第一章绪论及第二章蛋白质化学
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机化合物。
蛋白质对生命的意义： 催化功能 调节和调控功能 运动、支持和结构功能 转运功能 贮存功能 保护功能
第一章绪论及第二章蛋白质化学
蛋白质的组成和分类：
元素组成上的特点：含N量较高，且恒定为16%左右 蛋白质含量(%)=含氮量/16% =含氮量×6.25 (凯氏定氮法测蛋白质含量的基础)
蛋白质的分类
氨基酸侧链的反应： 米伦反应： Tyr 福林反应： Tyr 坂口反应： Arg Pauly反应： His, Tyr 乙醛酸反应：Trp
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的离子交换层析：
以人工合成的高分子化合物(如苯乙烯－苯二乙 烯树脂)做支持物，其上交联着可交换的阳离子或阴 离子。
阳离子交换树脂(含酸性基团），如：
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
蛋白质的组成单位： 氨基酸
一、氨基酸的结构
共wenku.baidu.com特点：
1.除脯氨酸外，在α-C上 皆有一个氨基；
2. 均为L-氨基酸； 3. 除甘氨酸外，均有手性 碳。
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸分子上碳原子的编号
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸分子手性碳的参考标准 第一章绪论及第二章蛋白质化学
碱性氨基酸： His (H, 组氨酸) Lys (K, 赖氨酸) Arg ( R, 精氨酸)
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
修饰氨基酸
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的一般性质：
① 能结晶，晶形多种多样； ② 熔点高(＞200℃)； ③ 味道各异； ④ 除甘氨酸外，均有旋光性，蛋白质中的氨
极性但不带电荷的氨基酸： Ser (S, 丝氨酸） Thr (T, 苏氨酸） Asn (N, 天冬酰胺) Gln (Q, 谷氨酰胺) Cys (C, 半胱氨酸)
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
极性带电荷氨基酸： 酸性氨基酸：
Asp ( D, 天冬氨酸) Glu (E, 谷氨酸)
Ala (A, 丙氨酸） Val (V, 缬氨酸)
Leu ( L, 亮氨酸)
Ile (I, 异亮氨酸）
Met （M, 甲硫氨酸） Phe （F, 苯丙氨酸)
Trp (W, 色氨酸)
Pro (P, 脯氨酸）
Tyr (T, 酪氨酸)
Gly (G, 甘氨酸）
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
基酸均为L－型，细菌中有D－型氨基酸； ⑤ 在近紫外光区(220nm-300nm)，只有Tyr、
Phe和Trp三种氨基酸有光吸收能力，最大 吸收值在280nm左右；
第一章绪论及第二章蛋白质化学
酪氨酸和色氨酸 的紫外吸收
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的两性性质和等电点
第一章绪论及第二章蛋白质化学
①能完全水解, ②大部分氨基酸不被破
坏, ③不发生外消旋.
① Trp被破坏,
氨基酸自动分析仪原理示意图
第一章绪论及第二章蛋白质化学
蛋白质的水解
水解方 法
操作
碱法
加6mol/LNaoH，密封 于小试管，置110℃水 解若干小时
优点
缺点
①能完全水解或不完全 水解,
② Trp不被破坏, ③ 水解液较清亮.
