第3章 氨基酸分离分析
第3章-氨基酸
三字符
Gly A1a Val Leu 11e
单字符
G A V L I
中文名称
甘氨酸 L-丙氨酸 L-缬氨酸 L-亮氨酸 L-异亮氨酸
第3章 氨基酸
英文名称
L-phenylalanine L-tyrosine L-tryptophan L-serine L-theonine L-cysteine L-methionine L-asparagines L-glutamine L-aspartic acid L-Glutamic acid L-1ysine L-arginine L-histidine L-proline
第3章 氨基酸
（二）氨基酸的解离
HA
酸
A- +
碱
H+
质子
Ｂronsted-Lowry的酸碱质子理论： 酸是质子(H+)的供体(donor)； 碱是质子的受体或接纳体(acceptor)； 原始的酸(HA)和生成的碱(Ａ-)被称为共轭酸-碱对。
第3章 氨基酸
二元酸
Ka1
Ka2
阳离子 A+
兼性离子 A0
第3章 氨基酸
鸟氨酸
瓜氨酸
第3章 氨基酸
扩展内容
UGA
UAG: 吡咯赖氨酸
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第3章 氨基酸
三、氨基酸的酸碱化学
（一）氨基酸的兼性离子（zwitterrion）形式
氨基酸分子是一种两性电解质。 氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以游离的 羧基或氨基形式存在，而是离解成两性离子。在两 性离子中，氨基是以质子化(-NH3+)形式存在，羧基 是以离解状态(-COO-)存在。 在不同的pH条件下，两性离子的状态也随之发生变 化。
氨基酸的分离鉴定纸层析法
氨基酸的分离鉴定纸层析法引言：氨基酸是构成蛋白质的基本组成单元，对于生物体的正常生理功能至关重要。
因此，准确地分离鉴定氨基酸成分对于研究蛋白质结构和功能具有重要意义。
纸层析法是一种简单而有效的分离和鉴定氨基酸的方法。
本文将介绍氨基酸的分离鉴定纸层析法并探讨其应用。
一、纸层析法的原理纸层析法是利用气相平衡原理进行物质分离的一种方法，其原理是根据物质在纸上各组分的相对亲疏性，通过运动距离的差异来分离物质。
在氨基酸的分离鉴定中，纸层析法通过将待测氨基酸溶液滴于纸上，然后将纸立起来，将纸的下端浸入相应的溶剂中，使得溶剂上升，通过毛细作用将氨基酸上提，最终实现氨基酸的分离和鉴定。
二、纸层析法的步骤1. 准备工作：制备纸层析板和显色剂。
2. 样品处理：将待测氨基酸溶解于适量的溶剂中，使其浓度适宜，然后滴于纸层析板上。
3. 运行纸层析：将纸层析板立起，纸的下端浸入相应的溶剂中，待溶剂上升到一定高度后，取出纸层析板。
4. 显色：将纸层析板放置于显色剂中，通过氨基酸与显色剂的反应，使得氨基酸在纸上显色。
5. 结果鉴定：根据显色的位置、颜色和强度等特征，对氨基酸进行鉴定和定量分析。
三、纸层析法的应用1. 氨基酸组成分析：纸层析法可用于分析蛋白质中氨基酸的组成，从而揭示蛋白质的结构和功能。
2. 质量控制：纸层析法可用于对食品、药品等中氨基酸含量的快速检测，保证产品质量和安全性。
3. 生物体内氨基酸代谢研究：纸层析法可用于研究生物体内氨基酸的代谢途径和代谢产物。
四、纸层析法的优缺点纸层析法作为一种常用的分离和鉴定氨基酸的方法，具有以下优点：1. 简单易行：操作简单，不需要复杂的仪器设备，成本低廉。
2. 分离效果好：对于氨基酸的分离效果较好，可以得到较为准确的结果。
3. 易于观察：通过显色剂的反应，可以直观地观察到氨基酸在纸上的分离和鉴定结果。
然而，纸层析法也存在一些缺点：1. 分离效果有限：对于某些结构相似的氨基酸，纸层析法的分离效果不佳，难以实现准确鉴定。
生物化学第3章 氨基酸
一、氨基酸——蛋白质的构件分子
氨基酸(amino acid) ：α-氨基酸是一切蛋白质的组成单位。氨基酸是与羧酸 相邻α-碳原子上连有一个氨基，故称α-氨基酸。 利用酸水解、碱水解、酶解可把蛋白质分子水解释放氨基酸。
不变部分（除脯氨酸） 可变部分 L型 α -氨基酸
氨基酸
芳香族氨基酸 Phe、Tyr、Trp 杂环氨基酸 His、Pro
脂肪族氨基酸：一氨基一羧基（中性氨基酸）
甘氨酸
丙氨酸
缬氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
