氨基酸結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

氨基酸結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1頁/共69頁生物化學(xué)氨基酸結(jié)構(gòu)與性質(zhì)蛋白質(zhì)化學(xué)之一第2頁/共69頁蛋白質(zhì)化學(xué)【目的與要求】§1.1蛋白質(zhì)通論§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第3頁/共69頁蛋白質(zhì)化學(xué)了解蛋白質(zhì)對生物體的重要意義。了解蛋白質(zhì)的分類，掌握蛋白質(zhì)元素組成特點。掌握蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單體：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，從各氨基酸的結(jié)構(gòu)特點上理解氨基酸的分類。掌握氨基酸的理化性質(zhì)，重點掌握兩性電離與等電點含義、茚三酮反應(yīng)及其應(yīng)用?！材康呐c要求〕第4頁/共69頁蛋白質(zhì)化學(xué)5.掌握蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的概念；了解蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定方法與思路，學(xué)會分析簡單多肽的氨基酸順序。6.理解并掌握蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的概念；二級結(jié)構(gòu)的基本類型：α-螺旋及β-折疊的結(jié)構(gòu)特點；了解幾種常見纖維狀蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性；了解超二級結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)域的概念。7.了解蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)的概念及穩(wěn)定素。第5頁/共69頁蛋白質(zhì)化學(xué)8.充分理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；從核糖核酸酶的變性與復(fù)性實驗理解一級結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以細(xì)胞色素C等為例充分理解一級結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)生物學(xué)功能的關(guān)系；從血紅蛋白與肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)特性理解蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能的關(guān)系。9.掌握蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)：膠體性質(zhì)、兩性電離與等電點、沉淀作用、變性作用以及這些性質(zhì)的生理意義及實踐意義。10.了解蛋白質(zhì)分離提純的常用方法及基本原理。第6頁/共69頁§1.1蛋白質(zhì)通論一.蛋白質(zhì)的生物學(xué)意義(一)蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)

生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)是除水以外，機體組織中最多的組分，占人體干重的45%，占細(xì)菌干重的50～70%。Soybean,wheat.第7頁/共69頁早在1878年，思格斯就在《反杜林論》中指出：“生命是蛋白體的存在方式，這種存在方式本質(zhì)上就在于這些蛋白體的化學(xué)組成部分的不斷的自我更新?！?/p>

蛋白體是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)；生命是物質(zhì)運動的特殊形式，是蛋白體的存在方式；這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白體與其外部自然界不斷的新陳代謝?，F(xiàn)代生物化學(xué)的實踐完全證實并發(fā)展了恩格斯的論斷。第8頁/共69頁§1.1蛋白質(zhì)通論(二)蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能1.作為生物催化劑：在體內(nèi)催化各種物質(zhì)代謝反應(yīng)的酶幾乎都是蛋白質(zhì)。(生物固氮，27℃1億噸/年。工業(yè)，500℃，幾百大氣壓。）2.調(diào)節(jié)代謝反應(yīng)：一些激素是蛋白質(zhì)或肽，如胰島素、生長素。3.運輸載體：如紅細(xì)胞中運輸O2、CO2要靠Hb(Hemoglobin血紅蛋白)、運輸脂類物質(zhì)的是載脂蛋白、運鐵蛋白等轉(zhuǎn)運蛋白或叫載體蛋白。4.參與機體的運動：如心跳、胃腸蠕動等，依靠與肌肉收縮有關(guān)的蛋白質(zhì)來實現(xiàn)，如肌球蛋白、肌動蛋白。第9頁/共69頁§1.1蛋白質(zhì)通論5.參與機體的防御：

機體抵抗外來侵害的防御機能，靠抗體，抗體也稱免疫球蛋白，是蛋白質(zhì)。6.接受傳遞信息：如口腔中的味覺蛋白、視網(wǎng)膜中的視覺蛋白。7.調(diào)節(jié)或控制細(xì)胞的生長、分化、遺傳信息的表達(dá)。8.其它：如雞蛋清蛋白、牛奶中的酪蛋白是營養(yǎng)和儲存蛋白；膠原蛋白、纖維蛋白等屬于結(jié)構(gòu)蛋白。還有甜味蛋白、毒素蛋白等都具有特異的生物學(xué)功能。

