(精选)蛋白质与氨基酸
第17章氨基酸和蛋白质-新(4)
（一）两性电离和等电点
分子内部酸性基团和碱性基团所形成的盐称 为内盐。内盐分子中包含正、负离子两部分， 所以又称为两性离子（zwitter-ion）或偶极 离子。偶极离子即可与较强的酸反应，又可 与较强的碱反应，表现出两性化合物的特性。
（二）蛋白质的高级结构
蛋白质分子的多肽链并不是以完全伸展的线 状形式存在，而是通过分子中Cα —H、Cα — N单键的旋转而盘曲、折叠形成特定的三维 空间结构，这种空间结构称为蛋白质的高级 结构。
1．蛋白质的二级结构
蛋白质的二级结构主要指的是多肽链中 原子的空间排布。
N原子上的孤电子对与羰基之间形成共 轭体系，使得C—N单键具有部分双键性质， 限制了肽键的自由旋转。实际上，肽键具有 平面结构，称为肽键平面。其中Cα 1、羰基 碳和氧、氮和氢以及Cα 2共六个原子在同一 平面上，氧原子和氢原子呈反式。
中性氨基酸的pI在5.1～6.5之间
（二）显色反应
α -氨基酸与水合茚三酮在水溶液中加热时， 能放出二氧化碳，并生成紫色的化合物，称 为罗曼氏紫。
O OH
-
R-CH-COO
2
+ OH
N+ H3
O
ONH4 O
N=
O
O
+ RCHO + CO2
水合茚三酮
罗曼氏紫
此反应灵敏度高，是鉴定α -氨基酸简 便而迅速的方法，常用于层析时显色。还可 根据颜色的深浅程度及放出的二氧化碳的量 测定α -氨基酸的含量。
a- 螺旋(b)
（2）β—折叠 又称为β—片层结构。β—折 叠指多肽链呈一种铺开的折扇形状，相邻两 个氨基酸残基的距离约700pm。若干条多肽 链或一条多肽链的若干片段平行排列，维系 和固定β—折叠的作用力仍然是氢键。 β-折叠有两种类型，一种是多肽链从N-末端 到C-末端的排列是同方向的，称为平行β-折 叠，另一种是从N-末端到C-末端的排列是反 方向的叫反平行β-折叠。
蛋白质与氨基酸
（一）氨基酸的通式、分类、结构和代号
1、氨基酸的通式
COO -
COOH
+α
H3N C H
或
α
H2N C H
R
R
2、氨基酸的分类、结构、代号
氨基酸有两种分类方法 (1)按侧链R基的结构
(2) 按侧链R基的极性
氨基酸的结构、代号:
H 2N C H
R
R
R
正离子
两性离子
负离子
氨基酸所带静电荷为“零”时，溶液的pH值称为该氨基 酸的等电点（isoelectric point），以pI表示。
实验证明在等电点时，氨基酸主要以两性离子形式存在，但也有 少量的而且数量相等的正、负离子形式，还有极少量的中性分子。
COOH H2N C H
R
中性氨基酸
（二）氨基酸的构型、旋光性和光吸收
构型：组成蛋白质的氨基酸除Gly以外都有手性碳原子，在三 维空间上就有两种不同的排列方式，它们互为镜影，这两种不同的 构型分别称为D-型和L-型。
以丙氨酸为例：
如含两个手性碳原子，则有４种立体异构体，分别称 为Ｄ-,Ｌ-，Ｄ别-和Ｌ别-氨基酸。
COOH
+
H3N C H
R
COO+
H3N C H
R
COO-
H2N C H R
当溶液的pH=pI时，氨基酸主要从两性离子形式存在。 pH<pI时，氨基酸主要以正离子形式存在。 pH>pI时，氨基酸主要以负离子形式存在。
3．氨基酸的酸碱滴定曲线
酸碱滴定曲线
Henderson-Hasselbalch方程
蛋白质与氨基酸
氨基酸除了作为蛋白质合成的基本单位外，还参与多种代谢和生理过程， 如生酮、生糖、氧化等。
蛋白质与氨基酸在营养学中的应用
营养强化
01
在食品中添加适量的蛋白质和氨基酸，可以提高食品的营养价
值，满足特定人群的营养需求。
疾病治疗
02
对于一些疾病，如创伤、烧伤、感染等，需要额外补充蛋白质
和氨基酸以满足高代谢状态下的营养需求。
氨基酸活化
