酸解后色氨酸破坏
(新)生物化学(氨基酸)知识点讲解梳理汇总详细笔记
第三章氨基酸第一节氨基酸是蛋白质的构件分子一、蛋白质的水解酸水解：常用6mol/L HCl 回流20h，水解完全，不引起消旋，但色氨酸破坏，羟基氨基酸部分水解，酰胺键水解。
碱水解：水解完全，会引起消旋，但色氨酸不破坏。
酶水解：水解不完全，不引起消旋，色氨酸不破坏，主要用于蛋白质的部分水解。
20 种氨基酸的发现年及主要富含物天冬酰氨1806 Vauquelin 天门冬芽甘氨酸1820 Braconnot 明胶亮氨酸1820 Braconnot 羊毛、肌肉酪氨酸1849 Bopp 奶酪丝氨酸1865 Cramer 蚕丝谷氨酸1866 Ritthausen 面筋天冬氨酸1868 Ritthausen 蚕豆苯丙氨酸1881 Schultze 羽扇豆芽丙氨酸1881 Weyl 丝心蛋白赖氨酸1889 Drechsel 珊瑚精氨酸1895 Hedin 牛角组氨酸1896 Kossel,Hedin 奶酪胱氨酸1899 Morner 牛角缬氨酸1901 Fischer 奶酪脯氨酸1901 Fischer 奶酪色氨酸1901 Hopkins 奶酪异亮氨酸1904 Erhlich 纤维蛋白甲硫氨酸1922 Mueller 奶酪苏氨酸1935 McCoy et al 奶酪二、α-氨基酸的一般结构氨基在α-位，为L-构型。
第二节氨基酸的分类一、常见的蛋白质氨基酸常见的蛋白质氨基酸共二十种。
按化学结构分为脂肪族、芳香族和杂环族三类。
这种分类方法对于研究氨基酸的合成与分解有重要意义。
按R-基的极性分为非极性R-基氨基酸、不带电荷的极性R-基氨基酸、带正电荷的极性R-基氨基酸、带负电荷的极性R-基氨基酸四类。
这种分类方法对于研究氨基酸在蛋白质空间结构中的作用，和对于氨基酸的分离纯化均有重要意义。
也可将氨基酸分为非极性脂肪族R-基氨基酸、非极性芳香族R-基氨基酸、不带电荷的极性R-基氨基酸、带正电荷的极性R-基氨基酸、带负电荷的极性R-基氨基酸五类。
生物化学知识点与题目 第四章 蛋白质化学
第四章蛋白质化学知识点：一、氨基酸蛋白质的生物学功能氨基酸：酸水解：破坏全部色氨酸以及部分含羟基氨基酸。
碱水解：所有氨基酸产生外消旋。
氨基酸的分类：非极性氨基酸（8种）：Ala、V al、Leu、Ile、Pro、Met、Phe、Trp；极性氨基酸（12种）：带正电荷氨基酸Lys、Arg、His；带负电荷氨基酸Asp和Glu；不带电荷氨基酸Ser、Thr、Tyr、Asn、Gln、Cys、Gly。
非蛋白质氨基酸：氨基酸的酸碱性质：氨基酸的等电点，氨基酸的可解离基团的pK值，pI的概念及计算，高于等电点的任何pH值，氨基酸带有净负电荷，在电场中将向正极移动。
氨基酸的光吸收性：芳香族侧链有紫外吸收，280nm，氨基酸的化学反应：α-氨基酸与水合茚三酮试剂共热，可发生反应，生成蓝紫化合物。
茚三酮与脯氨酸和羟脯氨酸反应则生成黄色化合物。
二、结构与性质肽：基本概念；肽键；肽；氨基酸残基；谷胱甘肽；肽键不能自由转动，具有部分双键性质；肽平面蛋白质的分子结构：一级结构，N-末端分析，异硫氰酸苯酯法；C-末端分析，肼解法蛋白质的二级结构：是指蛋白质分子中多肽链骨架的折叠方式，包括α螺旋、β折叠和β转角等。
超二级结构：超二级结构是指二级结构的基本结构单位（α螺旋、β折叠等）相互聚集，形成有规律的二级结构的聚集体。
结构域：蛋白质的三级结构：蛋白质的三级结构指多肽链中所有氨基酸残基的空间关系，其具有二级结构或结构域。
球状蛋白质分子的三级结构特点：大多数非极性侧链（疏水基团）总是埋藏在分子内部，形成疏水核；大多数极性侧链（亲水基团），总是暴露在分子表面，形成一些亲水区。
蛋白质的四级结构：蛋白质的四级结构是由两条或两条以上各自独立具有三级结构的多肽链（亚基）通过次级键相互缔合而成的蛋白质结构。
变构蛋白、变构效应；血红蛋白氧合曲线。
维持蛋白质分子构象的化学键：氢键，疏水键，范德华力，盐键，二硫键等三、蛋白质的分子结构与功能的关系蛋白质的分子结构与功能的关系：一级结构决定高级结构，核糖核酸酶的可逆变性；变性、复性、镰刀型红细胞贫血症的生化机理；四、蛋白质的性质及分离纯化胶体性质：双电层，水化层；1. 透析；2. 盐析；3. 凝胶过滤；酸碱性质：1. 等电点沉淀；2. 离子交换层析；3. 电泳蛋白质的变性：蛋白质变性后，二、三级以上的高级结构发生改变或破坏，但共价键不变，一级结构没有破坏。
生物化学-练习卷作业答案
作业题一、填空题1、组成蛋白质分子的碱性氨基酸有赖氨酸、精氨酸和组氨酸。
酸性氨基酸有天冬氨酸和谷氨酸。
