第四章 蛋白质的化学

组氨酸 （His,H）
脯氨酸 （Pro,P）
色氨酸 （Trg,W）
三、氨基酸的理化性质
• 1.物理性质
• ⑴溶解度 • 各种氨基酸都能溶于水，但在水中的溶解度
差别很大。 • 所有的氨基酸都能溶于稀酸或稀碱溶液，不
溶于非极性有机溶剂，在极性有机溶剂中溶 解性也较小。 • 通常酒精能把氨基酸从其溶液中沉淀析出。
此利用该性质还可测定蛋白质的纯度。
⑷味感
• 氨基酸味感与其种类和立体构型有关。 • D-氨基酸多带甜味，D-色氨酸甜味最强； • 但大多数天然存在的氨基酸属于L型，L-氨基
酸有甜、苦、鲜、酸四种不同味感。
表4-3 氨基酸的味感
续表4-3 氨基酸的味感
2．化学性质
• ⑴氨基酸两性解离和等电点 • 氨基酸分子中有碱性的氨基，又有酸性的羧基。
• 旋光度用旋光仪测定，与 D/L型没有直接对应 关系，是氨基酸的物理常数，与结构、温度、 pH等有关。
• 可用旋光度鉴定氨基酸的种类和纯度。
⑶光吸收
• 基本氨基酸都不能吸收可见光。 • 色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸可吸收紫外光，在
波长280nm附近有最大吸收峰。 • 因此，利用该性质可测定蛋白质含量。 • 蛋白质溶液浓度与280nm的紫外光吸收成正比。 • 不同种蛋白质有其固有的最大光吸收波长，因
• A、氨基酸都具有旋光性。 • B、氨基酸都具有D-型和L-型两种立体异构体。
目前已知的游离氨基酸和天然蛋白质中氨基酸 大都为L-型， D-型氨基酸主要存在于微生物中。
二、氨基酸的分类
据R基团化 学结构分类
脂肪族ＡA (含羟基、巯基、羧基、氨基) 芳香族ＡA (Phe 、Tyr) 杂环ＡＡ (His、Trp、Pro)
• 氮元素易用凯氏定氮法进行测定，故食品中蛋 白质的含量可由氮的含量乘以6.25(100/16)计算 出来，即每测得1克氮相当于6.25克蛋白质， 6.25称为蛋白质系数。
二、蛋白质的基本结构单位
• 蛋白质水解的最终产物是氨基酸，它是组成蛋 白质的基本单位。
• 生物种类不同，其蛋白质的种类和含量有很大 差别，但主要都由20种氨基酸构成，称天然氨 基酸或基本氨基酸。
据R基团 极性分类
非极性R基团AA (9种) 中性AA
不带电荷 (6种)
极性R基团AA(11种)
正电荷 (３种) 带电荷：
负电荷 (２种)
据营养 学分类
据氨基、羧 基数分类
必需ＡＡ 非必需ＡＡ
人的必需氨基酸 Lys Trp Phe Val Met Leu Ile Thr
Arg、His
一氨基一羧基ＡＡ(15种)
含羧基及酰胺基氨基酸
天冬氨酸 （Asp,D）
谷氨酸 （Glu,E）
天冬酰胺 （Asn,N）
谷氨酰胺 （Gln,Q）
含氨基和亚氨基氨基酸
赖氨酸 （Lys,K）
精氨酸 （Arg,R）
杂环 氨基酸
组氨酸 （His,H）
芳香族氨基酸
苯丙氨酸 （Phe,F）
酪氨酸 （Tyr,Y）
色氨酸 （Trg,W）
杂环氨基酸
• 稀有氨基酸：除20种基本氨基酸外，少数蛋白 质中还存在一些稀有氨基酸，是相应基本氨基 酸的衍生物。
表4-1 20种氨基酸的中英文名称及简写符号
第三节 氨基酸的化学
