生物化學(xué)王鏡巖第三版生化第四章氨基酸課件

1、第四章,氨基酸,氨基酸,氨基酸的名稱與符號(hào),alanine丙氨酸AlaA arginine 精氨酸 ArgR asparagine天冬酰氨 Asn AsxN aspartic acid天冬氨酸Asp AsxD cysteine半胱氨酸CysC glutamine谷氨酰胺Gln Glx Q glutamic acid谷氨酸Glu Glx E glycine甘氨酸GlyG histidine組氨酸HisH isoleucine異亮氨酸IleI leucine亮氨酸LeuL lysine賴氨酸LysK methionine甲硫氨酸MetM phenylalanine苯丙氨酸PheF proline脯

2、氨酸ProP serine絲氨酸SerS threonine蘇氨酸ThrT tryptophan色氨酸TrpW tyrosine 酪氨酸TyrY valine纈氨酸ValV,要求： 能倒背,不用的字母,JUZBOX,氨基酸名稱與符號(hào),L型和D型的由來 甘油醛的旋光性,L和D的來源,左旋甘油醛的構(gòu)型,右旋甘油醛的構(gòu)型,按原子序數(shù)法確定了L型和D型氨基酸，但現(xiàn)在L和D已經(jīng)不代表氨基酸的旋光性，只代表氨基酸的絕對(duì)構(gòu)型。 為什么？,現(xiàn)在為了正確表示左旋和右旋，采用（）和（）的符號(hào)，（）代表右旋，（）代表左旋。從右旋的D型甘油醛出發(fā)，可以合成出左旋的D型乳酸。從這點(diǎn)我們也可以看出物質(zhì)的旋光性與手性原子上

3、的構(gòu)型沒有確定的關(guān)系。,右旋D型甘油醛,左旋D型乳酸,L型氨基酸 與 D型氨基酸,L- amino acid,D- amino acid,L和D型氨基酸,“ D/L”判斷法 （看CAR的走向）,將H原子靠近自己，觀察CAR的走向，逆時(shí)針（左轉(zhuǎn)）為L型，順時(shí)針（右轉(zhuǎn)）為D型。 D：dextro 右 C：carboxyl group ; L： levo 左 A：amino group ; R：residue ;,C,C,A,R,R,A,L型,D型,L和D型氨基酸的判斷,拉丁語中,蘇氨酸 Thr 有四種異構(gòu)體,蘇氨酸的異構(gòu)體,氨基酸的理化性質(zhì),無色晶體，熔點(diǎn)較高（200300） ，水中溶解度各不同，

4、取決于側(cè)鏈。 在紫外有特征吸收的僅三個(gè)芳香族的氨基酸Trp、Tyr、Phe, 利用這一特點(diǎn)，可以通過測定280nm處的紫外吸收值的方法對(duì)蛋白溶液進(jìn)行定量。,氨基酸的理化性質(zhì) 一般物理性質(zhì),氨基酸的一般理化性質(zhì),氨基酸的旋光性與光譜性質(zhì),氨基酸的旋光性： 氨基酸的構(gòu)型（指-碳）也以甘油醛為參考物，從蛋白質(zhì)的酸水解或酶水解液中得到的都是L型，但D型氨基酸在自然界也存在；蛋白質(zhì)用堿水解或有機(jī)合成氨基酸時(shí)，得到的都是無旋光性的DL-消旋物 氨基酸的光譜性質(zhì)： 參與蛋白質(zhì)組成的20多種氨基酸在可見光區(qū)沒有光吸收，在紅外區(qū)和遠(yuǎn)紫外區(qū)都有光吸收，但在近紫外區(qū)只有芳香族氨基酸有光吸收；,同一個(gè)氨基酸分子上可以

5、同時(shí)攜帶正電荷和負(fù)電荷，稱為兩性電解質(zhì)ampholyte。,氨基酸的理化性質(zhì) 兩性電解質(zhì),氨基酸作為兩性電解質(zhì),氨基酸的酸堿性質(zhì),根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，HA A- H+ 氨基酸是兩性電解質(zhì)，既是質(zhì)子供體，又是質(zhì)子受體。當(dāng)氨基酸完全質(zhì)子化時(shí)，可看作是多元酸；COOH和NH3+可以發(fā)生解離，用Ka表示它們的解離常數(shù)；在氨基酸溶液中，pH值 計(jì)算公式如下： pH=pKalg（質(zhì)子受體/質(zhì)子供體）,+,A+,+,A-,A0,A0,Ka1=,Ka2=,A0 H+,A+,A- H+,A+,pH=pKalg（質(zhì)子受體/質(zhì)子供體）,當(dāng) ， pH=pKa1,A0 =,當(dāng) A0=A- ， pH=pKa2,A0,Ka1

