zzj-4-蛋白質(zhì)1

1、第四章第四章 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)生物化學(xué) 1第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 單糖單糖第三節(jié)第三節(jié) 寡糖寡糖第四節(jié)第四節(jié) 多糖多糖第五節(jié)第五節(jié) 結(jié)合糖結(jié)合糖本本 章章 提提 綱綱第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 單糖單糖第三節(jié)第三節(jié) 寡糖寡糖第四節(jié)第四節(jié) 多糖多糖第五節(jié)第五節(jié) 結(jié)合糖結(jié)合糖第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 單糖單糖第三節(jié)第三節(jié) 寡糖寡糖第四節(jié)第四節(jié) 多糖多糖第五節(jié)第五節(jié) 結(jié)合糖結(jié)合糖第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質(zhì)概論蛋白質(zhì)概論第二節(jié)第二節(jié) 氨基酸氨基酸第三節(jié)第三節(jié) 肽肽第四節(jié)第四節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第六節(jié)第六節(jié) 蛋白質(zhì)的分離純化蛋

2、白質(zhì)的分離純化2第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質(zhì)概論（蛋白質(zhì)概論（summary) 一、蛋白質(zhì)的重要性一、蛋白質(zhì)的重要性二、蛋白質(zhì)的組成二、蛋白質(zhì)的組成三、蛋白質(zhì)的分類三、蛋白質(zhì)的分類31、蛋白質(zhì)是生物體的重要組成部分、蛋白質(zhì)是生物體的重要組成部分(Proteins are important biomolecules)一、蛋白質(zhì)的重要性一、蛋白質(zhì)的重要性(The importance of proteins)蛋白含量蛋白含量：在人體中占干重的：在人體中占干重的50%左右；細菌、病左右；細菌、病毒、酵母毒、酵母50%；植物體內(nèi)、莖、葉中的含量不高，；植物體內(nèi)、莖、葉中的含量不高，植物種子含有豐富的蛋白質(zhì)。

3、植物種子含有豐富的蛋白質(zhì)。分布分布：細胞各個部分都有蛋白質(zhì)的存在。：細胞各個部分都有蛋白質(zhì)的存在。種類種類：種類多，每一種都具有不同生物學(xué)活性，生：種類多，每一種都具有不同生物學(xué)活性，生物信息的遺傳是在蛋白質(zhì)活動下實現(xiàn)的。物信息的遺傳是在蛋白質(zhì)活動下實現(xiàn)的。4 蛋白質(zhì)的生物功能蛋白質(zhì)的生物功能 Proteins have many different biological functions1).酶的催化功能酶的催化功能(Enzymatic catalysis) Fireflies emit light catalyzed by luciferase（熒光素酶）（熒光素酶） with ATP5

4、p1602).運輸和儲存功能運輸和儲存功能(Transport and storage)Erythrocytes（紅細胞）（紅細胞） contain a large amount of hemoglobins（血紅蛋白）（血紅蛋白）, the oxygen-transporting protein.63).結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)功能(Mechanical functions)The protein keratin （角蛋白）（角蛋白） is the chief structural components of hair, scales, horn, wool, nails and feathers.74

5、).運動功能運動功能(Movement)striated skeletal muscle cell 85).保護功能保護功能(Protection)96).信息傳遞功能信息傳遞功能(Information processing)Simple Anatomy of the Retina10二、蛋白質(zhì)的組成二、蛋白質(zhì)的組成(Composition of proteins) 1、化學(xué)組成、化學(xué)組成(元素組成元素組成)(Proteins element composing) 元素元素 百分含量百分含量 平均平均(%) C H O N S P 50-55 6.9-7.7 21-24 15.0-17.6