脂肪族氨基酸：一氨基一羧基（中性氨基酸）:含有羟基
丝氨酸Ser的-OH在生理条件下不解离，但是个极性基团，能与其 他基团形成氢键，常出现在酶的活性中心； 苏氨酸Thr的-OH是仲醇，具有亲水性；
水中心）
极性氨基酸侧链能与水形成氢键，易溶于水 带电荷和极性氨基酸一般位于蛋白表面 蛋白的活性中心：His，Ser，Cys
2.3氨基酸的分类——不常见蛋白质氨基酸
2.4氨基酸的分类——非蛋白质氨基酸
150 多种，不是蛋白质组成，但是有特定生理功能
（1）大多是L型α氨基酸衍生物
（2）有D型氨基酸 （3）还有β-、γ-、δ-氨基酸
/view/e845c4c8a1c7aa00b52acb47.html
用强酸型阳离子交换树脂分离氨基酸
氨基酸与树脂的亲和力取决于：
气液层析
高效液相层析
蛋白质的水解条件及优缺点
第一章糖课后题 第6题
高碘酸及其盐可以定量的氧 化断裂邻二羟基、α-羟基醛等 的碳碳键，产生相应的羰基 化合物。该反应可以用来区 分糖苷是呋喃还是吡喃型的。 侧翼测定直连多糖的相对分 子量和支链淀粉的非还原末 端残基数，即分支数目。
氨基酸的分离与鉴定
实验一氨基酸的分离与鉴定——滤纸层析法目的要求（1）通过实验，了解氨基酸滤纸层析法的原理。
（2）掌握氨基酸滤纸层析的操作方法。
原理滤纸层析是以滤纸作为惰性支持物的分配层析（它也并存着吸附和离子交换作用）。
滤纸纤维上羟基具有亲水性，因此吸附一层水作为固定相，而通常把有机溶剂作为流动相。
有机溶剂自上而下流动称为下行层析，自下而上流动称为上行层析。
流动相流经支持物时，与固定相之间连续抽提，使物质在两相间不断分配而得到分离。
溶质在滤纸上的移动速率用R f值表示：溶质结构、溶剂系统物质组成与比例、pH值、选用滤纸质地和温度等因素都会影响R f 值。
此外，样品中的盐分、其他杂质以及点样过多皆会影响样品的有效分离。
无色物质的纸层析图谱可用光谱法（紫外光照射）或显色法鉴定。
氨基酸纸层析图谱常用的显色剂为茚三酮或吲哚醌，本实验采用茚三酮为显色剂。
本实验用单向上行层析法作标准氨基酸的标准曲线，用双向上行纸层析法作几种已知氨基酸的层析图谱。
然后将其中的谷氨酸和天冬氨酸加以定量测定。
试剂和器材一、试剂（1）8×10-3mol/L谷氨酸和8×10-3mol/L天冬氨酸混合液。
（2）谷氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、γ-氨基丁酸和丙氨酸混合液（已知氨基酸混合液）。
将以上氨基酸分别配制成8×10-3mol/L的浓度，然后混合之。
（3）茚三酮重结晶方法：茚三酮有时由于包装不好或放置不当常带微红色，需重结晶方可使用。
5g茚三酮溶于15mL热水，加入0.25g活性炭轻轻搅动，若溶液太浓不易操作，可酌量加5—10mL热水，加热30min后趁热过滤（用热滤漏斗，以免茚三酮遇冷结晶而损失），滤液置冰箱内过夜，次日晨即见黄白色结晶出现，过滤，再以1mL冷水洗涤结晶，置于干燥器中干燥，最后装入棕色瓶内保存。
（4）0.1%硫酸铜（CuSO4·5H2O）：75%乙醇=2 ：38硫酸铜难溶于乙醇，将硫酸铜直接用75%乙醇溶解不能得到澄清溶液，如将硫酸铜溶液和乙醇混合后，放置过久则会有沉淀析出，因此，必须在临用前按比例混合。
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 +
酸
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)
氨基酸的分离鉴定纸层析法实验报告
氨基酸的分离鉴定纸层析法实验报告一、实验目的1、掌握纸层析法分离和鉴定氨基酸的基本原理和操作方法。
2、学习如何根据氨基酸在层析纸上的迁移率（Rf 值）来鉴定氨基酸。
二、实验原理纸层析法是以滤纸作为惰性支持物的分配层析法。
滤纸纤维上的羟基具有亲水性，能吸附一层水作为固定相，而有机溶剂作为流动相。
当有机相沿滤纸经过样品点时，样品点中的溶质在水和有机相之间进行分配。
由于不同的氨基酸在两相中的分配系数不同，导致它们在滤纸上的迁移率不同，从而实现分离和鉴定。
Rf 值（比移值）是氨基酸在层析中的特征值，计算公式为：Rf ＝溶质移动的距离／溶剂移动的距离。
三、实验材料与仪器1、实验材料标准氨基酸溶液：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸。
