第1章 蛋白质
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(二)蛋白质的组成单位-pro的水解
1、完全水解:用浓酸、碱将蛋白质 完全水解为氨基酸。
酸水解:无消旋作用,产物为L-氨 基酸。
碱水解:多数氨基酸被破坏,有消 旋现象。
2、部分水解: 一般用酶或稀酸在较温和条件下,
将蛋白质分子切断,产物为分子大小 不等的肽段和氨基酸。
蛋白酶:(内切酶、内肽酶) 胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶等。
苏氨酸
Thr
T
tryptophan 色氨酸
Trp
W
tyrosine
酪氨酸
Tyr
valine
缬氨酸
Val
V
不 用 的 字 母
JUZBOX
要求: Y 能倒背
氨基酸的化学
(三)氨基酸的重要理化性质
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。 在紫外有特征吸收的仅三个芳香族的 氨基酸Trp、Tyr、Phe, 利用这一特 点,可以通过测定280nm处的紫外吸 收值的方法对蛋白溶液进行定量。 味感:无味、甜、苦、鲜、酸味
第一章
蛋白质化学
本章内容
蛋白质化学
蛋白质的生物学功能 蛋白质的组成 氨基酸的化学 蛋白质的结构 蛋白质分子结构与功能的关系 蛋白质的性质 蛋白质的分离纯化 蛋白质的分类
生命是蛋白 体的存在方式, 这种存在方式本 质上就在于这些 蛋白体的化学组 成部分的不断自 我更新。
恩格斯《反杜林论》 1878
左旋(- ):能使偏振光向左; 右旋(+):能使偏振光向右。 旋光特性表示:
比旋光度[α]D, L-氨基酸比旋光度见表
构型与旋光
构型是因α-碳原子上四个不同 基团的空间排列位置不同形成 的;
旋光是因分子不对称而具有的 光学性质。
(二)氨基酸的种类及结构
1、按结构可分为: (1)脂肪族侧链:
氨基酸的化学
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
丝氨酸
苏氨酸
脯氨酸
2)芳香族侧链:
吲哚
苯丙氨酸
酪氨酸
色氨酸
3)含硫侧链:
半胱氨酸
甲硫氨酸(蛋氨酸)
4)含氮碱性侧链:
咪唑
组氨酸
赖氨酸
精氨酸
5)酸性及酰胺侧链:
天冬氨酸
谷氨酸
天冬酰胺 谷氨酰胺
2、按R基团的极性分:
氨基酸的化学
极性氨基酸: 极性不带电荷:丝、苏、天冬酰胺、
植物、微生物、昆虫所分泌
10、许多蛋白在凝血作用、通透作用、 营养作用、记忆活动等方面起重要作用。
二、蛋白质的组成
蛋白质化学
(一)蛋白质的元素组成: C、H、O、N 及少量的 S
特点:N 在各种蛋白质中的平均含量为16%
用定氮法可测定蛋白质含量:
蛋白质含量(g) = 蛋白质含氮量×6.25
蛋白质化学
丙氨酸的两种构型
天然pr中的aa均为L-型; 两型aa的生理功能不同。
氨基酸的化学
3、 α- 氨基酸具旋光性
氨基酸的化学
现在为了正确表示左旋和右旋,采用(+)和 (-)的符号,(+)代表右旋,(-)代表左 旋。从右旋的D型甘油醛出发,可以合成出左旋的 D型乳酸。从这点我们也可以看出物质的旋光性与 手性原子上的构型没有确定的关系。
如在酚-水系统分配时,每种aa有特 定分配系数,依此可用逆流分配法分离.
