蛋白质的氨基酸组成

4- 羟基脯氨酸
非蛋白质氨基酸
存在于生物体内，但不组成蛋白质的呈游离或 结合态的氨基酸，约150种，具有多种生理功能。 （1） L-α-氨基酸的衍生物 L-瓜氨酸和L-鸟氨酸是合成精氨酸的中间产物。 （2）D-α-氨基酸 D-Ala存在于肽聚糖中，D-Phe是短杆菌肽S的 组分。 （3）β、γ、δ-氨基酸 β-Ala是泛酸的前体，γ-氨基丁酸是传递神经冲 动的化学介质。
杂环氨基酸
组氨酸 （His, H） 脯氨酸
（Pro, P）
氨基酸趣味记忆法 1. 氨基酸真难记 要记先记疏水侧 亮亮缬丙甘， 苯丙脯色蛋； 2. 中极侧链氨基酸 丝苏酪半双酰胺； 3. 酸性天冬谷，碱性赖精组； 4. 芳香酪苯色，羟基酪丝苏； 5. 含硫半胱蛋，要问营养必需酸？ 笨蛋！来宿舍晾一晾鞋。 （苯丙、蛋! 赖、苏、色、亮、异亮、缬）
谷氨酰胺
苏氨酸
glutamine
threonine
Gln
Thr
Q
T
5.65
5.60
3. 酸性氨基酸（带负电）
天冬氨酸 aspartic acid 谷氨酸 glutamic acid Asp Glu D E
2.97 3.22
4. 碱性氨基酸（带正电）
赖氨酸 lysine Lys K
9.74
精氨酸
arginine
2. 侧链含有羟基 （2种）
特性: Ser和 Thr的-OH往往与糖链相连，形 苏氨酸 丝氨酸 成糖蛋白。
（Ser, S）
（Thr, T）
3. 侧链含硫原子（2种）
特性： 1. Cys在较高pH值条件，巯基离解。两个Cys 的巯基氧化生成二硫键，生成胱氨酸； 2. Met在生物合成中是一种重要的甲基供体。 半胱氨酸 甲硫氨酸 （Cys, C） （Met, M）
Arg
R
10.76
组氨酸
histidine
His
H
7.59
酸、碱性氨基酸的判断：
☻酸性氨基酸（羧基数目大于氨基） ☻碱性氨基酸（氨基数目大于羧基）
1、—NH2能够水解，与H2O反应生成—NH3＋和OH－， 从而显示出碱性； 2、—COOH能够电离，在水中生成—COO－和H＋，从 而显示出酸性； 3、氨基酸分子上，必须至少带有一个—COOH和 一个—NH2;
PTH-氨基酸 （苯乙内硫脲衍生物）
5、与HNO2反应
R-CH-COOH + HNO2 R-CH-COOH + N2 + H2O
OH
NH3
反应特点： N2中的1/2为氨基氮 Van Slyke 法测氨基氮（体积）的基础。 应用： 氨基酸定量和蛋白质水解程度的测定。
二、氨基酸的理化性质
一、两性解离及等电点
1、定义
氨基酸是两性电解质，其解离程度取决 于所处溶液的酸碱度。
等电点(isoelectric point, pI)
在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴 离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。 此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。
规律： 氨基酸带电性的判断：
四、氨基酸的化学反应 1. 茚三酮反应
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成 蓝紫色 化合物 （ Pro反应为黄色物质） ， 其最大吸收峰在 570nm 处。由于此吸收峰 值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可 作为氨基酸定量分析方法。
茚三酮反应：
该反应由NH2与COOH共同参与； 茚三酮是强氧化剂，产物为蓝紫色； 脯氨酸与茚三酮直接生成黄色物质。
色氨酸、酪氨酸的最 大吸收峰在 280 nm 附近。 大多数蛋白质含有 这两种氨基酸残基，所 以测定蛋白质溶液 280nm 的光吸收值是分 析溶液中蛋白质含量的 快速简便的方法。 芳香族氨基酸的紫外吸收
三、氨基酸的物理性质
(1)溶解性：能溶解于稀酸或稀碱中，但不能溶 解于有机溶剂。通常酒精能把氨基酸从其溶 液中沉淀析出。 (2)熔点：氨基酸在晶体状态和水溶液中均以兼 性离子形式存在。因此，氨基酸有很高的熔 点。一般在200℃以上。 (3)味感：其味随不同氨基酸有所不同，有的无 味、有的为甜(Gly)、有的味苦，谷氨酸的单 钠盐有鲜味，是味精的主要成分。