混合氨基酸溶液。
展开剂：正丁醇：冰醋酸：水＝ 4:1:5（体积比）。
显色剂：025%茚三酮溶液。
2、实验仪器层析缸。
毛细管。
喷雾器。
烘箱。
直尺。
四、实验步骤1、准备滤纸选用一张大小合适的滤纸，在距底边 2cm 处用铅笔轻轻画一条横线，作为起始线。
2、点样用毛细管分别吸取标准氨基酸溶液和混合氨基酸溶液，在起始线上轻轻点样，每个点的直径不超过 2mm，点样后自然风干。
3、层析将滤纸垂直放入装有展开剂的层析缸中，滤纸下端浸入展开剂约1cm，注意滤纸不要与缸壁接触，盖上盖子，进行层析。
当展开剂前沿上升至距滤纸顶端约 1cm 时，取出滤纸，用铅笔标记展开剂前沿的位置，自然风干。
4、显色用喷雾器将显色剂均匀地喷在滤纸上，放入烘箱中，在 80℃左右烘 5 10 分钟，直至斑点显色清晰。
五、实验结果与分析1、测量并计算 Rf 值用直尺分别测量标准氨基酸和混合氨基酸斑点中心到起始线的距离（a）以及展开剂前沿到起始线的距离（b），计算 Rf 值。
2、结果分析根据计算得到的 Rf 值，对照标准氨基酸的 Rf 值，鉴定混合氨基酸溶液中的成分。
六、注意事项1、点样时要避免毛细管的尖端刺破滤纸，且点样量要适中，过多会导致斑点扩散，影响分离效果。
第三章氨基酸
第三章氨基酸第3章氨基酸四大类生物分子中蛋白质是生物功能的主要载体，而氨基酸（amino acid）是蛋白质的构件分子。
自然界中存成千上万在的种蛋白质，在结构和功能上的惊人的多样性归根结底是由20种常见氨基酸的内在性质造成的。
这些性质包括①聚合能力，②特有的酸碱性质，③侧链的结构及其化学功能的多样性，④手性。
本章主要讲述这些性质，它们是讨论蛋白质和酶的结构、功能以及许多其他有关问题的基础。
一、氨基酸—蛋白质的构件分子（一）蛋白质的水解一百多年前就开始了关于蛋白质的化学研究。
在早期的研究中，水解作用提供了关于蛋白质组成和结构的极其价值的资料。
蛋白质可以被酸、碱或蛋白酶催化水解。
在水解过程中，逐渐降解成相对分子质量越来越小的肽段（peptide fragment），直到最后成为氨基酸的混合物。
根据蛋白质的水解程度，可分为完全水解和部分水解两种情况。
完全水解或称彻底水解，得到的水解产物是各种氨基酸的混合物。
部分水解即不完全水解，得到的产物是各种大小不等的肽段和氨基酸。
下面简略地介绍酸、碱和酶3种水解方法及其优缺点：⑴酸水解常用H2SO4或HCl进行水解。
一般6mol/L HCl，4mol/L H2SO4；回流煮沸20h左右可使蛋白质完全水解。
酸水解的优点是不引起消旋作用（racemization），得到的是L-氨基酸。
缺点是色氨酸完全被沸酸所破坏，羟基氨基酸（丝氨酸及苏氨酸）有一小部分被分解，同时天冬氨酸和谷氨酰胺的酰胺基被水解下来。
⑵碱水解一般与5mol/L NaOH共煮10~20h，即可使蛋白质完全水解。
水解过程中多数氨基酸遭到不同程度的破坏，并且产生消旋现象，所得产物是D-和L-氨基酸的混合物，称消旋物（见本章氨基酸的光学活性部分）。
此外，碱水解所需时间较长。
因此酶法主要用于部分水解。
常用的蛋白酶有胰蛋白酶（trypsin）、胰凝乳蛋白酶或称糜蛋白酶（chymotrypsin）以及胃蛋白酶（pepsin）等，它们主要用于蛋白质一级结构分析以获得蛋白质的部分水解产物。
氨基酸含量的测定及分离鉴定ppt课件
实验结果:
丙氨酸 苯丙氨酸 天冬氨酸
L/㎝ d/㎝ Rf
原点到溶剂前沿距离为L，原点到层析点中心距离为d
6
氨基酸的定量分析 —甲醛滴定法
一、目的：
初步掌握甲醛滴定法测定氨基酸含量的原理和操作要点
7
二、实验原理
水溶液中的氨基酸为兼性离子，因而不能直接用碱滴定氨基酸的羧基 。甲醛可与氨 基酸上的 —N+H3结合，形成 —NH—CH2OH、—N(CH2— OH)2 等羟甲基衍生物，使N+H3上的H+游离出来，这样就可以用碱滴定 N+H3放出H+，测出氨基氮，从而计算氨基酸的含量。
12
五、计算
标准甘氨酸氨基氮的回收率=
VNaoH*0.0200mol/L 理论计算值
*14.008
理论计算值:取用氨基酸的体积乘以浓度,再乘以14.008 VNaoH 两次测定所用氨基酸的体积的平均值
13
每毫升氨基酸溶液中含氨基氮的毫克数为
式中：V1为滴定样品消耗氢氧化钠的体积（ml）； V2为滴空白消耗氢氧化钠的体积（ml）； MNaOH 标准NaOH溶液的摩尔浓度