2、在生理条件下〔pH7.0左右〕，蛋白质分子中的精氨酸侧链和赖氨酸侧链几乎完全带正电荷，但是组氨酸侧链那么带局部正电荷3、脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反响产生黄色的物质，而其他氨基酸与茚三酮反响产生紫色的物质4、常用的拆开蛋白质分子中二硫键的方法有氧化法，常用的试剂为过甲酸；复原法，常用的试剂为β-巯基乙醇或巯基乙酸5、维持蛋白质构像的化学键有肽键、二硫键、氢键、疏水键、离子键和范德华力。
6、当溶液中盐离子强度低时，可增加蛋白质的溶解度，这种现象称盐溶。
当溶液中盐离子强度高时，可使蛋白质沉淀，这种现象称盐析。
7、蛋白质的二级结构是指α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规那么卷曲等几种类型8、测定蛋白质浓度的方法主要有凯氏定氮法、双缩脲法、Lowry法、紫外吸收法。
9、天冬氨酸和赖氨酸是尿素合成途径中重要的氨基酸10.大多数蛋白质中氮的含量较恒定，平均为16%，如测得1g样品含氮量为10mg,那么蛋白质含量为6.25%11、组成蛋白质的氨基酸分子结构中含有羟基的有酪氨酸，丝氨酸，苏氨酸12、组成蛋白质的20种氨基酸中，含有咪唑环的氨基酸是组氨酸，含硫的氨基酸是甲硫氨酸，半胱氨酸，胱氨酸13、蛋白质中的苯丙氨酸，酪氨酸，和色氨酸3种氨基酸具有特性，因而使蛋白质在280nm处有最大吸收值。
14.鉴定蛋白质多肽链氨基末端常用的方法有肼解法和羧肽酶法15.肽键实际上是一个共振杂化体，因此肽键具有局部双键的性质16.最早提出蛋白质变性理论的科学家是吴宪二、判断题1、天然氨基酸都具有一个不对称α-碳原子答：错。
因为甘氨酸并没有不对称的α-碳原子。
2、双缩脲反响是肽和蛋白质特有的反响，二肽也有双缩脲反响答：错。
双缩脲只能与含有两个或两个以上肽键的蛋白质或多肽反响，二肽只有一个肽键，无法发生双缩脲反响。
3、组氨酸是人体的一种半必须氨基酸答：对。
生物化学-生化知识点_第一章氨基酸与蛋白质
第一章氨基酸与蛋白质上册 P1231. 1 氨基酸①①①蛋白质水解最后成为氨基酸混合物酸水解得19种 L-AA，色氨酸破坏。
碱水解得色氨酸，其余氨基酸消旋破坏。
酶水解不消旋破坏，但水解不彻底。
①①①α-氨基酸的一般结构生物体内已发现氨基酸180种，常见氨基酸20种1. 2 氨基酸的分类：常见蛋白质氨基酸，不常见蛋白质氨基酸，非蛋白氨基酸①①①常见蛋白质氨基酸，或称基本氨基酸。
每个氨基酸可用三个字母或单字母简写表示。
按侧链R基不同进行分类。
①1①按R基化学结构分类1.脂肪族氨基酸15个①.中性氨基酸5个甘氨酸 Glycine 氨基乙酸 Gly G 无旋光丙氨酸 Alanine α-氨基丙酸 Ala A缬氨酸 Valine α-氨基-β-甲基丁酸 Val V亮氨酸 Leusine α-氨基-γ-甲基戊酸 Leu L异亮氨酸 Isoleucine α-氨基-β-甲基戊酸 Ile I①.含羟基或硫氨基酸4个丝氨酸 Serine α-氨基-β-羟基丙酸 Ser S苏氨酸 Threonine α-氨基-β-羟基丁酸 Thr T半胱氨酸 Cysteine α-氨基-β-基丙酸 Cys C甲硫氨酸 Methionine α-氨基-γ-甲硫基丁酸 Met M③．酸性氨基酸及其酰胺4个天冬氨酸 Aspartic acid α-氨基丁二酸 Asp D谷氨酸 Glutamic acid α-氨基戊二酸 Glu E天冬酰胺 Asparagine α-氨基丁二酸一酰胺 Asn N谷氨酸胺 Glutamine α-氨基戊二酸一酰胺 Gln Q④. 碱性氨基酸2个赖氨酸 Lysine α，ε-二氨基已酸 Lys K精氨酸 Arginine α-氨基-δ-胍基戊酸 Arg R2.芳香族氨基酸3个苯丙氨酸 Phenylalanine α-氨基-β-苯基丙酸 Phe F酪氨酸 Tyrosine α-氨基-β-对羟苯基丙酸 Tyr Y色氨酸 Tryptophan α-氨基-β-吲哚基丙酸 Trp W3.杂环族氨基酸2个组氨酸 Histidine α-氨基-β-咪唑基丙酸 His H脯氨酸 Proline α-吡咯烷羧酸 Pro P①2①按R基极性性质分类1.非极性R基8个Ala(A) Val(V) Leu(L) Ile(I) Pro(P)Phe(F) Trp(W) Met(M)1。
氨基酸和血红蛋白
授课教案本次授课内容: 氨基酸和血红蛋白教学日期：2007年9月30日授课教师：陆东东；职称：副教授；授课时数：2；授课方式：讲课本单元或章节的教学目的与要求：1.掌握氨基酸的一般结构和氨基酸的分类；2.掌握氨基酸的酸碱性质和等电点的计算方法；3.熟悉氨基酸的常见化学反应的应用价值；4.熟悉分离和分析氨基酸的常用方法。
5.熟悉肽和肽键的结构6了解血红蛋白的结构与功能授课主要内容、重点、难点：一.蛋白质的水解氨基酸是蛋白质的基本结构单位。
在酸、碱、蛋白酶的作用下，可以被水解成氨基酸单体。