6、0.3-2.3 0.4-0.952 72316 2 0.6微量的鐵、銅、碘、鋅、鉬微量的鐵、銅、碘、鋅、鉬凱氏定氮：粗蛋白質(zhì)含量凱氏定氮：粗蛋白質(zhì)含量=蛋白氮蛋白氮6.2511p1572、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成(Proteins building-block units) 蛋白質(zhì)(Pr)分子量很大，可水解成簡單有機化合物氨基酸（氨基酸（amino acids)。 Pr含有數(shù)以百計的氨基酸(aa)，氨基酸按固固定的排列順序定的排列順序以共價鍵的形式共價鍵的形式連接形成長的不分支的鏈不分支的鏈。123 3、蛋白質(zhì)的水解、蛋白質(zhì)的水解(Hydrolysis of proteins)(Hy

7、drolysis of proteins) p 蛋白質(zhì)可以被蛋白質(zhì)可以被酸酸、堿堿和和酶酶水解，可以產(chǎn)生水解，可以產(chǎn)生aaaa。p 根據(jù)根據(jù)水解程度水解程度分：分：完全水解完全水解產(chǎn)物為產(chǎn)物為aaaa不完全水解不完全水解產(chǎn)物不同的片斷混合物，無確定組成成分。產(chǎn)物不同的片斷混合物，無確定組成成分。p 根據(jù)根據(jù)片斷片斷的大小，可以分為：的大小，可以分為： 13p1231).1).酸水解酸水解 方法方法: 6 N HCl,煮沸回流煮沸回流20小時左右小時左右,或加壓于或加壓于120度水解度水解12小時小時. 優(yōu)點優(yōu)點: 水解徹底水解徹底,水解的最終產(chǎn)物是水解的最終產(chǎn)物是L-氨基酸氨基酸,沒有沒有旋光

8、異構(gòu)體生成旋光異構(gòu)體生成. 缺點缺點: 色氨酸色氨酸全部破壞全部破壞,絲絲,蘇蘇,酪氨酸酪氨酸部分破壞部分破壞.有有腐黑質(zhì)生成腐黑質(zhì)生成,水解液呈黑色水解液呈黑色.14p1232).2).堿水解堿水解 方法方法: 5 M NaOH 煮沸煮沸10-20小時小時. 優(yōu)點優(yōu)點: 色氨酸色氨酸不被破壞不被破壞,水解液清亮透明水解液清亮透明. 缺點缺點: 大部分氨基酸被破壞，水解產(chǎn)生的氨基酸大部分氨基酸被破壞，水解產(chǎn)生的氨基酸發(fā)生旋光異構(gòu)作用發(fā)生旋光異構(gòu)作用,產(chǎn)物中有產(chǎn)物中有L-,D-型兩類氨基酸型兩類氨基酸.15p1233).3).酶水解酶水解 方法：方法：蛋白質(zhì)可以由蛋白質(zhì)可以由蛋白酶蛋白酶水解，不

9、同的蛋白酶水解，不同的蛋白酶專一性專一性不同。不同。 優(yōu)點優(yōu)點: 條件溫和條件溫和,常溫常壓常溫常壓(36-60C) 及及pH 2-8時時,氨基酸氨基酸不受破壞不受破壞,無旋光異構(gòu)體無旋光異構(gòu)體產(chǎn)生產(chǎn)生. 缺點缺點: 各蛋白酶有不同的專一性各蛋白酶有不同的專一性,用單一的酶作用用單一的酶作用水解不徹底水解不徹底.16p123三、蛋白質(zhì)的分類三、蛋白質(zhì)的分類( (一一).).依分子形狀分類依分子形狀分類(Classified according to (Classified according to shape)shape) 球狀蛋白球狀蛋白 纖維狀蛋白纖維狀蛋白 外型 球型或橢圓型球型或橢圓型

10、 纖維狀纖維狀 溶解性 易溶于水易溶于水 難溶于水難溶于水 功能 功能多樣性功能多樣性一般具保護支持作用一般具保護支持作用 結(jié)構(gòu) 一級結(jié)構(gòu)無規(guī)律一級結(jié)構(gòu)無規(guī)律一級結(jié)構(gòu)有規(guī)律一級結(jié)構(gòu)有規(guī)律, ,某段氨基某段氨基酸有順序性酸有順序性17p158egg white and spider web: examples of globular and fibrous proteins 18(二二).按組成分類按組成分類(Classified according to composition) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)特性特性存在存在代表性的蛋白代表性的蛋白核蛋白nucleoprotein含有RNA 和DNA動,植物細