在蛋白质生物合成中，首先需要 将氨基酸活化成对应的氨基酰-
tRNA，这一过程由氨基酰tRNA合成酶催化完成。
肽链合成
活化的氨基酸在核糖体上通过肽 键连接形成肽链，这一过程需要 mRNA作为模板，tRNA作为氨 基酸供体，以及多种酶和蛋白因
子的参与。
肽链加工与折叠
新合成的肽链经过一系列的加工 和折叠，形成具有特定空间结构
根据侧链基团的化学性质，氨基酸可分为中性氨基酸（如甘 氨酸、丙氨酸等）、酸性氨基酸（如谷氨酸、天冬氨酸等） 和碱性氨基酸（如赖氨酸、精氨酸等）。
03
蛋白质与氨基酸的关系
蛋白质由氨基酸组成
蛋白质是生物体的基本组成单位， 由20种不同的氨基酸通过肽键
连接而成。
氨基酸是蛋白质的基本组成单位， 通过肽键连接形成多肽链，进而 形成具有特定空间结构的蛋白质。
和功能的蛋白质。
氨基酸的生物合成
必需氨基酸的合成
必需氨基酸不能由机体自身合成，只 能从食物中获得。
非必需氨基酸的合成
非必需氨基酸可由必需氨基酸转化而 来，或由其他有机物质通过一系列生 化反应合成。
蛋白质与氨基酸生物合成的关系
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，蛋白质的合成需要氨基酸作为原料。
食品中蛋白质和氨基酸的测定(精)
2．合成色素的提取
聚酰胺吸附色素
3．定性分析 14． 定量分析 5 ．薄层层析法、高效液相色谱法测定的基本要 求
三、甜味剂的测定
糖精钠的测定：糖精是应用较为广泛的人工甜味 剂 其学名为邻—磺酰苯甲酰亚胺其结构式为：
1．HPLC法 2．酚磺酞比色法 [原理] 样品中的糖精钠在酸性条件下用乙醚提 取分离后，与酚和硫酸在175 ℃作用，生成酚 磺酞，再与氢氧化钠反应产生红色溶液，与标 准系列比较定量。 [说明] ①本法受温度影响较大，要使糖精充分与 酚在硫酸作用下生成酚磺酞，应严格控制在 175士2℃温度下反应 2小时。②苯甲酸等有机 物对测定有干扰，故要通过碱性氧化铝层析柱 以排除干扰。 3． 紫外分光光度法
二、蛋白质和氨基酸的分类
三、蛋白质的一般性质
1． 物理性质
2 ．化学性质
第二节 蛋白质的测定
蛋白质的测定方法分两大类：一类是利用蛋白质 的共性即含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质 含量；另一类是利用蛋白质中的氨基酸残基、 酸性和碱性基因以及芳香基团等测定蛋白质含 量 。 具体测定方法：凯氏定氮法是最常用的，国内 外应用普遍；双缩脲反应、染料结合反应、酚 试剂法； 国外：红外分析仪
④ 样品中若含脂肪较多时，消化过程中易产生大 量泡沫，为防止泡沫溢出瓶外，在开始消化时 应用小火加热，并时时摇动；或者加入少量辛 醇或液体石蜡或硅油消泡剂，并同时注意控制 热源强度。 ⑤ 当样品消化液不易澄清透明时，可将凯氏烧 瓶冷却，加入30％过氧化氢 2—3 m1 后再继 续加热消化。 ⑥ 若取样量较大，如干试样超过5 g 可按每克 试样5 m1的比例增加硫酸用量。
[步骤] 整个过程分三步：消化、蒸馏、吸收与 滴 定 1.消化 总反应式： 2NH2（CH2）2COOH+13H2SO4= （NH42SO4+6CO2+12SO2+16H2O
第九章 蛋白质和氨基酸的测定
4．结果计算
式中
w——氨基酸态氮的质量分数；
C——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；
V1——用中性红作指示剂滴定消耗氢氧化钠标 准溶液的体积，ml；
V2——用百里酚酞作指示剂滴定消耗氢氧化钠 标准溶液的体积，ml； 0.014——氮的毫摩尔质量，g/mmol
m—— 测定用样品溶液相当于样品的质量，g。
思考题：
1．为什么说用凯氏定氮法测定出食品中的蛋白质含量 为粗蛋白含量?
