破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基；碱碱水水解解：NaOH能能使使蛋蛋白白质质完完全全水水解解；色色氨氨酸酸稳稳定定，但但大大多多数数氨氨基基酸酸遭遭破破坏并引起消旋现象；坏并引起消旋现象；酶酶水水解解：部部分分水水解解；不不产产生生消消旋旋，不不破破坏坏氨氨基基酸酸；主主要要用用于于蛋蛋白白质质一级结构分析，如：胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶等。一级结构分析，如：胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶等。二、蛋白质的水解二、蛋白质的水解第八页，本课件共有72页胰蛋白酶胰蛋白酶LysXArgX胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶TyrXTrpXPheX胃蛋白酶胃蛋白酶Phe(Trp、Try、Leu)Phe(Trp、Try、Leu)Glu蛋白酶蛋白酶GluX（V8蛋白酶）蛋白酶）Arg蛋白酶蛋白酶ArgX第九页，本课件共有72页有有一一个个七七肽肽经经分分析析其其氨氨基基酸酸组组成成为为Lys,Pro,Arg,Phe,Ala,Tyr和和Ser。此此肽肽DNFB不不反反应应。用用胰胰凝凝乳乳蛋蛋白白酶酶降降解解得得到到两两个个肽肽段段，其其氨氨基基酸酸组组成成分分别别为为Ala,Tyr,Ser和和Pro,Phe,Lys,Arg，这这两两个个肽肽段段与与DNFB反反应应，分分别别生生成成DNP-Ser和和DNP-Lys。此此肽肽与与胰胰蛋蛋白白酶酶作作用用，同同样样生生成成两两个个肽肽段段，它它们们的的氨氨基基酸酸组组成成分分别别为为Arg,Pro和和Phe,Tyr,Lys,Ser,Ala。试试推推测测此此多多肽肽的的结结构构和氨基酸的顺序并说明推测理由。和氨基酸的顺序并说明推测理由。习题习题第十页，本课件共有72页三、氨基酸的一般结构三、氨基酸的一般结构l结结构构通通式式：与与羧羧基基相相连连的的C上上都都有有一一个个氨氨基基，氢原子和可变的氢原子和可变的R基。如图基。如图aa结构通式：结构通式：除除Gly外外,C是不对称是不对称C：1.具有两种立体异构体具有两种立体异构体D-型和型和L-型型2.具有旋光性具有旋光性左旋（左旋（-）或右旋（）或右旋（+）第十一页，本课件共有72页1.非极性中性疏水氨基酸非极性中性疏水氨基酸2.极性中性氨亲水基酸极性中性氨亲水基酸3.酸性氨基酸酸性氨基酸4.碱性氨基酸碱性氨基酸四、四、氨基酸的分类氨基酸的分类*20*20种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下种氨基酸的英文名称、缩写符号及分类如下:第十二页，本课件共有72页1.中性非极性氨基酸（中性非极性氨基酸（7种）：种）：侧侧链链为为脂脂肪肪族族或或芳芳香香族族，无无极极性性基基团团或或仅仅极极弱弱极极性性的的基基团团，高高度疏水。度疏水。第十三页，本课件共有72页2.中性极性氨基酸（中性极性氨基酸（8种）：种）：侧侧链链有有极极性性，但但不不解解离离（即即不不带带电电荷荷），或或仅仅极极弱弱的的解解离离，有有亲亲水水性性。第十四页，本课件共有72页3.酸性氨基酸（酸性氨基酸（2种）：种）：天冬氨酸、谷氨酸天冬氨酸、谷氨酸l侧链侧链有能解离的极性基团（有能解离的极性基团（-C00H），在中性溶液时），在中性溶液时显酸性，亲水性强。显酸性，亲水性强。第十五页，本课件共有72页4.碱性氨基酸（碱性氨基酸（3种）种）：赖氨酸、精氨酸、组氨：赖氨酸、精氨酸、组氨酸酸l侧链侧链有极性基团，且解离，在中性溶液中显碱性，亲水性强。