氨基酸 (4)精选PPT.ppt

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1、关于氨基酸关于氨基酸(4)第1页，讲稿共103张，创作于星期二n n 氨基酸是蛋白质的构件分子。氨基酸是蛋白质的构件分子。第2页，讲稿共103张，创作于星期二一一一一 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子二二二二 氨基酸的分类氨基酸的分类氨基酸的分类氨基酸的分类三三 氨基酸的酸碱化学氨基酸的酸碱化学四四 氨基酸的化学反应氨基酸的化学反应五五 氨基酸的光学活性和光谱性质氨基酸的光学活性和光谱性质六六 氨基酸的分析分离氨基酸的分析分离第3页，讲稿共103张，创作于星期二（1 1）酸水解：）酸水解：常用H2S04或HCl进行水解。一般用6molL HCl，4molL H2S04；

2、回流煮沸20h左右可使蛋白质完全水解。优点：不引起消旋作用，得到的是L氨基酸。缺点：色氨酸完全被沸酸所破坏，羟基氨基酸(丝氨酸及苏氨酸)有一小部分被分解，同时天冬酰胺和谷氨酰胺的酰胺基被水解下来。蛋白质可以在酸、碱和蛋白酶的作用下发生水解，但水解的结果有所不同(一一)蛋白质的水解蛋白质的水解123页页一、一、氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子（2 2）碱水解）碱水解（3 3）酶水解）酶水解1.蛋白质的酸水解一般用6mol/L HCI，110水解20小时左右，可使蛋白质完全水解。酸水解的优点是（），缺点是使（）被完全破坏。(厦大2007)第4页，讲稿共103张，创作于星期二（2 2）碱

3、水解：）碱水解：一般与一般与5molL NaOH共煮共煮1020h，即可使蛋白质完，即可使蛋白质完全水解。全水解。缺点缺点：（1）多数氨基酸遭到不同程度的破坏，如）多数氨基酸遭到不同程度的破坏，如精氨酸精氨酸 脱氨脱氨，生成鸟，生成鸟氨酸和尿素。氨酸和尿素。（2）产生消旋现象产生消旋现象，所得产物是，所得产物是D和和L氨基酸的混合物，氨基酸的混合物，称消旋物。称消旋物。优点：优点：在碱性条件下色氨酸是稳定的。在碱性条件下色氨酸是稳定的。蛋白质水解产物即为氨基酸的混合物，不同水解方法各有其优缺点蛋白质水解产物即为氨基酸的混合物，不同水解方法各有其优缺点。(一一)蛋白质的水解蛋白质的水解123页页

4、（3）酶水解：）酶水解：（1）酸水解：）酸水解：一、一、一、一、氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子第5页，讲稿共103张，创作于星期二（3 3）酶水解）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，该方法常用的蛋白酶有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶以及胃蛋白酶等，该方法主要用于蛋白质一级结构分析以获得蛋白质的部分水解产物。主要用于蛋白质一级结构分析以获得蛋白质的部分水解产物。优点：优点：不产生消旋作用，也不破坏氨基酸。不产生消旋作用，也不破坏氨基酸。缺点：缺点：a a使用一种酶往往水解不彻底，需要几种酶使用一种酶往往水解不彻底，需要几

5、种酶 协同作用才能使蛋白质完全水解。协同作用才能使蛋白质完全水解。b.b.酶水解所需时间较长。酶水解所需时间较长。蛋白质水解产物即为氨基酸的混合物，不同水解方法各有其优缺点蛋白质水解产物即为氨基酸的混合物，不同水解方法各有其优缺点。(一一)蛋白质的水解蛋白质的水解123页页（1）酸水解）酸水解（2）碱水解）碱水解一、一、一、一、氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子第6页，讲稿共103张，创作于星期二氨基酸的通式氨基酸的通式n n组成蛋白质的组成蛋白质的组成蛋白质的组成蛋白质的常见氨基酸常见氨基酸常见氨基酸常见氨基酸有有有有2020种，除脯氨酸

6、（亚氨基酸）外种，除脯氨酸（亚氨基酸）外种，除脯氨酸（亚氨基酸）外种，除脯氨酸（亚氨基酸）外,均为均为均为均为-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸n n共同特点是在同一个碳原子上共同特点是在同一个碳原子上共同特点是在同一个碳原子上共同特点是在同一个碳原子上有羧基、氨基和氢有羧基、氨基和氢有羧基、氨基和氢有羧基、氨基和氢n n不同特点是不同特点是不同特点是不同特点是R R不同。不同。不同。不同。(二)-氨基酸氨基酸 的一般结构结构 一、一、一、一、氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子第7页，讲稿共103张，创作于星期二按氨基酸按分子中所含按氨基酸按分子中