所以，我們不難理解，為什么說沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。(二)蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能第10頁/共69頁§1.1蛋白質(zhì)通論二、蛋白質(zhì)的分類1.根據(jù)分子形狀分：球狀蛋白質(zhì)、纖維狀蛋白質(zhì)2.根據(jù)功能分：活性蛋白質(zhì)、結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)。3.根據(jù)組成分：（1）簡單蛋白質(zhì)：清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、組蛋白、精蛋白、硬蛋白。（2）結(jié)合蛋白質(zhì)：色素蛋白、金屬蛋白、磷蛋白、核蛋白、脂蛋白、糖蛋白。4.根據(jù)營養(yǎng)價值分：完全蛋白質(zhì)、不完全蛋白質(zhì)。第11頁/共69頁蛋白質(zhì)分子的大小與分子量

蛋白質(zhì)是分子量很大的生物分子。對任一種給定的蛋白質(zhì)來說，它的所有分子在氨基酸的組成和順序以及肽鏈的長度方面都應(yīng)該是相同的。蛋白質(zhì)分子量的上下限是人為規(guī)定的。蛋白質(zhì)的分子量（MW,molecularweight）:6000-106道爾頓（dalton）。第12頁/共69頁道爾頓（Dalton）分子量常用單位(D)，就是將分子中所有原子按個數(shù)求原子量的代數(shù)和。蛋白質(zhì)是大分子，所以常用kDa（千道爾頓）來表示。原子質(zhì)量單位（amu或u）有時稱統(tǒng)一原子質(zhì)量單位，或道而頓（Dalton，Da，D）是用來衡量原子或分子質(zhì)量的單位，它被定義為碳12原子質(zhì)量的1/12道爾頓就是原子質(zhì)量單位，在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和蛋白組學(xué)中經(jīng)常用D或KD，定義為碳12原子質(zhì)量的1/12，1D＝1/Ng，N為阿弗加德羅常數(shù)，其實最開始道爾頓計算出的原子量是我們現(xiàn)在用的當(dāng)量.分子量是沒有單位的，它是相對分子質(zhì)量,比值是固定的，用原子量算出來的氯化鈉的分子量是58.5道爾頓

氯化鈉的分子量是58.5，這個也可稱作為式量

氯化鈉摩爾質(zhì)量就為58.5g/mol第13頁/共69頁蛋白質(zhì)分子的大小與分子量寡聚蛋白（oligomericprotein）:由兩個或更多個蛋白質(zhì)亞基(多肽鏈)通過非共價鍵結(jié)合而成的蛋白質(zhì)。如煙草花葉病毒由許多亞基和核糖核酸組成的超分子復(fù)合物，MW為4x107(四千萬)。第14頁/共69頁蛋白質(zhì)分子的大小與分子量

對于簡單蛋白質(zhì)來說，用其MW除以110即可得氨基酸殘基的數(shù)目。(必須記住）蛋白質(zhì)中20種氨基酸的平均分子量為138，在多數(shù)蛋白質(zhì)中較小的氨基酸占優(yōu)勢，分子量接近128，形成肽鍵時失去1分子水(18),故氨基酸的平均MW為110。第15頁/共69頁§1.1蛋白質(zhì)通論三.蛋白質(zhì)的水解1.酸水解條件：5～10倍的20%的鹽酸煮沸回流16～24小時，或加壓于120℃水解2小時。優(yōu)點：可蒸發(fā)除去鹽酸，水解徹底，終產(chǎn)物為L-α-氨基酸，產(chǎn)物單一，無消旋現(xiàn)象。缺點：色氨酸破壞，并產(chǎn)生一種黑色的物質(zhì)：腐黑質(zhì)，水解液呈黑色。HVP（hydrolyzedvegetableproteins）.HAP.食品添加劑第16頁/共69頁§1.1蛋白質(zhì)通論2.堿水解條件：4mol/LBa(OH)2或6mol/LNaOH煮沸6小時。優(yōu)點：水解徹底，色氨酸不被破壞，水解液清亮。缺點：產(chǎn)生消旋產(chǎn)物，破壞的氨基酸多，一般很少使用。3.蛋白酶水解條件：蛋白酶如胰蛋白酶、糜蛋白酶，常溫37～40℃，pH值5～8。優(yōu)點：氨基酸不被破壞，不發(fā)生消旋現(xiàn)象。缺點：水解不完全，中間產(chǎn)物多。

