蛋白质的构件氨基酸

蛋白质的构件氨基酸第1页/共22页蛋白质的构件_氨基酸（Aminoacid）蛋白质水解氨基酸结构与分类氨基酸应用第2页/共22页一、蛋白质的水解

蛋白质可以被酸、碱和蛋白酶水解，在水解过程中逐渐降解成分子量越来越小的肽段，直到最后成为氨基酸的混合物。水解过程：蛋白质→多肽→寡肽→二肽→氨基酸根据蛋白质的水解程度可分为∶完全水解部分水解第3页/共22页三种水解方法的优缺点比较∶1、酸水解

6mol/L盐酸或4mol/L硫酸煮沸水解20小时左右，可实现完全水解。优点∶不引起消旋作用，得到的是L-氨基酸。缺点∶色氨酸完全被酸破坏，羟基氨基酸和酰胺被部分破坏。第4页/共22页

2、碱水解

5mol/LNaOH共煮10-20小时，即可完全水解。缺点：在水解过程中，绝大多数氨基酸有不同程度的破坏，并且产生消旋作用，得到的是L-AA与D-AA的混合物。优点：在碱性条件下色氨酸保持稳定，可作为酸水解的补充。第5页/共22页3、酶水解在蛋白酶催化下水解。优点：不产生消旋作用，也不破坏氨基酸。缺点：在一种酶催化下往往水解不彻底,需要几种酶的协同作用才能使蛋白质完全水解，并且酶水解所需时间较长。工业上常用来生产蛋白质不完全水解产物，如：微生物培养基等。常用的蛋白酶有：动物蛋白酶植物蛋白酶微生物蛋白酶第6页/共22页

蛋白质氨基酸

常见氨基酸（20种）天然氨基酸

不常见氨基酸(p19)

非蛋白质氨基酸

1、常见氨基酸(基本氨基酸)的结构通式

COOH

H2N-CH

R

AA的结构特点∶除Pro都是α-AA；除Gly都具有光学活性(有D-

型和L-型两种光学异构体)。

二、氨基酸的结构与分类第7页/共22页氨基酸的构型是以甘油醛或乳酸作为基准相比较而确定的：第8页/共22页2、常见氨基酸的分类及结构20种常见氨基酸有各自的中英文名称，中文缩写，英文三字母缩写符号和单字母缩写符号。中文名称中文缩写英文名称三字母符号单字母符号丙氨酸丙alanineAlaA精氨酸精arginineArgR天冬酰胺

asparagineAsnN天冬氨酸天冬asparticacidAspD半胱氨酸半cysteineCysC谷氨酰胺

glutamineGlnQ谷氨酸谷glutamicacidGluE甘氨酸甘glycineGlyG第9页/共22页中文名称中文缩写英文名称三字母符号单字母符号组氨酸组histidineHisH异亮氨酸异亮isoleucineIleI亮氨酸亮leucineLeuL赖氨酸赖lysineLysK甲硫氨酸（蛋氨酸）蛋methionineMetM苯丙氨酸苯丙phenylalaninePheF脯氨酸脯prolineProP丝氨酸丝serineSerS苏氨酸苏threonineThrT色氨酸色tryptophanTrpW酪氨酸酪tyrosineTyrY缬氨酸缬valineValV第10页/共22页第11页/共22页第12页/共22页3、不常见氨基酸和非蛋白氨基酸

20种由遗传密码编码，参与蛋白质组成的为基本氨基酸（常见氨基酸），蛋白质合成中一些常见氨基酸被修饰衍生形成不常见氨基酸(大多），少数特例（*）。

已发现的氨基酸中大多数不参加蛋白质分子组成，称为非蛋白氨基酸。它们主要参与：细胞的结构物质活性物质的分子组成代谢中间产物第13页/共22页不常见氨基酸第14页/共22页非蛋白质氨基酸第15页/共22页四、氨基酸的应用1、医药卫生领域有些氨基酸除了作为蛋白质的组成成分以外，还具有一些特殊的生理功能，在临床上具有广泛的应用。如支链氨基酸，包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸，主要存在于在骨骼肌中，约占骨骸肌蛋白质必需氨基酸的35％，是体内主要供能的氨基酸。第16页/共22页

由于支链氨基酸主要在骨骸肌中进行分解代谢，当机体受到创伤、严重感染、烧伤等疾病时，体内代谢处于高分解状态，特别是肌肉蛋白质大量分解产生支链氨基酸作为维持机体能量的主要来源而被大量消耗。因此，对类似上述高分解代谢的疾病要在给予高能量的同时，注意支链氨基酸的补充。第17页/共22页

又如，天门冬氨酸在体内亦有着重要的生理功能。天门冬氨酸对细胞有较强的亲合力，特别是对线粒体内的能量代谢、氮代谢起着重要作用。另外在中枢神经系统和脊索某些部位有兴奋神经递质作用，用于治疗肝炎、肝硬化、肝昏迷。它可以延缓氨中毒，改善肝功能并能促进酒精代谢，减少酒精对肝脏的损伤。天门冬氨酸可用于治疗缺铁性贫血。天门冬氨酸还用于洋地黄中毒所引起的心律不齐、心肌炎后遗症、慢性心功能不全及冠心病的辅助治疗。第18页/共22页2、工业上的应用主要有饲料工业和食品工业饲料用氨基酸：主要有甲硫氨酸﹑赖氨酸﹑苏氨酸食品用氨基酸：作为调味品的L-谷氨酸钠（味精）另外，人工合成的甜味剂阿巴斯甜(aspartame)的全球需求量也在逐年增长，阿巴斯甜的学名为天冬氨酰苯丙氨酸甲酯，是以天冬氨酸和苯丙氨酸为原料合成的，可以作为糖尿病人的代用糖。第19页/共22页3、生物分解性聚合物生物分解性安全材料的研究与开发已成为当今材料行业的主要热点之一，并亦已波及到氨基酸工业，其中日本味之素公司已经工业化生产多聚赖氨酸（为多个赖氨酸聚合物）。多聚赖氨酸安全且具生物分解性质，可用于食品包装与贮存。另外，还可以用作吸水性聚合物材料。近年开发成功的生物分解性聚氨基酸聚合物还有多聚天冬氨酸。美国Donlar公司已工业生产农用多聚天冬氨酸；Bayer和Rohm&Haas公司等则在研究将其用于洗涤剂和水处理剂。第20页/共22页4、化妆品领域

化妆品领域需要安全性高、刺激性小的材料。以氨