11、胞胸腺核組蛋白，魚核精蛋白煙草斑紋病毒，酵母核蛋白磷蛋白phosphoprotein磷酸以酯形式結(jié)合，常在蘇絲氨酸側(cè)鏈上動,植物細胞及體液酪蛋白，卵黃磷蛋白脂蛋白lipoprotein含有脂類物質(zhì),如磷脂,固醇動,植物細胞凝血致活酶，血a,b-脂蛋白色素蛋白chromoprotein含有機色素,高等動物血紅蛋白含鐵,低等動物血藍蛋白含銅動,植物細胞及體液血紅蛋白，肌紅蛋白，過氧化氫酶（肝），細胞色素C糖蛋白glycoprotein含有糖類物質(zhì),與粘蛋白相似,含糖量4%動物細胞血藍蛋白，卵蛋白粘蛋白mucoprotein蛋白質(zhì)與氨基多糖結(jié)合動物細胞及分泌液唾液粘蛋白，卵類粘蛋白19p158(三三

12、).根據(jù)蛋白質(zhì)的溶解度分類根據(jù)蛋白質(zhì)的溶解度分類 (Classified according to solubility)蛋白質(zhì) 特性 存在代表性的蛋白清蛋白albumin溶于水,鹽及酸堿溶液;50%以上飽和硫酸銨中析出;遇熱凝固動,植物細胞及體液血清清蛋白,乳清蛋白,卵清清蛋白球蛋白glubulin溶于稀鹽,酸及堿溶液;優(yōu)球蛋白不溶于水,擬球蛋白溶于水;50%飽和硫酸銨中析出;加熱凝固動,植物細胞及體液血清球蛋白,-乳球蛋白,麻仁球蛋白,肌凝蛋白,血纖維蛋白原,溶菌酶,胰島素谷蛋白glutelin不溶于水及鹽溶液;可溶于稀酸,稀堿谷物種子麥谷蛋白,米谷蛋白20p158硬蛋白scleropro

13、tein通常溶液中不溶動物組織,完成結(jié)締,保護功能膠原蛋白,網(wǎng)硬蛋白,彈性蛋白,角蛋白,絲心蛋白組蛋白histone堿性蛋白,可溶于水,稀酸,但為稀氨沉淀;精,賴氨酸含量特多動物組織,一般與酸性物質(zhì)結(jié)合胸腺組蛋白,珠蛋白,肝組蛋白,鮭組蛋白精蛋白protamin堿性蛋白,可溶于水,稀酸,但為稀氨沉淀;精,賴氨酸含量特多.伸展狀成熟的生殖細胞;多自魚精提出,與DNA結(jié)合鮭精蛋白,腓精蛋白,鯖精蛋白,鱸精蛋白(三三).根據(jù)蛋白質(zhì)的溶解度分類根據(jù)蛋白質(zhì)的溶解度分類 (Classified according to solubility)醇溶蛋白prolamine不溶于水及鹽溶液;可溶于稀酸,稀堿及7

14、0-90%醇;含有大量脯,谷氨酸,非極性側(cè)鏈較多谷物種子谷膠蛋白,大麥膠蛋白,玉米膠蛋白21p158(四四).按結(jié)構(gòu)與功能分類按結(jié)構(gòu)與功能分類 (Classified according to structure and function)1、酶、酶2、調(diào)節(jié)蛋白、調(diào)節(jié)蛋白3、轉(zhuǎn)運蛋白、轉(zhuǎn)運蛋白4、貯存蛋白、貯存蛋白5、收縮和游動蛋白、收縮和游動蛋白6、結(jié)構(gòu)蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白7、支架蛋白、支架蛋白8、保護和開發(fā)蛋白、保護和開發(fā)蛋白9、異常蛋白、異常蛋白（p158頁表4-3）22p158第二節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元氨基酸 (Amino acids)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類二、氨基酸的性