7、所含NHNH2 2和和COOHCOOH的相对位置，可将其分为：的相对位置，可将其分为：-氨基酸氨基酸(amino acid)(amino acid)：是羧酸分子中是羧酸分子中-碳原子上的一个氢原子被碳原子上的一个氢原子被氨基替代而成的化合物，故称氨基替代而成的化合物，故称-氨基酸。氨基酸。它是构成蛋白质的基本它是构成蛋白质的基本单元。单元。第8页，讲稿共103张，创作于星期二氨基酸的通式氨基酸的通式氨基酸的通式氨基酸的通式n n组成蛋白质的组成蛋白质的组成蛋白质的组成蛋白质的常见氨基酸常见氨基酸常见氨基酸常见氨基酸有有有有2020种，除脯氨酸（亚氨基种，除脯氨酸（亚氨基种，除脯氨酸（亚氨基种，

8、除脯氨酸（亚氨基酸）外酸）外酸）外酸）外,均为均为均为均为-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸n n共同特点共同特点共同特点共同特点是在同一个碳原子上是在同一个碳原子上是在同一个碳原子上是在同一个碳原子上有羧基、氨基和氢有羧基、氨基和氢有羧基、氨基和氢有羧基、氨基和氢n n不同特点不同特点不同特点不同特点是是是是R R不同。不同。不同。不同。(二)-氨基酸氨基酸 的一般结构结构 一、一、一、一、氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子第9页，讲稿共103张，创作于星期二1.1.1.1.形成肽键形成肽键 因为氨基酸同时含有氨基和羧基，所以它们能以因为氨基酸同

9、时含有氨基和羧基，所以它们能以因为氨基酸同时含有氨基和羧基，所以它们能以因为氨基酸同时含有氨基和羧基，所以它们能以首尾相连的方式进行聚合反应，除去一分子水形首尾相连的方式进行聚合反应，除去一分子水形首尾相连的方式进行聚合反应，除去一分子水形首尾相连的方式进行聚合反应，除去一分子水形成一个共价酰胺键或称肽键成一个共价酰胺键或称肽键成一个共价酰胺键或称肽键成一个共价酰胺键或称肽键.2 2 2 2兼性离子兼性离子兼性离子兼性离子 多数氨基酸在中性多数氨基酸在中性多数氨基酸在中性多数氨基酸在中性pHpHpHpH时，羧基以时，羧基以时，羧基以时，羧基以-COO-COO-COO-COO-，氨基以，氨基以，

10、氨基以，氨基以-NH-NH-NH-NH3 3 3 3+形式存在，形式存在，形式存在，形式存在，R R R R基不解离。这样的氨基酸分基不解离。这样的氨基酸分基不解离。这样的氨基酸分基不解离。这样的氨基酸分子含有一个正电荷和一个负电荷，成为兼性子含有一个正电荷和一个负电荷，成为兼性子含有一个正电荷和一个负电荷，成为兼性子含有一个正电荷和一个负电荷，成为兼性离子离子离子离子（同时带有正电荷和负电荷的离子，且正负电荷相（同时带有正电荷和负电荷的离子，且正负电荷相（同时带有正电荷和负电荷的离子，且正负电荷相（同时带有正电荷和负电荷的离子，且正负电荷相等、净电荷为零）等、净电荷为零）等、净电荷为零）等、

11、净电荷为零）。3 3 3 3旋光性旋光性旋光性旋光性 -氨基酸除氨基酸除氨基酸除氨基酸除甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸外，其它的外，其它的外，其它的外，其它的-碳原子是一个碳原子是一个碳原子是一个碳原子是一个手性碳原子，因此都具有旋光性。手性碳原子，因此都具有旋光性。手性碳原子，因此都具有旋光性。手性碳原子，因此都具有旋光性。(三)氨基酸的性质氨基酸的性质P145P145一、一、一、一、氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子第10页，讲稿共103张，创作于星期二构型：根据甘油醛构型确定构型：根据甘油醛构型确定D D型和型和L L型型1.根据甘油醛原则

12、确定构型,由-碳原子上氨基的位置来确定碳原子上氨基的位置来确定2.组成蛋白质的氨基酸除甘氨酸外都有旋光性。LAA3.自然界的氨基酸有两种构型，构型和旋光方向没有必然联系。一、一、一、一、氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子(厦大2009)第11页，讲稿共103张，创作于星期二1.1.形成肽键形成肽键 因为氨基酸同时含有氨基和羧基，所以它们能以首尾相连的方式进行聚合反应，除去一分子因为氨基酸同时含有氨基和羧基，所以它们能以首尾相连的方式进行聚合反应，除去一分子水形成一个共价酰胺键或称肽键水形成一个共价酰胺键或称肽键.2 2兼性离子兼性离子 氨基