14
思考题
1、甲醛法测定氨基酸含量的原理是什么？ 2、根据滴定结果，总结分析此法在实际应用中的
优缺点。 3、为什么氢氧化钠溶液滴定氨基酸的—N+H3基上
的H+，不能用一般的酸碱指示剂？
15
8
若样品中只含有单一的已知氨基酸，则可由此法滴定的结果算出氨基 酸的含量。若样品中含有多种氨基酸（如蛋白质水解液），测不能由 此法算出氨基酸的含量。 脯氨酸与甲醛作用后，生成的化合物不稳定，导致滴定后结果偏低； 酪氨酸含酚基结构，导致滴定结果偏高。
氨基酸的分析分离 为了测定蛋白质中氨基酸的含量组成或从蛋优选PPT
（6）气相色谱
当层析系统的流动相为气体，固定相为涂渍在固体颗粒表面的液体时，此层 析技术称为气-液色谱（gas-liquid chromatography）或简称为气相色谱。它是 利用样品组分在流动的气相和固定在颗粒表面的液相中的分配系数不同而达到 分离组分的目的。
加洗脱剂 氨基酸样品 支持剂 层析柱
光 1.0
吸
收 值
0.5
0.1
分部收集
20 40 60 80 100 120 流出液（毫升）
（3）滤纸层析
滤纸层析也是分配层析的一种。这里的滤纸纤维素吸附水作为固定相，展层用 的溶剂是流动相。层析时，混合氨基酸在这两相中不断分配，使它们分布在滤纸 的不同位置上。
蛋白质的分子量测定技术归纳起来大致分三大类电泳技术，层 析技术，光谱分析技术。
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，也称为十二烷基酸钠-聚 丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphatepolyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)。 主要用于蛋白质亚基分子量的测定。它具有操作简单， 重复性好，对样品的纯度要求不高等特点，是目前使用 较为广泛的测定蛋白质亚基分子量的一种方法。
气相色谱需要气相色谱仪进行。
气相色谱具有微量快速的优点。
（7）高效液相色谱（high performance liquid chromatography，简称HPLC）： 这是近十几年来发展起来的一种快速、灵敏、高效的分离技术。
HPLC的特点是：使用的固定相支持剂颗粒很细，因而表面积很大；溶剂系 统采用高压，因此洗脱速度增大。因此多种类型的柱层析都可用HPLC来代替， 例如分配层析、离子交换层析、吸附层析以及凝胶过滤等。
氨基酸的分离鉴定纸层析法ppt课件
（4）层析：用针、线将滤纸缝成筒状，纸的两侧
边缘不能接触且要保持平行，参见图3-3。向培养 皿中加入扩展剂，使其液面高度达到1cm左右， 将点好样的滤纸筒直立于培养皿中（点样的一端 在下，扩展剂的液面在A线下约1cm），罩上大 烧杯，仍用塑料薄膜密封。当扩展剂上升到A线 时开始计时，每隔一定时间测定一下扩展剂上升 的高度，填入表3-1中。当上升到15～18cm， 取出滤纸，剪断连线，立即用铅笔描出溶剂前沿 线，迅速用电吹风热风吹干。
（2）规划：带上手套，取宽约 14cm、高约22cm的层析滤 纸一张。在纸的下端距边缘 2cm处轻轻用铅笔划一条平 行于底边的直线A，在直线 上做4个记号，记号之间间隔 2cm，这就是原点的位置。 另在距左边缘1cm处画一条 平行于左边缘的直线B，在B 线上以A、B两线的交点为原 点标明刻度（以厘米为单 位），参见左图。
（3）点样：用微量注射器分别取10mL左右的氨基酸样 品（每取一个样之前都要用蒸馏水洗涤微量注射器，以 免交叉污染），点在这四个位置上。挤一滴点一次，同 一位置上需点2～3次，2～3mL/次，每点完一点，立 刻用电吹风热风吹干后再点，以保证每点在纸上扩散的 直径最大不超过3mm。每人须点4个样，其中3个是已 知样，1个是待测样品。
（8）将微量注射器内外用蒸馏水清洗干净，倒掉用 过的展层液和平衡液，将培养皿洗净，整理好桌面上 的仪器和试剂，并注意清洁自己的操作台，请老师验 收，实验报告当场交给老师。
计算
Rf=原点到层析斑点中心的距离/原点到溶剂前沿的距
离
记录与计算汇总
扩展剂前沿上升速度
X（min） 0 5 10 15 20 30 40 60 90 … 18
一、实验目的
掌握氨基酸纸层析的方法和原理，学会分析待 测样品的氨基酸成分。