6、,Ka2,氨基酸的酸堿滴定曲線,氨基酸的酸堿滴定,0.1HCl,0.1HCl,解離基團(tuán)的pK值會(huì)發(fā)生較大的變化,pK值的變化,等電點(diǎn) (isoelectric point, pI),氨基酸、多肽等兩（兼）性電解質(zhì)ampholyte在溶液中所攜帶的凈電荷 net electric charge為零時(shí)的溶液的pH值。因此也叫isoelectric pH. 當(dāng)pH大于等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸帶凈負(fù)電荷；當(dāng)pH小于等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸帶凈正電荷！在一定的pH范圍內(nèi)，氨基酸溶液的pH離等電點(diǎn)愈遠(yuǎn)，氨基酸所攜帶的凈電荷愈大。,比較常見的錯(cuò)誤,氨基酸溶液的凈電荷為零； 物質(zhì)所帶凈電荷為零時(shí)溶液的pH值； 氨基酸的凈電荷

7、為零時(shí)的pH值； 氨基酸分子達(dá)到中性時(shí)溶液的pH值； 當(dāng)氨基酸、蛋白質(zhì)以離子存在時(shí)，環(huán) 境的pH值；,氨基酸的主要化學(xué)反應(yīng),氨基酸的化學(xué)反應(yīng),-氨基參加的反應(yīng),與亞硝酸反應(yīng)（生成羥基氨基酸和氮?dú)猓?與?；噭┓磻?yīng)（氨基被酰基化而被保護(hù)）,烴基化反應(yīng),DNFB反應(yīng)（生成DNP-氨基酸）,PITC反應(yīng)（生成PTH-氨基酸）,形成西佛堿反應(yīng)（與醛類化合物）,脫氨基反應(yīng),-羧基參加的反應(yīng),成鹽成酯,成酰氯（與二氯亞砜等）,脫羧基反應(yīng),疊氮反應(yīng)（氨基酸酯與肼、亞硝酸）,-氨基與-羧基共同參加反應(yīng),與茚三酮反應(yīng)（氨與還原茚三酮發(fā)生作用生成紫色物質(zhì)）,成肽反應(yīng),側(cè)鏈R基參加的反應(yīng),酪氨酸酚羥基,組氨酸咪唑,

8、精氨酸胍基,色氨酸吲哚基,半胱氨酸巰基,取代DNFB測定蛋白質(zhì)N端氨基酸，靈敏度高,酰化反應(yīng),氨基酸與2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反應(yīng)（sanger反應(yīng)）,DNFB（dinitrofiuorobenzene）,DNP-AA(黃色),+,+ HF,氨基酸,氨基酸與苯異硫氰酯（PITC）的反應(yīng)（Edman反應(yīng)）,PITC（phenylisothiocyanate）,+,苯乙內(nèi)酰硫脲衍生物(PTH-AA) （phenylisothiohydantion-AA）,氨基酸與水合茚三酮共熱，發(fā)生氧化脫氨反應(yīng)，生成NH3與酮酸。水合茚三酮變?yōu)檫€原型茚三酮。加熱過程中酮酸裂解，放出CO2，自身變?yōu)樯僖粋€(gè)碳

9、的醛。水合茚三酮變?yōu)檫€原型茚三酮。NH3與水合茚三酮及還原型茚三酮脫水縮合，生成藍(lán)紫色化合物。,3,氨基酸混合物的分析分離,分離方法,柱層析,紙層析（相對(duì)遷移率，非極性性質(zhì)）,薄層層析,離子交換層析（電荷和非極性）,氣相層析,高效液相層析,氨基酸洗脫順序的判定：氨基酸與樹脂的親合力主要決定于它們之間的靜電吸引，其次是氨基酸側(cè)鏈與樹脂聚苯乙烯之間的疏水相互作用；親和力愈大愈難洗脫！,層析原理,分配定律 :Ka=cA/cB 有效分配系數(shù)：Keff=某物質(zhì)在A相中的總量/某物質(zhì)在B相中的總量 Keff=Ka*Rv, Rv=VA/VB,64,溶劑 A 溶劑 B 總量,64,32 32,16 16,16 16,8 8,16 16,4 4,8 8,12 12,12 12,4 4,2 2,8 8,12 12,8 8,2 2,平衡后,總量 32 32,總量 64,轉(zhuǎn)移1,轉(zhuǎn)移3,轉(zhuǎn)移2,轉(zhuǎn)移4,總量 16 32 16,總量 8 24 24 8,總量 4 16 24 16 4,分管號(hào)碼 1 2 3 4 5,物質(zhì)Y(Kd=1) 的分配情況,理論塔板數(shù)與粒子半徑成反比,理論塔板決定