13、酸在中性氨基酸在中性pHpH时，羧基以时，羧基以-COO-COO-，氨基以，氨基以-NH3+-NH3+形式存在。这样的氨基酸分子含有一个正电荷和一形式存在。这样的氨基酸分子含有一个正电荷和一个负电荷，称为兼性离子。个负电荷，称为兼性离子。3 3旋光性旋光性 -氨基酸除氨基酸除甘氨酸甘氨酸外，其它的外，其它的-碳原子是一个手性碳原子，因此都具有旋光性。碳原子是一个手性碳原子，因此都具有旋光性。4结晶 -氨基酸都是白色晶体，熔点很高，一般都能溶于水。每种氨基酸都有特殊的结晶形状。利用结晶形状可以鉴别各种氨基酸。氨基酸的性质氨基酸的性质P145P145一、一、一、一、氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的

14、构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子第12页，讲稿共103张，创作于星期二一一一一 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子(一一)蛋白质的水解蛋白质的水解（水解蛋白质的方法有哪几种（水解蛋白质的方法有哪几种?有什么优缺点？）有什么优缺点？）(二)-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸的一般结构结构结构结构 (三)氨基酸的性质（兼性离子；旋光性）氨基酸的性质（兼性离子；旋光性）第13页，讲稿共103张，创作于星期二一一 氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子二二二二 氨基酸的分类氨基酸的分类氨基酸的分类氨基酸的分类三三三三 氨基酸的酸碱化学氨基酸的酸碱化学氨基酸的

15、酸碱化学氨基酸的酸碱化学四四 氨基酸的化学反应氨基酸的化学反应五五 氨基酸的光学活性和光谱性质氨基酸的光学活性和光谱性质六六六六 氨基酸的分析分离氨基酸的分析分离氨基酸的分析分离氨基酸的分析分离第14页，讲稿共103张，创作于星期二常常见见的的蛋蛋白白质质氨氨基基酸酸(基本氨基酸)：蛋蛋白白质质中中常常见见的的20种种氨氨基基酸酸不不常常见见的的蛋蛋白白质质氨氨基基酸酸（稀有氨基酸）：蛋蛋白白质质组组成成中中，除除上上述述20种种常常见见氨氨基基酸酸外外，从从少少数数蛋蛋白白质质中中还还分分离离出出一一些些稀稀有有氨氨基基酸酸，它它们们都都是相应常见氨基酸的衍生物。如是相应常见氨基酸的衍生物。

16、如4-羟脯氨酸、羟脯氨酸、5-羟赖氨酸等。羟赖氨酸等。非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸：生物体内呈游离或结合态的氨基酸，生物体内呈游离或结合态的氨基酸，150150多种多种多种多种.二二 氨基酸的分类氨基酸的分类 P124P124P124P124蛋白质蛋白质中的氨中的氨基酸基酸目前从各种生物体中发现的氨基酸已有目前从各种生物体中发现的氨基酸已有180180多种多种第15页，讲稿共103张，创作于星期二 20种氨基酸的名称及缩写代号P124P124（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸20种种第16页，讲稿共103张，创作于星期二n n1 1

17、）按）按R R R R基的基的化学结构化学结构分类分类 脂肪族脂肪族脂肪族脂肪族氨基酸：氨基酸：氨基酸：氨基酸：15151515种种种种 芳香族芳香族芳香族芳香族氨基酸（含有苯环）：氨基酸（含有苯环）：氨基酸（含有苯环）：氨基酸（含有苯环）：3 3 3 3种种种种 杂环族杂环族杂环族杂环族氨基酸（含咪唑基或吡咯环）：氨基酸（含咪唑基或吡咯环）：氨基酸（含咪唑基或吡咯环）：氨基酸（含咪唑基或吡咯环）：2 2 2 2种种种种（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸 P1241 1 常见氨基酸常见氨基酸 P124-127P124-127第17页

18、，讲稿共103张，创作于星期二根据性质分为根据性质分为根据性质分为根据性质分为中性中性、含含羟基羟基或或硫硫、酸性酸性氨基酸及氨基酸及酰胺酰胺及及碱性碱性碱性碱性脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸。中性脂肪族氨基酸中性脂肪族氨基酸 P125P125（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸 P124脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸干干Gan了了le的的叶叶ye子子 一个夹心一个夹心饼饼干（把干（把A想成一片饼干，想成一片饼干，两面都是两面都是A，中间加，中间加点东西）点东西）山谷（山谷（Valley）的坡面是）的坡面是斜（斜（缬缬）的

19、）的 亮的读音亮的读音碳原子数目碳原子数目侧链是氢原子或烷烃侧链。R基对分子酸碱性影响很小，几乎有相同的等电点（6.00.03）。第18页，讲稿共103张，创作于星期二含羟基或硫脂肪族氨基酸含羟基或硫脂肪族氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸 P124脂肪族脂肪族脂肪族脂肪族氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸加一个儿化音，加一个儿化音，丝丝儿（儿（Si er）科学理论（科学理论（Theory）的出现，）的出现，标志着人类开始标志着人类开始苏苏醒醒 西红柿炒鸡西红柿炒鸡蛋蛋，每个人的做法，每个人的做法（method）是不同）是不同 的的第1