①水解作用强烈,大部 分氨基酸被破坏,
②发生外消旋作用
酸法
加5Mol/LHCl,密封于小 试管,置110℃水解若干 小时
用碱处理交换柱，树脂变成Na+型，调氨基酸混合 物至pH2-3，使氨基酸变成阳离子，与Na+交换而挂在 树脂上。
氨基酸与树脂结合的牢固程度取决于：
静电引力 疏水相互作用
(主要) (次要)
pH＝3时，静电引力大小： 碱性AA(R2+) ＞中性AA(R+) ＞酸性AA(R0)
第一章绪论及第二章蛋白质化学
-SO3H (强酸型) -COOH (弱酸型)
可解离出H+，溶液中的阳离 子与其交换而结合在树脂上
阴离子交换树脂(含碱性基团），如：
-N(CH3)3OH (强碱性) 子
可解离出OH－,溶液中的阴离
-NH3OH (弱碱性)
能与其交换而结合在树脂上
第一章绪论及第二章蛋白质化学
分离氨基酸混合物常用强酸型阳离子交换树脂：
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章 绪论
生物化学的研究内容：
在分子水平上探讨构成生物体的基本物质（糖、脂、 蛋白质、核酸、酶、维生素、激素等）的结构、物理 化学性质和功能，以及这些物质在生物体内的代谢规 律（化学变化规律和能量变化规律）,揭示某些复杂的 生命现象（如生长、发育、衰老、疾病等）的分子机 理。
全质子化的甘氨 酸的滴定曲线
第一章绪论及第二章蛋白质化学
pI=（pK1+ pK2) / 2
Handerson-Hasselbalch公式：
pH=pK′+
lg
〔proton accetors〕 〔proton donors〕
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的甲醛滴定
由于甲醛能与氨基酸中 的-NH2 作用形成-NHCH2OH、 -N(CH2OH)2 等羟甲基衍生 物，使氨基酸向解离出H＋ 的方向移动，表现为酸性 增强，碱性减弱（约2～3 个pH单位）。
氨基酸的分类
１．按照氨基酸分子中所含的氨基和羧基的数目不同：
２．按照氨基酸分子中侧链R基的性质不同：
３. 按照氨基酸分子中侧链R基的极性不同： 非极性氨基酸 （10种） 在生理pH条件下有极性但不带电荷的氨基酸（5种） 在生理pH条件下带电荷的氨基酸（5种）
第一章绪论及第二章蛋白质化学
非极性氨基酸：
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的甲 醛滴定曲线
氨基酸的化学反应：
茚三酮反应：
除脯氨酸之外的α-氨基酸生成的蓝紫色物质在570nm有 最大吸收，脯氨酸反应生成的黄色物质在440nm有最大吸收， 所以该反应可用于柱层析和纸层析中氨基酸的定量和定性分析。
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
生物化学既是各门生物学理论学科（细胞生物 学、分子生物学、遗传学、微生物学、免疫学、临 床医学、诊断医学等等）的基础，同时也是制药工 程学、食品和营养学等多门应用学科的基础。
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第二章 蛋白质化学
蛋白质是由20种α-氨基酸通过肽键相互连接而成 的一类具有特定的空间构象和生物学活性的高分子有
蛋白质对生命的意义： 催化功能 调节和调控功能 运动、支持和结构功能 转运功能 贮存功能 保护功能
第一章绪论及第二章蛋白质化学
蛋白质的组成和分类：
元素组成上的特点：含N量较高，且恒定为16%左右 蛋白质含量(%)=含氮量/16% =含氮量×6.25 (凯氏定氮法测蛋白质含量的基础)
蛋白质的分类
氨基酸侧链的反应： 米伦反应： Tyr 福林反应： Tyr 坂口反应： Arg Pauly反应： His, Tyr 乙醛酸反应：Trp
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的离子交换层析：
以人工合成的高分子化合物(如苯乙烯－苯二乙 烯树脂)做支持物，其上交联着可交换的阳离子或阴 离子。
阳离子交换树脂(含酸性基团），如：
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
蛋白质的组成单位： 氨基酸
一、氨基酸的结构
共wenku.baidu.com特点：
1.除脯氨酸外，在α-C上 皆有一个氨基；
2. 均为L-氨基酸； 3. 除甘氨酸外，均有手性 碳。
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸分子上碳原子的编号
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸分子手性碳的参考标准 第一章绪论及第二章蛋白质化学
碱性氨基酸： His (H, 组氨酸) Lys (K, 赖氨酸) Arg ( R, 精氨酸)
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
修饰氨基酸
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的一般性质：
① 能结晶，晶形多种多样； ② 熔点高(＞200℃)； ③ 味道各异； ④ 除甘氨酸外，均有旋光性，蛋白质中的氨
极性但不带电荷的氨基酸： Ser (S, 丝氨酸） Thr (T, 苏氨酸） Asn (N, 天冬酰胺) Gln (Q, 谷氨酰胺) Cys (C, 半胱氨酸)
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
极性带电荷氨基酸： 酸性氨基酸：
Asp ( D, 天冬氨酸) Glu (E, 谷氨酸)
Ala (A, 丙氨酸） Val (V, 缬氨酸)
Leu ( L, 亮氨酸)
Ile (I, 异亮氨酸）
Met （M, 甲硫氨酸） Phe （F, 苯丙氨酸)
Trp (W, 色氨酸)
Pro (P, 脯氨酸）
Tyr (T, 酪氨酸)
Gly (G, 甘氨酸）
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
基酸均为L－型，细菌中有D－型氨基酸； ⑤ 在近紫外光区(220nm-300nm)，只有Tyr、
Phe和Trp三种氨基酸有光吸收能力，最大 吸收值在280nm左右；
第一章绪论及第二章蛋白质化学
酪氨酸和色氨酸 的紫外吸收
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的两性性质和等电点
第一章绪论及第二章蛋白质化学
①能完全水解, ②大部分氨基酸不被破
坏, ③不发生外消旋.
