2.氨基酸 II
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五、氨基酸的酸碱化学性质
氨基酸作为两性电解质
两性电解质 • 同一个氨基酸分子上可以即有正电荷又 有负电荷，故称为两性电解质 (ampholytes)。 • 氨基酸的两性解离是由于既有酸性解离 又有碱性解离。
氨基酸的解离状态与pH有关，氨基酸的 完全离子化时可以看成是一种多元酸， 其解离过程如P131. 根据滴定曲线可以推断每个基团的表观 解离常数。 氨基酸各基团的表观解离常数见表3-3. 根据平衡常数公式可得： pH=pK’+lg[质子受体]/[质子供体]
•在水溶液中，氨基和羧基在不同的pH 条件下表现出不同的解离状态，在特
定的pH条件下会呈电荷中性，这时的
pH称为等电点（isoelectric point),
以符号pI 来表示。
等电点的求法： 1.先写出解离方程式；
2.找出中性分子状态； 3.中性状态分子两边的解 离常数的平均值即为pI。
氨基酸的等电点计算
核磁共振光谱主要应用于： 1.氨基酸的电离状态； 2.分析多肽或蛋白质的三 维结构。
氨基酸的一般理化性质
氨基酸的理化性质
• 水中溶解度各不同，取决于侧链。除脯氨酸 和羟脯氨酸外，几乎都不溶于乙醇，所有氨 基酸都溶于强酸强碱，而不溶于乙醚。
氨基酸的化学性质
氨基酸的化学性质
COOH
H2N C R
侧链
H
氨基酸的化学性质1
氨基酸的化学性质（I）
●氨基的化学反应: √◆与茚三酮 (ninhydrin) 的反应 定量反应 ◆与亚硝酸的反应 Van Slyke定氮 √◆与2,4-二硝基氟苯 (FDNB) 的反应 测序 ◆与甲醛的反应 氨基滴定 ◆与酰化基的反应 氨基保护基 √◆与二甲基氨基萘磺酰氯 (DNS-Cl)的反应 测序 ◆与荧光胺的反应 微量检测 √ ■与Edman试剂 (苯异硫氢酸) 和 测序 有色Edman试剂的反应
参考文献：Chemistry and Biochemistry of the amino acids, G.C.Barrett, Chapman and Hall,1985
氨基酸的化学性质（III） 根据氨基酸侧链的结构， 历史上曾研究出了每种氨基 酸侧链的特异性反应，可以 用来定性和定量分析，但现 在已经弃用。
氨基酸等电点的计算
氨基酸的酸碱滴定
氨基酸的酸碱滴定
氨基酸的甲醛滴定
甲醛滴ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的作用是降低 了氨基的碱性，从而是 滴定终点pH降低
六、氨基酸的理化性质
氨基酸的一般理化性质
氨基酸的理化性质
一般物理性质
• 氨基酸晶体的熔点很高（200℃以上）。 ——离子晶体 • 氨基酸能使水的介电常数增高，而一般 有机化合物（乙醇、丙酮）使水的介电 常数降低。 —— 强极性分子
（二）光吸收特性
有紫外特征吸收的氨基酸
Trp, Tyr和Phe的紫外吸收
蛋白质合成氨基酸在可见光内没有 光吸收，在近紫外（<220nm）都有 光吸收，Tyr,Phe,Trp在220-280nm 内有吸收峰，吸收峰分别在 275,257,280.蛋白质可以用280nm测 定其含量。
（三）核磁共振波谱
七、氨基酸的光学性质
除甘氨酸外，蛋白质中的氨基酸的 α—碳原子都是不对称碳原子，都是 L-型氨基酸。α—氨基酸的这种性质 叫做旋光性（rotation）或光学活性 （optical activity），也称分子的 手性（chirality）。 根据氨基酸的比旋光度可定型，根据 旋光度可定量。
氨基酸的化学性质2
氨基酸的化学性质（II）
●羧基的化学反应 ▲Strecker降解: 弱氧化剂 (次氯酸钠, N-bromosuccin imide) 作用下生成NH3和醛(RCHO) ▲特殊条件下, 还原成氨基醇、氨基醛 ▲与肼 (hydrazine) 的反应 C端氨基酸分析 ●侧链的化学反应 ▲羟基: 酯化 (生物体内的磷酸化) ▲巯基: 氧化还原