15、質(zhì)二、氨基酸的性質(zhì)三、氨基酸的分離分析三、氨基酸的分離分析23 氨基酸氨基酸是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元，這一點已由蛋白質(zhì)是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元，這一點已由蛋白質(zhì)的水解可以得到證明。的水解可以得到證明。 所有生物中最常的是所有生物中最常的是20種氨基酸種氨基酸，在生物界中是，在生物界中是通用的。通用的。 氨基酸通式為：氨基酸通式為： 氨基酸的結(jié)構(gòu)和分類氨基酸的結(jié)構(gòu)和分類(Structure and classification of amino acids)24p123(一一).基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) (Amino acids have common structural features)COO-R group

16、氨基羧基aH = GlycineCH3 = AlanineH N3+HJuang RH (2004) BCbasics25p123氨基酸的通式及a-碳NH2CHCOOHR26p123GlyAlaValLeuIlePheTyrTrpCysMetSSStryer (1995) Biochemistry (4e) p.20氨基酸不同，它的R基團就不同27氨基酸存在對映異構(gòu)體aa鏡 像化性相同、物性 (旋光度) 不同立體結(jié)構(gòu)不同Juang RH (2004) BCbasics20種氨基酸中，除種氨基酸中，除甘氨酸甘氨酸外，其外，其-碳原子都是手征性碳原子碳原子都是手征性碳原子，2829和糖類一樣，氨基

17、酸的和糖類一樣，氨基酸的D- L-構(gòu)型，并不代表其旋光方向。構(gòu)型，并不代表其旋光方向。30(二二).氨基酸的分類氨基酸的分類(Classification of amino acids)1、參加蛋白質(zhì)組成的氨基酸、參加蛋白質(zhì)組成的氨基酸 (Amino acids found in proteins)1).有遺傳密碼編碼的氨基酸有遺傳密碼編碼的氨基酸 (“Standard” amino acids)2).無遺傳密碼無遺傳密碼,但在蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的但在蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的 (Amino acids derivatives in proteins)2、不參加蛋白質(zhì)組成的氨基酸、不參加蛋白質(zhì)組成的氨基酸 (N

18、onprotein amino acids) 31p1241、參加Pr組成的氨基酸1）有遺傳密碼的）有遺傳密碼的aa，共有20種，可根據(jù)側(cè)鏈的極性不同，將這些氨基酸分成四類（有的是按照R基團的結(jié)構(gòu)來分）。非極性非極性R基的氨基酸，側(cè)鏈無極性基的氨基酸，側(cè)鏈無極性不帶電荷的極性不帶電荷的極性R基的基的aa帶正電荷的極性帶正電荷的極性R基的基的aa堿性堿性aa帶負電荷的極性帶負電荷的極性R基的基的aa 酸性酸性aa極性極性R基的aa32p127非極性非極性R基氨基酸，側(cè)鏈無極性（基氨基酸，側(cè)鏈無極性（8+1個）個）Gly 甘氨酸 GAla 丙氨酸 AVal 纈氨酸 VPro 脯氨酸 PLeu 亮氨

19、酸 LIle 異亮氨酸 IMet 甲硫氨酸 M33p127非極性非極性R基氨基酸，側(cè)鏈無極性（芳香族氨基酸）基氨基酸，側(cè)鏈無極性（芳香族氨基酸）Phe，F(xiàn)苯丙氨酸； Tyr，Y 酪氨酸；Trp，W色氨酸34不帶電荷的極性不帶電荷的極性R基的基的aa（7個）個）Ser 絲氨酸 SThr 蘇氨酸 TCys 半胱氨酸 CAsn 天冬酰胺 NGln 谷氨酰胺 QTyr 酪氨酸 Y35p127帶正電荷的極性帶正電荷的極性R基基aa（堿性（堿性aa）Lys 賴氨酸 KArg 精氨酸 RHis 組氨酸 H36p127帶負電荷的極性帶負電荷的極性R基基aa （酸性（酸性aa）Asp 天冬氨酸 DGlu 谷氨酸