氨基酸的化学
固定相:
借助一定支持物(如:纤维素、淀粉、硅胶 等亲水性不溶物质),以结合水为固定相。
流动相:
以与水不溶的有机溶剂(如:酚、正丁醇) 为流动相。
方法:
流动相流过支持物,将分配系数不同的氨基 酸分开,以茚三酮显色,形成色谱,扫描定量,
2、两性解离与等电点(两性性质):
(1)氨基酸为两性电解质:
氨基酸的化学
(2)aa解离方式取决于所处环境的pH:
以Gly为例:
pH1
pH6
pH 11
在电场中,阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动; 调整pH,使aa净电荷为零时,aa既不向阳极也不向阴极移动。
氨基酸的化学
(3)等电点(isoelectric point, 缩写为pI)
由此可知:
等电点相当于该aa两性离子状态两侧 基团pK值之和的一半。
A、对侧链R基不解离的中性氨基酸: pI=1/2( pK1+ pK2)
即:等电点pH值与离子浓度无关,只取决 于兼性离子两侧基团的pK值。
B、对有三个可解离基团的氨基酸:
如:酸性氨基酸、碱性氨基酸的pI计算: a、先写出其解离公式; b、后取兼性离子两侧基团的pK值的平 均值。
●侧链的化学反应 ▲羟基: 酯化 (生物体内的磷酸化) ▲巯基: 氧化还原
参考文献:Chemistry and Biochemistry of the amino acids, G.C.Barrett, Chapman and Hall,1985
氨基酸与茚三酮的反应:
氨基酸的化学
α-氨基酸与水合茚三酮溶液共热,引起aa 氧化脱氨、脱羧,水合茚三酮与反应产 物(氨和还原型茚三酮)生成兰紫色化 合物(Pro和Hyp呈黄色),色深与溶液 中氨基浓度成正比。
氨基酸的化学
必需氨基酸:机体不能自身合成,必须由食 物供给的氨基酸。
赖、色、苏、缬、甲硫、亮、异亮、苯丙
半必需氨基酸:人体可合成,但幼儿期合成 速度不能满足需要。
组*、精*、
非必需氨基酸:机体可自身合成的氨基酸。
4、在有些蛋白质中存在的氨基酸及其衍 生物:
胱氨酸(Cystine):2个半胱氨酸脱氢形成
或洗脱后比色定量。
纸层析
•薄层层析
氨基酸分离纯化方法
氨基酸的化学
分配柱层析
离子交换柱层析(全自动氨基酸分 析仪)
气相色谱(气相色谱仪)
高效液相色谱
四、蛋白质的结构
四、蛋白质的结构
蛋白质结构有不同的组织层次:
构型:指在立体异构体中取代原子或基团在 空间的取向。
三、氨基酸的化学
氨基酸的化学
氨基酸(amino acid, 简写aa): 蛋白质的基本组成单位,是含氨基 的羧酸。
天然蛋白质由20种氨基酸组成。
(一)氨基酸的结构 1、通式:
COOH
氨基酸的化学
二十种氨基酸除 Gly外全是L-型。
H2N
C
H
R α碳原子,不对称碳原子 侧链
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。
如:天冬氨酸
如赖氨酸:
总结
a、各种aa的pI不同;
b、同一pH下,各种aa所带电荷不同;
pH<pI :aa+
pH>pI:aa-
用离子交换、电泳将aa分开
c、处于pI时,aa溶解度最小,易沉淀;
可分离aa。
3、紫外吸收性质:
只有芳香族氨基酸有紫外吸收能力,因其 含有苯环共轭双键的R侧链。 酪氨酸 λmax:270nm 苯丙氨酸λmax:259nm 色氨酸 λmax:279nm
L和D型氨基酸的判断
“ 黄氏”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。
拉丁语中
D:dextro 右 C:carboxyl group ; L: levo 左 A:amino group ;
R:residue ;
A
CR
C
L型 R
D型 A
pH = pI
(5)等电点的计算
K1
K2
氨基酸的化学
R+
R±
由式可知解离常数:
[R±][H+ ]
K1=
[R+]