2．在消化过程中加入的硫酸铜试剂有哪些作用?
3．样品消化过程中内容物的颜色发生什么变化?为什 么?
4．样品经消化进行蒸馏之前为什么要加入氢氧化钠？ 这时溶液的颜色会发生什么变化?为什么?如果没有变 化，说明了什么问题?须采取什么措施？ 5．蛋白质蒸馏装置的水蒸气发生器中的水为何要用硫 酸调成酸性? 6．蛋白质测定的结果计算为什么要乘上蛋白质系数?
(5) 混合指示剂
甲基红—溴甲酚绿混合指示剂： 5份2g/L溴甲酚绿95％乙醇溶液与1份2g/L甲基红乙 醇溶液混合均匀。终点为灰红色。 或甲基红—亚甲蓝混合指示剂：
一体积的亚甲蓝（0.05%酒精溶液）和二体积的甲 基红指示剂（0.05%酒精溶液）的混合物。终点为紫色。
(6) 饱和硼酸溶液（40g/L）： 称取20g硼酸溶解于500mL热水中，摇匀备用。 (7) 0.1N盐酸标准溶液
第九章 蛋白质和氨基酸的测定
第一节 概述 第二节 蛋白质的测定方法 第三节 氨基酸态氮的测定
第一节 概述
一、pro组成与蛋白质系数 1．组成 pro是由两性氨基酸通过肽键结合在一起的大 分子化合物。
元素组成百分比：
元素 C H O N S P
百分比 50 7 23
16
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。
氨基酸和蛋白质
氨基酸和蛋白质氨基酸是构成蛋白质的基本单元，它们在生物体内具有重要的功能和作用。
蛋白质是生命体中最重要的宏大分子，不仅构成了细胞的主要结构基础，还参与了细胞内的信号传导、酶催化以及抗体免疫等重要生物学过程。
本文将探讨氨基酸和蛋白质的相关知识，并简要介绍它们在生物体内的作用。
一、氨基酸的分类氨基酸是由氨基（-NH2）和羧基（-COOH）以及一个特殊的侧链组成的有机化合物。
根据侧链的不同，氨基酸可以分为20种常见的氨基酸，它们具有不同的结构和特性。
其中，8种是人体无法自行合成的必需氨基酸，只能通过食物摄入。
这些必需氨基酸包括赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、酪氨酸、缬氨酸和色氨酸。
二、蛋白质的结构蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的聚合物。
蛋白质的结构可以分为四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
1. 一级结构：指氨基酸在蛋白质中的线性排列顺序。
通过肽键将氨基酸连接在一起形成多肽链。
2. 二级结构：是指多肽链在空间中的局部折叠模式，常见的二级结构包括α螺旋和β折叠。
3. 三级结构：是指多肽链在整个空间中的立体结构，由二级结构经过进一步的立体构型形成。
4. 四级结构：是指由两个或多个多肽链相互作用形成的完整功能蛋白质的结构。
三、蛋白质的功能蛋白质在生物体内扮演着重要的角色，具有多种功能。
1. 结构功能：蛋白质是构成细胞和组织的主要成分，如细胞膜蛋白、胶原蛋白等，能维持细胞和组织的形态结构。
2. 酶催化功能：蛋白质能够作为酶催化生物化学反应，调节代谢物的转化速率。
3. 运输功能：血红蛋白是一种重要的蛋白质，它能够结合氧气并将其运输到身体各器官，起到供氧的作用。
4. 免疫功能：抗体是身体抵抗外界侵害的重要蛋白质，能够与病原体结合并消灭它们。
5. 调节功能：激素是一类重要的蛋白质，它们能够通过与相应的受体结合来调节体内的生理过程。
四、氨基酸和蛋白质的摄入人体无法合成必需氨基酸，因此需要通过食物摄入。
蛋白质和氨基酸
那我们必须先熟悉 禽流感病毒电子图片 流感病毒的性质！ 流感病毒的性质！
蛋白质的性质
1.溶解性 溶解性 有的蛋白质溶于水，如鸡蛋清； 有的蛋白质溶于水，如鸡蛋清；有的蛋白质难溶 与水，如丝、毛等。 与水，如丝、毛等。蛋白质溶于水或其他溶剂形 成的溶液是高分子溶液，它的分子较大， 成的溶液是高分子溶液，它的分子较大，已经接 近或等于胶粒的大小，故有丁达尔现象 丁达尔现象。 近或等于胶粒的大小，故有丁达尔现象。 2.具有两性 具有两性 蛋白质分子中存在着氨基和羧基，因此它与氨 蛋白质分子中存在着氨基和羧基， 基酸一样，具有两性。 基酸一样，具有两性。
实验1-2 实验
鸡 蛋 清 溶 液
加入
降低了蛋白质的溶解度 现象： 现象：
饱和Na 饱和 2SO4溶液
沉淀析出 沉淀溶