l赖氨酸：侧链有赖氨酸：侧链有-NH2基。基。l精氨酸：侧链有胍基。精氨酸：侧链有胍基。l组氨酸：侧链有咪唑基。组氨酸：侧链有咪唑基。第十六页，本课件共有72页 另另另另外外外外，根根根根据据据据氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸的的的的结结结结构构构构,氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸可可可可分分分分为为为为脂脂脂脂肪肪肪肪族族族族氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸,芳香族氨基酸和杂环氨基酸芳香族氨基酸和杂环氨基酸芳香族氨基酸和杂环氨基酸芳香族氨基酸和杂环氨基酸:脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸:一氨基一羧基氨基酸一氨基一羧基氨基酸一氨基一羧基氨基酸一氨基一羧基氨基酸:GlyAlaVal*Leu*Ile*:GlyAlaVal*Leu*Ile*一氨基二羧基氨基酸一氨基二羧基氨基酸一氨基二羧基氨基酸一氨基二羧基氨基酸:AspGluAsnGln:AspGluAsnGln二氨基一羧基氨基酸二氨基一羧基氨基酸二氨基一羧基氨基酸二氨基一羧基氨基酸:Lys*Arg:Lys*Arg含硫氨基酸含硫氨基酸含硫氨基酸含硫氨基酸:CysMet*:CysMet*含羟基氨基酸含羟基氨基酸含羟基氨基酸含羟基氨基酸:SerThr*:SerThr*芳香氨基酸芳香氨基酸芳香氨基酸芳香氨基酸:TyrPhe*:TyrPhe*杂环氨基酸杂环氨基酸杂环氨基酸杂环氨基酸:HisProTrp*:HisProTrp*第十七页，本课件共有72页（二）不常见的蛋白质氨基酸（二）不常见的蛋白质氨基酸也也称称修修饰饰氨氨基基酸酸，是是在在蛋蛋白白质质合合成成后后，由由基基本本氨氨基基酸修饰而来。酸修饰而来。l4-羟羟脯脯氨氨酸酸和和5-羟羟赖赖氨氨酸酸，这这两两种种氨氨基基酸酸主主要要存存在于结缔组织的纤维状蛋白中。在于结缔组织的纤维状蛋白中。第十八页，本课件共有72页第十九页，本课件共有72页（三）非蛋白质氨基酸（三）非蛋白质氨基酸不组成蛋白质，但有生理功能。不组成蛋白质，但有生理功能。（2）D-型氨基酸型氨基酸D-Glu、D-Ala（肽聚糖中）、（肽聚糖中）、D-Phe（短杆菌肽（短杆菌肽S）（3）-、-、-氨基酸氨基酸-Ala（泛素的前体）、（泛素的前体）、-氨基丁酸（神经递质）。氨基丁酸（神经递质）。第二十页，本课件共有72页（一）氨基酸的解离（一）氨基酸的解离氨基酸在晶体和水溶液中主要以两性离子形式存在，极少数为中性分子。氨基酸在晶体和水溶液中主要以两性离子形式存在，极少数为中性分子。氨基酸在两性离子时，氨基是以质子化氨基酸在两性离子时，氨基是以质子化(NH3+)形式存在，羧基是以离解形式存在，羧基是以离解状态状态(COO-)存在。两性离子既有酸的作用，又有碱的作用。存在。两性离子既有酸的作用，又有碱的作用。五、氨基酸的酸碱性质五、氨基酸的酸碱性质第二十一页，本课件共有72页（二）氨基酸的等电点（二）氨基酸的等电点氨氨基基酸酸分分子子的的整整体体带带电电性性质质与与溶溶液液的的pHpH有有关关，改改变变溶溶液液pHpH可可以以使使氨氨基基酸酸带带上上正正电电荷荷，负电荷或者正好处于净电荷为零的兼性离子状态。负电荷或者正好处于净电荷为零的兼性离子状态。等等电电点点：当当溶溶液液浓浓度度为为某某一一pHpH值值时时，氨氨基基酸酸分分子子中中所所含含的的-NH-NH3 3+和和-COO-COO-数数目目正正好相等，净电荷为好相等，净电荷为0 0。