20、9页，讲稿共103张，创作于星期二酸性氨基酸及酰胺酸性氨基酸及酰胺 P125 P125（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸 P124脂肪族脂肪族脂肪族脂肪族氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸冬天冬天非常寒冷，我们渴非常寒冷，我们渴望（望（Aspire）温暖）温暖碳原子数目碳原子数目“谷谷”的拼音的拼音在生理条件下仅有的带负电荷的两个氨基酸酰胺基中氨基易发生氨基转移反应，转氨基反应在生物合成和代谢中有重要意义第20页，讲稿共103张，创作于星期二（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸 P1

21、24脂肪族脂肪族脂肪族脂肪族氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸碱性碱性碱性碱性脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸 P126P126胍基胍基胍基胍基侧链上的胍基是已知碱性最强的有机碱Arg是碱性最强的氨基酸，侧链有4个C的直链，柔性较大，使侧链的氨基反应活性增大。工作要精益求精，有些事需经过激烈的争辩（argument）第21页，讲稿共103张，创作于星期二芳香族氨基酸芳香族氨基酸 P126吲哚基吲哚基吲哚基吲哚基把把trytry后两个字后两个字母颠倒过来母颠倒过来 都含苯环，都有紫外吸收(280nm)。所以可通过测量蛋白质的紫外吸收来测定蛋白质的含量。第22页，讲稿共103张，创作于星期二杂环氨基酸杂环氨基酸 P

22、126-127 P126-127（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸 P124咪唑基咪唑基咪唑基咪唑基俗话说，男（俗话说，男（His）女女组组合，干活不累合，干活不累 胸胸脯脯(p)肉肉(ro)碱性较弱的氨基酸，在生理条件下是否带电与周围内环境有关。它在活性中心常起传递电荷的作用。-螺旋的破坏者第23页，讲稿共103张，创作于星期二5、写出、写出Ser、Thr、Pro、Tyr的分子结构式，并简述其的分子结构式，并简述其R基特征。基特征。2006年暨南大学年暨南大学7、常见的杂环族氨基酸有（21）和（22）。（华南理工2011）(中山大

23、学2011)(厦大2009)5、常见的芳香族氨基酸有（14）、（15）和苯丙氨酸。（华南理工2010）(厦大2009)(暨南大学暨南大学2010)第24页，讲稿共103张，创作于星期二n n1 1）按）按R R基的基的化学结构化学结构分类分类 脂肪族脂肪族氨基酸：氨基酸：1515种种种种 芳香族芳香族氨基酸：氨基酸：3 3种种 杂环族杂环族氨基酸：氨基酸：2 2种种种种（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸 P124第25页，讲稿共103张，创作于星期二非极性、疏水氨基酸非极性、疏水氨基酸(非极性非极性R R基氨基酸基氨基酸)：AlaA

24、la Val,Leu,Ile Val,Leu,Ile（脂肪烃支链）；（脂肪烃支链）；MetMet（含硫）；（含硫）；PhePhe，TrpTrp（芳香族）；（芳香族）；ProPro（亚氨基）（亚氨基）;不带电荷的极性不带电荷的极性R R基氨基酸：基氨基酸：Ser,ThrSer,Thr（含羟基）；（含羟基）；Tyr Tyr（芳香族）；（芳香族）；CysCys（含硫）；（含硫）；Gln,AsnGln,Asn（含（含酰氨）酰氨）GlyGly（无旋光异构）；（无旋光异构）；带正电荷的带正电荷的R R基氨基酸基氨基酸 ArgArg（胍基）、（胍基）、HisHis（咪唑基）、（咪唑基）、LysLys（氨基）

25、，氨基），侧链基团在中性（侧链基团在中性（pH=7.0）溶液中解离后带正电荷的氨基酸溶液中解离后带正电荷的氨基酸带负电荷的带负电荷的R R基氨基酸基氨基酸 GluGlu（含（含羧基）、羧基）、AspAsp（含（含羧基），羧基），侧链基团在中性溶液（侧链基团在中性溶液（pH=7.0）中解离）中解离后带负电荷的氨基酸后带负电荷的氨基酸(2)(2)按侧链按侧链R R基的极性基的极性22氨基酸根据氨基酸根据R基的极性性质可分为基的极性性质可分为4类，即类，即（43）、不带电荷的极性、不带电荷的极性R基氨基酸、基氨基酸、（44）和带负电荷的和带负电荷的R基氨基酸基氨基酸。（华南理工。（华南理工2009第

