第三章氨基酸

1、第三章第三章 氨基酸氨基酸一、氨基酸的结构一、氨基酸的结构 共同特点： 1.除脯氨酸外，在-c上皆有一个氨基； 2. 均为l-氨基酸； 3. 除甘氨酸外，均有手性碳。二、二、 氨基酸的分类氨基酸的分类修饰的氨基酸 (modified amino acids)三、氨基酸的一般物理性质三、氨基酸的一般物理性质 能结晶，晶形多种多样； 熔点高(200)； 味道各异； 除甘氨酸外，均有旋光性，蛋白质中的氨 基酸均为l型，细菌中有d型氨基酸； 在近紫外光区(220nm-300nm)，只有tyr、 phe和trp三种氨基酸有光吸收能力，最大 吸收值在280nm左右；四、氨基酸的两性解离四、氨基酸的两性解离

2、酸性氨基酸的滴定曲线碱性氨基酸的滴定曲线 glu是酸性氨基酸,其解离形式为: 等电点时,glu主要以两性离子(glu)存在, glu+和 glu-很小，且相等， glu2-的量可忽略不计。 故: pi=（pk1+ pkr）/2 =（2.19+4.25)/2 = 3.22 lys是碱性氨基酸，其解离情况是： 依理可推得 pi=（pk2+ pkr）/2 =（8.95+10.53）/2 = 9.74 handerson-hasselbalch公式： 质子受体 ph=pk+ lg 质子供体 氨基酸的甲醛滴定 由于甲醛能与氨基酸中的-nh2 作用形成-nhch2oh、-n(ch2oh)2 等羟甲基衍生物

3、，使氨基酸向解离出h 的方向移动，表现为酸性增强，碱性减弱（约23个ph单位）。五、氨基酸的化学反应五、氨基酸的化学反应 1. 与茚三酮的反应 用纸层析、柱层析等方法把各种氨基酸分离后，利用茚三酮可以对各种氨基酸进行定性定量测定。2.氨基酸的氨基的反应 亚硝酸反应该方法的应用：a.是van slyke法定量测定氨基酸含量的方法之一；b. 可用于测定蛋白质的水解程度；（2）与酰化试剂反应 氨基酸的氨基与酰化试剂作用生成酰胺衍生物。 酰化试剂在多肽和蛋白质的人工合成中用于对nh2的保护。 （3） 烃基化反应 在弱碱条件下，烃基试剂发生亲核反应，取代了-nh2的一个h。 dnfb能与蛋白质或多肽的n

4、-末端自由氨基 (-nh2)反应，水解后能得到与dnp相连的末端氨基酸。结合薄层层析，可用于n-末端氨基酸的定性鉴定。该反应又称为sanger反应。 该反应是多肽的氨基酸自动测序的基础，又称edman反应。氨基酸与苯异硫氰酸酯的反应 3. -羧基的反应 4. 氨基和羧基共同参与的反应 5. r基参加的反应 （1） 酪氨酸的酚基和组氨酸的咪唑基: pauly反应 （2） 半胱氨酸的巯基： a 和碘乙酸反应 b 和各种金属形成络合物； c 和ellman试剂反应，用于-sh的定量测定； d 巯基的氧化 （3） 胱氨酸的二硫键： 能被氧化剂(如过甲酸)及还原剂(如巯 基乙醇、二硫苏糖醇dtt)打开。

5、六、氨基酸的分析和分离六、氨基酸的分析和分离 氨基酸分析、分离的基本方法是各种层析技术，包括柱层析、纸层析和薄层层析， 都是基于氨基酸的酸碱性或极性的不同达到分离的目的的。 各种分配层析技术的共同之处是都有两相：固定相和流动相，两相互不相溶或溶解度很小。各种氨基酸在两相中有各自特定的分配系数，彼此因各不相同而在层析过程中得以彼此分开，实现分离和分析的目的。差别越大越容易分开。 分配层析： 1. 待分离的样品中的各组分彼此的分配系数不同， 这是先决条件； 2. 分配系数大的组分沿流动相移动的速度比分配系数小的组分快； 分配系数kd 有效分配系数keffc流动相c固定相c流动相v流动相c固定相v固

6、定相层析技术固定相流动相备注分配柱层析层析柱中的填充物(如硅胶、纤维素)上吸附的水又称洗脱剂，为与水不互溶或微溶的有机溶剂依靠物质在两相中的分配系数不同而得以彼此分开纸层析支持物(滤纸)上吸附的水又称展开剂，为与水不互溶或微溶的有机溶剂薄层层析硅胶、氧化铝同纸层析若固定相上吸附有水，属分配层析；若无水，则属于吸附层析柱层析纸层析薄层层析柱层析示意图 离子交换层析 以人工合成的高分子化合物(如苯乙烯苯二乙烯树脂)做支持物，其上交联着可交换的阳离子或阴离子。阳离子交换树脂(含酸性基团），如： -so3h (强酸型) 可解离出h+，溶液中的阳离 -cooh (弱酸型) 子与其交换而结合在树脂上 阴离

7、子交换树脂(含碱性基团），如： -n(ch3)3oh (强碱性) 可解离出oh,溶液中的阴离子 -nh3oh (弱碱性) 能与其交换而结合在树脂上 分离氨基酸混合物常用强酸型阳离子交换树脂： 用碱处理交换柱，树脂变成na+型，调氨基酸混合物至ph2-3，使氨基酸变成阳离子，与na+交换而挂在树脂上。 结合牢固程度取决于： 静电引力 (主) 疏水相互作用 (次) ph3时，静电引力大小： 碱性aa(r2+) 中性aa(r+) 酸性aa(r0) 洗脱顺序： r0 (先) r+ (次) r2+ (后) 同时考虑疏水 作用影响： 疏水性较大的aa 与树脂的作用力 疏水性较小的 aa与树脂的作用力 两种因素综合影响的洗脱顺序: aspthrser glu pro gly ala cys val met ile leu tyr phe lys hisarg氨基酸自动分析仪水解方法操作优点缺点碱法加6mol/lnaoh，密封于小试管，置110水解若干小时能完全水解或不完全 水解, trp不被破坏, 水解液较清亮.