蛋白質(zhì)酸堿水解常用于蛋白質(zhì)的組成分析，而酶水解用于制備蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物。p123p123第17頁/共69頁蛋白質(zhì)的水解第18頁/共69頁

一、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成1.元素組成：蛋白質(zhì)是一類含氮有機化合物，除含有碳、氫、氧外，還有N和少量的S。某些蛋白質(zhì)還含有其他一些元素，主要是磷、鐵、碘、鉬、鋅和銅等。這些元素在蛋白質(zhì)中的組成百分比約為：

碳50％-55%

氫6.5-7.3％氧19-24％

氮16%

硫0-3％其他微量§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第19頁/共69頁蛋白質(zhì)的含氮量大多數(shù)蛋白質(zhì)的含氮量接近于16%，這是蛋白質(zhì)元素組成的一個特點，也是凱氏（Kjedahl）定氮法測定蛋白質(zhì)含量的計算基礎(chǔ)。所以，可以根據(jù)生物樣品中的含氮量來計算蛋白質(zhì)的大概含量：蛋白質(zhì)含量=蛋白氮

6.256.25為蛋白質(zhì)系數(shù)，即1克氮所代表的蛋白質(zhì)量（克數(shù)）§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第20頁/共69頁Pr的基本結(jié)構(gòu)單位—氨基酸1.常見的蛋白氨基酸(Amino,acidAa)

Aa共有約180種，但組成蛋白質(zhì)的常見Aa只有20種，稱為蛋白質(zhì)Aa，其它不參與蛋白質(zhì)組成的Aa稱為非蛋白Aa。

Aa可以通俗地理解為含有氨基的羧酸，除脯氨酸外，其氨基均位于與羧基相連的-C原子上，故稱為-Aa。（天然蛋白質(zhì)水解的終產(chǎn)物都為α-氨基酸？）第21頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸二、蛋白質(zhì)分子的基本組成單位——氨基酸（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸均為L-α-氨基酸?(α-C原子上有一個NH3)除R為H（甘氨酸）外，其余氨基酸均具有旋光性。各種氨基酸的區(qū)別在于側(cè)基R基上。

從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以看出：殘余,剩余物第22頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸旋光性：

自然界中有許多物質(zhì)對偏振光的振動面不發(fā)生影響，例如水、乙醇、丙酮、甘油及氯化鈉等；還有另外一些物質(zhì)卻能使偏振光的振動面發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如某種乳酸及葡萄糖的溶液。能使偏振光的振動面發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物質(zhì)具旋光性，叫做旋光性物質(zhì)；不能使偏振光的振動面發(fā)生偏轉(zhuǎn)的物質(zhì)叫做非旋光性物質(zhì)，它們沒有旋光性。當(dāng)偏振光通過旋光性物質(zhì)的溶液時，可以觀察到有些物質(zhì)能使偏振光的振動面向左旋轉(zhuǎn)（逆時針方向）一定的角度，這種物質(zhì)叫做左旋體，具有左旋性，以“-”表示；另一些物質(zhì)則使偏振光的振動面向右旋轉(zhuǎn)（順時針方向）一定的角度，叫做右旋體，它們具有右旋性，以“+”表示。以前也曾用“l(fā)、d”表示左右旋。第23頁/共69頁COO-CHRH3N+