26、26页，讲稿共103张，创作于星期二营养学:必需氨基酸必需氨基酸 非必需氨基酸非必需氨基酸非必需氨基酸非必需氨基酸 半必需氨基酸半必需氨基酸“笨蛋来宿舍晾一晾鞋笨蛋来宿舍晾一晾鞋”1 1、笨苯丙氨酸、笨苯丙氨酸2 2、蛋蛋氨酸也叫甲硫氨酸、蛋蛋氨酸也叫甲硫氨酸3 3、来赖氨酸、来赖氨酸4 4、宿苏氨酸、宿苏氨酸5 5、舍色氨酸、舍色氨酸6 6、晾亮氨酸、晾亮氨酸7 7、一晾异亮氨酸、一晾异亮氨酸8 8、鞋缬氨酸、鞋缬氨酸八种八种必需氨基酸必需氨基酸人体合成人体合成精氨酸精氨酸、组氨酸组氨酸的能力不足于满足自身的需要，的能力不足于满足自身的需要，需要从食物中摄取一部分，称之为半必需氨基酸。需要从

27、食物中摄取一部分，称之为半必需氨基酸。第27页，讲稿共103张，创作于星期二二十种常见蛋白质氨基酸的分类二十种常见蛋白质氨基酸的分类据据R基团化学基团化学结构分类结构分类 脂肪族脂肪族A A（中性、含羟基或巯基、酸性、碱性）（中性、含羟基或巯基、酸性、碱性）芳香族芳香族A(PheA(Phe、TyrTyr、Trp)Trp)杂环杂环(His(His、Pro)Pro)据据R基团基团极性分类极性分类极性极性R基团基团AA非极性非极性R基团基团AA（种）（种）不带电荷不带电荷（种）（种）带电荷：正电荷带电荷：正电荷（种）负电荷（种）（种）负电荷（种）营养学营养学:必需氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸非必需氨

28、基酸半必需氨基酸半必需氨基酸第28页，讲稿共103张，创作于星期二 在在少少数数蛋蛋白白质质中中分分离离出出一一些些不不常常见见的的氨氨基基酸酸，通通常常称称为为非非标标准准(non-standard)(non-standard)氨氨基基酸酸(稀有氨基酸)。这这些些氨氨基基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。重重要要的的有有4-4-羟羟基基脯脯氨氨酸酸、5-5-羟羟基基赖赖氨氨酸酸（在在胶胶原原和和弹弹性性蛋蛋白白中中含含量量较较多多）、N-N-甲甲基基赖赖氨氨酸酸（肌肌球球蛋蛋白白）和和3,5-3,5-二二碘碘酪酪氨酸氨酸(甲状腺素甲状腺素)等。等。（二）

29、不常见的蛋白质氨基酸（二）不常见的蛋白质氨基酸 P128P128第29页，讲稿共103张，创作于星期二(三三)、天然的天然的非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸如瓜氨酸和鸟氨酸是合成精氨酸的中间产物；如瓜氨酸和鸟氨酸是合成精氨酸的中间产物；-丙氨酸是遍多酸（泛酸，辅酶丙氨酸是遍多酸（泛酸，辅酶A A前体）前体）的前体；的前体；-氨基丁酸，由氨基丁酸，由GluGlu脱羧形成，是传递神经冲动的化学介质脱羧形成，是传递神经冲动的化学介质自然界中还有自然界中还有150150多种不参与构成蛋白质的氨基酸。它们大多是基本氨基酸的衍生物，但也多种不参与构成蛋白质的氨基酸。它们大多是基本氨基酸的衍生物，但也有些有些是

30、是D-D-氨基酸或氨基酸或、-氨基酸。氨基酸。第30页，讲稿共103张，创作于星期二一一 氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子二二 天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类 常见的常见的常见的常见的蛋白质氨基酸蛋白质氨基酸蛋白质氨基酸蛋白质氨基酸：20202020种种种种 不常见的蛋白质氨基酸不常见的蛋白质氨基酸不常见的蛋白质氨基酸不常见的蛋白质氨基酸 非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸第31页，讲稿共103张，创作于星期二一一一一 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子二二二二 天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类天然氨基酸

31、的分类天然氨基酸的分类三三 氨基酸的酸碱化学氨基酸的酸碱化学是蛋白质很多性质的基础，也是氨基酸分析是蛋白质很多性质的基础，也是氨基酸分析分离工作的基础分离工作的基础第32页，讲稿共103张，创作于星期二一一一一 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子二二二二 天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类三三 氨基酸的酸碱化学氨基酸的酸碱化学氨基酸的氨基酸的氨基酸的氨基酸的解离解离解离解离氨基酸的氨基酸的氨基酸的氨基酸的等电点等电点等电点等电点氨基酸的氨基酸的甲醛滴定甲醛滴定第33页，讲稿共103张，创作于星期二（一）、氨基酸