生物化学第3章氨基酸
5.两个巯基氧化成二硫键
（蛋白质形成二、三级结构时）
6.蛋白质中二硫键的氧化和还原
反应一
胱氨酸 Cystine
反应二
（蛋白质结构研究）
7.蛋白质中二硫键的被DTT还原
二硫苏糖醇 DTT
（蛋白质结构研究）
五、氨基酸的光学活性 和光谱性质
氨 基 酸 的 相 对 构 型
苏氨酸的4种光学异构体
部分氨基酸的比旋光度
R基pKa 3.86（βCOOH） 4.25（γCOOH） 12.48（胍基） 10.53（εNH3+） 6.00（咪唑基）
8.33（SH） 10.07（OH）
pI 2.97 3.22 10.76 9.74 7.59 5.02 5.66
反应的结果减弱 了氨基的碱性
甘氨酸的氨基与甲醛的反应
由于加甲 醛与氨基酸的 氨基反应，减 弱了氨基的碱 性，使得滴定 终点向中性pH 偏移，由pH12 左右降低到 pH9 左 右 ， 正 好是酚酞指示 剂的变色区域。
义为：光通过1cm光径时1Mol / L溶质对该波长光的吸 收值。
六、氨基酸混合物的分析分离
蛋白质的水解
（1）酸水解：用6 mol/L HCl或4 mol/L H2SO4回流20h左右可 使蛋白质完全水解。酸水解不引起消旋作用，得到的是L-氨基 酸。但色氨酸被完全破坏，丝氨酸和苏氨酸有一小部分被分解， 同时天冬酰胺和谷氨酰胺的酰胺基被水解下来。
不带电荷的极 性R基氨基酸
甘氨酸 丝氨酸 苏氨酸 半胱氨酸 酪氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺
带正电荷的R 基氨基酸
赖氨酸 精氨酸 组氨酸
带负电荷的R 基氨基酸
天冬氨酸 谷氨酸
不常见蛋白质氨基酸Ⅰ
不常见蛋白质氨基酸Ⅱ
氨基酸的分离鉴定实验报告
氨基酸的分离鉴定实验报告实验室的氨基酸分离鉴定实验，哎呀，听起来就很专业对吧？做起来也不复杂，咱们先把氨基酸这玩意儿搞清楚。
氨基酸是咱们身体的“小工人”，它们负责合成蛋白质，咱们吃的各种食物，都是它们的材料。
所以，搞清楚氨基酸的种类和特性，简直是给自己补充营养的第一步。
在实验开始之前，先准备好需要的材料。
比如说，咱们得有氨基酸样品、缓冲液、色谱柱之类的玩意儿。
嘿，你可能会问，色谱柱是什么？简单来说，就是咱们分离氨基酸的小工具，像个细长的管子，里面填满了能“吸附”氨基酸的材料。
听起来是不是很神奇？然后，咱们得把样品溶解在缓冲液里，记住，这一步很重要，得搅拌均匀。
咱们可不能把氨基酸“丢”到水里就完事，得让它们彻底溶解，像小鱼在水里游得自在那样。
把溶液慢慢倒入色谱柱，哇，真是“万事开头难”，这时你就得耐心等待，看看氨基酸们是如何排队出场的。
每种氨基酸在柱子里都有不同的“出场时间”，就像参加选秀节目一样，个个都想争当“明星”。
当氨基酸一一流出时，咱们得用“紫外光检测器”来识别。
这个小家伙可是非常聪明，能识别每种氨基酸的“身份证”。
你知道吗？有些氨基酸在紫外光下会发光，就像明星在舞台上闪闪发光一样。
每当看到一个个氨基酸冒泡，真是让人激动得像打了鸡血！咱们得记录每种氨基酸的出现时间和浓度。
这就像做日记，记下每个小细节，越详细越好。
然后，咱们就能把这些数据分析出来，画出一张“氨基酸分布图”。
说实话，这一过程还真是考验耐心，有时候还得来几次“复测”，才能确保结果的准确性。
不过，别担心，结果一出来，绝对让你心里美滋滋的。
咱们得对实验结果进行讨论。
这一步也很重要，得看看咱们的分离结果和理论结果是否一致。
氨基酸的分离效果可能不如预期，别灰心，科学就是这么神奇，有时候让你意想不到。
你还会发现一些不常见的氨基酸，简直就像在挖宝一样，兴奋得不得了。
大家肯定好奇，这些氨基酸到底有什么用。
氨基酸可不是“吃了就算”，它们在咱们的身体里起着举足轻重的作用，比如促进新陈代谢、修复组织等等。
生物化学 第三章 氨基酸(共92张PPT)
色氨酸
Trytophan
氨基酸的结构
芳香族氨基酸
H 2N
O
CH
C
OH
CH 2 CH 2 CH 2 NH
C
NH
NH 2
氨基酸的结构
精氨酸 Arginine
碱性氨基酸
O H 2 N CH C OH
CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2
氨基酸的结构
精氨酸 Arginine
赖氨酸 Lysine
光性。而且发现主要是L型的（也有D型的，但很少）。