酸水解：色氨酸破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基碱水解：消旋，色氨酸稳定酶水解：水解位点特异，用于一级结构分析，肽谱二.氨基酸的功能：(重点)1.组成蛋白质2.一些aa及其衍生物充当化学信号分子γ-amino butyric acid (γ-氨基丁酸)、Serotonic(5-羟色胺，血清紧张素)、melatonin(褪黑激素，N-乙酰-甲氧基色胺)，都是神经递质，后二者是色氨酸衍生物(神经递质是一个神经细胞产生的影响第二个神经细胞或肌肉细胞功能的物质)。
Thyroxine(甲状腺素，动物甲状腺thyroid gland产生的Tyr衍生物)和吲乙酸(植物中的Trp衍生物)都是激素(激素就是一个细胞产生的调节其它细胞的功能的化学信号分子)。
3.氨基酸是许多含N分子的前体物核苷酸和核酸的含氮碱基、血红素、叶绿素的合成都需要aa4.一些基本氨基酸和非基本aa是代谢中间物精氨酸、Citrulline(瓜氨酸)、Ornithine(鸟氨酸)是尿素循环(Urea cycle)的中间物，含氮废物在脊椎动物肝脏中合成尿素是排除它们的一种重要机制。
三. 氨基酸的结构与分类（重点）1809年发现Asp，1938年发Thr，目前已发现180多种。
但是组成蛋白质的aa常见的有20种，称为基本氨基酸（编码的蛋白质氨基酸），还有一些称为稀有氨基酸，是多肽合成后由基本aa经酶促修饰而来。
样品前处理-酸水解
样品前处理
一、前处理方法
氨基酸总量的测定需要三种方法。
通常我们使用酸水解法测定
天冬氨酸，苏氨酸，丝氨酸，谷氨酸，脯氨酸，甘氨酸，丙氨
酸，缬氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，酪氨酸，苯丙氨酸，赖氨酸，组氨酸，精氨酸等15种氨基酸，用氧化水解法测定胱氨酸和蛋
氨酸，用碱水解法测定色氨酸。
在酸水解过程中色氨酸被全部
破坏，无法测定，含硫氨基酸（胱氨酸和蛋氨酸）会被部分氧
化，无法侧准。
二、采样
样品须具有代表性，用四分法缩减分取25克左右，粉碎并通过
0.25mm孔径（60目）筛，充分混匀后待测。
由于氨基酸在氧
及碳水化合物存在下易破坏，所以样品粉碎时温度不能过高，
需低于50度。
对于粗脂肪含量大于或等于5%的样品，需先脱
脂，然后风干，混匀备用。
酸水解的样品应先测定粗蛋白的含
量。
样品的称量需用万分之以上天平。
三、前处理步骤
1、酸水解
A、称取含蛋白7.5-25mg的样品于20ml安培瓶中（切勿贴壁）
B、加入10ml 6mol/L盐酸，抽真空至小于7Pa后，冲氮气，再
抽真空充氮气，如此重复三次后，在充氮气情况下封口或拧紧螺丝盖。
C、封口后的安培瓶放入110度恒温干燥箱内水解22-24小时
D、冷却、混匀、开管、过滤，定容于25毫升容量瓶，取适量
滤液置于旋转蒸发仪中，60度以下抽真空，蒸干，加少
许水，反复1-2次
E、加入3-5ml PH2.2稀释液，使浓度达到50-250nmol/ml。
混
匀后过0.45微米滤膜，或10000转离心10分钟，后取上清，待上机用。
某理工大学《普通生物化学》考试试卷(5404)
某理工大学《普通生物化学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（275分，每题5分）1. α淀粉酶水解糖原的产物是混合物。
（）[华南师范大学2004研]答案：正确解析：α淀粉酶广泛地存在于动植物和微生物中，它是一种内切葡糖苷酶，随机作用于淀粉链内部的α1,4糖苷键。
α淀粉酶降解直链淀粉时生成葡萄糖、少量麦芽糖和麦芽三糖；降解支链淀粉或糖原，最终产物是葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和α糊精。
2. 真核细胞内参与嘧啶核苷酸从头合成的酶都位于细胞质。
（）答案：错误解析：真核细胞参与嘧啶从头合成的二氢乳清酸脱氢酶位于线粒体内。
3. 一个蛋白质样品经酸水解后，能用氨基酸自动分析仪准确测定它的所有氨基酸。
（）答案：错误解析：酸水解时色氨酸和部分羟基氨基酸被破坏，谷氨酰胺和天冬酰胺分别变成谷氨酸和天冬氨酸，胱氨酸变成半胱氨酸，而半胱氨酸与茚三酮不发生颜色反应。
4. 凡有抑制剂存在都会降低酶与底物的亲和力。
（）答案：错误解析：非竞争性抑制剂和反竞争性抑制不会降低酶与底物的亲和力。
5. DNA复制时，前导链只需1个引物，滞后链则需多个引物。
（）答案：正确解析：滞后链的复制是不连续的，由多个冈崎片段组成，每个冈崎片段的复制都需要引物。
6. 蚕豆病是由于蚕豆中的物质抑制了人体6磷酸葡萄糖脱氢酶活性所致。
（）[复旦大学2009研]答案：错误解析：红细胞6磷酸葡萄糖脱氢酶显著缺乏所致的一组遗传性溶血性疾病，部分病例食用蚕豆后发病，俗称蚕豆病。
