氨基酸的分类和重要的理化性质

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氨基酸基本的理化性质

氨基酸基本的理化性质

感染性疾病曾一度是人类生存所面临的最大威胁。随着抗生素的发明和广
泛使用,感染性疾病得到了一定程度的控制,但仍然是人类死亡的一个重要原
因。据WHO报告,2000年全球死亡人数5570万,其中1440万由感染性疾病引起,
占总死亡人数的15.9%。过去的几十年里,耐药性微生物的不断产生和生物耐药
性问题的日益恶化,开发新的抗感染药物已成为治疗感染疾病的必由之路。昆
一、天然活性肽
目前,由自然界已经获得了种类多样、功能各异的生物活性肽,下页 列举了一些这方面的例证。
昆虫抗菌肽 :迄今为止,已有150多种昆虫抗菌肽被分离鉴定,许多 抗菌肽的cDNA已被克隆测序并进行了初步的基因定位和表达调控机制研 究。昆虫抗菌肽已成为当前研究的热点,某些抗菌肽正在通过基因工程技 术开始工业化生产并用于农业、工业和食品卫生等多个领域。
关于抗菌肽的作用机理,现在人们比较一致的看法是,不同的抗菌肽在其 杀菌方式上可能存在一些差异。有的通过在细菌膜上形成孔道,造成细胞内物 质泄漏进而导致化学势丧失而达到杀菌的效果;有的能够干扰一定类型的外膜 蛋白基因的转录,使相应蛋白的合成量减少,从而导致细胞膜的通透性增加, 使细菌生长受到抑制。有些还可能抑制细菌细胞壁的形成,使细菌不能维持正 常的细胞形态而生长受阻,等等。
一般用水和乙醇之间自由能变化表示氨基酸侧链的疏水性,将此变化值 标作△G′。
不同氨基酸的△G′值如下表所示。
编辑课件
2
氨基酸
丙氨酸(Ala) 精氨酸(Arg) 天冬酰胺(Asn) 天冬氨酸(Asp) 半胱氨酸(Cys) 谷氨酰胺(Gln) 谷氨酸(Glu)
氨基酸侧链的疏水性(乙醇→水,kJ/mol)
△G′
10.87 1.25 1.67

常见的氨基酸的分类特点及理化性质

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。

2蛋白质的基本结构单位—氨基酸

2蛋白质的基本结构单位—氨基酸

三、 氨基酸的理化性质
(一)氨基酸的一般物理性质
1.氨基酸的旋光性
除甘氨酸外,氨基酸含有一个手性-碳原子,因此 都具有旋光性。比旋光度是氨基酸的重要物理常数 之一,是鉴别各种氨基酸的重要依据。
氨基酸的结构
α—氨基酸除甘氨酸外都具有光学活性。 通常(+)表示右旋体dewtroisomer),(-) 表示左旋体(Levoisomer),L与D只代表立 体异构型,不表示旋光性。例如人体蛋白质的 α—氨基酸均为L—型,但有左右旋之别。天冬 氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、赖氨酸 (Lys)、异亮氨酸(Ile)等为L(+);而亮 氨酸(Leu)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸 (Thr)、半胱氨酸(Cys)等都为L(-)。
Alanine Valine Leucine
脂肪族氨基酸
O H2N CH C CH2 CH CH3 CH3 OH
-氨基异己酸
氨基酸的结构
甘氨酸
丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
Glycine
Alanine Valine Leucine
脂肪族氨基酸
异亮氨酸 Ileucine
-氨基--甲基戊酸
氨基酸的结构
二、氨基酸的分类
(一)根据来源分:内源氨基酸和外源氨基酸 (二)从营养学角度分:必需氨基酸和非必需 氨基酸
(三)根据是否组成蛋白质来分:蛋白质中常见 氨基酸、蛋白质中稀有氨基酸和非蛋白氨基酸
1、蛋白质中常见氨基酸的结构
甘氨酸 Glycine
脂肪族氨基酸
O H2N CH C H
氨基乙酸
OH
氨基酸的结构
氨基酸的结构
天冬酰胺 Asparagine
谷酰胺 Glutamine
H2 N CH2 CH2 C NH2 O