20、 E37p127POLARNON-POLARHisGlyAcidicNeutralBasicAspGluGlnCys TyrAsnSerThrLysArgAlaValIleLeuMetPheTrpPro氨基酸的極性分類極性或非極性，是蛋白質(zhì)性質(zhì)之所系。Juang RH (2003) Biochemistry38按氨基酸是否能在人體內(nèi)合成分（了解）：按氨基酸是否能在人體內(nèi)合成分（了解）： （1）必需氨基酸必需氨基酸：指人體內(nèi)不能合成的氨基酸，必須從食物：指人體內(nèi)不能合成的氨基酸，必須從食物中攝取，有八種：中攝取，有八種：Lys,賴氨酸、賴氨酸、Trp,色氨酸、色氨酸、Met甲硫氨酸、甲硫氨酸、M

21、et 苯丙氨酸、苯丙氨酸、Val 纈氨酸、纈氨酸、Leu 亮氨酸、亮氨酸、Ile異亮氨酸、異亮氨酸、Thr 蘇氨酸。蘇氨酸。（2）非必需氨基酸非必需氨基酸：指人體內(nèi)可以合成的氨基酸。有十種。：指人體內(nèi)可以合成的氨基酸。有十種。（3）半必需氨基酸半必需氨基酸：指人體內(nèi)可以合成但合成量不能滿足人：指人體內(nèi)可以合成但合成量不能滿足人體需要（特別是嬰幼兒時期）的氨基酸，有兩種：組氨酸體需要（特別是嬰幼兒時期）的氨基酸，有兩種：組氨酸(His)、精氨酸、精氨酸(Arg)。 39二十種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點（記住）二十種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點（記?。┲ф湴被幔褐ф湴被幔豪i氨酸、亮氨酸，異亮氨酸纈氨酸、亮氨酸，異亮

22、氨酸含羥基的氨基酸：含羥基的氨基酸：絲氨酸、蘇氨酸絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸酪氨酸含硫的氨基酸：含硫的氨基酸：半胱氨酸（含巰基）、半胱氨酸（含巰基）、 甲硫氨酸（含硫甲基）甲硫氨酸（含硫甲基）含苯環(huán)的氨基酸：含苯環(huán)的氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸含胍基的氨基酸：含胍基的氨基酸：精氨酸精氨酸含咪唑基的氨基酸：含咪唑基的氨基酸：組氨酸組氨酸亞氨基酸：亞氨基酸：脯氨酸脯氨酸含酰胺的氨基酸：含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺天冬酰胺、谷氨酰胺含吲哚基的氨基酸：含吲哚基的氨基酸：色氨酸色氨酸含含-氨基的氨基酸：氨基的氨基酸：賴氨酸賴氨酸40 也稱修飾氨基酸修飾氨基酸，是在蛋白質(zhì)合成

23、后，由基本氨基酸修飾而來。 2).無遺傳密碼無遺傳密碼,但在蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的但在蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的(Amino acids derivatives in proteins) 胱氨酸（Cystine)半胱是Cysteine，廣泛地存在于蛋白質(zhì)中。它由兩個半胱氨酸的巰基氧化之后形成的，形成二硫鍵二硫鍵。41p128a constituent of myosinin the bloodclotting protein prothrombinplant cell wall proteinsfound in collagen42p128不組成蛋白質(zhì)，但有生理功能。2. 不參加蛋白質(zhì)組成的氨基酸(Nonprot

24、ein amino acids)OOCH2CCH2CH2H3Nab-谷氨酸NNHCH2CH2H3N組胺CH2CH2H3NOHOH多巴胺OCH2CHCOOH3NIOHIII甲狀腺素H3NCHCOOCH2CH2CH2HNCONH2瓜氨酸H3NCHCOOCH2CH2CH2NH3鳥氨酸H3NCHCOOH2CCNb-氰化丙氨酸H3NCHCOOH2CH2CSH高半胱氨酸H3NCHCOOH2COCCHNNO氮絲氨酸（O-重氮乙酰絲氨酸）NNNNNH2OOHOHHHHCH2HSCH3CH2H2CH3NCHCOOs-腺苷甲硫氨酸還有D型氨基酸（很少）43p129二、氨基酸的性質(zhì)二、氨基酸的性質(zhì)(Property