7. 脂肪酸经活化后进入线粒体内进行β氧化，需经脱氢、脱水、加氢和硫解等四个过程。
（）答案：错误解析：脂酰CoA的β氧化第一次脱氢后是加水过程。
加水后再脱氢，然后硫解生成乙酰CoA和比原来少两个碳原子的脂酰CoA。
8. ATP为GMP的合成提供能量，GTP为AMP的合成提供能量，缺乏ATP和GTP中的任何一种都会影响另一种的合成。
蛋白质变性ppt课件
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胰岛素的一级结构
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3. 三级结构：是指多肽链借助各种作用力在二级结 构基础上，进一步折叠卷曲形成紧密的复杂球形分 子的结构。
稳定蛋白质三级结构的作用力有氢键、离子键、 二硫键和范德华力。
肌球素的三级结构
肌球素的三级结构
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55
（4）费林反应: 含有酪氨酸的Pr因酪氨酸的酚基能育费林试剂
中的磷钼酸和磷钨酸反应，还原成蓝色化合物。利 用这一反应定量测定Pr。
56
蛋白质的二、三、四级结构的构象不稳定，在 某些物理或化学因素作用下，发生不同程度的改变称 为变性。变性是指蛋白质高级结构发生改变，而肽键 不断裂。变性后的蛋白质某些性质发生变化，主要包 括：
些碳水化合物是氨基葡萄糖、氨基半乳糖、半乳糖、 甘露糖、海藻糖等中的一种或多种，与蛋白质间的共 价键或羟基生成配糖体。糖蛋白可溶于碱性溶液。哺 乳动物的物的粘性分泌物、血浆蛋白、卵粘蛋白及大 豆某些部位中之蛋白质都属于糖蛋白。
44
3．核蛋白： 由核酸与蛋白质结合而成的复合物。存在细胞
核及核糖体中。
11
4.非极性氨基酸：具有一个疏水性侧链，在水中的溶 解度比极性氨基酸低。共有： 甘氨酸，丙氨酸、缬氨酸，亮氨酸、甲硫氨酸和异 亮氨酸(蛋氨酸)．
12
1. 旋光性：除甘氨酸外， 氨基酸的碳原子均是手性 碳原子，所以具有旋光性。 旋光方向和大小取决于其 侧链R基性质，也与水溶液 的pH有关。
13
2. 紫外吸收：20种AA在可见区内无吸收，但在紫外光 区酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸有吸收，其最大吸收波 λman分别为278nm、279nm和259nm，故此利用此性质 对这三种氨基酸进行测定。酪氨酸、色氨酸残基同样 在280nm处有最大的吸收，可用紫外分光光度法定量 分析蛋白质。
第二节蛋白质一级结构的测定方法
蛋白质序列测定的基本战略和步骤
一 蛋白质序列测序的基本战略 1、直接法（测蛋白质的序列） 对于一个纯蛋白质，理想方法是从N端直接测至C端，
但目前只能测60个N端氨基酸。 2、间接法（测核酸序列推断氨基酸序列） 蛋白质化学家收集的一个蛋白质资料库（database or
各种氨基酸侧链基团的性质对于氨基酸与离子交 换树脂，结合的情况有相当复杂的影响。在氨基酸自 动分析仪的记录上可以看出：天冬氨酸（pI为2.98） 最先随洗脱液下来，赖氨酸（pI为9.74）最后下来， 三个中性氨基酸如:甘氨酸（pI为5.97）、苏氨酸 （pI为6.53）和亮氨酸（pI为5.98）洗脱的顺序又如 何呢? 苏氨酸应当带有较多的正电荷，与树脂结合比 较紧，不易被洗脱下来，但是由于羟基具有极性，减 弱了树脂对氨基酸的吸引力。所以反而比甘氨酸和亮 氨酸后被洗脱下来。甘氨酸和亮氨酸相比，亮氨酸侧 链疏水性强，与树脂结合紧，后甘氨酸被洗脱下来。
（2）C-末端分析
A.肼解法
无水肼NH2NH2 100℃ 5-10h。 苯甲醛沉淀氨基酸的酰肼，C端游离氨基酸 留在上清中。 Gln（谷氨酰胺）、Asn（天冬酰胺）、 Cys（半胱氨酸）、Arg（精氨酸）不能产 生游离的羧基末端aa。
（2）C-末端分析 B.羧肽酶水解法
羧肽酶可以专一性地水解羧基末端氨基酸。根 据酶解的专一性不同，可区分为羧肽酶A、B和C。 应用羧肽酶测定末端时，需要事先进行酶的动力学 实验，以便选择合适的酶浓度及反应时间，使释放 出的氨基酸主要是C末端氨基酸。
氨肽酶法
氨肽酶是一种肽链外切酶，它能从多肽链 的N-端逐个的向里水解。根据不同的反应 时间测出酶水解所释放出的氨基酸种类和 数量，按反应时间和氨基酸残基释放量作 动力学曲线，从而知道蛋白质的N-末端残 基顺序。
专业课生物化学第三章 氨基酸
此反应可被巯基试剂逆转
6、半胱氨酸侧链上的巯基：
反应性能很高，在微碱性条件下，巯基发生解离形 成硫醇阴离子(-CH2-S-)，能与卤化烷例如碘乙酸，碘 乙酰胺，甲基碘等迅速反应，生成相应的稳定烷基衍 生物。
半胱氨酸的巯基能打开乙撑亚胺，即氨丙啶的环.
