第二章蛋白质化学(1)备课讲稿

3.紫外吸收性质：
➢ 色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸对紫外光有 光吸收。其吸收峰在280nm左右，以色 氨酸吸收最强。
➢ 可采用紫外分分光度法测定蛋白质的含 量。
氨基酸的紫外吸收光谱
4.氨基酸的化学反应
（1）茚三酮反应
加热
AA +水合茚三酮 蓝紫色化合物
（2）甲醛反应 AA+甲醛
二羟甲基氨基酸
（3）亚硝酸反应 AA+亚硝酸
│
H+
NH3+
pH = pI
R—CH—COO│ NH2
pH > pI
Pk1是AA的-coo被滴定一半时的pH
（coo-结合H+）
Pk2是AA的-NH3+ 被滴定一半时的pH （ NH3+释放H+）
氨基酸的解离曲线
等电点的概念:
➢ 氨基酸分子上的-NH3+和-COO-解离度 完全相同；
➢ 氨基酸所带的净电荷为零；
第二章蛋白质化学(1)
三、蛋白质的化学组成
(一)蛋白质的元素组成
➢ 基本元素： CHO NS
50~55% 6~8% 20~23% 15~18% 0~4%
➢ 其他元素（某些蛋白质） ： P Fe Cu Zn Mo I Se
蛋白质的含氮量
➢ 大多数蛋白质的含氮量接近于16% ➢ 蛋白质氮占生物组织中所有含氮物质的
AA与丹磺酰氯的反应
N(CH3)2
RO
+ H2N CH C
SO2Cl 丹磺酰氯
多肽N-端 N(CH3)2
N(CH3)2
RO SO2 HN CH C 丹磺酰N-端氨基酸
水解
+ RO SO2 HN CH C OH 丹磺酰氨基酸
氨基酸
➢用途：末端基氨基酸测定
绝大部分 ➢ 所以，可以根据生物样品中的含氮量来
计算蛋白质的大概含量. ➢ 蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含
氮的克数 6.25
(二）蛋白质的分子组成
蛋白质 > 104 d ↓
月示 5×103d ↓
胨 2×103d ↓
多肽 103~5×102d ↓
二肽 2×102d ↓
氨基酸102d
(三)蛋白质的其他组分
➢ 中性氨基酸：pI = (pK1 + pK2 )/2 ➢ 酸性氨基酸：pI = (pK1 + pKR-COO- )/2 ➢ 碱性氨基酸：pI = (pK2 + pKR-NH2 )/2
➢ pK 1指α-羧基离解常数的负对数值； ➢ pK 2指α-氨基离解常数的负对数值 ➢ pK R指侧链R基离解常数的负对数值。
C
C
OO
➢用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。
AA与二硝基氟苯（DNFB）的反应
RO
RO
O2N
F +H2N CH C
O2N
HN CH C
NO2 DNFB
H+ O2N
H2O
N-端 氨 基 酸 RO
HN CH C OH
NO2 DNP衍 生 物 + 氨基酸
NO2 DNP-氨 基 酸
➢用途：末端基氨基酸测定
➢ 除甘氨酸外，氨基酸均含有一个手性碳原子，因此都具有旋光性和立体异构。
➢ 各种氨基酸的区别在于侧链R基团 （Radical)不同。
半胱氨酸
苏氨酸
苯丙氨酸
酪氨酸 色氨酸
组氨酸 赖 氨
精 氨 酸
酸
天冬氨酸 谷 氨 酸
天冬酰胺 谷 氨 酰 胺
八种必需氨基酸： Thr,Lys,Val,Leu
Ile, Met, Tyr，Phe
基
酸
③按营养状况分 ➢ 必需氨基酸 ➢ 非必需氨基酸 2.稀有氨基酸 • 是正常氨基酸的衍生物 • 在遗传上没有直接的三联密码. (3)非蛋白质氨基酸 • 不在蛋白质分子中出现的氨基酸 • 大多是α-氨基酸的衍生物 • 也有D-型和 ß-、γ-、δ-氨基酸.
（三）氨基酸的理化性质：
1.一般物理性质：
O C
CO C
O
H2O H2O
O C O H C CO H +H 2 NC R H C O O H
O
O
O
C
H O C
C CO +2 N H 3+HC C
O
O
O C OH
C C OH
O
水合茚三酮
O
C CH+R C H O +N H 2+C O 2 C O H
O
O -N H 4 + O
C
C
CNC
+2 H 2 O
K1 K2= [H+]2 两端取对数：-lg [H+]2 =-lg K1-lg K2
∵-lg K1 = pk1 -lg K2= pk2 ∴2 （-lg [H+]）= pk1+pk2 根据pH 的定义得：pH=lg 1/ [H+] =-lg [H+]
∴ 2 pH=pk1+pk2
pI=1/2( pk1+pk2 )
-羟氨基酸+氮气+水
（4）Sanger反应
AA +DNFB
NaHCO3
pH8-9、室温
DNP氨基酸（黄色）
（5）Dansyl-cl反应
AA+DNS-Cl
pH9.7
DNP氨基酸（荧光）
（6）Edman反应
pH8.3
无水HF
AA + PITC PTC-AA
PTH-AA + H2O
AA与茚三酮反应
茚三酮
➢ 无色晶体，熔点极高，一般在2000 以上。 ➢ 不同氨基酸有不同的味感。
➢ 能溶于稀酸或稀碱，不溶于有机溶剂。
2.两性解离及等电点：
➢ 氨基酸分子是一种两性电解质。
➢ 通过改变溶液的pH可使氨基酸分子的解 离状态发生改变。
OH-
R—CH—COOH
│
H+
NH3+
pH < pI
OH-
R—CH—COO-
➢ 些时溶液的pH值称为该氨基酸的等电 点。
➢ 等电点（pI）时溶解度最小。
等电点的推导
移项：
[Ala+]= [Ala-]=
[Ala±][H+]
K1
[Ala±] K2 [H+]
根据等电点的定义: [Ala+]= [Ala-]
[Ala±][H+]
[Ala±] K2
=
K1
[H+]
整理：K1 K2 [Ala±]= [Ala±] [H+] [H+]
苏赖缬亮异亮， 甲硫酪苯丙。
(二）氨基酸的分类
1.常见的天然氨基酸：
①按极性分
极性氨基酸 非极性氨基酸
酸性氨基酸
②按酸碱性分 碱性氨基酸
中性氨基酸
极
带正电: His,Hale Waihona Puke Baiduys,Arg
性 带电荷
氨
带负电荷:Asp,GLu.
氨基
基酸
酸
不带荷: Ser,Thr,Asn,Gln,Tyr,Cys
非
极
性 氨
Gly,Ala,Val,Leu.Ile,Phe,Met,Pro,Trp
蛋白质 简单蛋白质 结合蛋白质
氨基酸部分 非氨基酸部分 糖 脂 核酸 辅因子
三、蛋白质的基本单位--氨基酸
（一)氨基酸的结构特点
除甘氨酸和脯氨酸外，其他均具有如下结 构通式。
-氨基酸 H 2 N
手性-碳原子
COOH CH R
不变部分 可变部分
➢ 天然氨基酸除脯氨酸和甘氨酸外，其余 均属于L-α-氨基酸。