25、 of amino acids)(一).氨基酸的物理性質(zhì) (Physical property of amino acids)(二).氨基酸的化學(xué)性質(zhì) (Chemical property of amino acids )44(一).氨基酸的物理性質(zhì)(Physical property of amino acids)p一般性質(zhì)一般性質(zhì) (General physical property)p氨基酸的旋光性氨基酸的旋光性 (Optical activity of amino acids)p氨基酸的光吸收氨基酸的光吸收 (The aromatic amino acids absorb light

26、strongly in the ultraviolet region )451、一般性質(zhì)、一般性質(zhì) (General physical property)1).1).形態(tài)：形態(tài)：均為白色結(jié)晶或粉末，不同氨基酸的晶型結(jié)構(gòu)不同。2).2).溶解性：溶解性：一般都溶于水，不溶或微溶于醇，不溶于丙酮，在稀酸和稀堿中溶解性好。3).3).熔點：熔點：氨基酸的熔點一般都比較高，一般都大于200，超過熔點以上氨基酸分解產(chǎn)生胺和二氧化碳。Alanine Valine 46GlyGly一種構(gòu)型一種構(gòu)型, ,無旋光性無旋光性ThrThr和和IleIle有四種光學(xué)異構(gòu)有四種光學(xué)異構(gòu)體體。其余17種氨基酸有兩種光學(xué)異

27、構(gòu)體：L型、D型。構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸均屬L-型。2.氨基酸的旋光性(Optical activity of amino acids)H2NCCHOHOHH2NCHCCHOHOOHCH347p143H2NCHCOOHCHOHCH3NH2CHCOOHCHHOCH3H2NCHCOOHCHHOCH3NH2CHCOOHCHOHCH3L-ThrD-ThrL-別別-ThrD-別別-Thr-NH2基與-OH在手性碳原子的同側(cè)則稱為別蘇氨酸，別蘇氨酸有L-別蘇氨酸和D-別蘇氨酸。48p143外消旋物外消旋物：D-型和L-型的等摩爾混合物。L-蘇氨酸和D-蘇氨酸組成消旋物。L-別一蘇氨酸和D-別-蘇氨酸組成消旋物

28、內(nèi)消旋物內(nèi)消旋物：分子內(nèi)消旋胱氨酸有三種立體異構(gòu)體：L-胱氨酸、D-胱氨酸、內(nèi)消旋胱氨酸。L-胱氨酸和D-胱氨酸是外消旋物 49p143 氨基酸的旋光性受溶液的pHpH影響影響很大，這是因為在不同條件下氨基和羧基的解離狀解離狀態(tài)不同態(tài)不同。 構(gòu)型（DL）是指的化學(xué)結(jié)構(gòu)而不是旋光方向。pH對L-亮氨基（a)和L-組氨酸（b)的比旋光度的影響50p144構(gòu)成蛋白質(zhì)的構(gòu)成蛋白質(zhì)的2020種種AAAA在可見光在可見光區(qū)都沒有光吸收，但在區(qū)都沒有光吸收，但在遠紫外遠紫外區(qū)區(qū)( (220nm pIpH pI時，時，氨基酸帶氨基酸帶負負電荷電荷pH = pIpH = pI時，時，氨基酸凈電氨基酸凈電荷為荷為

29、零零pH pIpH pI時，時，氨基酸帶氨基酸帶正正電荷電荷57pKa = 1.82.4pKa = 3.94.3pKa = 6.0pKa = 8.3pKa = 10pKa = 8.811pKa = 1012.5+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+-COOH-COO-aa-COOH-COO-RR-ImidazoleH+-ImidazoleHisHis-SH-S-CysCys-OH-O-TyrTyr-NH3+-NH2aa-NH3+-NH2RRpKa 越小越容易放出質(zhì)子氨基酸側(cè)鏈上有很多可以放出質(zhì)子或接受質(zhì)子的基團氨基酸側(cè)鏈的離子化與其 pKaHis 是唯一具有近中性 pKa 基團 (imi