① Trp被破坏,
氨基酸自动分析仪原理示意图
第一章绪论及第二章蛋白质化学
蛋白质的水解
水解方 法
操作
碱法
加6mol/LNaoH，密封 于小试管，置110℃水 解若干小时
优点
缺点
①能完全水解或不完全 水解,
② Trp不被破坏, ③ 水解液较清亮.
①水解作用强烈,大部 分氨基酸被破坏,
②发生外消旋作用
酸法
加5Mol/LHCl,密封于小 试管,置110℃水解若干 小时
用碱处理交换柱，树脂变成Na+型，调氨基酸混合 物至pH2-3，使氨基酸变成阳离子，与Na+交换而挂在 树脂上。
氨基酸与树脂结合的牢固程度取决于：
静电引力 疏水相互作用
(主要) (次要)
pH＝3时，静电引力大小： 碱性AA(R2+) ＞中性AA(R+) ＞酸性AA(R0)
第一章绪论及第二章蛋白质化学
-SO3H (强酸型) -COOH (弱酸型)
可解离出H+，溶液中的阳离 子与其交换而结合在树脂上
阴离子交换树脂(含碱性基团），如：
-N(CH3)3OH (强碱性) 子
可解离出OH－,溶液中的阴离
-NH3OH (弱碱性)
能与其交换而结合在树脂上
第一章绪论及第二章蛋白质化学
分离氨基酸混合物常用强酸型阳离子交换树脂：
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章 绪论
生物化学的研究内容：
在分子水平上探讨构成生物体的基本物质（糖、脂、 蛋白质、核酸、酶、维生素、激素等）的结构、物理 化学性质和功能，以及这些物质在生物体内的代谢规 律（化学变化规律和能量变化规律）,揭示某些复杂的 生命现象（如生长、发育、衰老、疾病等）的分子机 理。
全质子化的甘氨 酸的滴定曲线
第一章绪论及第二章蛋白质化学
pI=（pK1+ pK2) / 2
Handerson-Hasselbalch公式：
pH=pK′+
lg
〔proton accetors〕 〔proton donors〕
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的甲醛滴定
由于甲醛能与氨基酸中 的-NH2 作用形成-NHCH2OH、 -N(CH2OH)2 等羟甲基衍生 物，使氨基酸向解离出H＋ 的方向移动，表现为酸性 增强，碱性减弱（约2～3 个pH单位）。
氨基酸的分类
１．按照氨基酸分子中所含的氨基和羧基的数目不同：
２．按照氨基酸分子中侧链R基的性质不同：
３. 按照氨基酸分子中侧链R基的极性不同： 非极性氨基酸 （10种） 在生理pH条件下有极性但不带电荷的氨基酸（5种） 在生理pH条件下带电荷的氨基酸（5种）
第一章绪论及第二章蛋白质化学
非极性氨基酸：
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
氨基酸的甲 醛滴定曲线
氨基酸的化学反应：
茚三酮反应：
除脯氨酸之外的α-氨基酸生成的蓝紫色物质在570nm有 最大吸收，脯氨酸反应生成的黄色物质在440nm有最大吸收， 所以该反应可用于柱层析和纸层析中氨基酸的定量和定性分析。
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第一章绪论及第二章蛋白质化学
生物化学既是各门生物学理论学科（细胞生物 学、分子生物学、遗传学、微生物学、免疫学、临 床医学、诊断医学等等）的基础，同时也是制药工 程学、食品和营养学等多门应用学科的基础。
第一章绪论及第二章蛋白质化学
第二章 蛋白质化学
蛋白质是由20种α-氨基酸通过肽键相互连接而成 的一类具有特定的空间构象和生物学活性的高分子有