第3章：氨基酸
第一节：氨基酸的结构与分类
第二节：氨基酸的酸碱化学
第三节：氨基酸的化学性质
第四节：氨基酸的光学活性和光谱性质
第一节（一）：氨基酸的结构
一、氨基酸—— 组成蛋白质的基本单位
1、酸水解： 盐酸或硫酸回流煮沸20小时。 不引起消旋作用，得到L-氨基酸。色氨酸完全被破坏；羟基氨 基酸、天冬酰胺、谷胺酰胺部分被破坏。 2、碱水解：氢氧化钠共煮10—20小时。 产物是D型和L型氨基酸的混合物。产生消旋现象。多数氨基酸 遭到破坏。色氨酸稳定。 3、酶水解： 胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶水解。 不产生消旋作用，也不破坏氨基酸。水解不彻底。
反应中1分子的半胱氨酸引起1分子的硫硝基苯甲酸的 释放。它在pH8．0时，在412nm波长处有强烈的光吸收， 因此可利用比色法定量测定-SH基。
二硫键的形成和打开 1、二硫键的形成
在痕量的金属离子如Cu2+，Fe2+，C02+和Mn2+ 存在下，巯基在空气中氧化显著提高。这些离子 可能是反应所需的催化剂。
3. 碱性氨基酸（+）
1、非极性R基(中性-非极性氨基酸)
共8种氨基酸,4种带脂肪烃侧链的氨基酸；2种含芳香环 氨基酸；1种含巯基氨基酸和1种甘氨酸。它们在水中的溶 解度比极性氨基酸小。
2、不带电荷的极性R基(中性-极性氨基酸)
氨基酸分析原理与方法
• 离子树脂分离柱。
（二）离子交换树脂：
• 用作氨基酸分离柱的固定相一般都是固体的合 成离子交换剂。作为理想的离子交换剂应符合 下列要求：
• 1.机械强度好 • 2.不溶解且具有很好的化学稳定性 • 3.均匀球状颗粒 • 4.当装入柱子后应有良好的透通性 • 5.交换容量大 • 6.离子交换基应是单一的官能性的
酸性氨基酸：天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺。 碱性氨基酸：赖氨酸、羟赖氨酸、组氨酸、精氨酸。
2.按人体营养的需要又可分为必需氨基酸、半必 需氨基酸及非必需氨基酸（见下表）。
必需氨基酸 赖氨酸
色氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 苏氨酸 蛋氨酸 缬氨酸
半必需氨基酸 组氨酸 精氨酸 甘氨酸 胱氨酸 酪氨酸
（（二二））氨氨基基酸酸的的分分类类：：
有两种分类： 1.按氨基酸具有的酸性和碱性基团的多少分类：
中性氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨 酸、丝氨酸（以上七种又称脂肪族氨基酸）、苯丙氨酸、酪氨 酸、色氨酸（这三种又称芳香族氨基酸）、蛋氨酸、胱氨酸、半 胱氨酸（含硫氨基酸）、脯氨酸、羟脯氨酸（属亚氨基酸类）。
• 二军大、天津总医院多家医学单位利用氨基酸分析技术 叙述了人体血高半胱氨酸含量的升高可导致动脉硬化及血 栓的形成。为医疗诊断病因提供了可靠的依据。
（二）饲料上的应用
• 1.质量控制：
• 各种饲料均由不同种类原料按一定比例配置而成，其中必 需氨基酸的含量和它们之间的比例必须恰当，才能满足畜 禽身体合成蛋白质的需要。测定原料和产品中的氨基酸含 量，以达到保证质量的目的。同时氨基酸分析技术即可对 产品质量进行简单又防止伪劣产品进入市场。
生物化学：第四章 蛋白质
➢ 氨基酸用于饲料添加剂，主要是甲硫氨酸、赖氨酸。 ➢ 氨基酸及其衍生物与皮肤成分相似，有调节皮肤pH值和保护皮
肤的功能，现已广泛用以配制各种化妆品。 ➢ 聚谷氨酸因性质上接近角蛋白，被开发作为人造革的涂料，使
人造革具备天然皮革的特点。
酪氨酸
色氨酸
氨基酸的分类
——根据氨基酸R基侧链的极性
R基团带正电荷的氨基酸
赖氨酸
精氨酸
组氨酸
氨基酸的分类
——根据氨基酸R基侧链的极性
R基团带负电荷的氨基酸
天冬氨酸
谷氨酸
氨基酸的分类
根据生物体的需要，可将氨基酸分为
必需氨基酸 半必需氨基酸 非必需氨基酸
Lys Val Ile Leu phe Met
氨基酸的分类
根据氨基酸R基侧链的极性，可将氨基酸分为 疏水性氨基酸（非极性氨基酸）
Ala Val Ile Leu Pro Met phe Trp
亲水性氨基酸（极性氨基酸）
不带电荷的极性氨基酸 带正电荷的碱性氨基酸 带负电荷的酸性氨基酸
Ser Thr Tyr Asn Gln Cys Gly
Lys Arg His
K2
2
氨基酸的酸碱性质
➢ 2个概念：氨基酸的等电点 pI 氨基酸的可解离基团的pK值
➢ 以谷氨酸为例：
pI= ½ (pK1+pKR) = ½ (2.19+4.25) = 3.22
氨基酸的酸碱性质
➢ 氨基酸的每一功能基团可被酸碱所滴定，可根据氨基酸的 滴定曲线来推算pK值。
氨基酸的酸碱性质
结论：
➢ 高于等电点的任何pH值，氨基酸带有净负电荷，在电场中 将向正极移动。
蛋白质的水解
COOH3N H Cα CH3 =
+
COOH3N Cα CH3 H
L-甘油醛
L-丙氨酸
Thr、Leu、Pro和羟Pro还有第二个不对称碳原子。
3.5.2氨基酸的光谱性质 氨基酸的光谱性质
3.5.2.1 紫外吸收光谱 常见的20种氨基酸在可见光区域都没有 光 吸 收 ， 在 红 外 和 远 紫 外 区 （ λ＜ 200nm）都有光吸收.