30、dazole) 的氨基酸a 羧基或氨基的 pKa 都比 R 基團上面者要低 (較容易解離)58p133胍基胍基-SH - -COOH咪唑基咪唑基-氨基氨基-OHb-b-COOH59p133二羧基、一氨基二羧基、一氨基aa的解離及的解離及pI值值pI=(2.19+4.25)/2=3.22pI=(2.19+4.25)/2=3.22 谷氨基的兩性離子兩邊谷氨基的兩性離子兩邊的的pKpK值的平均值：值的平均值：pIpI值也決定于值也決定于兼性離兼性離子兩邊子兩邊的的pKapKa的算術(shù)平的算術(shù)平均值。均值。酸性氨基酸酸性氨基酸 pI=(pKpI=(pK1 1+pK+pKR-COO-R-COO-)/2)/

31、260p134組氨酸在不同pH值下帶電狀態(tài)585. 7217. 90 . 6=+=pI堿性氨基酸堿性氨基酸 pI=(pKpI=(pKR-NH2R-NH2+pK+pK2 2)/2)/261p134甲醛滴定法甲醛滴定法在一般情況下，a-NH+3在pH12-13時才能解離完全，一般的一般的指示劑則難以指示指示劑則難以指示。加入過量甲醛，滴定過程中降低了降低了氨基的堿性。使滴定曲線向滴定曲線向低低pH轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移。62p1351).a-NH1).a-NH2 2參與的反應(yīng)參與的反應(yīng)(1).(1).與亞硝酸反應(yīng)與亞硝酸反應(yīng) (2).(2).與甲醛反應(yīng)與甲醛反應(yīng)(3).(3).?；磻?yīng)?；磻?yīng) (4).(4).

32、烷化反應(yīng)烷化反應(yīng)(5).(5).希夫反應(yīng)希夫反應(yīng)2).a-COOH2).a-COOH參與的反應(yīng)參與的反應(yīng)(1).(1).成鹽反應(yīng)成鹽反應(yīng) (2).(2).成酯反應(yīng)成酯反應(yīng)(3).(3).酰鹵化反應(yīng)酰鹵化反應(yīng) (4).(4).脫羧反應(yīng)脫羧反應(yīng)(5).(5).疊氮反應(yīng)疊氮反應(yīng)3).3).由由a-a-氨基與羧基共同參與的反應(yīng)氨基與羧基共同參與的反應(yīng)(1).(1).茚三酮的顏色反應(yīng)茚三酮的顏色反應(yīng)(2).(2).成肽反應(yīng)成肽反應(yīng)4).4).氨基酸的側(cè)鏈基團的反應(yīng)氨基酸的側(cè)鏈基團的反應(yīng) 2.氨基酸的化學(xué)反應(yīng)氨基酸的化學(xué)反應(yīng)63p1351). 1). 由由a-NHa-NH2 2參與的反應(yīng)參與的反應(yīng)(1).

33、(1).與亞硝酸反應(yīng)與亞硝酸反應(yīng)氨基酸（伯胺）與亞硝酸反應(yīng)，生成羥酸羥酸，并放出N2NH2CHCOOHRHNO2+OHCHCOOHRH2O+ N2 一分子游離氨基游離氨基形成一分子氮氣氮氣，因此可以用來定氮，這是Van slyke定氮法的原理，利用這種定氮法，可以檢測蛋蛋白質(zhì)的水解程度白質(zhì)的水解程度。 修飾蛋白質(zhì)中的氨基修飾蛋白質(zhì)中的氨基, ,以研究這一基團在結(jié)構(gòu)與功能以研究這一基團在結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系上的作用。關(guān)系上的作用。 64p135（2 2）與甲醛的反應(yīng)）與甲醛的反應(yīng) 氨基與甲醛甲醛反應(yīng)生成羥甲基衍生物羥甲基衍生物，使氨基的堿性降低，然后用NaOH滴定，從消耗的堿量可以計算出氨基酸的含量氨