除Gly外，-C原子是一個不對稱的碳原子（asymmetriccarbon）或手性中心（chiralcenter）,它所連接的四個基團(tuán)是不同的，因此具有旋光性。1.常見的蛋白氨基酸第24頁/共69頁D-L構(gòu)型與旋光Fischer選擇甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定右旋甘油醛為D構(gòu)型，只要通過D-甘油醛衍生出來的，或者通過反應(yīng)能生成D-甘油醛（不涉及手性中心的反應(yīng)）的化合物均為D構(gòu)型；反之，與左旋甘油醛相關(guān)的化合物為L型。

值得注意的是D/L與旋光的方向沒有必然聯(lián)系。第25頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸（二）氨基酸的構(gòu)型：

構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸除甘氨酸外，均含有α-碳原子，在空間各原子有兩種排列方式：L-構(gòu)型與D-構(gòu)型，它們的關(guān)系就像左右手的關(guān)系，互為鏡像關(guān)系，下圖以丙氨酸為例：第26頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第27頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸（二）氨基酸的構(gòu)型：

活著的生物體中所有蛋白質(zhì)氨基酸除甘氨酸外，都是以L構(gòu)型存在。生物死亡及埋藏后非生物的D構(gòu)型相對L構(gòu)型大量增加，這一兩種氨基酸構(gòu)型的轉(zhuǎn)換過程稱之為氨基酸的外消旋作用（racemization）。

第28頁/共69頁Pr的基本結(jié)構(gòu)單位—氨基酸1.常見的蛋白氨基酸甘氨酸

Gly

丙氨酸

Ala纈氨酸

Val亮氨酸

Leu異亮氨酸

Ieu脯氨酸

Pro甲硫氨酸

Met半胱氨酸

Cys苯丙氨酸Phe酪氨酸Tyr色氨酸Trp精氨酸Arg賴氨酸

Lys組氨酸His天冬氨酸Asp

谷氨酸

Glu絲氨酸

Ser

蘇氨酸

Thr天冬酰胺Asp谷酰胺

Gln第29頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸（三）氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類1、按氨基酸分子中羧基與氨基的數(shù)目分：

（1）酸性氨基酸：一氨基二羧基氨基酸，有：天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)（2）堿性氨基酸：二氨基一羧基氨基酸，有：賴氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、組氨酸(His)（3）中性氨基酸：一氨基一羧基氨基酸，有：甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、絲氨酸、蘇氨酸。第30頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸2、按側(cè)基R基的結(jié)構(gòu)特點分：

（1）脂肪族氨基酸:Gly,Ala,Val,Leu,Ile （2）芳香族氨基酸:Phe、Tyr,Trp （3）雜環(huán)氨基酸：Pro、His 3、按側(cè)基R基與水的關(guān)系分：

（1）非極性R基氨基酸：有丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸。（2）不帶電的極性R基氨基酸：甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺。（3）極性帶+電氨基酸：賴氨酸、精氨酸、組氨酸。

(4)極性帶-電氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸.第31頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸4、按氨基酸是否能在人體內(nèi)合成分：

（1）必需氨基酸：指人體內(nèi)不能合成的氨基酸，必須從食物中攝取，有八種：賴氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸。異亮甲纈亮色本蘇賴一家寫兩三本書來（2）非必需氨基酸：指人體內(nèi)可以合成的氨基酸。有十種。（3）半必需氨基酸：指人體內(nèi)可以合成但合成量不能滿足人體需要（特別是嬰幼兒時期）的氨基酸，有兩種：組氨酸、精氨酸。第32頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸二十種氨基酸的名稱和結(jié)構(gòu)如圖所示:第33頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第34頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第35頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第36頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第37頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第38頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸注：二十種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點支鏈氨基酸：纈氨酸、亮氨酸，異亮氨酸含羥基的氨基酸：絲氨酸、蘇氨酸含硫的氨基酸：半胱氨酸（含巰基）、甲硫氨酸（含硫甲基）含苯環(huán)的氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸含胍基的氨基酸：精氨酸含咪唑基的氨基酸：組氨酸亞氨基酸：脯氨酸含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺含吲哚基的氨基酸：色氨酸含ε-氨基的氨基酸：賴氨酸第39頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸（四）蛋白質(zhì)中不常見的氨基酸羥-脯氨酸、羥-賴氨酸、r-羧基谷氨酸、6-氮-甲基賴氨酸第40頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸（五）非蛋白氨基酸