K2=
R-
[R-][H+ ] [R+]
由此可知:
[R±][H+ ] [R+]=
K1
[R±] K2
[R-]= [H+ ]
已知在pI时, [R+]= [R-],
[R±][H+ ]
∴
K1
=
整理可得:
谷氨酰胺、酪、半胱 极性带负电荷:天冬、谷 极性带正电荷:组、赖、精
非极性氨基酸:甘、丙、缬、亮、异亮、 苯丙、甲硫、脯、色
氨基酸的一种记忆法
丝苏天谷(酰)酪半,虽有极性不带点 天冬氨酸、谷氨酸, 极性显酸带负电 还有赖、组、精氨酸 极性显碱带正点 除去上述氨基酸, 其它无极又无电
3、按人体是否可合成来分:
[R±] K2
[H+ ]
K1 K2 = [H+ ]2
两边取负对数:
-lg [H+ ] 2 = - lg K1 + - lg K2 ∵ -lg [H+ ] = pH
- lg K1 = pK1
- lg K2 = pK2
∴ 2 pH = pK1 + pK2
令 pI为等电点时的pH,则
pI = ½ ( pK1 +pK2) Gly:pI = ½(2 .4 + 9.6) = 5.97
所以,测样品测280nm处的光吸收值, 可知溶液中蛋白质浓度。此法快速简便。
Trp, Tyr和Phe的紫外吸收
279
278 259
氨基酸的化学性质1
4、氨基酸的化学性质(I)
●氨基的化学反应:
◆与茚三酮 (ninhydrin) 的反应
定量反应
◆与亚硝酸的反应
Van Slyke定氮
◆与2,4-二硝基氟苯 (FDNB) 的反应
蛋白酶的水解位点:
HO
HO
HO
-- N—C—C—N—C—C—N—C—C--
H
H
H
R1
R2
R3
胰蛋白酶: R1=Lys或Arg侧链; R2=Pro
糜蛋白酶: R1=Phe、Trp、Tyr; R2= Pro
嗜热菌蛋白酶:=Leu、Ile、Phe 、Val、Trp、
Tyr
R2= Gly或Pro
胃蛋白酶: R1和R2= Phe、 Leu、 Trp、 Tyr疏水
氨基酸的名称与符号
alanine
丙氨酸
Ala
A
arginine
精氨酸
Arg
R
asparagine 天冬酰氨
Asn Asx
N
aspartic acid 天冬氨酸
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
leucineΒιβλιοθήκη Baidu
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
•羟脯氨酸(Hydroxyprolin,Hyp; 存在胶原蛋白中)
•鸟氨酸(Ormithin, Orn;存在甲状腺蛋白中)
4、非蛋白质氨基酸:
氨基酸的化学
L-瓜氨酸、 L-鸟氨酸:参加尿素循环; β-丙氨酸:维生素前体; γ-氨基丁酸:神经递质;
D-谷氨酸、 D-丙氨酸:细菌细胞壁的组分。
氨基酸名称与符号
测序
◆与甲醛的反应
氨基滴定
◆与酰化基的反应
氨基保护基
◆与二甲基氨基萘磺酰氯 (DNS-Cl)的反应 测序
◆与荧光胺的反应 ■与Edman试剂 (苯异硫氢酸) 和
有色Edman试剂的反应
微量检测 测序
氨基酸的化学性质2
氨基酸的化学性质(II)
●羧基的化学反应 ▲Strecker降解: 弱氧化剂 (次氯酸钠, N-bromosuccin imide) 作用下生成NH3和醛(RCHO) ▲特殊条件下, 还原成氨基醇、氨基醛 ▲与肼 (hydrazine) 的反应 C端氨基酸分析
氨基酸的化学
应用:可定性或定量测定各种氨基酸。
a、根据颜色深浅,在570(440)nm处 测OD值,可知样品中氨基酸含量。
b、定量释放的CO2可用测压法测量,计 算出参加反应的aa量。
c、蛋白质和多肽亦可反应,但灵敏度差。
5、氨基酸的分离分析
氨基酸的化学
(1)分配层析法:
一种溶质在两种互不相溶或几乎不 相溶的溶剂中分配时,在一定温度下平衡 后,溶质在 两相溶剂中的浓度比值与其溶 解度比值相等,此比值称分配系数.