： 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液 向蛋白质溶液中加入某些浓 （ Na2SO4 (NH4)2SO4 后，可以使蛋 白质凝聚而从溶液中析出的作用叫盐析 盐析。 白质凝聚而从溶液中析出的作用叫盐析。
以鸡蛋为例探讨蛋白质性质： 以鸡蛋为例探讨蛋白质性质： 列举其它例子探讨蛋白质性质： 列举其它例子探讨蛋白质性质：
(1)科学分析表明，蛋黄是富含脂肪的，但 科学分析表明，蛋黄是富含脂肪的， 科学分析表明 是我们吃鸡蛋时，一般感觉不到油腻感, 是我们吃鸡蛋时，一般感觉不到油腻感 但腌制成咸蛋后,煮熟蛋黄里却有油 煮熟蛋黄里却有油. 但腌制成咸蛋后 煮熟蛋黄里却有油 (2)煎蛋时 生鸡蛋受热会凝结。 煎蛋时,生鸡蛋受热会凝结 煎蛋时 生鸡蛋受热会凝结。 (3)家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌。 家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌。 家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌 (4)做实验时不小心手沾到弄 做实验时不小心手沾到弄HNO3,皮肤会 做实验时不小心手沾到弄 皮肤会 变黄. 变黄 (5)误食 误食CuSO4溶液会使人中毒。 溶液会使人中毒。 误食
暨大食品化学本科课件第四章 氨基酸和蛋白质
③等电点可溶性大豆蛋白 将大豆用酶部分水解（水解度8～9%）形成一种在 大豆蛋白等电点也能溶解的大豆蛋白，它广泛应 用于饮料和肉类添加物。 ④大豆水解蛋白 将大豆蛋白质水解形成可溶性低分子肽，再辅以 调味剂而制成的一类产品 。 大豆蛋白具有良好的乳化性，起泡性和胶凝性， 易于组织化，因而在食品工业中应用日益广泛。
②肌原纤维中的蛋白质(myofabrillar protein)
占肌肉量80%。 可分为肌球蛋白、肌动球蛋白，占肌肉蛋白质总 数51％～55%，是肌肉的结构蛋白。
③基质蛋白质——结缔组织(Stroma protein) 胶原蛋白质、弹性蛋白质、网状蛋白质等。 不溶于水和盐，又称硬蛋白质。 存在于结缔组织中，年龄大，结缔组织中胶原含 量升高，纤维化。
一、分离制备 基本过程是： 去杂、破碎、除毒
干燥包装
溶剂提取 分离提纯
以大豆蛋白质为例:
温度：较高温度增加膨润。
四、组织化
由可溶性蛋白加工成具有咀嚼性和良好持水特性 的膜状或纤维状物质的过程叫蛋白质的组织化。 组织化形成的产品要求经加热或溶剂化处理后仍 能保持良好的咀嚼特性。
主要方法有： 1、热凝结和膜形成 如将大豆蛋白液在滚筒干燥设备上形成膜凝结；腐竹 的制造。 2、纤维形成：大豆碱溶解，再挤至酸溶液中，在凝 固的同时制成纤维状定型产品。 3、热塑挤压
抗肿瘤活性肽
抗氧化活性肽
抗凝活性肽
免疫活性肽
降尿酸肽
2.影响变性的影响 1）物理因素 热 冷冻：干蛋白粉不变性 压力：超高压灭菌 剪切 辐照 2）化学因素 pH：极端pH 重金属 有机溶剂 常用变性剂：尿素、盐酸胍、SDS
第二节 蛋白质的功能特性
• 功能性(functional properties)：除营养特 性外影响一种成分在食品中使用价值的所 有性质，如水溶性、起泡性、乳化性、粘 度、胶凝性、质地等，即影响其感观性质 的特性，它们对食品或食品成分在制作、 加工或保藏中的物理性质起重要作用。
《食品分析》-蛋白质和氨基酸的分析
第二节 凯氏定氮法
新鲜食物中含氮化合物大多以蛋白质为主， 因此在检测中往往以测定总氮量，然后乘以蛋 白质的换算系数来得到蛋白质含量。
W——蛋白质质量分数，g/100g; V1——试样消耗酸标准滴定液的体积，mL； V2——空白试样消耗酸标准滴定液的体积，mL； V3——吸取消化液体积，mL； C ——酸标准滴定液的浓度，mol/L； 0.01401——1mmol酸标准滴定液相当的氮质量，g； m ——试样质量，g； F ——氮换算为蛋白质的系数。
小玻棒及棒状玻塞 螺旋夹
反应室
烧瓶 电炉
反应室外层
橡皮管及 螺旋夹
冷凝管 接收瓶
装水至2/3处，加甲基红乙 醇溶液和硫酸保持水呈酸性
试样2-10mL 氢氧化钠 10mL
蒸馏10min后液面离开冷凝 管下端继续蒸馏1min
10mL硼酸和1-2滴混合指示剂
W (V1 V2 ) c 0.01401 F的功能 基团吸收不同频率的辐射。 对于蛋白质和多肽，多肽键 在 中 红 外 波 段 (6.47µm) 和 近 红 外 (NIR) 波 段 ( 如 3300 ～ 3500nm ， 2080 ～ 2220nm 。 1560～1670nm)的特征吸收可 用于测定食品中的蛋白质含 量。