32、的兼性离子形式（一）、氨基酸的兼性离子形式 多数多数氨基酸在晶体或水溶液中通常以兼性离子氨基酸在晶体或水溶液中通常以兼性离子(dipolar ion)(dipolar ion)形式存在。同一个氨基酸分子上形式存在。同一个氨基酸分子上可以即有正电荷又有负电荷。可以即有正电荷又有负电荷。三、氨基酸的酸碱化学化学 P130P130第34页，讲稿共103张，创作于星期二Brnsted-LowryBrnsted-Lowry的酸碱理论，即广的酸碱理论，即广义酸碱理论。义酸碱理论。酸是质子酸是质子(H(H)供体，碱供体，碱是质子的受体。酸碱的相互关系如下：是质子的受体。酸碱的相互关系如下：HA AHA A-

33、+H +H+酸酸碱碱质子质子 （二）氨基酸的解离（二）氨基酸的解离第35页，讲稿共103张，创作于星期二As a baseAs a base（proton acceptorproton acceptor）：）：As an acidAs an acid（proton donorproton donor）：）：氨基酸在水中的兼性离子形式既能像酸一样放出氨基酸在水中的兼性离子形式既能像酸一样放出质子，也能像碱一样接受质子，氨基酸具有酸碱质子，也能像碱一样接受质子，氨基酸具有酸碱性质，是一类性质，是一类两性电解质两性电解质。第36页，讲稿共103张，创作于星期二完全质子化的氨基酸可以看成是多元酸，完全

34、质子化的氨基酸可以看成是多元酸，完全质子化的氨基酸可以看成是多元酸，完全质子化的氨基酸可以看成是多元酸，侧链不能解离的中性氨基酸可看侧链不能解离的中性氨基酸可看侧链不能解离的中性氨基酸可看侧链不能解离的中性氨基酸可看作是二元酸，现以甘氨酸为例说明侧链不能解离的中性氨基酸的解离情况。作是二元酸，现以甘氨酸为例说明侧链不能解离的中性氨基酸的解离情况。作是二元酸，现以甘氨酸为例说明侧链不能解离的中性氨基酸的解离情况。作是二元酸，现以甘氨酸为例说明侧链不能解离的中性氨基酸的解离情况。它分步解离如下：它分步解离如下：它分步解离如下：它分步解离如下：（A+）（A0）（A0）（A-）A+A0A0A-K Ka

35、1a1K Ka2a2K Ka1a1K Ka2a2如何了解氨基酸的解离情况?Ka反映的是电解质在水溶液中电离成离子趋势的大小反映的是电解质在水溶液中电离成离子趋势的大小第37页，讲稿共103张，创作于星期二甘甘氨氨酸酸滴滴定定曲曲线线如何如何确定确定解离常数解离常数KaKa（P P Ka）的大小）的大小?酸碱滴定K Ka1a1K Ka2a2A+A0K Ka1a1A0A-K Ka2a2第38页，讲稿共103张，创作于星期二第39页，讲稿共103张，创作于星期二原因：原因：邻近的NH3基的正电荷对COOH的质子(H)产生静电排斥因而增强了COOH基释放质子的趋势甘氨酸中的COOH基(pK12.34)

36、的酸性要比相应的醋酸(pK4.76)强200多倍？第40页，讲稿共103张，创作于星期二根据根据 Henderson-HasselbalchHenderson-Hasselbalch (H-H)(H-H)公式公式pH=pKa+质子受体质子供体lg根据所给pKapKa1 1 和和pKapKa2 2的数据可以的数据可以计算任一计算任一pHpH条条件下一种氨基酸各种离子的比例件下一种氨基酸各种离子的比例P132书页第2、3、6、题含一氨基一羧基和不解离R基的氨基酸都具有类似甘氨酸的滴定曲线。这类氨基酸的pK1 值的范围为2.03.0，pK2为9.010.0n南京理工2010第41页，讲稿共103张，

37、创作于星期二谷氨酸对于侧链能发生解离的氨基酸，相当于三元酸，有三个pK值，因此滴定曲线比较复杂。第42页，讲稿共103张，创作于星期二His的滴定曲线的滴定曲线第43页，讲稿共103张，创作于星期二第44页，讲稿共103张，创作于星期二为什么为什么组氨酸组氨酸在生理在生理pHpH条件下具有条件下具有缓冲缓冲能力？能力？溶液在生理溶液在生理pHpH范围内发生较小的变动，范围内发生较小的变动，组氨酸能够接受或释放较多的质子组氨酸能够接受或释放较多的质子His的滴的滴定曲线定曲线第45页，讲稿共103张，创作于星期二写出写出丝氨酸、组氨酸、赖氨酸丝氨酸、组氨酸、赖氨酸、色氨酸色氨酸的的三字母三字母三

38、字母三字母符号、结构式符号、结构式符号、结构式符号、结构式 常见的芳香族氨基酸有常见的芳香族氨基酸有 （）、（）和苯丙氨酸。和苯丙氨酸。常见的杂环族氨基酸有常见的杂环族氨基酸有 （）和和 （）。）。含硫的基本氨基酸含硫的基本氨基酸（）和和 （）时间：时间：5 5分钟分钟记得写上记得写上姓名、学号、班级！姓名、学号、班级！第46页，讲稿共103张，创作于星期二氨基酸在强酸性溶液中氨基酸在强酸性溶液中以以正离子正离子存在。存在。在强碱性溶液中以在强碱性溶液中以负负离子离子存在。存在。两性离子存在。两性离子存在。不同不同pHpH时氨基酸以不同的离子化形式存在：时氨基酸以不同的离子化形式存在：（三）（