组氨酸 赖氨酸
（Lys, K）
精氨酸
（His, H）
（Arg, R）
芳香族氨基酸
规律： 1. 芳香族氨基酸均为必需氨基酸； 2. Phe,Trp, Tyr在280nm对紫外线有强 的光吸收，Trp吸收最强, Tyr次之，Phe 最弱。
苯丙氨酸 （Phe, F） 酪氨酸 （Tyr, Y） 色氨酸 （Trp, W）
PI-PH>0, 则AA带正电荷；
PI-PH<0, 则AA带负电荷；
PI-PH=0, 则AA不带电荷。
2、等电点的性质
在等电点时氨基酸的偶极离子浓度最 大，溶解度最小 （用于分离氨基酸） 利用等电点，分离氨基酸 层析法分离氨基酸
3. 等电点的计算
酸碱滴定法 两性离子两侧pK值之和的一半
二、紫外吸收
人体所需的八种必需氨基酸
1. 赖氨酸(Lys)
缬氨酸(Val) 蛋氨酸(Met) 色氨酸(Trp) 亮氨酸(Leu) 异亮氨酸(Ile) 酪氨酸(Tyr) 苯丙氨酸(Phe)
2. 婴儿时期所需: 精氨酸(Arg)、组氨酸(His) （半必需氨基酸） 早产儿所需：色氨酸(Trp)、半胱氨酸(Cys)
6.30
2. 极性中性氨基酸
色氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 蛋氨酸 天冬酰胺 tryptophan serine tyrosine cysteine methionine asparagine Try Ser Try Cys Met Asn W S Y C M N
5.89 5.68 5.66 5.07 5.74 5.41
1. 非极性中性氨基酸
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 glycine alanine valine leucine isoleucine Gly Ala Val Leu Ile G A V L I F P
5.97 6.00 5.96 5.98 6.02 5.48
苯丙氨酸 phenylalanine Phe 脯氨酸 proline Pro
（二）据R基团的化学结构分类 1. 脂肪族ＡA（16种） 2. 芳香族ＡA (Phe、Tyr、Trp) 3. 杂环ＡＡ (His、Pro)
脂肪族氨基酸
1. 侧链只是烃链（5种）
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
亮氨酸 （Leu, L）
异亮氨酸
（Gly, G）
（Ala, A）
（Val, V）
（Ile, I）
规律： R基越大，分支越多，非极性越强。
4. 侧链含有羧基或酰胺基（4种）
天冬氨酸 （Asp, D）
谷氨酸 （Glu, E）
天冬酰胺 （Asn, N）
谷氨酰胺
（Gln, Q）
5. 侧链含有碱性基团（3种）
特性： 1. Arg是碱性最强的氨基酸； 2. His的pKa值最接近生理pH，是生理pH 条件下唯一具有缓冲能力的氨基酸。 多 存在于许多酶的活性中心。
2、氨基酸与甲醛的反应
应用：通过测定游离氨基的量来判断蛋白质的水解程度。
3.与酰化试剂反应- 2，4-二硝基氟苯(DNFB)
Sanger法鉴定多肽或蛋白质的末端氨基酸原理
多肽或蛋白质N端的a-氨基酸+DNFB 酸水解 DNP-氨基酸（黄色）
DNP-多肽/DNP-蛋白质
乙醚抽提 鉴定N端氨基酸 层析
不常见蛋白质氨基酸及非蛋白质氨基酸
这些氨基酸都是在蛋白质合成后由相应的基本氨基酸 衍生而来的。
HO N H COOH
H2NCH2CHCH2CH2CHCOOH OH NH2
5- 羟基赖氨酸 I CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH HO CH2CHCOOH NH2 NH2 I 6-N- 甲基赖氨酸 3,5 多肽的人工合成中被用作氨基保护剂。
4.烃基化反应 -苯异硫氰酸酯PITC
H —N=C=S + R N—CH—COOH
PITC
H
pH8.3
Edman降解法基础
用于测定多肽 链的氮末端氨 PTC-氨基酸 基酸 （苯氨基硫甲酰衍生物） S N
H H R —N—C—N—CH—COOH S 无水HF —N—C O C C H R