氨基酸的分类特点和理化性质共93页文档
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常见的氨基酸的分类特点及理化性质
非极性氨基酸的理化性质
2
疏水性
非极性氨基酸具有很强的疏水性。
4
溶解性
非极性氨基酸在水中的溶解度较低,但在有机溶剂如酒精或丙酮中的溶解度较高。
8
热稳定性
非极性氨基酸的烷基或芳基结构使其具有较高的热稳定性,可以在较高温度下保持结构完整。 非极性氨基酸由于其疏水性,在蛋白质折叠过程中通常会聚集在蛋白质的内部,形成疏水性核心,使得蛋白质整体结 构更加紧密和稳定。
氨基酸的酸碱性
氨基酸中的氨基(-NH2)和羧基(-COOH)具有不同的酸碱性。氨基是弱碱性基 团,而羧基是弱酸性基团。在水溶液中,氨基和羧基会发生质子交换反应,形 成两性离子。这种两性离子的pH值称为氨基酸的等电点(pI)。
1-14
—
pH
pH 值范围
氨基酸在不同pH值下会呈现不同的 离子形式,从而影响其理化性质和
抗原-抗体反应、免 疫标记等
氨基酸的生物学功能
蛋白质合成
氨基酸是构建生物体内蛋白质 的基本单位,是决定蛋白质结构 和功能的关键要素。
能量来源
通过代谢氧化,某些氨基酸可以 向细胞提供ATP,满足机体的能 量需求。
细胞信号传导
部分氨基酸及其代谢产物可作 为细胞间信号传递的载体,调节 生理过程。
抗氧化防护
农业应用
氨基酸可用作生物农药和 叶面肥料,提高作物抗病虫 能力和产量。还可用于饲 料添加,改善动物营养和生 长。
工业生产
许多工业合成过程需要用 到氨基酸,如制药、化工、 材料等领域。它们可作为 原料、催化剂或中间体。
氨基酸的研究进展
持续创新
科学家们不断探索新的技术和方法来研 究氨基酸的结构、性质和功能,推动着这 一领域的持续创新。
氨基酸的分类特点和理化性质
氨基酸的分类特点和理化性质氨基酸是构成蛋白质的基本单位，具有多种功能和作用。
根据它们的理化性质和分类特点，氨基酸可以分为非极性氨基酸、极性氨基酸和特殊氨基酸。
1.非极性氨基酸：非极性氨基酸的中心原子由一个氨基基团（NH2）、一个羧基（COOH）、一个氢原子（H）和一个碳原子（C）组成。
这类氨基酸的侧链由多种有机基团组成，不带任何阳离子或阴离子功能性团。
它们通常不溶于水，但溶于有机溶剂。
在生物体内，非极性氨基酸主要负责蛋白质的折叠和稳定。
在非极性氨基酸中，最简单的是甘氨酸、丙氨酸和异亮氨酸等。
这些氨基酸的侧链中带有碳和氢原子，由于不带电荷，属于非极性，因此有亲水性较强。
2.极性氨基酸：这类氨基酸的侧链通常包含含氧或氮等具有强电负性的原子，可以形成氢键、离子键等。
大多数极性氨基酸具有亲水性，能与水进行相互作用，因此溶解度较高。
极性氨基酸可以进一步分为酸性和碱性氨基酸。
-酸性氨基酸：这类氨基酸的侧链含有羟基和羧基，具有负电荷。
代表性的酸性氨基酸有天冬氨酸和谷氨酸等。
这些氨基酸在水溶液中具有酸性，能够释放出负电荷的氢离子，与基性氨基酸发生中和反应。
-碱性氨基酸：这类氨基酸的侧链含有氨基和胺基等功能性团，在水溶液中带正电荷。
代表性的碱性氨基酸有赖氨酸和精氨酸等。
这些氨基酸能够接受负电荷的氢离子，与酸性氨基酸发生中和反应。
3.特殊氨基酸：这是一类在生物体中含量较少，具有特殊功能和结构的氨基酸。
代表性的特殊氨基酸有脯氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸等。
这些氨基酸的结构中具有额外的官能团，能够参与特殊的生化反应和代谢途径。
总的来说，氨基酸的分类特点主要根据其理化性质和功能特点来区分。
非极性氨基酸主要由碳和氢原子组成，溶解度较低，主要负责蛋白质的结构稳定；极性氨基酸具有亲水性，溶解度较高，包括酸性和碱性两种，具有酸碱中和的作用；特殊氨基酸则具有特殊的结构和功能，用于特定的生化反应和代谢途径。
这些特征使得氨基酸能够在生物体内进行多种功能的发挥，并形成复杂的蛋白质结构。
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氨基酸的分类特点及理化性质..