鳥氨酸、胍氨酸、高半胱氨酸、高絲氨酸、β-丙氨酸、γ-氨基丁酸等作為細(xì)菌細(xì)胞壁中肽聚糖的組分：D-GluD-Ala作為一些重要代謝物的前體或中間體:-丙氨酸（VB3）、鳥氨酸（Orn）、胍氨酸（Cit）(尿素)作為神經(jīng)傳導(dǎo)的化學(xué)物質(zhì)：-氨基丁酸有些氨基酸只作為一種N素的轉(zhuǎn)運和貯藏載體（刀豆氨酸）調(diào)節(jié)生長作用殺蟲防御作用絕大部分非蛋白氨基酸的功能不清楚。第41頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸三.氨基酸的理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)形態(tài)：均為白色結(jié)晶或粉末，不同氨基酸的晶型結(jié)構(gòu)不同。溶解性：一般都溶于水，不溶或微溶于醇，不溶于丙酮，在稀酸和稀堿中溶解性好。熔點：氨基酸的熔點一般都比較高，一般都大于200℃，超過熔點以上氨基酸分解產(chǎn)生胺和二氧化碳。旋光性：除甘氨酸外的氨基酸均有旋光性。光吸收：氨基酸在可見光范圍內(nèi)無光吸收，在近紫外區(qū)含苯環(huán)氨基酸有光的吸收（UVA,UVB,UVC?)。p145第42頁/共69頁日光中的紫外線UVA：可以透射到皮膚真皮層，輻射強度大，其輻射到皮膚表面的能量高達(dá)紫外線總能量的98%，對皮膚的損傷作用較UVB緩慢但具有累積性，可使皮膚曬黑；UVB：透射能力較弱，只能到達(dá)皮膚表皮層，但對皮膚的損傷作用強，使皮膚出現(xiàn)紅斑或曬斑；

UVC:

具有較強的生物破壞作用，紫外燈殺菌是UVC發(fā)生作用，但日光中的UVC已經(jīng)被大氣層吸收UVAUVBUVC大氣層第43頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第44頁/共69頁氨基酸的光吸收構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但在遠(yuǎn)紫外區(qū)(<220nm)均有光吸收。在近紫外區(qū)(220-300nm)只有Tyr、Phe和Trp有吸收光的能力。Tyrmax＝275nm，Phemax＝257nm，Trp(色）max＝280nm，第45頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸（二）化學(xué)性質(zhì)1.氨基酸的兩性電離及等電點（重點）：

氨基酸既含有氨基，可接受H+

(堿）;又含有羧基，可電離出H+（酸），所以氨基酸具有酸堿兩性性質(zhì)。通常情況下，氨基酸以兩性離子的形式存在，如下圖所示：

第46頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸氨基酸在酸性環(huán)境中，主要以陽離子的形式存在，在堿性環(huán)境中，主要以陰離子的形式存在。在某pH環(huán)境下，以兩性離子（兼性離子）的形式存在。該pH稱為該氨基酸的等電點。所以氨基酸的等電點可以定義為：氨基酸所帶正負(fù)電荷相等時的溶液pH（是否不帶電荷？）。第47頁/共69頁氨基酸的等電點（isoeletricpoint）及其計算氨基酸的等電點：當(dāng)外液pH為某一值時，氨基酸分子中所含的-NH3+和-COO-數(shù)目正好相等，凈電荷為0。這一pH值即為氨基酸的等電點，簡稱pI。在等電點時，氨基酸既不向正極也不向負(fù)極移動，即氨基酸處于兩性離子狀態(tài)。氨基酸等電點的計算：側(cè)鏈不含離解基團(tuán)的中性氨基酸，其等電點是它的pK’1和pK’2的算術(shù)平均值：pI=(pK’1+pK’2)/2