-氨基酸的分子构型
1、氨基酸的分类
各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。
20种蛋白质氨基酸按R的极性可分为非极性氨基酸 、极性性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸；按R基的结 构可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸及杂环氨基酸3大 类。
氨基酸的三字母简写符号必背熟，单字母符号 要求认识。
芳香族氨基酸: Phe Trp Tyr
1、氨基酸的分类
组成蛋白质的氨基酸按其α-碳原子上侧链R的结构
2缬．氨酸-羧分基V参a为l与ine的反2应0种，20种氨基酸按R的结构和极性的不同有以下
生成烷基咪唑衍生物，并引起酶活性的降低或丧失
两种分类方法。 酪氨酸 tyrosine
Try Y
提问：大 多 数 氨 基 酸 在 中 性（pH=7） 时， 带
[质子供体]
乙酸
+ H
COOH
-
COO
+ H
CO-O
+ K1
H3N CH2
+
H3N CH2
K2
H2N CH2
Gl+y
Gl+-y
实验三 氨基酸的分离鉴定
实验三氨基酸的分离鉴定—纸层析法一、实验目的通过对氨基酸的分离，学习运用纸层析法分离混合物的基本原理，掌握纸层析的操作方法。
二、实验原理纸层析从层析原理来讲属于分配层析，它是以纸作固定相的载体，纸纤维上的羟基具有亲水性，因此滤纸吸附的水作为固定相，而通常把有机溶剂作为流动相。
将样品点在滤纸上（此点称为原点），进行展开，样品中的各种溶质（如氨基酸）即在两相溶剂中不断进行分配。
由于它们的分配系数不同，因此不同的溶质随流动相移动的速率不等，于是就将这些溶质分离开来，形成距原点不等的层析点。
溶质在滤纸上的移动速率用Rf值表示：Rf＝原点到层析点中心的距离/原点到溶剂前沿的距离只要条件（如温度、展开溶剂的组成、滤纸的质量等）不变，Rf值是常数。
故可根据Rf值作定性分析。
无色物质的纸层析图谱可用显色法鉴定，氨基酸纸层析图谱常用茚三酮作为显色剂。
三、仪器与试剂（一）实验器材大烧杯（1个）、毛细管（10支）、喷雾器（公用）、培养皿（1个）、层析滤纸（2张）、烘箱、镊子（1把）、刻度尺、铅笔、针线、手套（二）实验试剂1、扩展剂：是4份水饱和的正丁醇和1份醋酸的混合物。
将20mL正丁醇和5mL冰醋酸放入分液漏斗中，与15mL水混合，充分振荡，静置后分层，放出下层水层。
2、氨基酸溶液：0.5％缬氨酸、组氨酸、谷氨酸、亮氨酸、甘氨酸溶液：分别称取上述5种氨基酸各0.5g，分别溶于20ml蒸馏水中，测其pH值并用5％KOH或HCl调至中性，然后用pH7.40.01mol/L磷酸缓冲液稀释至100ml。
PH7.4时Na2HPO4溶液与NaH2PO4溶液的体积比为81∶19。
样品1：用等量的组氨酸、谷氨酸、亮氨酸溶液混合。
样品2：用等量的缬氨酸、甘氨酸溶液混合。
3、显色剂：50~100mL0.5%水合茚三铜正丁醇容液。
四、操作步聚1.检查培养皿是否干燥、洁净；若否，将其洗净并置于干燥箱内100℃烘干。
2.平衡：剪一大块塑料薄膜铺在桌面上，将大烧杯到置于塑料薄膜上，再把盛有约20mL 展层溶液的小烧杯置于倒置的大烧杯中，用塑料薄膜密封起来，平衡20min。
生物化学 第三章 氨基酸
+
C H R
-H pK1' +H
+
+
COO H3N
+
-
C H R
-H pK2' +H
+
+
COO R
-
H2N C H
PH 1 净电荷 +1 正离子
7 0 两性离子 等电点PI 等电点
10 -1 负离子
（ ） 与 亚 硝 酸 反 应
四. 氨基酸的化学反应
1．α-氨基参与的反应 氨基参与的反应
异亮氨酸 Ileucine 脯氨酸 Proline
甲硫氨酸 Methionine 半胱氨酸 Cysteine
氨基酸的结构
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 Phenylalanine
H 2N CH 2 O CH C OH
氨基酸的结构
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 Phenylalanine 酪氨酸 Tyrosine
H 2N CH CH
天冬氨酸 Aspartic acid
酸性氨基酸