这一。这一pHpH值即为氨基酸的等电点，简称值即为氨基酸的等电点，简称p pI I。在在等等电电点点时时，氨氨基基酸酸既既不不向向正正极极也也不不向向负负极极移移动动，即即氨氨基基酸酸处处于于两两性性离离子子状状态，少数离解成数目相等的阴、阳离子。态，少数离解成数目相等的阴、阳离子。pH=pI时，氨基酸净电荷为零；时，氨基酸净电荷为零；pHpI时，两性离子释放质子，氨基酸带负电荷，在电场中向正极移动；时，两性离子释放质子，氨基酸带负电荷，在电场中向正极移动；pHPIPHPI等电点（等电点（PI)正电荷正电荷负电荷负电荷第二十三页，本课件共有72页氨氨基基酸酸的的等等电电点点可可依依其其分分子子中中氨氨基基、羧羧基基和和R基基的解离常数（的解离常数（pKa）值求出。）值求出。第二十四页，本课件共有72页氨基酸等电点的计算公式可分为下列情况：氨基酸等电点的计算公式可分为下列情况：1.非非极极性性R基基氨氨基基酸酸和和不不带带电电荷荷的的极极性性R基基氨氨基基酸酸（半半胱胱氨氨酸酸除外）：除外）：pI=(pKa1+pKa2)/22.带带负负电电荷荷的的极极性性R基基的的氨氨基基酸酸（酸酸性性氨氨基基酸酸）：pI=(pKa1+pKR-COO-)/2半半胱胱氨氨酸酸（Cys)不不属属酸酸性性氨氨基基酸酸，但但其其SH具具有有弱弱酸酸性性，在在PH7.0时时，Cys的的SH部部分分解解离离，故故其其PI按按酸酸性性氨氨基基酸酸计计算。算。3.带带正正电电荷荷的的极极性性R基基的的氨氨基基酸酸（碱碱性性氨氨基基酸酸）：pI=(pKa2+pKR-NH2)/2第二十五页，本课件共有72页例例如如：Glu的的pKa12.19，pKa29.67，pKR4.25，计算其等电点，计算其等电点?解：根据等电点的定义，近似求出解：根据等电点的定义，近似求出pI=（pKa1+pKR)/2=(2.19+4.25)/2=3.22第二十六页，本课件共有72页六、氨基酸的化学性质六、氨基酸的化学性质1、-氨基参与的反应氨基参与的反应（1）与甲醛发生羟甲基反应）与甲醛发生羟甲基反应氨基酸的氨基被羟甲基化后，碱性下降，可用酚酞作为氨基酸的氨基被羟甲基化后，碱性下降，可用酚酞作为滴定的指示剂，来测定氨基酸的浓度。滴定的指示剂，来测定氨基酸的浓度。第二十七页，本课件共有72页（2）与亚硝酸反应）与亚硝酸反应RCHCOOHNH3+HNO2RCHCOOHOH+N2+H2O产产生生的的氮氮气气一一半半来来自自氨氨基基酸酸，另另一一半半来来自自亚亚硝硝酸酸，可可测测定氮气的体积计算氨基酸的量（定氮气的体积计算氨基酸的量（VanSlyke法）法）第二十八页，本课件共有72页（3）酰化反应）酰化反应R1-C-X+H2N-CHCOO-OR2OH-R1-C-HN-CH-COO-OR2X=Cl,OCOR氨基酸酰化产物氨基酸酰化产物R1-C-OH+H2N-CH-COO-OR2DCCR1-C-HN-CH-COO-OR2第二十九页，本课件共有72页（4）烃基化反应）烃基化反应亲核亲核第三十页，本课件共有72页 与与2,4-二硝基氟苯二硝基氟苯(DNFB)的反应的反应第三十一页，本课件共有72页第三十二页，本课件共有72页（5）生成西佛碱的反应）生成西佛碱的反应E-NH2+O=CCH2OPO32-CH2OH+H+E-N=C+HCH2OPO32-CH2OH+H2O酶活性中心酶活性中心磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮质子化西佛碱质子化西佛碱第三十三页，本课件共有72页（6）脱氨基和转氨基反应）脱氨基和转氨基反应R-CH-COO-NH3+R-C-COO-O+NH4+-OOCCH2CH2-CH-COO-+CH3-C-COO-NH3+O-OOCCH2CH2-C-COO-O+CH3-CH-COO-NH3+氧化酶氧化酶谷丙转氨酶谷丙转氨酶-酮酸酮酸谷氨酸谷氨酸丙酮酸丙酮酸第三十四页，本课件共有72页2、-羧基参与的反应羧基参与的反应（1）成盐反应）成盐反应RCHCOOH+NaOHNH2RCHCOONa+H2ONH2（2）成酯反应）成酯反应RCHCOOH+C2H5OHNH2HCl气气RCHCOOC2H5NH2.HCl当当羧羧基基变变成成乙乙酯酯后后，羧羧基基的的化化学学性性质质就就被被掩掩蔽蔽了了，而而氨氨基基的的化化学学性性质质就就突出地显示出来。突出地显示出来。第三十五页，本课件共有72页（3）形成酰卤的反应）形成酰卤的反应YNHCRHCOOH+PCl5YNHCRHCOCl酰化氨基酸酰化氨基酸酰化氨基酰氯酰化氨基酰氯使使氨氨基基酸酸的的羧羧基基活活化化，易易于于另另一一氨氨基基酸酸的的氨氨基基结结合合，在在合合成成肽的工作上常用。肽的工作上常用。Y:保护基，可为酰基保护基，可为酰基（4）叠氮反应）叠氮反应H2N-CHR-COOHYHN-CHR-COOHYHN-CHR-COOCH3酰化氨基酸酰化氨基酸酰化氨基酸甲酯酰化氨基酸甲酯NH2NH2（-CH3OHYHNCHRCONHNH2酰化氨基酸的肼衍生物酰化氨基酸的肼衍生物氨基酸的叠氮衍生物常作为多肽合成的活性中间体氨基酸的叠氮衍生物常作为多肽合成的活性中间体第三十六页，本课件共有72页（5）脱羧反应）脱羧反应H2NCHRCOOH脱羧酶脱羧酶CO2+RCH2NH2胺胺GABA是是一一种种抑抑制制性性神神经经传传导导物物质质,缺缺乏乏容容易易导导致致紧紧张张焦焦虑虑,易易发发于于高高压压人人群群中中!第三十七页，本课件共有72页3、-氨基和羧基共同参与的反应氨基和羧基共同参与的反应（1）茚茚三三酮酮反反应应:氨氨基基酸酸可可与与茚茚三三酮酮缩缩合合产产生生蓝蓝紫紫色色化化合合物物，最最大大吸吸收收峰峰在在570nm。该该反反应应可可作作为为蛋蛋白白质质定定性性、定定量量分分析析的的基础。基础。第三十八页，本课件共有72页（2）成肽反应）成肽反应+-HOH甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽键肽键第三十九页，本课件共有72页4、侧链基团的化学性质、侧链基团的化学性质（1）巯基的性质）巯基的性质A、弱酸性、弱酸性B、与卤代烃发生反应，生成烃基衍生物、与卤代烃发生反应，生成烃基衍生物C、络合反应、络合反应D、形成二硫键、形成二硫键E、与、与DTNB反应反应F、被氧化成磺基丙氨酸、被氧化成磺基丙氨酸第四十页，本课件共有72页-OOC-CH-CH2-SH-NH3+C6H5CH2OCOClC6H5CH2ClICH2CONH2-OOC-CH-CH2-S-COOCH2C6H5NH3+-OOC-CH-CH2-S-CH2C6H5+HClNH3+-OOC-CH-CH2-S-CH2CONH2NH3+与卤代烃反应与卤代烃反应,生成稳定的烃基衍生物生成稳定的烃基衍生物第四十一页，本课件共有72页氧化还原反应氧化还原反应络合反应络合反应COO-Hg+HO-CysCH2SHCysCH2SCOO-Hg+第四十二页，本课件共有72页与与DTNB(硝基苯甲酸二硫化合物硝基苯甲酸二硫化合物)反应反应H3+NCHCH2S-+COO-SSCO2HNO2CO2HNO2H3+NCHCH2S-SCOO-CO2HNO2+NO2COO-HS其反应物在其反应物在412nm波长处有强烈吸收波长处有强烈吸收,应用该反应可以用比色应用该反应可以用比色法测定半胱氨酸的含量法测定半胱氨酸的含量.