注意事项
➢配制试剂均采用无氨蒸馏水 ➢消化时应缓慢沸腾，附着在瓶壁上的固体残渣可用冷凝酸
液洗下促其消化 ➢应小火加热并不断摇动含脂肪或糖较多的样品 ➢若干试样超过5g，可按5mL/g比例增加硫酸用量 ➢样品消化液不易澄清透明时，可加入30g/100mL过氧化氢
蛋白质与氨基酸的关系
一、蛋白质与氨基酸的关系一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。
只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。
饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。
同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。
畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。
例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。
另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。
一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。
二、氨基酸间的相互关系组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。
蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。
因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。
半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。
苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。
由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。
氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。
最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。
饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。
当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。
亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。
亮氨酸过多可降低异亮氨酸的吸收率, 使尿中异亮氨酸排出量增加。
此外, 精氨酸和甘氨酸可消除由于其他氨基酸过量所造成的有害作用, 这种作用可能与它们参加尿酸的形成有关。
一、蛋白质与氨基酸的关系一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。
只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。
氨基酸与蛋白质的组成和理化性质
－
－酸OO彼C－CH －CH2－ C
=
此色氨以酸(Trp)
CH
N
肽键
+ H3N
－
－相构苯O丙O链成氨C－酸(CPhHe)－CH2－
－
肽链 + 骨架H3N －而OO侧C－CH －CH2－ 链酪氨是酸(Ty+r) 自由H3N
－OH
－
的 －OOC－CH －CH2－CH －CH3
－
异亮氨酸(Ile)
优点：对原料无选择性，仪器简单，方法也简单； 缺点：易将无机氮(如核酸中的氮) 都归入蛋白质中,不精确。 一般，样品含氮量平均在16%，取其倒数100/16=6.25，即为 蛋白质换算系数，其含义是样品中每存在1g元素氮，就说明含有 6.25g 蛋白质）；故：蛋白质含量=氮的量×6.25
二 分子组成
－
－
苏氨酸(Thr)
－CH－OH
－
－而OO侧C－CH －CH2－ C N酸性解离基团的
+ H3N
CH3
★ 链组氨是酸 (His+) ★自由H3N
－
CH