39、三）氨基酸等电点氨基酸等电点(isoelectric point,p(isoelectric point,pI I)P133-135P133-135第47页，讲稿共103张，创作于星期二pH=pI 净电荷净电荷=0 pH pI净电荷为负净电荷为负CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3+H+OH-+H+OH-(pK1)(pK2)氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸的的的的等等等等电电电电点点点点(isoelectric(isoelectric pointpoint，p pI I)：在在某某一一特特定定的的pH时时，氨氨基基酸酸主主要要以以兼兼性性离离子子形形式式存存在在，正正电电荷荷与与

40、负负电电荷荷数数相相等等，净净电电荷荷为为零零，这这时时氨氨基基酸酸所所处处溶溶液液的的pH值值称称为为该该氨氨基基酸酸的的等等电电点点。在在pI时时，在在电电场场中中，既既不不向向正正极极移移动动，也也不不向向负负极极移移动动，氨氨基基酸酸的的导导电率最低，电率最低，溶解度最小溶解度最小，容易发生沉淀。，容易发生沉淀。(暨暨南大学南大学2010)第48页，讲稿共103张，创作于星期二一氨基一羧基一氨基一羧基氨基酸氨基酸的等电点计算：的等电点计算：对侧链对侧链R R基不解离的中性氨基酸来说，其等电点是它的羧基解离的基不解离的中性氨基酸来说，其等电点是它的羧基解离的p pK Kll和氨基解离的和

41、氨基解离的p pK K22的算术平均值。的算术平均值。+-第49页，讲稿共103张，创作于星期二K1=Gly H+Gly+K2=Gly-H+GlypIpI时，时，Gly+=Gly-Gly H+K1=Gly K2H+H+2=K1K2pH=（pK1+pK2）/2pI=（pK1+pK2）/2pI =（2.34+9.60）/2=5.97Gly一氨基一羧基一氨基一羧基氨基酸氨基酸的等电点计算：的等电点计算：对侧链对侧链R基不解离的中性氨基酸来说，其等电点是它的羧基解离的基不解离的中性氨基酸来说，其等电点是它的羧基解离的pKl和氨基解离和氨基解离的的pK2的算术平均值。的算术平均值。原课件第50页，讲稿共

42、103张，创作于星期二酸性氨基酸，以酸性氨基酸，以AspAsp为例：为例：n n对于侧链对于侧链对于侧链对于侧链R R R R基可解离的氨基酸，只要依次写出它从酸性至中性至基可解离的氨基酸，只要依次写出它从酸性至中性至基可解离的氨基酸，只要依次写出它从酸性至中性至基可解离的氨基酸，只要依次写出它从酸性至中性至碱性解离过程的各种离子形式，取兼性离子两侧的碱性解离过程的各种离子形式，取兼性离子两侧的碱性解离过程的各种离子形式，取兼性离子两侧的碱性解离过程的各种离子形式，取兼性离子两侧的p p p pK K K K值的平均值的平均值的平均值的平均值即为该氨基酸的值即为该氨基酸的值即为该氨基酸的值即为

43、该氨基酸的pIpIpIpI值。值。(P134)(P134)(P134)(P134)第51页，讲稿共103张，创作于星期二碱性氨基酸，以碱性氨基酸，以LysLys为例：为例：（杭州（杭州师师大大2009）第52页，讲稿共103张，创作于星期二一氨基一羧基一氨基一羧基AA的等电点的等电点计算：计算：pI=2pKa1+pKa2一氨基二羧基一氨基二羧基AA的等电点的等电点计算：计算：pI=2pKa1+pKa2而二氨基一羧基而二氨基一羧基AA的等电的等电点计算：点计算：pI=2pKa2+pKa3总结总结等等等等电电电电点点点点(isoelectric(isoelectric(isoelectric(is

44、oelectric pointpointpointpoint，p p p pI I I I)：在在某某一一特特定定的的pHpH时时，氨氨基基酸酸主主要要以以兼兼性性离离子子形形式式存存在在，正正电电荷荷与与负负电电荷荷数数相相等等，净净电电荷荷为为零零，这这时时氨氨基基酸酸所所处处溶溶液液的的pHpH值值称称为为该该氨氨基基酸酸的的等等电电点点。在在p pI I时时，在在直直流流电电场场中中，既既不不向向正正极极移移动动，也也不不向向负负极极移移动动，氨氨基基酸酸的的导导电电率率最最低低，溶溶解解度度最最小小，容易发生沉淀。容易发生沉淀。等等电电点点的的计计算算第53页，讲稿共103张，创作于