第四十三页，本课件共有72页被过氧甲酸氧化成磺基丙氨酸被过氧甲酸氧化成磺基丙氨酸H3+NCHCH2SHCOO-HCO3HH3+NCHCH2SO3HCOO-磺基丙氨酸磺基丙氨酸-OOC-CHCH2-S-S-CH2CHCOO-Cys半胱氨酸二硫键半胱氨酸二硫键HCO3HH3+NCHCH2SO3HCOO-磺基丙氨酸磺基丙氨酸2第四十四页，本课件共有72页（2）羟基的性质）羟基的性质-N-CH-C-HOCH2OPO32-丝氨酸磷酸酯丝氨酸磷酸酯第四十五页，本课件共有72页（3）咪唑基的性质）咪唑基的性质镍离子镍离子NHN咪唑环咪唑环第四十六页，本课件共有72页NN咪唑环咪唑环CH2-CH-COO-PO32-NH3+磷酸组氨酸磷酸组氨酸HNNECH2+O2NSOOOCH3HN咪唑环咪唑环N+ECH2CH3+O2NSO3-对硝基苯磺酸甲酯对硝基苯磺酸甲酯组氨酸残基组氨酸残基(酶活性中心酶活性中心)第四十七页，本课件共有72页（4）甲硫基的性质）甲硫基的性质H2NCH(CH2)2SCH3+COO-14CH3I弱碱弱碱H2NCH(CH2)2SCOO-14CH3巯基试剂巯基试剂CH3H2NCH(CH2)2SCH3+COO-H2NCH(CH2)2S14CH3COO-第四十八页，本课件共有72页（5）芳香环的性质）芳香环的性质本本部部分分主主要要做做了了解解掌掌握握.明明确确三三种种氨氨基基酸酸,苯苯丙丙氨氨酸酸,酪酪氨氨酸酸和和色色氨氨酸酸三三种种氨氨基基酸酸中中含含有有芳香环芳香环。第四十九页，本课件共有72页七、氨基酸的旋光性和光谱性质七、氨基酸的旋光性和光谱性质（一）氨基酸的旋光性和立体化学（一）氨基酸的旋光性和立体化学1.氨基酸的构型氨基酸的构型l氨基酸构型：氨基酸构型：L型、型、D型型。第五十页，本课件共有72页l除了苏、异亮有除了苏、异亮有四四种光学异构体种光学异构体,甘氨酸只为甘氨酸只为L型外，其余型外，其余17种氨基酸有种氨基酸有两两种光学异构体：种光学异构体：L型、型、D型。构成蛋白质的氨基酸均属型。构成蛋白质的氨基酸均属L-型。型。第五十一页，本课件共有72页外消旋物：外消旋物：D-型和型和L-型的等摩尔混合物。型的等摩尔混合物。L-苏和苏和D-苏组成消旋物；苏组成消旋物；L-别别-苏和苏和D-别别-苏组成消旋物。苏组成消旋物。第五十二页，本课件共有72页2.氨基酸的旋光性氨基酸的旋光性l氨氨基基酸酸的的旋旋光光性性（符符号号和和大大小小）取取决决于于它它的的R基基的的性性质质，并并与与溶溶液液的的pH值值有有关关。比旋是比旋是氨基酸的物理常数之一，蛋白质中氨基酸的物理常数之一，蛋白质中L型氨基酸的比旋光度见表型氨基酸的比旋光度见表2-3。lGly无手性无手性C，无旋光性，无旋光性;H2NCHCOOHH第五十三页，本课件共有72页（二（二)氨基酸的光谱性质氨基酸的光谱性质氨基酸的光吸收性氨基酸的光吸收性l20种种基基本本氨氨基基酸酸在在可可见见光光区区都都没没有有光光吸吸收收，在在红红外外区区和和远远紫紫外外区区有有光光吸吸收收。在在近近紫紫外外区区（200-400nm）只只有有芳芳香香族族氨氨基基酸酸（Tyr、Phe、Trp的的R基基含含有有共共轭轭双双键）有光吸收。键）有光吸收。（nm）Tyr2751.4103Phe2572.0102Trp2805.6103l蛋白质在蛋白质在280nm有最大紫外吸收光吸收，有最大紫外吸收光吸收，分光光度法鉴定。分光光度法鉴定。l核磁共振（核磁共振（NMR）：在）：在aa和和Pro化学化学表征方面起重要作用。表征方面起重要作用。第五十四页，本课件共有72页蛋白质因含有这些氨基酸，所以也有紫外吸收蛋白质因含有这些氨基酸，所以也有紫外吸收能力，一般在能力，一般在280nm波长波长处有最大光吸收，因此处有最大光吸收，因此能利用紫外吸收法鉴定并测定样品中蛋白质的能利用紫外吸收法鉴定并测定样品中蛋白质的含量。