1 / 29

第三章 氨基酸

第三章 氨基酸. 四大生物大分子：？ 其中蛋白质是生物功能的主要载体 —— 体现在哪些方面？ 氨基酸：是蛋白质的组成单元（构件分子）. 氨基酸. 一、氨基酸 — 蛋白质的构件分子. （一）蛋白质的水解 蛋白质用强酸、强碱和酶处理后，可以得到各种各样的氨基酸。 蛋白水解 大肽段小肽段氨基酸混合物 所以， 氨基酸 是蛋白质的 基本结构单元 。 大多数的蛋白质都是由 20 种氨基酸 组成。这 20 种氨基酸被称为 常见氨基酸 。. 1 酸水解.

leyna
Download Presentation

第三章 氨基酸

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第三章 氨基酸 • 四大生物大分子：？ • 其中蛋白质是生物功能的主要载体——体现在哪些方面？ • 氨基酸：是蛋白质的组成单元（构件分子）

  2. 氨基酸 一、氨基酸—蛋白质的构件分子 （一）蛋白质的水解 蛋白质用强酸、强碱和酶处理后，可以得到各种各样的氨基酸。 蛋白水解大肽段小肽段氨基酸混合物 • 所以，氨基酸是蛋白质的基本结构单元。 • 大多数的蛋白质都是由20种氨基酸组成。这20种氨基酸被称为常见氨基酸。

  3. 1 酸水解 • 常用6 mol/L的盐酸或4 mol/L的硫酸在105-110℃条件下进行水解，反应时间约20小时。 • 此法的优点是不容易引起水解产物的消旋化。缺点是色氨酸被完全破坏；

  4. 2 碱水解 • 一般用5 mol/L氢氧化钠煮沸10-20小时。 • 由于水解过程中许多氨基酸都受到不同程度的破坏，产率不高。 • 部分的水解产物发生消旋,所得氨基酸是D-和L-氨基酸的混合物。 • 该法的优点是色氨酸在水解中不受破坏。

  5. 3 酶水解 • 不产生消旋作用，也不破坏氨基酸，一种酶对蛋白质的水解不完全，需几种酶协同作用。 • 应用酶水解多肽不会破坏氨基酸，也不会发生消旋化。水解的产物为较小的肽段。

  6. 氨基酸的基本结构 （二）-氨基酸的一般结构 二十种氨基酸除Gly外全是L-型。 Pro呢？ COOH H2N C H R α碳原子,手性碳原子 侧链 结构上的共同点：与羧基相连的-碳原子上都有一个氨基，故称为-氨基酸

  7. 氨基酸聚合与水解 水解 肽键 聚合

  8. 氨基酸名称与符号 二、氨基酸的分类 • 生物体中氨基酸有180多种，参与构成蛋白质的常见氨基酸只有20种，称为蛋白质氨基酸。蛋白质中还有若干不常见氨基酸，都是由常见氨基酸经化学修饰转变而来。 • 其它不参与蛋白质组成，为非蛋白质氨基酸。

  9. （一）常见的蛋白质氨基酸 不用的字母有如下： alanine 丙氨酸 Ala A arginine 精氨酸 Arg R asparagine 天冬酰氨 Asn Asx N aspartic acid 天冬氨酸 Asp Asx D cystine 半胱氨酸 Cys C glutarmine 谷氨酰胺 Gln Glx Q glutarmic acid 谷氨酸 Glu Glx E glycine 甘氨酸 Gly G histidine 组氨酸 His H isoleucine 异亮氨酸 Ile I leucine 亮氨酸 Leu L lysine 赖氨酸 Lys K methionine 甲硫氨酸 Met M phenylalanine 苯丙氨酸 Phe F proline 脯氨酸 Pro P serine 丝氨酸 Ser S threonine 苏氨酸 Thr T tryptophan 色氨酸 Trp W tyrosine 酪氨酸Tyr Y valine 缬氨酸 Val V JUZBOX 要求：三字符、单字符 能熟背，熟记英文单词

  10. 20种氨基酸R侧链要记住

  11. 按R基的化学结构分为3类： • 1、脂肪族氨基酸 • Gly,Ala,Vla,Lue,Ile,Ser,Thr,Cys,Met,Asp, • Glu,Asn,Gln,Lys,Arg,His,Pro • 2、芳香族氨基酸 • Phe,Tyr,Trp • 3、杂环氨基酸：His,Pro

  12. 按R基的极性性质分为四组 R基对氨基酸的性质和所参与构成的蛋白质功能起了决定性作用

  13. （二）不常见蛋白质氨基酸 • 在少数蛋白质中分离出一些不常见的氨基酸，通常称为不常见蛋白质氨基酸。 • 这些氨基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。 • 其中重要的有4-羟基脯氨酸、5-羟基赖氨酸、N-甲基赖氨酸、和3,5-二碘酪氨酸等。这些不常见蛋白质氨基酸的结构如下。

  14. （三）非蛋白质氨基酸 • 150多种，不参与构成蛋白质 • 大多为蛋白质中存在的L-型氨基酸的衍生物，如： • -丙氨酸 • 氨基丁酸 • 高半胱氨酸 • 高丝氨酸 见书129页