1.脂肪组氨基酸
a 中性氨基酸
O H2N CH H C OH H2N CH H3C
O C OH
甘氨酸
丙氨酸
O H2N CH CH CH3 C CH3 OH H2N CH CH2 CH CH3
O C OH H2N CH CH CH3 CH2 CH3
O C CH3 OH
缬氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
甘氨酸（氨基乙酸）是唯一不含手性碳原子的氨基酸， 甘氨酸（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 不具旋光性。 因此不具旋光性。
NH2 C H COOC2H5+ H2O
3.4.2.2 成酰氯反应
HN R C H
保护基 COOH + PCl5 R
HN C H
保护基 COOCI + POCl3 + HCl
这个反应可使氨基酸的羧基活化
3.4.2.3 脱羧基反应
NH2 脱羧酶 R C H COOH R C H2 NH2 + CO2
1.1.2 α-氨基酸的一般结构 氨基酸的一般结构
COO-
+H N 3
C R
H
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 手性碳原子，因此都具有旋光性 旋光性。并且蛋白质中发 手性碳原子 旋光性 现的氨基酸都是L型的。 是 型
氨基酸分析解决方案及原理
氨基酸分析解决方案序列号：L009 作者：孔维超，顾春艳摘要氨基酸组成测定是蛋白质组学、食品质量检测以及药品质量检测中的重要分析项目。
由于该分析项目涉及的化合物种类繁多，且需要柱前或柱后衍生技术，对分析方法和分析产品具有较高要求。
迪马科技应用实验室分别以异硫氰酸苯酯、2,4-二硝基氟苯作为衍生剂对蛋白质水解液和游离氨基酸注射液进行衍生，然后使用Diamonsil AAA柱进行分离，能够满足19种天然氨基酸的分析，各组分分离度较高、定量结果准确而稳定。
引言从化学角度讲，同时含有一个或多个氨基和羧基的脂肪酸均可称为氨基酸。
自然界存在300多种氨基酸，但构成天然蛋白质的氨基酸只有20种，这20种氨基酸又称为天然氨基酸。
氨基酸通过氨基和羧基形成肽键(酰胺键)相互联结成多肽和蛋白质。
天然氨基酸上的氨基与羧基连在同一个C上，所以这些氨基酸均为α-氨基酸。
天然氨基酸分析是食品、饲料和药品分析的重要项目。
目前氨基酸分析常常采用这样两种方式：离子交换色谱分离-柱后衍生和柱前衍生-反相色谱法分离。
后者以操作灵活、费用低廉而被广泛应用。
在柱前衍生-反相色谱法分离中，异硫氰酸苯酯(PITC)和2,4-二硝基氟苯(DNFB)均可与一级胺、二级胺反应，是理想的柱前衍生剂。
尽管天然氨基酸多达20种，但由于蛋白质水解过程中天冬酰胺和谷氨酰胺分别转化为天冬氨酸和谷氨酸，半胱氨酸则以胱氨酸形式存在，因而对于含蛋白食品、饲料等样品的氨基酸分析时，只需分析Asp(天冬氨酸)、Glu(谷氨酸)、Ser(丝氨酸)、Gly(甘氨酸)、His(组氨酸)、Arg(精氨酸)、Thr(苏氨酸)、Ala(丙氨酸)、Pro(脯氨酸)、Tyr(酪氨酸)、Val(缬氨酸)、Met(甲硫氨酸)、Cys-Cys(胱氨酸)、Ile(异亮氨酸)、Leu(亮氨酸)、Phe(苯丙氨酸)、Trp(色氨酸)、Lys(赖氨酸)等18种氨基酸，PITC和DNFB均能与这些氨基酸生成稳定的衍生物。
氨基酸分析指导原则
附件：氨基酸分析指导原则草案公示稿氨基酸分析指导原则氨基酸分析系指采用适宜的方法测定蛋白质、多肽或其他药物制剂中氨基酸组成和/或含量。
药品中氨基酸分析通常采用基于高效液相色谱法分离的衍生化法，涉及样品的水解、衍生化反应、分离检测和数据处理等操作。
本指导原则概述了药品中氨基酸分析的基本要求、蛋白质和多肽样品的水解、常用测定方法及其数据分析，为药品中氨基酸的分析提供指导。
1 基本要求1.1仪器氨基酸分析使用的仪器通常是高效液相色谱仪或氨基酸分析仪。
高效液相色谱仪适用于柱前衍生化产物的分离检测；对于柱后衍生化法，由于离子交换分离过程的复杂性和对柱后衍生化反应装置的特殊要求等，一般使用商品化的氨基酸分析仪。
1.2内标物氨基酸分析常采用内标法，内标物应是非天然存在的一级氨基酸，易于获取且价格便宜，在水解过程保持稳定，其色谱响应应与浓度成线性关系，具有独特的保留时间且与待测氨基酸能有效分离。
常用的内标物包括正亮氨酸、α-氨基丁酸、正缬氨酸、肌氨酸和硝基酪氨酸等。
内标物应在水解前或衍生化反应前添加到氨基酸混合物中，以消除由于水解、衍生化、取样、进样、溶液稳定性和色谱条件变化所导致的差异。