蛋白质化学
2、生物体的结构成分
膜 蛋 白
3、运输和储存
血红蛋白在血中输送氧 肌红蛋白在肌肉中输送氧
•膜蛋白起运输作用
4、运动作用:
动物的肌肉收缩、细菌的鞭毛运动
5、免疫保护作用
抗 体
6、激素作用:
胰岛素等
7、接受和传递信息的受体:
受体蛋白
8、控制细胞生长、分化:
生长因子、阻遏蛋白
9、毒蛋白:
由通式可得出:
1)组成蛋白质的aa都是α-氨基酸 (除 脯氨酸 α—亚 氨基酸外) ;
2)不同aa仅R链不同; 3)除甘氨酸外,其余aa的α-碳原子
均为不对称碳原子。
2、 α-氨基酸的构型:
构型:由于基团或原子在空间排列的不 对称性而引起的光学活性立体结构
称立体构型。
立体构型: 氨基在左为L-型; 氨基在右为D-型
概念: 规定aa净电荷为为零时的pH为该aa的等电点
(4)pI的测定:
酸碱滴定法; 基于aa所带基团均 可解离; 得到弱酸弱碱曲线; 根据aa上可解离基 团的pK值计算等电 点: pK:解离常数。 以甘氨酸为例:
氨基酸的化学
由此可知:
在生理pH内,aa 的羧基和氨基全部解离; 具有这种性质的物质称两性电解质; 带有相反基团的分子叫两性离子; 滴定中Gly的阳离子(R+)、阴离子(R-) 和两性离子(R°)的比例随pH而变; 当溶液中只有两性离子时,
1、完全水解:用浓酸、碱将蛋白质 完全水解为氨基酸。
酸水解:无消旋作用,产物为L-氨 基酸。
碱水解:多数氨基酸被破坏,有消 旋现象。
2、部分水解: 一般用酶或稀酸在较温和条件下,
将蛋白质分子切断,产物为分子大小 不等的肽段和氨基酸。
蛋白酶:(内切酶、内肽酶) 胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶等。
苏氨酸
Thr
T
tryptophan 色氨酸
Trp
W
tyrosine
酪氨酸
Tyr
valine
缬氨酸
Val
V
不 用 的 字 母
JUZBOX
要求: Y 能倒背
氨基酸的化学
(三)氨基酸的重要理化性质
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。 在紫外有特征吸收的仅三个芳香族的 氨基酸Trp、Tyr、Phe, 利用这一特 点,可以通过测定280nm处的紫外吸 收值的方法对蛋白溶液进行定量。 味感:无味、甜、苦、鲜、酸味
第一章
蛋白质化学
本章内容
蛋白质化学
蛋白质的生物学功能 蛋白质的组成 氨基酸的化学 蛋白质的结构 蛋白质分子结构与功能的关系 蛋白质的性质 蛋白质的分离纯化 蛋白质的分类
生命是蛋白 体的存在方式, 这种存在方式本 质上就在于这些 蛋白体的化学组 成部分的不断自 我更新。
恩格斯《反杜林论》 1878
左旋(- ):能使偏振光向左; 右旋(+):能使偏振光向右。 旋光特性表示:
比旋光度[α]D, L-氨基酸比旋光度见表
构型与旋光
构型是因α-碳原子上四个不同 基团的空间排列位置不同形成 的;
旋光是因分子不对称而具有的 光学性质。
(二)氨基酸的种类及结构
1、按结构可分为: (1)脂肪族侧链:
氨基酸的化学
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
丝氨酸
苏氨酸
脯氨酸
2)芳香族侧链:
吲哚
苯丙氨酸
酪氨酸
色氨酸
3)含硫侧链:
半胱氨酸
甲硫氨酸(蛋氨酸)
4)含氮碱性侧链:
咪唑
组氨酸
赖氨酸
