第3章 氨基酸.ppt

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1、第1章氨基酸(aminoacid)1.1氨基酸----蛋白质的构件分子1.1.1蛋白质的水解蛋白质可以被酸、碱或蛋白酶催化水解。水解可分为完全水解和部分水解两种情况。1.1.1.1酸水解一般用6mol/LHCl或4mol/LH2SO4回流20hr左右，蛋白质完全水解，不引起消旋，得到的是L-型氨基酸。但色氨酸完全被破坏，羟基氨基酸部分被分解，天冬酰胺和谷氨酰胺的酰胺基被水解下来。1.1.1.2碱水解与5mol/LNaOH共煮10-20hr,完全水解，多数氨基酸不同程度的被破坏，得到的是L型和D型的混合物

2、；精氨酸脱氨，但色氨酸稳定。1.1.1.3酶水解不产生消旋，不破坏氨基酸。部分水解。胰蛋白酶（trypsin）、胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin,糜蛋白酶)、胃蛋白酶(pepsin)。1.1.2α-氨基酸的一般结构α-氨基酸除R基为氢（甘氨酸）之外，其α-碳原子是一个手性碳原子，因此都具有旋光性。并且蛋白质中发现的氨基酸都是L型的。1.2氨基酸的分类1.2.1常见的蛋白质氨基酸按R基的化学结构20种常见氨基酸可分为3类：1.脂肪族氨基酸2.芳香族氨基酸3.杂环族氨基酸1.脂肪组氨基酸a中性氨基酸甘

3、氨酸（氨基乙酸）是唯一不含手性碳原子的氨基酸，因此不具旋光性。b含羟基或硫氨基酸c酸性氨基酸及其酰胺d碱性氨基酸2芳香族氨基酸3杂环族氨基酸按R基的极性性质，20种常见氨基酸可分为以下4组：①非极性R基氨基酸丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸苯丙氨酸、色氨酸甲硫氨酸脯氨酸②不带电荷的极性R基氨基酸丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸天冬酰胺、谷氨酰胺半胱氨酸甘氨酸③带正电荷的R基氨基酸赖氨酸、精氨酸组氨酸（唯一一个R基的pKa值在7附近的氨基酸）④带负电荷的R基氨基酸天冬氨酸、谷氨酸氨基酸的简写符号(一)名称三字母符号

4、单字母符号丙氨酸（alanine）AlaA精氨酸（arginine）ArgR天冬酰胺（asparagine）AsnN天冬氨酸（asparticacid）AspDAsn和/或AspAsxB半胱氨酸（cysteine）CysC谷氨酰胺（glutamine）GlnQ谷氨酸（glutamicacid）GluEGln和/或GluGlxZ甘氨酸（glycine）GlyG组氨酸（histidine）HisH异亮氨酸（isoleucine）IleI氨基酸的简写符号（二）名称三字母符号单字母符号亮氨酸（leucine）L

5、euL赖氨酸（lysine）LysK甲硫氨酸(蛋氨酸methionine）MetM苯丙氨酸（phenylalanine）PheF脯氨酸（proline）ProP丝氨酸（serine）SerS苏氨酸（threonine）ThrT色氨酸（tryptophan）TrpW酪氨酸（tyrosine）TyrY缬氨酸（valine）ValV1.2.2不常见的蛋白质氨基酸1.2.3非蛋白质氨基酸除了参与蛋白质组成的20-30种氨基酸外，还有150多种其他氨基酸。L型α-氨基酸的衍生物，也有些是β-、γ-或δ-氨基酸，或

6、D型氨基酸。1.3氨基酸的酸碱化学1.3.1氨基酸的兼性离子形式氨基酸晶体、水溶液中性分子形式：晶体熔点很高，200℃以上；使水的介电常数升高。1.3.2氨基酸的解离20种基本氨基酸，除组氨酸外，在生理pH下都没有明显的缓冲作用，因为其pKa都不在pH7附近。组氨酸咪唑基的pKa值为6.0，在pH7附近，有明显的缓冲作用。利用Handerson-Hasselalch公式，可算出在任一pH条件下一种氨基酸的各种离子的比例：[质子受体]pH=pKa+log-----------------[质子供体]几种氨

7、基酸的解离常数和等电点氨基酸-COOHpKa-N+H3pKaR基pKapI甘氨酸2.349.605.97丙氨酸2.349.696.02天冬氨酸2.099.823.86(βCOOH)2.97天冬酰胺2.028.85.41精氨酸2.179.0412.48(胍基)10.76组氨酸1.829.16.00（咪唑基7.591.3.2氨基酸的等电点（isoelectricpoint,pI）对R侧链基不解离的氨基酸：pI=½(pKa1+pKa2)对R侧链解离的氨基酸1.计算酸性氨基酸如天门冬氨酸。2.计算碱性氨基酸如精

8、氨酸。1.3.4氨基酸的甲醛滴定滴定是定量分析的常用方法，甲醛滴定法原理：3.4氨基酸的化学反应3.4.1α-氨基参加的反应3.4.1.1与亚硝酸反应这是VanSlyke法测定氨基酸的基础。3.4.1.2与酰化试剂反应这些酰化试剂在多肽和蛋白质的人工合成中被用作氨基的保护试剂。3.4.1.3烃基化反应2，4-二硝基氟苯与氨基酸生成二硝基苯基氨基酸。被英国的Sanger用来鉴定多肽蛋白质的N末端氨基酸。称Sanger试剂。与苯异硫氰酸酯（PI