1. 3方法验证用于品种项下的氨基酸分析方法，包括样品水解，应参照分析方法验证指导原则（通则9101）进行方法学验证。
1.4水解管的清洗与要求为避免如手套粉末和指纹残留物等对分析结果的影响，水解管应清洗干净。
或使用一次性的水解管。
清洗方法：将水解管用1mol/L盐酸溶液中煮沸1小时，或将其浸泡在浓硝酸或浓盐酸-浓硝酸（1：1）混合液中1小时，再依次用高纯水、HPLC级甲醇冲洗，烘干并密封保存，以免再次污染。
2 蛋白质和多肽样品的水解蛋白质或多肽样品中的氨基酸是以结合形式存在，必须经过水解处理，形成游离氨基酸后才能进行氨基酸分析。
水解方法主要有酸水解，同时辅以碱水解。
酸水解中使用最广泛的是盐酸水解，所得氨基酸不消旋，但该方法引起一些氨基酸的破坏或部分破坏，如色氨酸被破坏，丝氨酸、苏氨酸和半胱氨酸被部分破坏，门冬酰胺和谷氨酰胺脱酰胺分别转化为门冬氨酸和谷氨酸。
饲料中氨基酸的测定
RA+B＋
RB＋A+(RA是阳离子交换
剂，B为溶液中的离子或待分离的生物分子）
当[A+]=[B+],[RB]>[RA], 说明 R－ 与B＋的结 合力比A＋大；反之亦然。
对于两性蛋白而言，结合力取决于其等电点以及 溶液的pH值。
饲料中氨基酸的测定
A、离子交换层析基本原理
1.平衡阶段:离子交换剂与 反离子结合。
饲料中氨基酸的测定
6.3 氨基酸自动分析仪法（离子交换树脂法）
（一）蛋白质的水解
A、盐酸水解（常规或直接水解法）
适用范围：饲料原料、配合饲料、浓缩饲料中除色氨酸、含硫氨基酸以外 的15种氨基酸的准确测定。（为什么是15种？）
样品加入6 mol/L的HCl溶液，真空封口，在110℃下水解22～24 h，冷 却后定容、过滤、蒸干。上机测定。
饲料中氨基酸的测定
A、离子交换层析基本原理
离子交换剂由基质、电荷基团（或称功能基团） 和 反离子组成。基质一般是不溶性聚合物，如 树脂，纤维素，葡聚糖，醇脂糖等；
纤维素－O — CH2— COO-— Na＋
基质
电荷基团
反离子
树脂 － N+(CH3) — OH-
饲料中氨基酸的测定
A、离子交换层析基本原理
此过程中，色氨酸全部被破坏，含 硫氨基酸被部分氧化损失，大约损 失20～30％。加入巯基乙醇可部分 保护蛋氨酸，提高测值10％～20％
天冬酰胺
谷氨酰胺
天冬氨酸
谷氨酸
饲料中氨基酸的测定
6.3 氨基酸自动分析仪法（离子交换树脂法）
（一）蛋白质的水解
B、氧化－酸水解
氧化水解法是将饲料蛋白中的含硫氨基酸(胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸等) 用过甲酸氧化，然后进行酸解生成磺基丙氨酸和蛋氨酸砜，再经离子交换色谱 分离、测定。
第3章 氨基酸
蛋白质的氨基酸组成－－氨基酸的分类－－R的化学结构
脂肪族氨基酸
甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine 缬氨酸 Valine
中性氨基酸
O H2 N CH C CH CH3 CH3 OH
-氨基异戊酸
蛋白质的氨基酸组成－－氨基酸的分类－－R的化学结构
脂肪族氨基酸
甘氨酸 Glycine 丙氨酸 Alanine 缬氨酸 Valine 亮氨酸 Leucine
脂肪族氨基酸
含羟基氨基酸
丝氨酸 Serine
O H2 N CH C CH2 OH OH
-氨基--羟基丙酸
蛋白质的氨基酸组成－－氨基酸的分类－－R的化学结构
脂肪族氨基酸
含羟基氨基酸
丝氨酸 Serine 苏氨酸 Threonine
H2 N O CH C CH OH CH3 OH
-氨基--羟基丁酸
+
C R
H
+
C R
H
甘氨酸的分部解离：
COOH
+
Ka1
+OHH
+
COO H3N C R
-
Ka2
+OHH +H
+
COO H2N C R H
H3N
C R
+H
+
阳离子（A+）
兼性离子（Ao）
阴离子（A-）
Ka1和Ka2分别代表α-碳上的-COOH和-NH3的解离常数。
A Ka1
〓
0
H+
Ka2
〓
AA0
H+
COOH H3N COO H3N
+ OH + H+ H2N
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蛋白质可以用酸、碱或酶如胃蛋白酶，胰蛋白酶，糜蛋白酶水解成最终产物氨基酸,实验室中常使用酸解法水解蛋白质。
当在6mol／I盐酸溶液中将蛋白质在110℃加热大约20h，肽键断裂，此时蛋白质完全分解为氨基酸。
酸法水解蛋白质的优点是在水解过程中不发生外消旋作用，所得到的氨基酸均为L—氨基酸。