氨基酸作为两性电解质
两性电解质 • 同一个氨基酸分子上可以即有正电荷又 有负电荷，故称为两性电解质 (ampholytes)。 • 氨基酸的两性解离是由于既有酸性解离 又有碱性解离。
氨基酸的解离状态与pH有关，氨基酸的 完全离子化时可以看成是一种多元酸， 其解离过程如P131. 根据滴定曲线可以推断每个基团的表观 解离常数。 氨基酸各基团的表观解离常数见表3-3. 根据平衡常数公式可得： pH=pK’+lg[质子受体]/[质子供体]
•在水溶液中，氨基和羧基在不同的pH 条件下表现出不同的解离状态，在特
定的pH条件下会呈电荷中性，这时的
pH称为等电点（isoelectric point),
以符号pI 来表示。
等电点的求法： 1.先写出解离方程式；
2.找出中性分子状态； 3.中性状态分子两边的解 离常数的平均值即为pI。
氨基酸的等电点计算
核磁共振光谱主要应用于： 1.氨基酸的电离状态； 2.分析多肽或蛋白质的三 维结构。
氨基酸的一般理化性质
氨基酸的理化性质
• 水中溶解度各不同，取决于侧链。除脯氨酸 和羟脯氨酸外，几乎都不溶于乙醇，所有氨 基酸都溶于强酸强碱，而不溶于乙醚。
氨基酸的化学性质
氨基酸的化学性质
COOH
H2N C R
侧链
H
氨基酸的化学性质1
氨基酸的化学性质（I）
●氨基的化学反应: √◆与茚三酮 (ninhydrin) 的反应 定量反应 ◆与亚硝酸的反应 Van Slyke定氮 √◆与2,4-二硝基氟苯 (FDNB) 的反应 测序 ◆与甲醛的反应 氨基滴定 ◆与酰化基的反应 氨基保护基 √◆与二甲基氨基萘磺酰氯 (DNS-Cl)的反应 测序 ◆与荧光胺的反应 微量检测 √ ■与Edman试剂 (苯异硫氢酸) 和 测序 有色Edman试剂的反应
参考文献：Chemistry and Biochemistry of the amino acids, G.C.Barrett, Chapman and Hall,1985
氨基酸的化学性质（III） 根据氨基酸侧链的结构， 历史上曾研究出了每种氨基 酸侧链的特异性反应，可以 用来定性和定量分析，但现 在已经弃用。
氨基酸等电点的计算
氨基酸的酸碱滴定
氨基酸的酸碱滴定
氨基酸的甲醛滴定
甲醛滴ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的作用是降低 了氨基的碱性，从而是 滴定终点pH降低
六、氨基酸的理化性质
氨基酸的一般理化性质
氨基酸的理化性质
一般物理性质
• 氨基酸晶体的熔点很高（200℃以上）。 ——离子晶体 • 氨基酸能使水的介电常数增高，而一般 有机化合物（乙醇、丙酮）使水的介电 常数降低。 —— 强极性分子
（二）光吸收特性
有紫外特征吸收的氨基酸
Trp, Tyr和Phe的紫外吸收
蛋白质合成氨基酸在可见光内没有 光吸收，在近紫外（<220nm）都有 光吸收，Tyr,Phe,Trp在220-280nm 内有吸收峰，吸收峰分别在 275,257,280.蛋白质可以用280nm测 定其含量。
（三）核磁共振波谱
七、氨基酸的光学性质
除甘氨酸外，蛋白质中的氨基酸的 α—碳原子都是不对称碳原子，都是 L-型氨基酸。α—氨基酸的这种性质 叫做旋光性（rotation）或光学活性 （optical activity），也称分子的 手性（chirality）。 根据氨基酸的比旋光度可定型，根据 旋光度可定量。
氨基酸的化学性质2
氨基酸的化学性质（II）
●羧基的化学反应 ▲Strecker降解: 弱氧化剂 (次氯酸钠, N-bromosuccin imide) 作用下生成NH3和醛(RCHO) ▲特殊条件下, 还原成氨基醇、氨基醛 ▲与肼 (hydrazine) 的反应 C端氨基酸分析 ●侧链的化学反应 ▲羟基: 酯化 (生物体内的磷酸化) ▲巯基: 氧化还原