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
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氨基酸的分类特点及理化性质描述
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
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氨基酸的分类特点及理化性质用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
氨基酸的分类和重要的理化性质
CH 2
N NH
酸性氨基酸
天冬氨酸 Aspartate
O H 2 N CH C OH
CH 2 CO OH
酸性氨基酸
天冬氨酸 Aspartate 谷氨酸 Glutamate
O H 2 N CH C OH
CH 2 CH 2 CO OH
含羟基氨基酸
丝氨酸 Serine
O H 2N CH C OH
CH 2 OH
（
2、氨基酸的化学性质
1
）
-氨基参与的反应
与
亚
NH2
硝 R-CH-COOH+HNO2
O H R -C H -C O O H +N 2+H 2O
酸
反 用途：范斯来克法定量测定氨基酸及蛋白质水解程度 应 的基本反应。
反（ 应2
） 与 甲 醛 发 生 羟 甲 基 化
氨基酸的化学性质
-氨基参与的反应
COO-
（ 4
氨基酸的化学性质
）
-羧基参与的反应
脱 羧
1
反
N H 3 +
应
RC H C O O -
R C H 2N H 2+H ++C O 2
用途：酶催化的反应。
（
氨基酸的化学性质
5 ）
-羧基参与的反应
成
氨基酸与碱作用生成相应的盐。氨基
盐 酸的碱金属盐能溶于水,而重金属盐则
反 不溶于水。
应
.
媛媛老师，祝您： 教师 节快乐，天天快乐！ O(∩_∩)O~~
CH3
脂肪族氨基酸
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸
Glycine Alanine Valine
O H 2N CH C OH
N NH
酸性氨基酸
天冬氨酸 Aspartate
O H 2 N CH C OH
CH 2 CO OH
酸性氨基酸
天冬氨酸 Aspartate 谷氨酸 Glutamate
O H 2 N CH C OH
CH 2 CH 2 CO OH
含羟基氨基酸
丝氨酸 Serine
O H 2N CH C OH
CH 2 OH
（
2、氨基酸的化学性质
1
）
-氨基参与的反应
与
亚
NH2
硝 R-CH-COOH+HNO2
O H R -C H -C O O H +N 2+H 2O
酸
反 用途：范斯来克法定量测定氨基酸及蛋白质水解程度 应 的基本反应。
反（ 应2
） 与 甲 醛 发 生 羟 甲 基 化
氨基酸的化学性质
-氨基参与的反应
COO-
（ 4
氨基酸的化学性质
）
-羧基参与的反应
脱 羧
1
反
N H 3 +
应
RC H C O O -
R C H 2N H 2+H ++C O 2
用途：酶催化的反应。
（
氨基酸的化学性质
5 ）
-羧基参与的反应
成
氨基酸与碱作用生成相应的盐。氨基
盐 酸的碱金属盐能溶于水,而重金属盐则
反 不溶于水。
应
.
媛媛老师，祝您： 教师 节快乐，天天快乐！ O(∩_∩)O~~
CH3
脂肪族氨基酸
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸
Glycine Alanine Valine
O H 2N CH C OH
氨基酸的分类特点及理化性质
氨基酸的结构
甘氨酸 Glycine
脂肪族氨基酸
O H2N CH C H OH
氨基酸的结构
甘氨酸
丙氨酸
Glycine
Alanine
脂肪族氨基酸
O H2N CH C CH3 OH
氨基酸的结构
甘氨酸
丙氨酸 缬氨酸
Glycine
Alanine Valine
脂肪族氨基酸
O H2N CH C CH CH3 CH3 OH
(3)、电泳及等电点
带电粒子在电场中向与其自身所带电荷相反 的电极移动的现象称为电泳。 等电点(pI，isoelectric point)：使分子处于兼 性离子状态，在电场中不迁移(分子的净电荷为 零)时溶液的pH值。 每一种氨基酸都有特定的pI ，这是由于各种 氨基酸分子上所含有的氨基、羧基等基团的数目 以及各种基团的解离程度不同所造成的。 一般一氨基一羧基的氨基酸等电点在pH 6左 右，这是由于羧基的解离程度大于氨基，故PI偏 酸，碱性氨基酸pI在pH 10左右，酸性氨基酸的pI 在pH 3左右。
含硫氨基酸
O H2 N CH C CH2 CH2 S CH3 OH
异亮氨酸 Ileucine
脯氨酸
Proline
甲硫氨酸 Methionine
氨基酸的结构
甘氨酸
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
Glycine
Alanine Valine Leucine
含硫氨基酸
O H2N CH C CH2 SH OH
异亮氨酸 Ileucine
凝血酶
信号传导
写出下列氨基酸的汉文 名称与结构
Ala Cys Ile Trp Arg Gly Met Asn His Thr
二、氨基酸的理化性质
