蛋白质的构件-氨基酸课件

第3章氨基酸一、氨基酸是蛋白质的构件分子（一）蛋白质的水解

1.酸水解：常用6mol/LHCl回流20h，水解完全，不引起消旋，但色氨酸破坏，羟基氨基酸部分水解，酰胺键水解。

2.碱水解：水解完全，会引起消旋，但色氨酸不破坏。3.酶水解：水解不完全，不引起消旋，色氨酸不破坏，主要用于蛋白质的部分水解。20种氨基酸的发现年代表天冬酰氨1806Vauquelin天门冬芽甘氨酸1820Braconnot明胶亮氨酸1820Braconnot羊毛、肌肉酪氨酸1849Bopp奶酪丝氨酸1865Cramer蚕丝谷氨酸1866Ritthausen面筋天冬氨酸1868Ritthausen蚕豆苯丙氨酸1881Schultze羽扇豆芽丙氨酸1881Weyl丝心蛋白

赖氨酸1889Drechsel珊瑚精氨酸1895Hedin牛角组氨酸1896Kossel,Hedin奶酪胱氨酸1899Morner牛角缬氨酸1901Fischer奶酪脯氨酸1901Fischer奶酪色氨酸1901Hopkins奶酪异亮氨酸1904Erhlich纤维蛋白甲硫氨酸1922Mueller奶酪苏氨酸1935McCoyetal奶酪二、氨基酸的分类(一)

常见的蛋白质氨基酸

1.常见的蛋白质氨基酸共二十种。2.按化学结构分为脂肪族、芳香族和杂环族三类。这种分类方法对于研究氨基酸的合成与分解有重要意义。

3.按R-基的极性分为非极性R-基氨基酸、不带电荷的极性R-基氨基酸、带正电荷的极性R-基氨基酸、带负电荷的极性R-基氨基酸四类。这种分类方法对于研究氨基酸在蛋白质空间结构中的作用，和对于氨基酸的分离纯化均有重要意义。

4.也可将氨基酸分为非极性脂肪族R-基氨基酸、非极性芳香族R-基氨基酸、不带电荷的极性R-基氨基酸、带正电荷的极性R-基氨基酸、带负电荷的极性R-基氨基酸五类。要熟悉氨基酸的结构特点、分类和符号。(二)

不常见的蛋白质氨基酸5-羟赖氨酸4-羟脯氨酸甲状腺素3-甲基组氨酸ε-N-甲基赖氨酸ε-N，N，N-三甲基赖氨酸α-氨基己二酸γ-羧基谷氨酸焦谷氨酸磷酸丝氨酸磷酸苏氨酸磷酸酪丝氨酸N-甲基精氨酸N-乙酰赖氨酸三、氨基酸的酸碱化学（一）氨基酸的兼性离子形式氨基酸在晶体状态和水溶液中均以兼性离子形式存在。因此,氨基酸有很高的熔点。（二）氨基酸的解离(四)氨基酸的甲醛滴定滴定终点由12左右降到9左右，可以用酚酞为指示剂，用标准氢氧化钠滴定。四、氨基酸的化学反应(一)α-氨基参加的反应1.与亚硝酸的反应测量氮气的体积可计算氨基酸的含量。2.与酰化试剂的反应可用于氨基的保护。3.烃基化反应可用于测定多肽链的氮末端氨基酸。4.形成西佛碱的反应为转氨基反应的中间步骤。5.脱氨基反应为氨基酸分解反应的重要中间步骤。

(三)α-氨基和α-羧基共同参加的反应1.

与茚三酮的反应常用于氨基酸的定性或定量检测。2.成肽反应N-乙酰马来酰亚胺半胱氨酸胱氨酸碘乙酸丙烯腈5，5′-二硫双（2-硝基苯酸）巯基阴离子对羟基汞苯酸赖氨酸希夫碱五、氨基酸的光学活性和光谱性质1.氨基酸的光学活性和立体化学：氨基酸的不对称碳原子可用D-或L-表示，其比旋值可用于氨基酸的鉴别。氨基酸的1HNMR谱3.氨基酸的核磁共振（NMR）在外加磁场的作用下，原子核的自旋方向达到一致，可以和一定频率的外加磁场共振而形成吸收峰，同一种原子核在分子中的位置不同，因其外围的电子云对核的屏蔽作用引起的吸收峰位置移动（化学位移）也不同，由吸收峰的位置可以推断原子处于哪一个基团，在1HNMR谱中，当相邻基团上有n个质子时，该基团的质子吸收峰将分裂成n+1个峰。aabbcc六、氨基酸混合物的分析分离(一)分配层析法的一般原理分配系数=物质在流动相中的总量/物质在固定相中的总量逆流分溶符合二项式的展开式，但对于纸层析和柱层析来说，有关的计算无实际意义。(二)分配柱层析可以同检测器、记录仪、馏分收集器、输液泵构成层析系统。(三)纸层析Rf主要与R基的极性有关，溶剂的pH可影响R基的极性，氨基酸与滤纸的吸附作用也影响Rf。(四)薄层层析速度快，硅胶等支持物可以使用较强烈的显色方法。（五）离子交换层析离子交换树脂的结构如图所示，功能基团种类较多。氨基酸的离子交换分离原理若pI−pH>0，两性离子带净正电荷，若pI−pH<0，两性离子带净负电荷，差值越大，所带的净电荷越多。氨基酸的分离过程用氨基酸自动分析仪分析氨基酸混合物的洗脱曲线（阳离子交换剂）。（六）气液层析(七)高效液相层析HPLC分析氨基酸混合物的洗脱曲线

基本要求1.掌握氨基酸的一般结构和氨基酸的分类；2.掌握氨基酸的酸碱性质和等电点的计算方法；3.熟悉氨基酸的常见化学反应的应用价值；4.