氨基酸与蛋白质

1、 3 第3 氨基酸 上册 P123 本章的重点和难点：按基酸的两性电解质性质、两性解离、等电点，尤其是 氨基酸的极性、非极性、特殊氨基酸的特性、和两羧基一氨基、两氨基一羧集氨 基酸的等电点。 1. 1 氨基酸 （一）蛋白质水解最后成为氨基酸混合物 酸水解 得 19 种 L-AA ，色氨酸破坏。 碱水解 得色氨酸，其余氨基酸消旋破坏。 酶水解 不消旋破坏，但水解不彻底。 （二） a -氨基酸的一般结构 生物体内已发现氨基酸 180种，常见氨基酸 20 种 1. 2 氨基酸的分类： 常见蛋白质氨基酸， 不常见蛋白质氨基酸， 非蛋白氨基酸 （一）常见蛋白质氨基酸， 或称基本氨基酸。 每个氨基酸可用三

2、个字母或单字母 简写表示。按侧链 R 基不同进行分类。 （ 1 ） 1. 按 R 基化学结构分类 脂肪族氨基酸 15 个 . 中性氨基酸 5 个 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 Glycine Alanine Valine Leusine Isoleucine 氨基乙酸 Gly G a -氨基丙酸 Ala a -氨基-B -甲基丁酸 a -氨基-丫 -甲基戊酸 a -氨基-B -甲基戊酸 无旋光 A Val Leu V L Ile I . 含羟基或硫氨基酸 4 个 丝氨酸 苏氨酸 半胱氨酸 甲硫氨酸 Serine a Threonine Cysteine a Methionine -

3、氨基-B -羟基丙酸Ser a -氨基-B -羟基丁酸Thr -氨基-B -基丙酸Cys a -氨基-丫 -甲硫基丁酸 S T C Met 酸性氨基酸及其酰胺 4 个 Aspartic acid Glutamic acid Asparagine Glutamine 天冬氨酸 谷氨酸 天冬酰胺 谷氨酸胺 . 碱性氨基酸 2 个 a -氨基丁二酸 Asp a -氨基戊二酸Glu a -氨基丁二酸一酰胺 a -氨基戊二酸一酰胺 D E Asn Gln 赖氨酸 精氨酸 Lysinea , -二氨基已酸Lys K R Arginine a -氨基-S -胍基戊酸Arg 2. 芳香族氨基酸 3个 苯丙氨酸

4、 Phenylalanine a -氨基-B -苯基内酸 Phe 酪氨酸 Tyrosine a -氨基-B -对羟苯基内酸 Tyr Y 色氨酸 Tryptophan a -氨基-B -吲哚基丙酸 Trp W 3. 杂环族氨基酸 2个 组氨酸 Histidine a -氨基-B -咪唑基丙酸 His H F 脯氨酸Proli ne a -吡咯烷羧酸 Pro P (2) 按R基极性性质分类 1. 非极性R基8个 Ala(A)Val(V) Leu(L) Ile(I) Pro(P) Phe(F)Trp(W) Met(M) 2. 极性不带电R基7个 Gly(G)Ser(S) Thr(T) Cys(C)

5、Tyr(Y) Asn (N)Gl n(Q) 3. 带正电荷R基3个 Lys(K)Arg(R) His(H) 4. 带负电荷R基2个 Asp(D) Glu(E) 另夕卜Asx(B): Asp(D), Asn(N) Glx(Z): Glu(E), Gln(Q) 两个Cys常氧化形成胱氨酸Cystie (二) 不常见蛋白质氨基酸P128 为相应常见氨基酸修饰而来，如：5-羟赖氨酸，4-羟哺氨酸，丫 -羧基谷 氨酸，焦谷氨酸，磷酸丝氨酸，甲状腺素等。 (三) 非蛋白氨基酸P129 1. L型a-氨基酸衍生物P128 2. B、丫或$ -氨基酸 3. D-氨基酸，如D-Glu和D-Ala 常见有：肌氨酸

6、(N-甲基甘氨酸)， B -丙氨酸，丫 -氨基丁酸，瓜氨酸, 鸟氨酸，高半胱氨酸。 1. 3氨基酸的酸碱化学 + -H (质子受体) (一)氨基酸两性解离 + -H AA - (质子供体)+H + Kai = A 0 H +/ A + pH=pK ai+lgA / A + Ka2=A-H +/A pH=pKa2+lgA -/A j 综合pH=pH+lg质子受体/ 质子供体 由此1.由pH值、AOA+或A/A0测pKa 2. pKa为常数，由pH计算A0/A+或A-/A 3. 由质子受体/质子供体可计算pH (1)氨解酸的pKa测定 甘氨酸解离曲线 P131图3-9 1 mol Gly溶于水，溶

7、液pH=6.0 用1 mol NaoH溶液滴定得曲线B,消耗0.5mol时，在pH9.6处有一拐点， 此时A0= A - pH=pK a2 测出 pKa2=9.6 用1 mol Hcl滴定得曲线A,当消耗0.5 mol HCl时得一拐点，pH=pK测 出 pKd=2.34 带有可解离R基的氨基酸相当于三元酸，有三个pKa值，Glu和Lys滴定曲 线见 P132 图 3-10 (二)等电点 氨基酸或其他带电颗粒处于净电荷为零的兼性离子状态时介质的pH 值， 用 pI 表示，又称等电 pH。 对于 Gly ，pI=5.97 ，为曲线 A 和曲线 B 之间的拐点， Gly 为兼性离子， 净电荷为零。

8、 等电点 pH 值计算： pI=1/2(pK a+)+pKa) Gly pI=1/2(2.34+9.60)=5.97 对于 带 可解 离 R 基 的氨 基 酸 如 Asp 的 pKa ， pKa1=2.09 pKa2=3.86 pKa3=9.82 等电点 pI P=1/2( pK a+pKa2)=1/2(2.09+3.86)=2.98 同理推出 Lys pI=9.74 P133表3-3列出20种氨基酸的pKa值和pl可做常数用，其中七个氨基 酸R基有pKa值。 1. 4 氨基酸的光学性质 (一)旋光性 一个无旋光 Gly 17 个含一个不对称碳原子，两个含两个不 对称碳原子 Thr 和 lle ，有四种光学异构体。 胱氨酸分子内部对称有内消旋体，有三种异构体。 比旋光为氨基酸物理常数之一，但随 pH 值变化常见氨基酸比旋光度可 用来鉴别氨基酸， P144