氨基酸分类特点及理化性质ppt教材
Asp Asx
D
cystine
半胱氨酸
Cys
C
glutarmine 谷氨酰胺
Gln Glx
Q
glutarmic acid 谷氨酸
Glu Glx
E
glycine
甘氨酸
Gly
G
histidine
组氨酸
His
H
isoleucine
异亮氨酸
Ile
I
leucine
亮氨酸
Leu
L
lysine
赖氨酸
Lys
K
methionine 甲硫氨酸
芳香族氨基酸
O H2N CH C OH
CH2
HN
第16页/共90页
氨基酸的结构
精氨酸 Arginine
碱性氨基酸
H2N
O CH C OH CH2 CH2 CH2 NH C NH NH2
第17页/共90页
氨基酸的结构
精氨酸 Arginine 赖氨酸 Lysine
碱性氨基酸
O H2N CH C OH
Vauquelin Braconnot Braconnot Bopp Cramer Ritthausen Ritthausen Schultze Weyl Drechsel Hedin Kossel,Hedin Morner Fischer Fischer Hopkins Erhlich Mueller McCoy et al
谷氨酰胺 Glutamine
异亮氨酸 亮氨酸 Leucine
（1）、氨基酸是兼性离子
Ileucine
CO
同理对含三个可解离基团的氨基酸来说，只要写出它的电离式，然后取兼性离子两边的pK值的平均值，即得其pI值。
各种氨基酸理化性质-20101202
各种氨基酸性质
三、丙氨酸
丙氨酸（Ala ）
结构式 分子式:C3H7NO2 结构式: CH3（NH2）CHCOOH 相对分子质量：89.1 物理性质：丙氨酸分为α-丙氨酸和β-丙氨酸，它们是共分异构体。α-丙氨酸亦 称2－氨基丙酸，200℃以上升华，随加热速度不同约在264～296℃ 之间分解。β-丙氨酸亦称3－氨基丙酸，无色晶体，熔点198℃（分 解），溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚；等电点 6.11。
各种氨基酸性质
酸的酶进行水解，再利用游离氨基酸与酰化体的溶解度差进行分离。化学合成法生产 成本高，反应复杂，步骤多，且有许多副产物。
3.发酵法：利用微生物发酵法生产L-缬氨酸具有原料成本低、反应条件温和及易实 现大规模生产等优点，是一种非常经济的生产方法。 （1）添加前体物发酵法：又称微生物转化法。这种方法使用葡萄糖作为发酵碳源 ，再添加特异的前体物质即在氨基酸生物合成途径中的一些合适中间代谢产物，以避 免氨基酸生物合成途径中的反馈调节作用，经微生物作用将其有效转化为目的氨基酸 。由于其前体物质如丙酮酸等稀少或价格昂贵，目前已少采用此法生产L-缬氨酸。 （2）直接发酵法：是借助于微生物具有合成自身所需氨基酸的能力，通过对特定微 生物ide诱变处理，选育出营养缺陷型及氨基酸结构类似物抗性突变株，以解除代谢调 节中的反馈抑制和反馈阻遏作用，从而达到过量累积某种氨基酸的目的。目前，世界 上L-缬氨酸均采用直接发酵法生产。国外曾对发酵法所用L-缬氨酸优良生产菌株的诱 变育种和代谢调节作了一些研究，而国内尚处于研究与小规模生产阶段，菌株产酸水 平不高，生产水平和产量远不能满足市场需求。因此，以微生物发酵法生产L-缬氨酸 的研究具有重要的意义。
物理性质：本品为白色结晶或结晶性粉末；无臭，味微甜而后苦 ；在水中
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拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
氨基酸的分类特点及理化性质 (2)
I
leucine
亮氨酸
Leu
L
lysine
赖氨酸
Lys
K
methionine
甲硫氨酸 Met
M
phenylalanine 苯丙氨酸
Phe
F
proline
脯氨酸
Pro
P
serine
丝氨酸
Ser
S
threonine
苏氨酸
Thr
T
tryptophan
色氨酸
Trp
W
tyrosine
酪氨酸
Tyr
Y
valine
Ile
Met
Trp
Asn His Thr
第三十二页，课件共有90页
二、氨基酸的理化性质
1、一般物理性质
无色晶体，熔点较高（200℃～300℃） 水中溶解度各不同，取决于侧链。氨基酸 能使水的介电常数增高。氨基酸的晶体是 离子晶体。氨基酸是离子化合物。
第三十三页，课件共有90页
2、氨基酸的旋光性和光吸收
第四十一页，课件共有90页
(2)、氨基酸的pK值和氨基酸解离的关系
• 氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以游离的羧基或氨基 形式存在，而是离解成兼性离子。在兼性离子中，氨基是以质 子化(-NH3+)形式存在，羧基是以离解状态(-COO-)存在。
• 在不同的pH条件下，两性离子的状态也随之发生变化。
氨基酸的分类特点及理化性质 (2)
第一页，课件共有90页
氨基酸是蛋白质的基本组成材料
蛋白质用强酸、强碱处理后，可以得到 各种各样的氨基酸。在动植物组织中可以分 离得到26~30种不同的氨基酸。第一个氨基 酸早在两个世纪前就已经被发现，而最后一 个氨基酸在1935年才发现。直到1965年才搞 清楚，只有20种氨基酸才是合成蛋白质的原