第三章 氨基酸

第三章 氨基酸

1889
1895
1896 1899
1901
1901 1901
1904
1922 1935
Drechsel
Hedin
Kossel Morner
Fischer
Fischer Hopkins
Erhlich
Mueller McCoy et al
珊瑚
牛角
奶酪
牛角 奶酪
奶酪
奶酪 纤维蛋白 奶酪 奶酪
20种基本氨基酸的名称与符号
-
COO
H2N C H
+
H3N C H
R
R
熔点: 高
溶液介电常数: 增加
2、等电点
Br?nsted -Lowry 的酸碱理论,即广义酸碱
理论。
HA
A- + H +

碱 质子
氨基酸在水中的两性离子形式既能像酸一 样放出质子,也能像碱一样接受质子,氨 基酸具有酸碱性质,是一类两性电解质。
+
H 3N
-
R
正离子
+
H 3N
-
COO
CH
R
两性离子
+ OH + H+
-
COO
H2N C H R
负离子
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 (isoelectric point ),以
pI表示。
在等电点时,氨基酸主要以两性离子形式存
半胱胺酸 Cysteine (Cys,C)
甲硫胺酸(蛋胺酸)
Methionine (Met,M)

氨基酸和蛋白质结构和功能

氨基酸和蛋白质结构和功能

氨基酸和蛋白质结构和功能一、组成蛋白质的20种氨基酸的分类1、非极性氨基酸包括:甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸2、极性氨基酸极性中性氨基酸:色氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸酸性氨基酸:天冬氨酸、谷氨酸碱性氨基酸:赖氨酸、精氨酸、组氨酸其中:属于芳香族氨基酸的是:色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸属于亚氨基酸的是:脯氨酸含硫氨基酸包括:半胱氨酸、蛋氨酸注意:在识记时可以只记第一个字,如碱性氨基酸包括:赖精组二、氨基酸的理化性质1、两性解离及等电点氨基酸分子中有游离的氨基和游离的羧基,能与酸或碱类物质结合成盐,故它是一种两性电解质。

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称为该氨基酸的等电点。

2、氨基酸的紫外吸收性质芳香族氨基酸在280nm波长附近有最大的紫外吸收峰,由于大多数蛋白质含有这些氨基酸残基,氨基酸残基数与蛋白质含量成正比,故通过对280nm波长的紫外吸光度的测量可对蛋白质溶液进行定量分析。

3、茚三酮反应氨基酸的氨基与茚三酮水合物反应可生成蓝紫色化合物,此化合物最大吸收峰在570nm波长处。

由于此吸收峰值的大小与氨基酸释放出的氨量成正比,因此可作为氨基酸定量分析方法。

(注意与实验一结合)三、肽两分子氨基酸可借一分子所含的氨基与另一分子所带的羧基脱去1分子水缩合成最简单的二肽。

二肽中游离的氨基和羧基继续借脱水作用缩合连成多肽。

10个以内氨基酸连接而成多肽称为寡肽;39个氨基酸残基组成的促肾上腺皮质激素称为多肽;51个氨基酸残基组成的胰岛素归为蛋白质。

多肽连中的自由氨基末端称为N端,自由羧基末端称为C端,命名从N端指向C端。

人体内存在许多具有生物活性的肽,重要的有:谷胱甘肽(GSH):是由谷、半胱和甘氨酸组成的三肽。

半胱氨酸的巯基是该化合物的主要功能基团。

GSH的巯基具有还原性,可作为体内重要的还原剂保护体内蛋白质或酶分子中巯基免被氧化,使蛋白质或酶处于活性状态。

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。

各种氨基酸的作用2

各种氨基酸的作用2

各种氨基酸的作用2天然的氨基酸现已经发现的有300多种,其中人体所需的氨基酸约有22种,分非必需氨基酸和必需氨基酸(人体无法自身合成)。

另有酸性、碱性、中性、杂环分类,是根据其化学性质分类的。

1、必需氨基酸(essential amino acid): 指人体(或其它脊椎动物)不能合成或合成速度远不适应机体的需要,必需由食物蛋白供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。