45、星期二n n在等电点时，氨基酸所带的静电荷为零，在电场中既不向阴在等电点时，氨基酸所带的静电荷为零，在电场中既不向阴在等电点时，氨基酸所带的静电荷为零，在电场中既不向阴在等电点时，氨基酸所带的静电荷为零，在电场中既不向阴极移动，也不向阳极移动极移动，也不向阳极移动极移动，也不向阳极移动极移动，也不向阳极移动n n在等电点以上的任何在等电点以上的任何在等电点以上的任何在等电点以上的任何pHpHpHpH值，氨基酸带净负电荷，并因此在电场值，氨基酸带净负电荷，并因此在电场值，氨基酸带净负电荷，并因此在电场值，氨基酸带净负电荷，并因此在电场中向正极移动。中向正极移动。中向正极移动。中向正极移动。n n

46、在低于等电点的任一在低于等电点的任一在低于等电点的任一在低于等电点的任一pHpHpHpH值，氨基酸带有净正电荷，在电场中值，氨基酸带有净正电荷，在电场中值，氨基酸带有净正电荷，在电场中值，氨基酸带有净正电荷，在电场中向负极移动。向负极移动。向负极移动。向负极移动。n n在一定在一定在一定在一定pHpHpHpH值范围内，氨基酸溶液的值范围内，氨基酸溶液的值范围内，氨基酸溶液的值范围内，氨基酸溶液的pHpHpHpH值离等电点越远，氨基酸所值离等电点越远，氨基酸所值离等电点越远，氨基酸所值离等电点越远，氨基酸所携带的净电荷越大。携带的净电荷越大。携带的净电荷越大。携带的净电荷越大。注意注意:这一说法

47、也适合于这一说法也适合于蛋白质蛋白质和和多肽多肽当溶液的当溶液的pHpHP134第54页，讲稿共103张，创作于星期二n n氨基酸不可直接用酸、碱滴定进行定量测定，因为滴定终点的氨基酸不可直接用酸、碱滴定进行定量测定，因为滴定终点的氨基酸不可直接用酸、碱滴定进行定量测定，因为滴定终点的氨基酸不可直接用酸、碱滴定进行定量测定，因为滴定终点的pH pH pH pH 过高（过高（过高（过高（11-1311-1311-1311-13）或过低（）或过低（）或过低（）或过低（1-21-21-21-2），无适当的指示剂。），无适当的指示剂。），无适当的指示剂。），无适当的指示剂。在氨基酸溶液中加入过量的在氨

48、基酸溶液中加入过量的在氨基酸溶液中加入过量的在氨基酸溶液中加入过量的甲醛甲醛甲醛甲醛，甲醛能迅速与氨基，甲醛能迅速与氨基，甲醛能迅速与氨基，甲醛能迅速与氨基酸的氨基结合，生成羟甲基化合物，使上述平衡右移，促使一酸的氨基结合，生成羟甲基化合物，使上述平衡右移，促使一酸的氨基结合，生成羟甲基化合物，使上述平衡右移，促使一酸的氨基结合，生成羟甲基化合物，使上述平衡右移，促使一NH3NH3NH3NH3，释，释，释，释放放放放H+H+H+H+，使溶液的酸度增加，用标准氢氧化钠溶液滴定，滴定终点移至酚酞的，使溶液的酸度增加，用标准氢氧化钠溶液滴定，滴定终点移至酚酞的，使溶液的酸度增加，用标准氢氧化钠溶液滴

49、定，滴定终点移至酚酞的，使溶液的酸度增加，用标准氢氧化钠溶液滴定，滴定终点移至酚酞的变色域内变色域内变色域内变色域内(pH9.0(pH9.0(pH9.0(pH9.0左右左右左右左右)。因此，可用酚酞作指示剂，。因此，可用酚酞作指示剂，。因此，可用酚酞作指示剂，。因此，可用酚酞作指示剂，从消耗的碱量可以从消耗的碱量可以从消耗的碱量可以从消耗的碱量可以计算出氨基酸的含量。计算出氨基酸的含量。计算出氨基酸的含量。计算出氨基酸的含量。(四）氨基酸的甲醛滴定四）氨基酸的甲醛滴定 (formal titration)(formal titration)P135P135氨基酸的甲醛滴定是氨基酸测定的一种常用

50、的方法氨基酸的甲醛滴定是氨基酸测定的一种常用的方法第55页，讲稿共103张，创作于星期二一一一一 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子二二二二 天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类三三 氨基酸的酸碱化学氨基酸的酸碱化学氨基酸的氨基酸的氨基酸的氨基酸的解离解离氨基酸的氨基酸的等电点等电点氨基酸的氨基酸的甲醛滴定甲醛滴定第56页，讲稿共103张，创作于星期二一一一一 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子二二二二 天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类天然氨基