34、基酸的含量。（3 3）?；磻?yīng)）酰化反應(yīng) -氨基與酰氯酰氯或酸酐酸酐在弱堿溶液中發(fā)生作用時，氨基即被酰基化。ROCOClCOCOO酰氯酰氯酸酐酸酐65p136OCOClH2CH2NCHCOONaR+在 弱 堿 中OCOH2CHNCHCOOHR+Na+Cl-+a-氨基中的氮是一個親核中心，能發(fā)生親核取代反應(yīng)。66OCOClCOCOOCCH3H3CCH3H3CSClOOSClOONH3CCH3叔丁氧甲酰氯叔丁氧甲酰氯對甲苯磺酰氯對甲苯磺酰氯丹磺酰氯丹磺酰氯(DNS)鄰苯二甲酸酐鄰苯二甲酸酐酰化試劑在多肽和蛋白質(zhì)的人工合成中被用作氨基的保護試劑多肽鏈N末端氨基酸的標記67 丹磺酰丹磺酰-aa (-a

35、a (DNSDNS-aa) -aa) 是熒光物質(zhì)，是熒光物質(zhì)，在紫外光激發(fā)后發(fā)在紫外光激發(fā)后發(fā)黃色黃色熒光。熒光。多肽的末端多肽的末端68（4 4）烴基化反應(yīng)（烷化反應(yīng)）烴基化反應(yīng)（烷化反應(yīng)）-氨基的一個H鍵可被烴基（包括環(huán)烴及其衍生物）取代H2NCHCOOHR+在弱堿中NHCHCOOHR+F-NO2O2NFNO2O2NDNP-DNP-氨基酸（黃色）氨基酸（黃色）2 2，4-4-二硝基氟苯（二硝基氟苯（DNFBDNFB）Sanger試劑試劑69p136苯異硫氰酸酯，PITC PITC 苯氨基硫甲酰衍生物（PTC-PTC-氨基酸氨基酸） 苯乙內(nèi)酰硫脲衍生物（PTH-PTH-氨基酸氨基酸），無色，

36、可以用層析法分離鑒定。被Edman用來鑒定多肽的NH2末端氨基酸（測序）H2NCHCOOHR+在 弱 堿 中NNCSHNCHCRCSHHOONHNCHCRCSOH+Edman反應(yīng)反應(yīng)PITCPTC-氨基酸氨基酸PTH-氨基酸氨基酸70 與丹磺酰氯與丹磺酰氯（DNS-ClDNS-Cl）的反應(yīng)：生成熒光物質(zhì)）的反應(yīng)：生成熒光物質(zhì)DNS-DNS-氨基酸。氨基酸。 與與2,4-2,4-二硝基氟苯二硝基氟苯（2,4-DNFB2,4-DNFB）的反應(yīng)（）的反應(yīng)（SangerSanger反應(yīng)）：反應(yīng)）： 生成黃色的二硝基苯生成黃色的二硝基苯- -氨基酸衍生物。氨基酸衍生物。 與苯異硫氰酸酯與苯異硫氰酸酯（PITCPITC）反應(yīng)（）反應(yīng)（EdmanEdman反應(yīng)）：生成苯乙反應(yīng)）：生成苯乙 內(nèi)酰硫脲內(nèi)酰硫脲- -氨基酸。氨基酸。 以上三個反應(yīng)用于以上三個反應(yīng)用于蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的N-N-末端末端的測定。的測定。氨基酸的氨基酸的a a-氨基氨基71 氨基酸的a-a-氨基氨基能與某些醛類醛類反應(yīng)生成弱堿弱堿，這個弱堿叫西佛堿西佛堿（Schiffs base).（5 5）形成西佛堿（）形成西佛堿（SchiffSchiff）