共有8种其作用分别是:赖氨酸(Lysine ):促进大脑发育,是肝及胆的组成成分,能促进脂肪代谢,调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢,防止细胞退化;色氨酸(Tryptophan):促进胃液及胰液的产生;苯丙氨酸(Phenylalanine):参与消除肾及膀胱功能的损耗;蛋氨酸(又叫甲硫氨酸)(Methionine);参与组成血红蛋白、组织与血清,有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能;苏氨酸(Threonine):有转变某些氨基酸达到平衡的功能;异亮氨酸(Isoleucine ):参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢;脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺;亮氨酸(Leucine ):作用平衡异亮氨酸;缬氨酸(Valine):作用于黄体、乳腺及卵巢。

8种人体必需氨基酸的记忆口诀"借一两本蛋色书来"谐音: 借(缬氨酸), 一(异亮氨酸),两(亮氨酸),本(苯丙氨酸),蛋(蛋氨酸),色(色氨酸),书(苏氨酸),来(赖氨酸)."笨蛋来宿舍,晾一晾鞋"笨(苯丙氨酸)蛋(蛋氨酸)来(赖氨酸)宿(苏氨酸)舍(色氨酸),晾(亮氨酸)一晾(异亮氨酸)鞋(缬氨酸)”携带一两本甲硫色书来”携(缬氨酸)带一(异亮氨酸)两(亮氨酸)本(苯丙氨酸)甲硫(甲硫氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)来(赖氨酸)其理化特性大致有:1)都是无色结晶。

熔点约在230?C以上,大多没有确切的熔点,熔融时分解并放出CO2;都能溶于强酸和强碱溶液中,除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲状腺素外,均溶于水;除脯氨酸和羟脯氨酸外,均难溶于乙醇和乙醚。

氨基酸的分类和性质

氨基酸的分类和性质

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9
第21种氨基酸 硒代半胱氨酸 第22种氨基酸 吡咯赖氨酸
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10
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11
氨基酸的主要功能 Major Functions of Amino Acids
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12
1、肽的组成单位,包括寡肽、多肽 和蛋白质。
Building blocks for peptides including oligopeptides(寡肽), polypeptides (多肽) and proteins.
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47
Edman降解 Edman degradation
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48
在弱碱性条件下,氨基酸的α-氨基可 与苯异硫氰酸酯(phenylisothiocyanate, PITC)反应,生成相应的苯氨基硫甲酰氨 基酸(PTC-氨基酸)。在酸性条件下, PTC-氨基酸会迅速环化,形成稳定的苯乙 内酰硫脲氨基酸(PTH-氨基酸)。
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30
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31
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32
氨基酸的理化性质 Physical and chemical properties of
amino acids
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33
1、氨基酸的光吸收特性 Ultraviolet absorption property of
amino acids
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37
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38
两性(兼性)离子就是具有双极 性的离子
A zwitterion is a dipolar ion
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39
当溶液在某一特定的pH时,某种氨基 酸以两性离子的形式存在,并且其所带的 正电荷数与负电荷数相等,即净电荷为零。 在直流电场中,它既不向正极,也不向负 极移动。此时溶液的pH称为这种氨基酸的 等电点(pI)。

第二章氨基酸

第二章氨基酸

第⼆章氨基酸第⼆章氨基酸蛋⽩质是⽣物分⼦中⽣物功能的载体,要了解⽣命的基本活动规律,必须了解蛋⽩质。

⽽氨基酸是蛋⽩质的基本构件。

⼀、蛋⽩质⽔解特性蛋⽩质的⽔解⽅法主要有三种:1.酸⽔解,优点:⽔解彻底,不引起消旋作⽤;缺点:引起部分氨基酸被破坏:⾊氨酸完全破坏丝氨酸和苏氨酸(羟基氨基酸)部分破坏天冬氨酸和⾕氨酰氨(酰氨氨基酸)酰氨基被⽔解2.碱⽔解,优点:可使蛋⽩质完全⽔解,⾊氨酸稳定缺点:产⽣消旋,部分氨基酸破坏:精氨酸被脱氨⽣成鸟氨酸。