O H2N CH C CH2 C OH O OH
氨基酸的结构
天冬氨酸 Aspartic acid 谷氨酸 Glutamic acid
H2N
酸性氨基酸
O CH C CH2 CH2 C OH O OH
氨基酸的结构
丝氨酸 Serine
含羟基氨基酸 含羟基氨基酸
一. 氨基酸—蛋白质的构件分子 蛋白质的水解作用提供了关于 蛋白质的水解——蛋白质的水解作用提供了关于
α-氨基酸的一般结构— 氨基酸的一般结构—
20种氨基酸除脯氨酸外，其他均具如下结构通式。 20种氨基酸除脯氨酸外，其他均具如下结构通式。 种氨基酸除脯氨酸外
实验三 氨基酸的分离鉴定
实验三氨基酸的分离鉴定--纸层析法学时数：4学时一、目的：学习分配层析的原理；掌握氨基酸纸层析法的操作技术要点；并了解氨基酸的呈色反应原理。
二、原理：※分配层析是利用不同的物质在两个互不相溶的溶剂中的分配系数不同而得到分离的。
混合物之间的分配系数相差越大，越容易分开。
通常用α表示分配系数。
一个物质在某溶剂系统中的分配系数，在一定温度下是一个常数。
※纸层析是以滤纸作为惰性支持物的分配层析，纸纤维上的－OH具有亲水性，因此能吸附一层水作为固定相，有机溶剂通常作为流动相。
流动相流经支持物时与固定相之间连续抽提，使物质在两相之间不断分配而得到分离。
※氨基酸层析图谱常用茚三酮作显色剂。
氨基酸被分离后，在层析图谱上的位置用R f（比移）表示。
R f的主要决定因素是分配系数，另外还与物质的结构、溶剂系统、滤纸质量及层析温度等条件有关。
三、器材：层析缸、毛细管、喷雾器、层析滤纸、电吹风四、试剂：展层剂（水饱和的正丁醇与醋酸的混合物）、氨基酸溶液（Pro、Val、Leu 及其混合液）、茚三酮显色剂五、步骤：（取滤纸时，始终拿滤纸边缘）1、平衡：将展层剂置于层析缸中进行平衡。
2、标记：取层析滤纸一张，在纸的一端距边缘2－3cm处用铅笔划一直线，在此直线上，每隔2－3cm做一记号（点样点）。
3、点样：用毛细管将各氨基酸样品分别点在标记的位置上，干后在原来点样位置再点一次（可用吹风机吹干，但要控制温度不能太高）。
注意，每点的扩散直径不能超过3mm。
4、展层：用线将滤纸缝成筒状（用透明胶粘也可以），注意滤纸的两边不能接触！！缝好后，将滤纸直立于层析缸中。
（点样端在下，展层剂的液面需低于点样线）待溶剂上升15cm左右（约40min），取出滤纸，用铅笔描出溶剂前沿界线，吹风机吹干。
5、显色：用喷雾器均匀喷上茚三酮显色液（要离开滤纸一定距离且要直立喷洒，显色液在滤纸上不能成柱状流下）；热风吹干，可见显色的各层析斑点。
6、计算：计用直尺量出原点到溶剂前沿及各层析点中心的距离，分别计算R f值；并通过比较单种氨基酸样品与混合液中氨基酸的R f值，指出相对应的氨基酸。
氨基酸的分离鉴定实验报告
氨基酸的分离鉴定实验报告
《氨基酸的分离鉴定实验报告》
实验目的：通过对氨基酸的分离和鉴定实验，掌握氨基酸的分离技术和鉴定方法，提高实验操作能力和数据分析能力。
实验原理：氨基酸是生命体系中的重要有机分子，它们是蛋白质的组成单位。
在实验中，我们将利用离心分离、薄层色谱等技术，对氨基酸进行分离和鉴定。
实验步骤：
1. 将混合氨基酸样品溶解在适量的溶剂中，得到氨基酸溶液。
2. 利用离心技术，将氨基酸溶液中的杂质分离出来，得到纯净的氨基酸溶液。
3. 将纯净的氨基酸溶液加载到薄层色谱板上，进行薄层色谱分离。
4. 根据薄层色谱结果，对氨基酸进行鉴定和定量分析。
实验结果：
经过离心分离和薄层色谱分离，我们成功地分离出了混合氨基酸样品中的各种
氨基酸，并且得到了它们的定量数据。
通过比对标准氨基酸的色谱图谱，我们
成功地鉴定出了样品中的各种氨基酸成分。
实验结论：
通过本次实验，我们掌握了氨基酸的分离技术和鉴定方法，提高了实验操作能
力和数据分析能力。
同时，我们对氨基酸的结构和性质有了更深入的了解，为
今后的科研工作打下了坚实的基础。
总结：氨基酸的分离鉴定实验是一项重要的生物化学实验，通过本次实验，我
们不仅掌握了氨基酸的分离技术和鉴定方法，还提高了实验操作能力和数据分
析能力，为今后的科研工作提供了有力支持。
第3章 氨基酸分离分析
设想的板层：固+流