含量。第五十五页，本课件共有72页紫外分光光度计的原理及应用紫外分光光度计的原理及应用分光光度计的构造分光光度计的构造无无论论哪哪一一类类分分光光光光度度计计都都配配有有下下列列组组成成部部分分：光光源源、单单色色光光器器、比色皿、检测器系统以及各部分电源，其组成顺序如下比色皿、检测器系统以及各部分电源，其组成顺序如下:第五十六页，本课件共有72页7220型分光光度计外观及各部分名称及功能：型分光光度计外观及各部分名称及功能：（正视图）（正视图）（背视图）（背视图）1.样品室门样品室门2.显示窗显示窗3.波长显示窗波长显示窗4.波长调节旋钮波长调节旋钮5.仪器电源开关仪器电源开关6.仪器操作键盘仪器操作键盘7.样品池拉手样品池拉手8.打印机输出接口打印机输出接口9.电源插座电源插座7220型分光光度计示意图型分光光度计示意图第五十七页，本课件共有72页仪器使用方法仪器使用方法:1.使用前，应检查仪器各部件是否正常。使用前，应检查仪器各部件是否正常。2.转动波长选择器（在波长显示窗上观察），选取所需波长。转动波长选择器（在波长显示窗上观察），选取所需波长。3.打打开开仪仪器器电电源源开开关关，方方式式选选择择指指示示灯灯应应在在透透光光率率位位置置，选选标标样样点点应应在在第第一一点点，预热预热10分种。分种。4.在在样样品品池池中中，第第一一格格放放置置空空白白杯杯，第第二二格格放放置置挡挡光光块块，第第三三、四四格格放放置置待待测测样品杯。随手关好样品室门。样品杯。随手关好样品室门。5.拉拉动动样样品品室室拉拉手手，使使空空白白杯杯处处于于光光路路中中，按按调调100选选择择键键，待待显显示示100.0时时，即表示已调好即表示已调好T=100。6.再再拉拉动动样样品品室室拉拉手手，使使挡挡光光块块处处于于光光路路中中，观观察察显显示示是是否否为为零零，如如不不为为0.0，则按调零选择键使显示为，则按调零选择键使显示为0.0。7.打开样品室门，取出挡光块，换入标准杯，关好样品窗口。打开样品室门，取出挡光块，换入标准杯，关好样品窗口。8.拉拉动动样样品品室室拉拉手手，再再使使空空白白杯杯处处于于光光路路，按按工工作作方方式式选选择择键键为为“测测光光密密度度”，此此时时显显示示应应为为0.000（如如不不为为零零再再按按一一次次调调100选选择择键键）。然然后后将将其其它它比比色色杯杯送送入光路，从显示窗口中读取相应的光密度值。入光路，从显示窗口中读取相应的光密度值。9.使用完毕，关好电源，关好样品室门，洗净比色杯并空干。使用完毕，关好电源，关好样品室门，洗净比色杯并空干。第五十八页，本课件共有72页八、氨基酸混合物的分离和分析八、氨基酸混合物的分离和分析l层层析析法法也也称称色色谱谱法法，是是19031903年年俄俄国国植植物物学学家家Michael Michael TswettTswett发发现现并并命命名名的的。他他将将植植物物叶叶子子的的色色素素通通过过装装填填有有吸吸附附剂剂的的柱柱子子，各各种种色色素素以以不不同同的的速速率率流流动动后后形形成成不不同同的的色色带带而而被被分分开开，由由此得名为此得名为“色谱法色谱法”（Chromatography)Chromatography)。l后来无色物质也可利用吸附柱层析分离。后来无色物质也可利用吸附柱层析分离。l19441944年出现纸层析。年出现纸层析。l以以后后层层析析法法不不断断发发展展，相相继继出出现现气气相相层层析析、高高压压液液相相层层析析、薄层层析、亲和层析、凝胶层析等。薄层层析、亲和层析、凝胶层析等。