酸⽔解和碱⽔解可以互补3.酶⽔解:优点:不产⽣消旋,也不破坏氨基酸缺点:只⽤⼀种酶时⽔解不完全,需要⼏种酶协同作⽤才能彻底⽔解。

⼆、氨基酸是蛋⽩质的基本组成材料氨基酸的名称与符号丙氨酸Ala A精氨酸Arg R天冬酰氨Asn Asx N天冬氨酸Asp Asx D半胱氨酸Cys C⾕氨酰胺Gln Glx Q⾕氨酸Glu Glx E⽢氨酸Gly G组氨酸His H异亮氨酸Ile I亮氨酸Leu L赖氨酸Lys K甲硫氨酸Met M苯丙氨酸Phe F脯氨酸Pro P丝氨酸Ser S苏氨酸Thr T⾊氨酸Trp W酪氨酸Tyr Y缬氨酸Val V三、L-氨基酸的基本结构残基:在肽链中每个氨基酸都脱去⼀个⽔分⼦,脱⽔后的残余部分叫残基(residue), 因此蛋⽩质肽链中的氨基酸统统是残基形式。

判断法(看CAR的⾛向)将H原⼦靠近⾃⼰,观察CAR的⾛向,逆时针(左转)为L型,顺时针(右转)为D型。

四、氨基酸的分(合成蛋⽩质)氨基酸分类:1. 20种常见(合成蛋⽩质)氨基酸分类:根据R链的结构分3类(见教科书124-127)脂肪簇氨基酸15种(包含:中性氨基酸5种;羟基氨基酸2种;含硫氨基酸2种;酰氨氨基酸2种,酸性氨基酸2种,碱性氨基酸2种)芳⾹族氨基酸2种杂环族氨基酸3种根据带电和极性⼜分4类:⾮极性;不带电的极性; 带正电荷;带负电荷2. 不常见(蛋⽩质中被修饰)的氨基酸:如:4-羟脯氨酸;4-羟赖氨酸;6-N-甲基赖氨酸;锁链素等。

氨基酸

氨基酸
③两条长链的碱基在螺旋内侧,碱基平面与中心轴相垂直, 它们通过嘌呤碱基和嘧啶碱基之间形成的氢键而固定下来。
由于螺旋圈的直径是一定的,因此两条链上的碱基以一定规律 相互配对。在DNA双螺旋结构中只能A与T、G与C之间配对, 这一规律称碱基配对原则或叫碱基互补原则。
碱基配对
DNA的双螺旋结构
三、α-氨基酸的化学性质
1、两性性质和等电点 2、与亚硝酸反应 3、与甲醛反应 4、氧化脱氨反应 5、脱羧反应 6、配位反应 7、与茚三酮反应
1、两性性质和等电点
氨基酸分子中含有 氨基和 羧基,可与酸反应生成铵盐, 又可与碱反应生成羧酸盐,因此氨基酸具有酸、碱两性性 质。
R CH COOH
NH2
米隆试剂是硝酸、亚硝酸、硝酸汞、亚硝酸汞的混合溶液。
蛋白质的颜色反应可用于蛋白质的定性和定量分析。
核酸 (nucleic acid)
核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA) 。 RNA主要存在于细胞质中,参与生物体内蛋白质的合成。 DNA主要分布在细胞核中,它决定着生物体的繁殖、遗 传和变异。
蛋白质水解得到的α-氨 基酸几乎都是L构型。
COOH
H 2N
H
CH3
L-α-丙氨酸
脂肪族氨基酸
α-氨基酸根据R基分为 芳香族氨基酸
根据氨基、羧基的数目分为
杂环氨基酸
中性氨基酸 氨基数 = 羧基数
碱性氨基酸 氨基数 > 羧基数 赖、组、精
酸性氨基酸 氨基数 < 羧基数 谷、天冬(氨酸)
名称(俗名) 中文缩写 英文缩写(表15-1)
蛋白质和氨基酸一样,也具有两性和等电点。不同的pH
条件下,蛋白质可主要以正离子、负离子或偶极离子形式