半胱氨酸(Cys)
CH－N氨H 基酸有那几种？－OOC－CH －CH2－SH
咪唑基
－
的 －OOC－CH －CH2－COO－
天冬氨酸(Asp)
+ H3N
氨基酸分类
R-基团是氨基酸分类的标志；决定氨 基酸的性质、蛋白质多肽链空间走向， 并与蛋白质生物功能的表现有关。
H R—C—COOH
NH2
类别
非极性侧链 氨基酸
分类根据 R-在pH6~7时解离状态及特点
种数
不解离、不带电、有疏水性 8(9)
极性侧链 氨基酸
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As an acid（proton donor）：
CO- O +
H3N C H
R
CO-O H2N C H+H+
R
As a base（proton acceptor）：
CO-O
+
H3N
C
H+H+
COOH
+
H3N C H
R
R
25
不同pH时氨基酸以不同的离子化形式存在：
COOH -
CO - O -
CO - O
21
22
（三）氨基酸的酸碱性质和等电点 1、氨基酸的两性离子形式
COOH H2N C H
R
CO-O +
H3N C H
R
两性离子(dipolar ion)
23
2、氨基酸的两性解离和等电点
BrÖnsted的酸碱理论，即广义酸碱理论。
HA
A- + H +
酸
碱 质子
24
氨基酸在水中的两性离子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。
构型：组成蛋白质的氨基酸除Gly以外都有手性碳原子，在三 维空间上就有两种不同的排列方式，它们互为镜影，这两种不同的 构型分别称为D-型和L-型。
15
以丙氨酸为例：
16
如含两个手性碳原子，则有４种立体异构体，分别称 为Ｄ-,Ｌ-，Ｄ别-和Ｌ别-氨基酸。
COOH H 2N C H
H C OH CH 3
（一）氨基酸的通式、分类、结构和代号
1、氨基酸的通式
COO -
COOH
+α
H3N C H
或
α
H2N C H
R
R
5
2、氨基酸的分类、结构、代号
氨基酸有两种分类方法 (1)按侧链R基的结构
6
(2) 按侧链R基的极性
7
氨基酸的结构、代号:
中性氨基酸
8
9
10
11
12
13
14
（二）氨基酸的构型、旋光性和光吸收
+
+ O HH 3NC源自H+ H +
+
+ O H
H 3NC H +H +
H 2N C H
R
R
R
正离子
两性离子
负离子
氨基酸所带静电荷为“零”时，溶液的pH值称为该氨基 酸的等电点（isoelectric point），以pI表示。
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实验证明在等电点时，氨基酸主要以两性离子形式存在，但也有 少量的而且数量相等的正、负离子形式，还有极少量的中性分子。
总而言之，一切重要的生理活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命 现象的最基本的物质基础。
几年前，在欧洲乃至全世界引起恐慌的疯牛病，其致病元凶就是 蛋白粒子（prion），这种只有蛋白质而没有核酸的病原体，可引起 人或动物的疯牛病，这一发现又一次说明了蛋白质是生命的物质基 础。
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（二）一般组成
元素组成：所有蛋白质都含有 C、H、O、N 四种 元素，大多数蛋白质还含有少量的 S，有些蛋白质 还含有一些其它元素，如 P、Fe、Cu、Mo、I等。
pI时，[Gly+ ] = [Gly- ]
[H+]2=K1K2 pH=（pK1+pK2）/2 pI=（pK1+pK2）/2
[Gly±] [H+] K1
=
[Gly±] K2 [H+]
pIGly =（2.34+9.60）/2=5.97
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酸性氨基酸，以Asp为例：
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碱性氨基酸，以Lys为例：
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（四）氨基酸的化学性质
（3）与甲醛的反应
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甲醛滴定要注意几点 甲醛滴定的优缺点