精氨酸
5)酸性及酰胺侧链:
天冬氨酸
谷氨酸
天冬酰胺 谷氨酰胺
2、按R基团的极性分:
氨基酸的化学
极性氨基酸: 极性不带电荷:丝、苏、天冬酰胺、
植物、微生物、昆虫所分泌
10、许多蛋白在凝血作用、通透作用、 营养作用、记忆活动等方面起重要作用。
二、蛋白质的组成
蛋白质化学
(一)蛋白质的元素组成: C、H、O、N 及少量的 S
特点:N 在各种蛋白质中的平均含量为16%
用定氮法可测定蛋白质含量:
蛋白质含量(g) = 蛋白质含氮量×6.25
蛋白质化学
丙氨酸的两种构型
天然pr中的aa均为L-型; 两型aa的生理功能不同。
氨基酸的化学
3、 α- 氨基酸具旋光性
氨基酸的化学
现在为了正确表示左旋和右旋,采用(+)和 (-)的符号,(+)代表右旋,(-)代表左 旋。从右旋的D型甘油醛出发,可以合成出左旋的 D型乳酸。从这点我们也可以看出物质的旋光性与 手性原子上的构型没有确定的关系。
如在酚-水系统分配时,每种aa有特 定分配系数,依此可用逆流分配法分离.
氨基酸的化学
固定相:
借助一定支持物(如:纤维素、淀粉、硅胶 等亲水性不溶物质),以结合水为固定相。
流动相:
以与水不溶的有机溶剂(如:酚、正丁醇) 为流动相。
方法:
流动相流过支持物,将分配系数不同的氨基 酸分开,以茚三酮显色,形成色谱,扫描定量,
2、两性解离与等电点(两性性质):
(1)氨基酸为两性电解质:
氨基酸的化学
(2)aa解离方式取决于所处环境的pH:
以Gly为例:
pH1
pH6
pH 11
在电场中,阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动; 调整pH,使aa净电荷为零时,aa既不向阳极也不向阴极移动。
氨基酸的化学
(3)等电点(isoelectric point, 缩写为pI)
由此可知:
等电点相当于该aa两性离子状态两侧 基团pK值之和的一半。
A、对侧链R基不解离的中性氨基酸: pI=1/2( pK1+ pK2)
即:等电点pH值与离子浓度无关,只取决 于兼性离子两侧基团的pK值。
B、对有三个可解离基团的氨基酸:
如:酸性氨基酸、碱性氨基酸的pI计算: a、先写出其解离公式; b、后取兼性离子两侧基团的pK值的平 均值。
●侧链的化学反应 ▲羟基: 酯化 (生物体内的磷酸化) ▲巯基: 氧化还原
参考文献:Chemistry and Biochemistry of the amino acids, G.C.Barrett, Chapman and Hall,1985
氨基酸与茚三酮的反应:
氨基酸的化学
α-氨基酸与水合茚三酮溶液共热,引起aa 氧化脱氨、脱羧,水合茚三酮与反应产 物(氨和还原型茚三酮)生成兰紫色化 合物(Pro和Hyp呈黄色),色深与溶液 中氨基浓度成正比。
氨基酸的化学
必需氨基酸:机体不能自身合成,必须由食 物供给的氨基酸。
赖、色、苏、缬、甲硫、亮、异亮、苯丙
半必需氨基酸:人体可合成,但幼儿期合成 速度不能满足需要。
组*、精*、
非必需氨基酸:机体可自身合成的氨基酸。
4、在有些蛋白质中存在的氨基酸及其衍 生物:
胱氨酸(Cystine):2个半胱氨酸脱氢形成
或洗脱后比色定量。
纸层析
•薄层层析
氨基酸分离纯化方法
氨基酸的化学
分配柱层析
离子交换柱层析(全自动氨基酸分 析仪)
气相色谱(气相色谱仪)
高效液相色谱
四、蛋白质的结构
四、蛋白质的结构