第一章氨基酸

第一章氨基酸

第一章氨基酸(amino acid)的结构与性质第一节氨基酸的结构与分类一、氨基酸的结构组成蛋白质的基本单位是氨基酸。

如将天然的蛋白质完全水解,最后都可得到约二十种不同的氨基酸。

从氨基酸的结构通式可以看出:构成蛋白质的氨基酸均为L—α—氨基酸。

除R 为H(甘氨酸)外,其余氨基酸均具有旋光性。

*在空间各原子有两种排列方式:L—构型与D—构型,它们的关系就像左右手的关系,互为镜像关系,下图以丙氨酸为例:二、氨基酸的分类:1.按氨基酸分子中羧基与氨基的数目分:酸性氨基酸:一氨基二羧基氨基酸,有天冬氨酸、谷氨酸;碱性氨基酸:二氨基一羧基氨基酸,有赖氨酸、精氨酸、组氨酸;中性氨基酸:一氨基一羧基氨基酸,有甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸。

2.按侧基R 基的结构特点分:脂肪族氨基酸芳香族氨基酸:苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸杂环氨基酸:脯氨酸、组氨酸3.按侧基R 基与水的关系分:非极性氨基酸:有甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸;极性不带电氨基酸:天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸;极性带电氨基酸:天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸。

4. 按氨基酸是否能在人体内合成分:必需氨基酸:指人体内不能合成的氨基酸,必须从食物中摄取,有八种:赖氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、笨丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸。

非必需氨基酸:指人体内可以合成的氨基酸。

有十种。

半必需氨基酸:指人体内可以合成但合成量不能满足人体需要(特别是婴幼儿时期)的氨基酸,有两种:组氨酸、精氨酸。

三、稀有氨基酸:参加天然蛋白质分子组成的氨基酸,除了上述20 种有遗传密码的基本氨基酸之外,在少数蛋白质分子中还有一些不常见的氨基酸,称为稀有氨基酸。

它们都是在蛋白质分子合成之后,由相应的常见氨基酸分子经酶促化学修饰而成的衍生物。

氨基酸的分类和重要的理化性质

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


NH2
硝 R-CH-COOH+HNO2
O H R -C H -C O O H +N 2+H 2O

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

N H 3 +

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

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。

.
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

2019-2020年高中生物《氨基酸、蛋白质的结构理化性质与分类》复习资料 新人教版选修3

2019-2020年高中生物《氨基酸、蛋白质的结构理化性质与分类》复习资料 新人教版选修3

2019-2020年高中生物《氨基酸、蛋白质的结构理化性质与分类》复习资料新人教版选修3蛋白质是细胞和生物体的重要组成成分,通常占细胞干重的一半以上。

蛋白质主要由C、H、0、N四种元素组成,其中氮的含量在各种蛋白质中比较接近,平均为16%,因此用凯氏(KJelahl)法定氮测定蛋白质含量时,受检物质中含蛋白质量为氮含量的6.25倍。

蛋白质是高分子化合物,其基本组成单位是氨基酸。

(一)氨基酸1.氨基酸的结构2.氨基酸的分类根据R基团极性不同,氨基酸可分为:非极性氨基酸(9种);极性不带电荷氨基酸(6种);极性带负电荷氨基酸(2种);极性带正电荷氨基酸(3种)。

如表1-1-1所示。

根据成年人的营养需求,20种氨基酸又可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。

必需氨基酸足指成年人体内不能合成而必须山食物提供的一类氨基酸,包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、另;氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸等8种。

精氨酸和组氨酸,在幼儿时期体内合成量满足不了生长需要,需食物补充,称为半必需氨基酸。

3.氨基酸的主要理化性质(2)两性解离和等电点α-氨基酸在中性水溶液中或固体状态下主要是以两性离子的形式存在,即在同一个氨基酸分子上带有能放出质子的-NH3+正离子和能接受质子的@一C00-负离子。

因此,氨基酸是两性电解质。

当两性离子氨基酸溶解于水时,其正负离子都能解离,但解离度与溶液的pH值有关。

向氨基酸溶液加酸时,其两性离子的-COO-负离子接受质子,自身成为正离子,在电场中向阴极移动加入碱时,其两性离子的一NH3+正离子解离放出质子(与一OH-合成水),其自身成为负离子,在电场中向阳极移动。