  15. 三、氨基酸的酸碱化学（一）氨基酸兼性离子形式三、氨基酸的酸碱化学（一）氨基酸兼性离子形式 COO- • 同一个氨基酸分子上可以即有正电荷又有负电荷，故称为兼性离子。 H3N+ C H R α碳原子,手性碳原子 侧链

  16. （二）氨基酸的解离 • 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。

  17. 氨基酸的滴定曲线（中性-Ala） Glu和Lys滴定曲线见page132

  18. （三）氨基酸的等电点 • 在水溶液中，氨基和羧基在不同的pH条件下表现出不同的解离状态，在特定的pH条件下会呈电荷中性，这时的pH称为等电点（isoelectric point),以符号pI来表示。 • 侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的pK’1和pK’2的算术平均值：pI = (pK’1 + pK’2 )/2（推导过程：P133—134) • 同样，对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其pI值也决定于两性离子两边的pK’值的算术平均值。 • 酸性氨基酸：pI = (pK’1 + pK’R-COO-)/2 • 碱性氨基酸：pI = (pK’2 + pK’R-NH2 )/2

  19. 氨基酸的等电点计算

  20. 氨基酸的化学性质1 四、氨基酸的化学反应（I） （一）-氨基参加的化学反应: 应用 1、与亚硝酸的反应 Van Slyke定氮 2、与酰化试剂的反应 与苄氧甲酰氯蛋白或肽合成中氨基保护基 *与丹磺酰氯(DNS-Cl)的反应 测序 3、烃基化反应 *与2,4-二硝基氟苯(DNBF) 的反应 测序（sanger) *与苯异硫氰酸酯(PITC)反应 测序Edman ◆与甲醛的反应 氨基滴定

  21. 氨基酸的化学性质2 氨基酸的化学反应（II） (二）-羧基的化学反应 1、成盐成酯反应 保护羧基，活化氨基 2、成酰氯反应 羧基活化 3、脱羧反应 脱羧酶作用 （三）-氨基和-羧基共同参与的化学反应 1、与茚三酮(ninhydrin) 的反应 定量反应 最后生成紫色物质 脯氨酸，羟脯氨酸例外 2、成肽反应 3、侧链的R基的化学反应 ▲羟基、酚基、巯基、吲哚基、咪唑基、甲 硫基等 *何谓蛋白质修饰？

  22. 氨基酸的一般理化性质 五、氨基酸的光谱性质 • 在紫外有特征吸收的仅三个芳香族的氨基酸Trp、Tyr、Phe, 利用这一特点，可以通过测定280nm处的紫外吸收值的方法对蛋白溶液进行定量。

  23. 有紫外特征吸收的氨基酸 Trp, Tyr和Phe的紫外吸收

  24. 氨基酸的鉴定和分离纯化1 六、氨基酸混合物的分析分离 • 纸层析、薄层层析

  25. 离子交换层析 氨基酸与离子交换树脂的结合取决于： （1）静电引力；（2）疏水作用力

  26. 习题 • 等电点 氨基酸残基 • *下列氨基酸中具有亲水侧链的是 • A 苏氨酸 B 亮氨酸 C 丝氨酸 • D 丙氨酸 E 谷氨酸 • *可用来鉴定蛋白质肽链N-末端氨基酸的试剂是： • A 茚三酮 B 亚硝酸 C 甲醛 • D 2，4二硝基氟苯 E 异硫氰酸苯酯 • *在pH6-7的溶液中带净负电荷的氨基酸有： • A. Asp B. Arg C. Glu • D. Gln E. His F. Lys 带正电的呢？ • *可用来判断蛋白质水解程度的反应是： • A 茚三酮反应 B 亚硝酸反应 C 甲醛反应 • D 2，4-二硝基氟苯反应 E 异硫氰酸苯酯反应

  27. 习题 • *非蛋白质氨基酸是：page129 Ａ、Orn B、Cit C、Asp D、Arg E、Glu F、Lys 天然氨基酸都具有一个不对称α－碳原子。 亮氨酸的疏水性比丙氨酸强。 自然界的蛋白质和多肽类物质均由L-型氨基酸组成。 一氨基一羧基氨基酸pI为中性，因为－COOH和NH3+ 解离度相同。 纸层析分离氨基酸是基于它们的极性性质。纸电泳? 下列氨基酸的混合物在pH3.9时进行电泳，指出哪些氨基酸朝正极移动？哪些氨基酸朝负极移动？ Ala（pI＝6.0） Leu（pI=6.02） Phe（pI=5.48） Arg（pI=10.76 ） Asp（pI=2.77） His（pI=7.59）

  28. 习题 • 将含有Asp(pI=2.98), Gly(pI=5.97), Thr(pI=6.53), Leu(pI=5.98)和Lys(pI=9.74)的pH＝3.0的柠檬酸缓冲液,加到预先用同样缓冲液平衡过的Dowex-50阳离子交换树脂中,随后用该缓冲液洗脱此柱,并分部的收集洗出液,,这五种氨基酸将按什么次序洗脱下来? 比较下列各题两个多肽之间溶解度的大小 （1）〔Gly〕20和〔Glu〕20， 在pH7.0时 （2）〔Lys－Ala〕3和〔Phe－Met〕3，在pH7.0时 （3）〔Ala－Ser－Gly〕5和〔Asn－Ser－His〕5，在pH9.0时 （4）〔Ala－Asp－Gly〕5和〔Asn－Ser－His〕5，在pH3.0时

More Related