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（4）酰基化反应
RCC HO +R O 'XH RCH CO +H O XH
各种蛋白质的含氮量都很接近，都在16%左右， 因此可通过测定生物样品中的含氮量计算出样品中 蛋白质的含量，1克氮就相当于6.25克蛋白质。
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蛋白质水解：用H+，OH-或酶将蛋白质彻底 水解，可以得到许多种氨基酸的混合物，说明氨 基酸是蛋白质的基本结构单位。
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二、蛋白质的基本结构单位——氨基酸（amino acid, aa或AA）
COOH H2N C H
R
COOH
+
H3N C H
R
COO+
H3N C H
R
COO-
H2N C H R
当溶液的pH=pI时，氨基酸主要从两性离子形式存在。 pH<pI时，氨基酸主要以正离子形式存在。 pH>pI时，氨基酸主要以负离子形式存在。
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3．氨基酸的酸碱滴定曲线
酸碱滴定曲线
Henderson-Hasselbalch方程
[质子受体] pH=pKa + lg
[质子供体]
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4．等电点的计算
中性氨基酸：以Gly为例
+ H
COOH
-
COO
+ H
CO-O
+
K1
H3N CH 2
+
H3N CH 2
K2
H2N CH 2
Gl+y
Gl+ -y
Gl-y
[Gly±] [H+] K1= [Gly+]
[Gly- ] [H+] K2= [Gly±]
RCH COOH RCH CO - O
N2H
N+ 3H
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1．α-氨基参加的反应
（1）成盐作用
RCH CO+ O H C lH N2H
RCH COOH
· N2H HCl
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（2）与HNO2的反应
N2H RCH CO+ O H N O H 2
OH
RCH CO +H O 2 O + H N 2↑
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蛋白质中的氨基酸都是L-型。 (Gly除外)
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旋光性：
组成蛋白质的氨基酸除Gly以外，都有手性碳原子， 所以 都有旋光性，能使偏振光的偏振面的向左或向右旋转，向左旋 转的称左旋，用“一”号表示，向右旋转的称右旋，用“＋” 号表示。
旋光度，比旋光度
消旋
外消旋 内消旋
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光吸收：
组成蛋白质的氨基酸中，Trp、Tyr和 Phe对紫外光有 一定的吸收，这是因为它们分子中含有苯环，是苯环的共 轭双键造成的，这三个氨基酸的光吸收都在280nm附近。
蛋白质与氨基酸
主要介绍氨基酸、肽和蛋白质的结构、性质、 功能以及蛋白质的结构与功能的关系。还介绍 了一些基本技术如氨基酸的分离、纯化，多肽 的人工合成，蛋白质的分离、纯化、鉴定等。
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一、蛋白质的重要性和一般组成
（一）重要性
有些蛋白质是生物体的结构物质，有些蛋白质是生物体的功能物质。
近年来的研究还指出蛋白质在遗传信息的控制，细胞膜的通透性以 及高等动物的记忆等方面起了重要作用。
L-苏氨酸 (L-threonine)
COOH H C NH 2 HO C H
CH 3
D-苏氨酸 (D-threonine)
COOH H 2N C H HO C H
CH 3
L-别-苏氨酸 (L-allo-threonine)
COOH H C NH 2 H C OH
CH 3
D-别-苏氨酸 (D-allo-threonine)