当凋节氨基酸溶液的pH值,使氨基酸分子上的一NH3+和一C00-的解离度完全相等时,即氨基酸所带净电荷为零,在电场中既不向阳极移动也不向阴极移动,此时氨基酸所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点,以符号pI表示。

在等电点时,氨基酸的溶解度最小,容易沉淀,利用这一性质可以分离制备各种氨基酸。

氨基酸 百度百科

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编辑词条氨基酸百科名片氨基酸(amino acid):含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。

生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。

是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物。

氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。

天然氨基酸均为α-氨基酸。

目录[隐藏]氨基酸的结构通式氨基酸的分类氨基酸的检测氨基酸的功能氨基酸合成氨基酸所对应的密码子表氨基酸胶囊氨基酸的结构通式氨基酸的分类氨基酸的检测氨基酸的功能氨基酸合成氨基酸所对应的密码子表氨基酸胶囊amino acid (abbr.aa)[编辑本段]氨基酸的结构通式α-氨基酸的结构通式:(R是可变基团)构成蛋白质的氨基酸都是一类含有羧基并在与羧基相连的碳原子下连有氨基的有机化合物,目前自然界中尚未发现蛋白质中有氨基和羧基不连在同一个碳原子上的氨基酸。

[编辑本段]氨基酸的分类天然的氨基酸现已经发现的有300多种,其中人体所需的氨基酸约有22种,分非必需氨基酸和必需氨基酸(人体无法自身合成)。

另有酸性、碱性、中性、杂环分类,是根据其化学性质分类的。

1、必需氨基酸(essential amino acid):指人体(或其它脊椎动物)不能合成或合成速度远不适应机体的需要,必需由食物蛋白供给,这些氨基酸称为必需氨基酸。

共有10种其作用分别是:①赖氨酸(Lysine ):促进大脑发育,是肝及胆的组成成分,能促进脂肪代谢,调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢,防止细胞退化;②色氨酸(Tryptophan):促进胃液及胰液的产生;③苯丙氨酸(Phenylalanine):参与消除肾及膀胱功能的损耗;④蛋氨酸(又叫甲硫氨酸)(Methionine);参与组成血红蛋白、组织与血清,有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能;⑤苏氨酸(Threonine):有转变某些氨基酸达到平衡的功能;⑥异亮氨酸(Isoleucine ):参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢;脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺;⑦亮氨酸(Leucine ):作用平衡异亮氨酸;⑧缬氨酸(Valine):作用于黄体、乳腺及卵巢。

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CH2
HN
碱性氨基酸
精氨酸 Arginine
H2N
O CH C OH CH2 CH2 CH2 NH C NH NH2
碱性氨基酸
精氨酸 Arginine 赖氨酸 Lysine
O H2N CH C OH
CH2 CH2 CH2 CH2 NH2
碱性氨基酸
精氨酸 Arginine 赖氨酸 Lysine 组氨酸 Histidine
CH2 OH
含羟基氨基酸
丝氨酸 Serine 苏氨酸 Threonine
O H2N CH C OH
CH OH CH3
含酰胺氨基酸
天冬酰胺 Asparagine
O H2N CH C OH
CH2 CO NH2
Байду номын сангаас
含酰胺氨基酸
天冬酰胺 Asparagine
谷酰胺 Glutamine
O H2N CH C OH
3)味感
氨基酸的味感与它的立体构型有关,L-氨 基酸一般是无味或带有苦味,而D-型氨基酸多数 带有甜味。 L-谷氨酸钠盐(味精)等具有鲜味, 可用于食品增添美味。
4)旋光性
除甘氨酸外,其它氨基酸的-碳原子均为 不对称碳原子,因此都具有旋光性。
比旋光度是氨基酸的重要物理常数之一, 是鉴别各种氨基酸的重要依据。