蛋白质结构有不同的组织层次:
构型:指在立体异构体中取代原子或基团在 空间的取向。
三、氨基酸的化学
氨基酸的化学
氨基酸(amino acid, 简写aa): 蛋白质的基本组成单位,是含氨基 的羧酸。
天然蛋白质由20种氨基酸组成。
(一)氨基酸的结构 1、通式:
COOH
氨基酸的化学
二十种氨基酸除 Gly外全是L-型。
H2N
C
H
R α碳原子,不对称碳原子 侧链
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。
如:天冬氨酸
如赖氨酸:
总结
a、各种aa的pI不同;
b、同一pH下,各种aa所带电荷不同;
pH<pI :aa+
pH>pI:aa-
用离子交换、电泳将aa分开
c、处于pI时,aa溶解度最小,易沉淀;
可分离aa。
3、紫外吸收性质:
只有芳香族氨基酸有紫外吸收能力,因其 含有苯环共轭双键的R侧链。 酪氨酸 λmax:270nm 苯丙氨酸λmax:259nm 色氨酸 λmax:279nm
L和D型氨基酸的判断
“ 黄氏”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。
拉丁语中
D:dextro 右 C:carboxyl group ; L: levo 左 A:amino group ;
R:residue ;
A
CR
C
L型 R
D型 A
pH = pI
(5)等电点的计算
K1
K2
氨基酸的化学
R+
R±
由式可知解离常数:
[R±][H+ ]
K1=
[R+]
K2=
R-
[R-][H+ ] [R+]
由此可知:
[R±][H+ ] [R+]=
K1
[R±] K2
[R-]= [H+ ]
已知在pI时, [R+]= [R-],
[R±][H+ ]
∴
K1
=
整理可得:
谷氨酰胺、酪、半胱 极性带负电荷:天冬、谷 极性带正电荷:组、赖、精
非极性氨基酸:甘、丙、缬、亮、异亮、 苯丙、甲硫、脯、色
氨基酸的一种记忆法
丝苏天谷(酰)酪半,虽有极性不带点 天冬氨酸、谷氨酸, 极性显酸带负电 还有赖、组、精氨酸 极性显碱带正点 除去上述氨基酸, 其它无极又无电
3、按人体是否可合成来分:
[R±] K2
[H+ ]
K1 K2 = [H+ ]2
两边取负对数:
-lg [H+ ] 2 = - lg K1 + - lg K2 ∵ -lg [H+ ] = pH
- lg K1 = pK1
- lg K2 = pK2
∴ 2 pH = pK1 + pK2
令 pI为等电点时的pH,则
pI = ½ ( pK1 +pK2) Gly:pI = ½(2 .4 + 9.6) = 5.97
所以,测样品测280nm处的光吸收值, 可知溶液中蛋白质浓度。此法快速简便。
Trp, Tyr和Phe的紫外吸收
279
278 259
氨基酸的化学性质1
4、氨基酸的化学性质(I)
●氨基的化学反应:
◆与茚三酮 (ninhydrin) 的反应
定量反应
◆与亚硝酸的反应
Van Slyke定氮
◆与2,4-二硝基氟苯 (FDNB) 的反应
蛋白酶的水解位点:
HO
HO
HO
-- N—C—C—N—C—C—N—C—C--
H
H
H
R1
R2
R3
胰蛋白酶: R1=Lys或Arg侧链; R2=Pro
糜蛋白酶: R1=Phe、Trp、Tyr; R2= Pro
嗜热菌蛋白酶:=Leu、Ile、Phe 、Val、Trp、