第五十九页，本课件共有72页层析法的基本原理l层析法是利用混合物中各组分物理化学性质的差异层析法是利用混合物中各组分物理化学性质的差异（如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配（如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配系数等），使各组分在两相（一相为固定的，称为系数等），使各组分在两相（一相为固定的，称为固定相；另一相流过固定相，称为流动相）中的分固定相；另一相流过固定相，称为流动相）中的分布程度不同，从而使各组分以不同的速度移动而达布程度不同，从而使各组分以不同的速度移动而达到分离的目的。到分离的目的。第六十页，本课件共有72页（一）基于分配系数差异的分离方法（一）基于分配系数差异的分离方法分配层析法分配层析法 分配系数分配系数Kd=CACBCA：一种物质在：一种物质在A相（流动相）中的浓度相（流动相）中的浓度CB：一种物质在：一种物质在B相（固定相）中的浓度相（固定相）中的浓度 原理：主要根据被分析的样品（如原理：主要根据被分析的样品（如aaaa混合物）在两种互混合物）在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的。不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的。固定相和流动相固定相和流动相混混合合物物在在层层析析系系统统中中的的分分离离决决定定于于该该混混合合物物的的组组分分在在两两相相中的分配情况。中的分配情况。第六十一页，本课件共有72页1 1、柱层析、柱层析 层析柱中的填充剂或支持剂表面附着一层结合水作为固定相，沿层析柱中的填充剂或支持剂表面附着一层结合水作为固定相，沿固定相流过的与它互不相溶的溶剂是流动相。当用洗脱剂洗脱时，柱上固定相流过的与它互不相溶的溶剂是流动相。当用洗脱剂洗脱时，柱上端的氨基酸混合物在两相之间会按不同的分配系数以不同的速度向下移端的氨基酸混合物在两相之间会按不同的分配系数以不同的速度向下移动。分部收集层析柱下端的洗脱液，然后分别用茚三酮显色定量，以氨动。分部收集层析柱下端的洗脱液，然后分别用茚三酮显色定量，以氨基酸量对洗脱液体积作图得洗脱曲线，曲线中的每个峰相当于某一种氨基酸量对洗脱液体积作图得洗脱曲线，曲线中的每个峰相当于某一种氨基酸基酸。加洗脱剂加洗脱剂氨基酸样品氨基酸样品支持剂支持剂层析柱层析柱分部收集分部收集1.00.50.1光光吸吸收收值值 20 40 60 80 100 120 流出液（毫升）流出液（毫升）第六十二页，本课件共有72页2、纸层析、纸层析固定相：滤纸纤维素上吸附的水固定相：滤纸纤维素上吸附的水流动相：展层用的溶剂流动相：展层用的溶剂层析时，混合氨基酸在这两相中不断分配，使它们分布在滤纸的不同位置上。层析时，混合氨基酸在这两相中不断分配，使它们分布在滤纸的不同位置上。基本步骤：点样、展层、显色、定性（定量）基本步骤：点样、展层、显色、定性（定量）层析时，将样品点在滤纸的一个角上，称为原点。然后将其放入一个密闭的容器中，层析时，将样品点在滤纸的一个角上，称为原点。然后将其放入一个密闭的容器中，用一种溶剂系统进行展层，当溶剂展层至距滤纸上沿用一种溶剂系统进行展层，当溶剂展层至距滤纸上沿1cm时（约要时（约要40分钟），取出分钟），取出滤纸，作好前沿位置标记后，烘干滤纸（滤纸，作好前沿位置标记后，烘干滤纸（1分钟）分钟）。向滤纸上喷。向滤纸上喷茚三酮茚三酮显色液至显色，就显色液至显色，就会在滤纸上出现各种氨基酸的斑点。会在滤纸上出现各种氨基酸的斑点。丁醇丁醇-醋酸醋酸 氨基酸的滤纸层析图谱氨基酸的滤纸层析图谱第六十三页，本课件共有72页由于各种氨基酸具有不同的迁移率（由于各种氨基酸具有不同的迁移率（Rf），因此它们就会彼此分开。），因此它们就会彼此分开。