NH3+
R CHCOO-
R CH2 NH2 + H+ + CO2
用途:酶催化的反应。
( 5
氨基酸的化学性质

-羧基参与的反应

氨基酸与碱作用生成相应的盐。氨基
盐 反 应
酸的碱金属盐能溶于水,而重金属盐则 不溶于水。
媛媛老师,祝您: 教师 节快乐,天天快乐! O(∩_∩)O~~
苯丙氨酸 Phenylalanine
O H2N CH C OH
CH2
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 Phenylalanine 酪氨酸 Tyrosine
O H2N CH C OH
CH2
OH
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 Phenylalanine 酪氨酸 Tyrosine 色氨酸 Trytophan
O H2N CH C OH
一、氨基酸的结构和分类
除甘氨酸和脯氨酸外,其他均具有如下结构通 式。
-氨基酸
H2N
COOH CH R
不变部 分
可变部 分
各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。20种基 本氨基酸按R的极性可分为非极性氨基酸、极性 氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸。
20钟氨基酸的区别在于侧链R基的不同。 1、R基的 化学结构可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基 酸、杂环族氨基酸; 2、按R基团不同可分为极性氨基酸、非极性性氨基酸; 3、按氨基酸在水溶性中的酸碱性质或所含氨基和羧基 数目可分为酸性氨基酸、碱性氨基酸和中性氨基酸
O H2N CH C OH
CH2
N NH
酸性氨基酸
天冬氨酸 Aspartate
O H2N CH C OH
CH2 CO OH
酸性氨基酸
天冬氨酸 Aspartate 谷氨酸 Glutamate
O H2N CH C OH
CH2 CH2 CO OH
含羟基氨基酸
丝氨酸 Serine
O H2N CH C OH
COOH+ + CH2
NH2
HCHO
COOCH2 NHCH2OH

-羟甲基氨基酸

COO-

HCHO

CH2
反 应
NH(CH2OH)2
二羟甲基氨基酸
用途:可以用来直接测定氨基酸的浓度。
()
3
氨基酸的化学性质
与 茚
-氨基和羧基共同参与的反应
三 酮
1
茚三



O
O
C CO
H2O
C
H2O
O
O
C C
OH 水合茚三酮
( 1
2、氨基酸的化学性质

-氨基参与的反应

亚 硝 酸
NH2 R-CH-COOH + HNO2
OH R-CH-COOH + N2 + H2O

应 用途:范斯来克法定量测定氨基酸及蛋白质水解程度
的基本反应。

氨基酸的化学性质
2 )
-氨基参与的反应
与 甲 醛 发 生
COO-
CH2 NH3+
pK'2
Glycine Alanine Valine Leucine
O
H2N
CH C OH CH2 CH CH3 CH3
脂肪族氨基酸
甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine 缬氨酸 Valine 亮氨酸 Leucine 异亮氨酸 Ileucine
O
H2N
CH C OH CH CH3 CH2 CH3
芳香族氨基酸
CH2 CH2 CO NH2
二、氨基酸的重要理化性质
1.一般的物理性质
1)物理性状和熔点 -氨基酸都是无色结晶。结晶形状由其结构决 定。熔点较高(200℃~300 ℃),高于相应的 羧酸或胺.
2)溶解度 在水中的溶解度相差大;都能溶于稀酸和稀碱 溶液中,不能溶解在有机溶剂中(用酒精把氨 基酸从其溶液中沉淀析出)。

脂肪族氨基酸
甘氨酸 Glycine
O H2N CH C OH
H
脂肪族氨基酸
甘氨酸 丙氨酸
Glycine Alanine
O H2N CH C OH
CH3
脂肪族氨基酸
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸
Glycine Alanine Valine
O H2N CH C OH
CH CH3 CH3
脂肪族氨基酸
甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸
C OH
O O
C OH
C C
+ OH
H2N
O
CHCOOH R
O
O
C C
H
+ RCHO + NH2 + CO2
C OH
O O-NH4+O
C
HO C
C C
O + 2NH3 + H
C C
C
C
CN C
C
C
+ 2H2O
O
O
OO
用途:常用于氨基酸的定性或定量分析。
( 4
氨基酸的化学性质
) 脱
-羧基参与的反应
羧1
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