Tyr
R2= Gly或Pro
胃蛋白酶: R1和R2= Phe、 Leu、 Trp、 Tyr疏水
氨基酸的名称与符号
alanine
丙氨酸
Ala
A
arginine
精氨酸
Arg
R
asparagine 天冬酰氨
Asn Asx
N
aspartic acid 天冬氨酸
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
leucineΒιβλιοθήκη Baidu
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
•羟脯氨酸(Hydroxyprolin,Hyp; 存在胶原蛋白中)
•鸟氨酸(Ormithin, Orn;存在甲状腺蛋白中)
4、非蛋白质氨基酸:
氨基酸的化学
L-瓜氨酸、 L-鸟氨酸:参加尿素循环; β-丙氨酸:维生素前体; γ-氨基丁酸:神经递质;
D-谷氨酸、 D-丙氨酸:细菌细胞壁的组分。
氨基酸名称与符号
测序
◆与甲醛的反应
氨基滴定
◆与酰化基的反应
氨基保护基
◆与二甲基氨基萘磺酰氯 (DNS-Cl)的反应 测序
◆与荧光胺的反应 ■与Edman试剂 (苯异硫氢酸) 和
有色Edman试剂的反应
微量检测 测序
氨基酸的化学性质2
氨基酸的化学性质(II)
●羧基的化学反应 ▲Strecker降解: 弱氧化剂 (次氯酸钠, N-bromosuccin imide) 作用下生成NH3和醛(RCHO) ▲特殊条件下, 还原成氨基醇、氨基醛 ▲与肼 (hydrazine) 的反应 C端氨基酸分析
氨基酸的化学
应用:可定性或定量测定各种氨基酸。
a、根据颜色深浅,在570(440)nm处 测OD值,可知样品中氨基酸含量。
b、定量释放的CO2可用测压法测量,计 算出参加反应的aa量。
c、蛋白质和多肽亦可反应,但灵敏度差。
5、氨基酸的分离分析
氨基酸的化学
(1)分配层析法:
一种溶质在两种互不相溶或几乎不 相溶的溶剂中分配时,在一定温度下平衡 后,溶质在 两相溶剂中的浓度比值与其溶 解度比值相等,此比值称分配系数.
蛋白质化学
2、生物体的结构成分
膜 蛋 白
3、运输和储存
血红蛋白在血中输送氧 肌红蛋白在肌肉中输送氧
•膜蛋白起运输作用
4、运动作用:
动物的肌肉收缩、细菌的鞭毛运动
5、免疫保护作用
抗 体
6、激素作用:
胰岛素等
7、接受和传递信息的受体:
受体蛋白
8、控制细胞生长、分化:
生长因子、阻遏蛋白
9、毒蛋白:
由通式可得出:
1)组成蛋白质的aa都是α-氨基酸 (除 脯氨酸 α—亚 氨基酸外) ;
2)不同aa仅R链不同; 3)除甘氨酸外,其余aa的α-碳原子
均为不对称碳原子。
2、 α-氨基酸的构型:
构型:由于基团或原子在空间排列的不 对称性而引起的光学活性立体结构
称立体构型。
立体构型: 氨基在左为L-型; 氨基在右为D-型
概念: 规定aa净电荷为为零时的pH为该aa的等电点
(4)pI的测定:
酸碱滴定法; 基于aa所带基团均 可解离; 得到弱酸弱碱曲线; 根据aa上可解离基 团的pK值计算等电 点: pK:解离常数。 以甘氨酸为例:
氨基酸的化学
由此可知:
在生理pH内,aa 的羧基和氨基全部解离; 具有这种性质的物质称两性电解质; 带有相反基团的分子叫两性离子; 滴定中Gly的阳离子(R+)、阴离子(R-) 和两性离子(R°)的比例随pH而变; 当溶液中只有两性离子时,