• 柱层析：层析柱中的填充物（支持剂）都是一些 具有亲水性的不溶物质：纤维素、淀粉、硅胶等。 它们吸附一层不流动的结合水，可以看作固定相， 流过的互不溶的溶剂是流动相。 • 纸层析：滤纸纤维素上吸附的水是固定相，展层 用的溶剂是流动相。混合氨基酸在这两相中不断 分配而被分布在滤纸的不同位置上。只要实验条 件确定，每种氨基酸的相对迁移率恒定。分离、 鉴定氨基酸的常用技术。
+ 原点 酚 甲 酚 水 氨基酸的双向纸层析图谱 -
丁醇-醋酸
三 、 纸 层 析
纸层析中的Rf值（相对迁移率） 溶剂前沿 氨基酸显色点
滤纸
原点 X Rf= Y
四、薄层层析——纤维素粉、硅胶和氧化铝粉 分辨率高、所需样品量微
盖子
层析缸 层析板
溶剂
五、离子交换柱层析
离子交换树脂（支持剂）。含酸性基团或碱性基团，解离出H+ 或OH-与被分离物中相应的离子交换而“挂”在树脂上。
Keff =
Keff = Kd×Rv(A,B两相的体积比)
某一物质分配不直接决定于它的分配系数(Kd)， 而取决于它的有效分配系数Keff 。 Keff差异越 大的物质越容易分开。
二、 分配柱层析装置 连接保持恒压力的 洗脱液池（溶器）
洗脱液 圆形滤纸，以 免扰乱表面 填充物 固 尼龙网格、烧 结玻片或其他 支持物 尽可能小的 死体积 分部收集管
物质不仅在互不相溶的两液相间分配，也可 以在固相-液相间或在气相-液相间分配。 层析系统中的固定相可以是固相、液相或固 -液相混合相（半液体）；流动相可以是液 相或气相，它充满于静相的空隙中，并能 流过静相。
Keff =
某一物质在动相中的总量 某一物质在静相中的总量 CA x VA CB x VB
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一、分配层析的一般原理
层析即色层分析又称色谱(chromatograph)。所 有层析系统均有两相组成： 固定相(stationary phase) 流动相(mobile phase) 混合物在层析系统中的分离决定于各组分在两相中 的分配。 1891年Nerst提出分配定律：当一种溶质在两种互 不相溶的溶剂中分配时，在一定温度下达到平衡后， 溶质在两相中的浓度比为一常数称为分配系数(Kd)。
磺酸型阳离子交换树脂（支持剂）
离子交换柱层析——自动化 泵 样品注 入口
洗脱液
离子交换——自动分析仪
流出液/ml 洗脱的先后顺序取决于氨基酸的所带电荷 与离子交换树脂的静电吸引和疏水相互作用两者的综合作用的结果
气相色谱
连接记 录仪
氨基酸与异硫氰酸苯酯反应生成PTH-氨基 酸，然后经三甲基硅烷基化，得到易于气 化的氨基酸衍生物。
设想的板层：固+流
• 柱层析：层析柱中的填充物（支持剂）都是一些 具有亲水性的不溶物质：纤维素、淀粉、硅胶等。 它们吸附一层不流动的结合水，可以看作固定相， 流过的互不溶的溶剂是流动相。 • 纸层析：滤纸纤维素上吸附的水是固定相，展层 用的溶剂是流动相。混合氨基酸在这两相中不断 分配而被分布在滤纸的不同位置上。只要实验条 件确定，每种氨基酸的相对迁移率恒定。分离、 鉴定氨基酸的常用技术。
物质不仅在互不相溶的两液相间分配，也可 以在固相-液相间或在气相-液相间分配。 层析系统中的固定相可以是固相、液相或固 -液相混合相（半液体）；流动相可以是液 相或气相，它充满于静相的空隙中，并能 流过静相。
Keff =
某一物质在动相中的总量 某一物质在静相中的总量 CA x VA CB x VB
+ 原点 酚 甲 酚 水 氨基酸的双向纸层析图谱 -
丁醇-醋酸
三 、 纸 层 析
纸层析中的Rf值（相对迁移率） 溶剂前沿 氨基酸显色点
滤纸
原点 X Rf= Y
四、薄层层析——纤维素粉、硅胶和氧化铝粉 分辨率高、所需样品量微
盖子
层析缸 层析板
溶剂
五、离子交换柱层析
离子交换树脂（支持剂）。含酸性基团或碱性基团，解离出H+ 或OH-与被分离物中相应的离子交换而“挂”在树脂上。
Keff =
Keff = Kd×Rv(A,B两相的体积比)
某一物质分配不直接决定于它的分配系数(Kd)， 而取决于它的有效分配系数Keff 。 Keff差异越 大的物质越容易分开。
二、 分配柱层析装置 连接保持恒压力的 洗脱液池（溶器）
洗脱液 圆形滤纸，以 免扰乱表面 填充物 固 尼龙网格、烧 结玻片或其他 支持物 尽可能小的 死体积 分部收集管
储 液 缸
高效液相色谱(high performance liquid chromatograph，简称HPLC) 又称高压液相色谱
过滤器 进样室
恒温装置
压力泵
层析柱 检测器
收集器
记录仪