将各显色斑点的将各显色斑点的Rf值与标准氨基酸的值与标准氨基酸的Rf值比较，可得知该斑点的成分值比较，可得知该斑点的成分。溶剂溶剂前沿前沿氨基酸显氨基酸显色点色点滤纸滤纸原点原点XY滤纸层析中的滤纸层析中的Rf值，值，Rf=X/Y斑点到原点（点样处）的距离斑点到原点（点样处）的距离Rf=-溶剂前沿到原点之间的距离溶剂前沿到原点之间的距离第六十四页，本课件共有72页3、薄层层析（、薄层层析（thin-layerchromatography)：基本步骤：基本步骤：铺板、点样、展层、显色、定性（定量）铺板、点样、展层、显色、定性（定量）把把支支持持物物涂涂布布在在玻玻璃璃板板上上使使其其成成为为一一个个均均匀匀的的薄薄层层，把把要要分分析析的的样样品品滴滴加加在在薄薄层层的的一一端端，然然后后用用合合适适的的溶溶剂剂在在密密闭闭的的容容器器中中进进行行展展层层，使使样样品品中中各各个个成成分分开，最后进行鉴定和定量分析。分分开，最后进行鉴定和定量分析。第六十五页，本课件共有72页（二）（二）离子交换层析离子交换层析离子交换层析：离子交换层析：是以离子交换剂为固定相，以特定的是以离子交换剂为固定相，以特定的 含离子的溶液为流动相，利用离子交换剂对需要分离含离子的溶液为流动相，利用离子交换剂对需要分离 的各种离子结合力的差异，而将混合物中不同离子进行分离的层析的各种离子结合力的差异，而将混合物中不同离子进行分离的层析技术。技术。第六十六页，本课件共有72页离子交换树脂：离子交换树脂：化学本质：是一种人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯组成化学本质：是一种人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯组成的具有网状结构的、不溶于水的高分子聚合物的具有网状结构的、不溶于水的高分子聚合物，分子中含有分子中含有可解离的基团。可解离的基团。外观：外观：第六十七页，本课件共有72页阳离子交换树脂：阳离子交换树脂：树脂上带有酸性基团，本身带负电荷。树脂上带有酸性基团，本身带负电荷。如磺酸基如磺酸基-SO3H或或-SO3Na（强酸型），羧基（强酸型），羧基-COOH（弱（弱酸型）。可解离出酸型）。可解离出H+或或Na+。阳离子交换剂和它所吸引的电荷阳离子交换剂和它所吸引的电荷若选择阳离子交换树脂，则带正电荷的物质与若选择阳离子交换树脂，则带正电荷的物质与H+发生交换而结合在树脂上。发生交换而结合在树脂上。第六十八页，本课件共有72页阴离子交换树脂阴离子交换树脂：本身带正电荷，含有碱性可解离基团，本身带正电荷，含有碱性可解离基团，如季胺基如季胺基-N+(CH3)3OH-。可解离出。可解离出OH-。阴离子交换剂和它所吸引的电荷阴离子交换剂和它所吸引的电荷若选择阴离子交换树脂，则带负电荷的物质可与若选择阴离子交换树脂，则带负电荷的物质可与OH-发生交换而结合在树脂上。发生交换而结合在树脂上。第六十九页，本课件共有72页第七十页，本课件共有72页l分离氨基酸混合物常使用强酸型阳离子交换树脂；分离氨基酸混合物常使用强酸型阳离子交换树脂；l氨基酸与树脂的亲和力决定于：氨基酸与树脂的亲和力决定于：氨基酸与树脂上解离基团之间的静电引力氨基酸与树脂上解离基团之间的静电引力（主要）（主要）氨基酸侧链与树脂基质聚苯乙烯之间的疏水作用；氨基酸侧链与树脂基质聚苯乙烯之间的疏水作用；l弱作用力先被洗脱下来。弱作用力先被洗脱下来。图图2-17氨基酸分析仪记录的氨基酸洗脱曲线氨基酸分析仪记录的氨基酸洗脱曲线第七十一页，本课件共有72页感谢大家观看第七十二页，本课件共有72页