同樣，對于側(cè)鏈含有可解離基團(tuán)的氨基酸，其pI值也決定于兩性離子兩邊的pK’值的算術(shù)平均值。

酸性氨基酸：pI=(pK’1+pK’

R-COO-

)/2？堿性氨基酸：pI=(pK’2+pK’R-NH2)/2？第48頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸

氨基酸的水溶液既可被酸滴定，又可被堿滴定，應(yīng)該具有兩性電離的性質(zhì)，現(xiàn)以甘氨酸為例來說明氨基酸兩性電離的特點。第49頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸左圖是甘氨酸的電離酸堿滴定曲線，從左向右是用NaOH滴定的曲線(B)，溶液的pH由小到大逐漸升高；從右向左是用鹽酸滴定的曲線(A),溶液的pH由大到小逐漸降低。第一個拐點是氨基酸羧基解離50%的狀態(tài)，第二個拐點是氨基酸的等電點，第三個拐點是氨基酸氨基解離50%的狀態(tài)。BA第50頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸

通過氨基酸的滴定曲線，可用下列Henderson-Hasselbalch方程求出各解離基團(tuán)的解離常數(shù)（pK’）：

根據(jù)pK’可求出氨基酸的等電點，可由其等電點左右兩個pK，值的算術(shù)平均值求出。第51頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸中性氨基酸：

pI=(pK’1

+pK’2)/2pK’1為α-羧基的解離常數(shù),pK’2為α-氨基的解離常數(shù)。氨基酸等電點的計算第52頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第53頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第54頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸二十種氨基酸的pK，及等電點：第55頁/共69頁小結(jié)1.某氨基酸的等電點即為該氨基酸兩性離子兩邊的pK值和的一半。2.當(dāng)溶液的pH大于AA的pI，AA帶

電荷，在電場中向

極移動；當(dāng)溶液的pH小于AA的pI，AA帶

電荷，在電場中向

極移動3.在一定pH范圍中，溶液的pH離AA等電點愈遠(yuǎn)，AA帶凈電荷愈

。第56頁/共69頁

（三）氨基酸的化學(xué)反應(yīng)

亞硝酸鹽反應(yīng)烴基化反應(yīng)酰化反應(yīng)脫氨基反應(yīng)西佛堿反應(yīng)成鹽成酯反應(yīng)成酰氯反應(yīng)脫羧基反應(yīng)疊氮反應(yīng)側(cè)鏈反應(yīng)第57頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸2.由α-氨基參加的反應(yīng)：(1)與亞硝酸反應(yīng)：放出氮氣，氮氣的一半來自氨基氮，一半來自亞硝酸，在通常情況下測定生成的氮氣的體積量可計算氨基酸的量，此反應(yīng)可用于測定蛋白質(zhì)的水解程度。第58頁/共69頁(2)與甲醛的反應(yīng)：用過量的中性甲醛與氨基酸反應(yīng)，可游離出氫離子，然后用NaOH滴定，從消耗的堿量可以計算出氨基酸的含量。此法稱為間接滴定法?！?.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸第59頁/共69頁§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸§1.2蛋白質(zhì)的分子組成——氨基酸(3)與2,4-二硝基氟苯（2,4-DNFB）的反應(yīng)（Sanger反應(yīng)）：生成黃色的二硝基苯-氨基酸衍生物DNP-aa。烴基化反應(yīng)(4)與苯異硫氰酸酯（PITC）反應(yīng)（Edman反應(yīng)）：生成苯乙