• 一、氨基酸的结构特征 H
α-氨基酸 R
C COOH
α-碳
NH2
•除甘氨酸外，其它所有氨基酸分子中的α-碳 原子都为手性碳原子，氨基酸为手性分子。
人体中（成年人）
人体 45% 粮食种子 10%~15% 油料种子 25%~40% 细菌 50%~80% 真菌 14%~52%
水55% 蛋白质20% 脂肪18% 糖类＜1% 无机盐7%
⑵在生命活动中具有重要作用
• 供给热能 • 催化和调节功能 • 运动功能 • 运输功能 • 机械支持和保护功能 • 免疫和防御功能
种类
苯丙氨酸(Phe) 亮氨酸(Leu) 色氨酸(Trp) 苏氨酸(Thr) 谷氨酸(Glu) 谷氨酰胺(Gln) 天冬氨酸(Asp) 酪氨酸(Tyr) 组氨酸(His) 半胱氨酸(Cys)
溶解度
27.6 21.7 13.6 13.2 8.5 7.2(37℃) 5.0 0.4 － －
⑵旋光性
• 除甘氨酸外，氨基酸都有手性碳原子，故都具 有旋光性。左旋用(－)表示，右旋用(+)表示。
怎样合理补充蛋白质？
• 首先，保证足够数量和质量的蛋白质食物。 • 成年人每天应摄入60～80g蛋白质，最低不能
少于45g。 • 其次，注意各种食物合理搭配。 • 第三，尽量每餐都有一定质和量的蛋白质。 • 第四，补充蛋白质要以足够的热量供应为前提。
第二节 蛋白质的化学组成
• 一、蛋白质的元素组成
第四章 蛋白质的化学
学习目标
• 1. 掌握常见氨基酸的种类、结构、重要的性质 以及常见氨基酸名称和符号
• 2. 掌握蛋白质的组成、结构与功能的关系 • 3. 掌握蛋白质的重要性质及在食品工业上应用 • 4. 了解蛋白质的分类方法
第一节 概述
• 一、蛋白质的重要性
⑴是生物体内必不可少的组成成分
蛋白质占干重
20种基本氨基酸的溶解度(25℃)
种类
脯氨酸(Pro) 精氨酸(Arg) 赖氨酸(Lys) 丝氨酸(Ser) 甘氨酸(Gly) 丙氨酸(Ala) 缬氨酸(Val) 蛋氨酸(Met) 异亮氨酸(Ile) 天冬酰胺(Asn)
溶解度
1620.0 855.6 739.0 422.0 249.9 167.2 58.1 56.2 34.5 28.5
• 蛋白质是一类含氮有机化合物，除固定的含 有C、H、O、N外，还有少量的S。某些蛋白 质还含有微量P和金属元素等。
碳50%～55%
氧20%～23%
氮15 %～17%
氢6.5%～7.3%
硫0.3%～2.5%
磷0%～1.5%
• 蛋白质区别于糖和脂肪的重要特征是其含有氮 元素，而且氮在蛋白质中的含量相对稳定，平 均约为16%。
二氨基一羧基ＡＡ(Lys、His、Arg)
一氨基二羧基ＡＡ(Glu、Asp)
中性脂肪族氨基酸
甘氨酸 （Gly,G）
丙氨酸 （Ala,A）
缬氨酸 （Val,V）
亮氨酸 （Lue,L）
含羟基或硫脂肪族来自百度文库基酸
异亮氨酸 （Ile,I）
丝氨酸 （Ser,S）
苏氨酸 （Thr,T）
半胱氨酸 甲硫氨酸 （Cys,C） （Met,M）
氨基可解离成阳离子，羧基可解离成阴离子， 因此氨基酸是两性电解质。 • 在某一pH条件下，氨基酸解离的阳离子及阴离 子数量完全相等，即氨基酸所带的净电荷为零 时，溶液的pH称为该氨基酸的等电点 (pI)。