大多数氨基酸在煮沸酸中是稳定的，但色氨酸则完全被破坏。
丝氨酸和苏氨酸在酸解过程中或多或少地也有破坏。
色氨酸的水解产物已知是一种棕黑色的物质——腐黑质，因此，用酸法水解蛋白质得到的水解液为棕黑色的。
酸解后色氨酸破坏，天冬酰胺和谷氨酰胺脱酰胺基，基本也算破坏了,碱水解不破坏色氨酸，其他氨基酸基本完了。
一般的酸水解是用限制水解时间，减低温度，和控制酸的强度来进行的，稀酸条件下，肽链中的天冬氨酸羧基端比较容易断裂，浓酸条件下，含有羟基氨基酸的氨基端比较容易断裂，
酸法水解：(通常以5-10倍的20%HCl煮沸回流16h-20h，或加压于120摄氏度水解12h,可将蛋白质水解成氨基酸）优点：水解彻底，水解的最终产物是L-氨基酸，没有旋光异构体的产生。
缺点：营养价值较高的色氨酸几乎全部被破环，而与含醛基的化合物（如糖）作用生成一种黑色物质，称为腐黑质，因此水解液呈黑色。
此外，含羟基的丝氨酸、苏氨酸、洛氨酸也有部分被破坏。
此法常用于蛋白质的分析与制备。
碱法水解：（可用6摩尔每升NaOH或4摩尔每升氢氧化钡煮沸6小时即可完全水解得到氨基酸。
优点：色氨酸不被破坏，水解液清亮。
缺点：水解产生的氨基酸发生旋光异构作用，产物有D-型和L-型两类氨基酸。
D-型氨基酸不能被人体分解利用，因而营养价值减半；此外，丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸、胱氨酸等大部分被破坏，因此碱水解法一般很少使用。
蛋白酶法水解，优点：条件温和，常温（36-60摄氏度)\常压和PH值在2-8时，氨基酸完全不被破坏，不发生旋光异构现象。
缺点：水解不彻底，中间产物较多。
根据水解的程度分（蛋白质--膘--胨--多肽--二肽--氨基酸）蛋白质煮沸时可凝固，而膘、胨、肽均不能：蛋白质和膘可被饱和的硫酸铵和硫酸锌沉淀，而胨以下的产物均不能；胨可被磷钨酸等复盐沉淀，而肽类及氨基酸均不能，借此可将产物分开。
柱前衍生相当是样品处理后进色谱柱，柱后衍生是样品经色谱柱分离后进行反应
简单的说，当检测物质不容易被检测时，如无紫外吸收等，可以将其进行处理，如加上生色团等，生成可被检测的物质。
柱前衍生法和柱后衍生法各有其优缺点。
柱前衍生法的优点是：相对自由地选择反应条件；不存在反应动力学的限制；衍生化的副产物可进行预处理以降低或消除其干扰；容易允许多步反应的进行；有较多的衍生化试剂可选择；不需要复杂的仪器设备。
缺点是：形成的副产物可能对色谱分离造成较大困难；在衍生化过程中，容易引入杂质或干扰峰，或使样品损失。
柱后衍生法的优点有：形成副产物不重要，产物也不需要高的稳定性，只需要有好的重复性即可；被分析物可以在其原有的形式下进行分离，容易选用已有的分析方法。
缺点是：需要额外的设备，对仪器要求比较高；反应器可造成峰展宽，降低分辨率；有过量的试剂会造成干扰。
有两种情况：
一是由于待测物质在HPLC条件下不能分离，比如用RP-HPLC分离氨基酸，由于氨基酸在极性流动相中解离，不能保留，所以用柱前衍生使其成为弱极性的衍生物，就可以分离了。
二是由于待测物质在常用的检测器（比如：UV-VIS）上响应比较弱，用柱前衍生加上发色团，使其产生紫外吸收。
不过这种情况不常见，一时想不到例子了。
相应的柱后衍生倒是比较常用，比如用离子交换柱做氨基酸分析（就是经典的氨基酸分析仪）。
另外在GC上的柱前衍生类似于“一”的情况。
衍生的原理都一样，柱前衍生是在进样前样品就已经衍生完全，柱后衍生的意思就是样品先经过色谱柱的分离，出了色谱柱后再衍生，最后进入检测器，所以柱后衍生要有一个衍生装置来输送衍生试剂溶液，据说柱后衍生的精密度比较好，但也多了一个装置，多花点钱。
我认为柱前的衍生侧重于分离，柱后衍生侧重于检测
1. 紫外衍生化反应
液相色谱使用最多的是紫外检测器，为了使一些没有紫外吸收或紫外吸收很弱的化合物能被紫外检测器检测，往往是通过衍生化反应在这些化合物的分子中引入有强紫外吸收的基团，这些衍生物可被紫外检测器检测。
大多数紫外衍生反应来自经典的光度分析和有机定量分析，新的衍生化反应和衍生化试剂是随液相色谱发展而发展，这些反应的原理都来自有机合成，所以就要求操作者对有机合成有所了解。
但是，由于柱前衍生化是为色谱分析准备样品，处理样品的量（mg 级）和所用的反应器皿（小型和微型）又不同于常量的有机合成，而是类似于近年来发展的微量有机合成。
紫外衍生化反应要选择反应产率高，重复性好的反应。
过量试剂和试剂中的杂质如果干扰下一步的色谱分离和检测，则在色谱进样前要进行纯化分离。
还要注意反应介质对紫外吸收的影响。