生物化學第三章氨基酸

1、請做好請做好上課準備上課準備 吳石金吳石金 副教授副教授 博士，碩士生導師博士，碩士生導師 電話：電話665783665783) E-mail : wujan28 zjut . 教學網(wǎng)站：教學網(wǎng)站：http:/ C H OC O O-C H2N H ( C H2O H )2課件下載：課件下載：Sheng_wu_hua_密碼：密碼：biotech2008 Chapter 3 Amino acid 本章重點內(nèi)容本章重點內(nèi)容3-2 3-2 氨基酸的結(jié)構(gòu)和分類氨基酸的結(jié)構(gòu)和分類3-3 3-3 氨基酸的酸堿化學氨基酸的酸堿化學3-4 3-4 氨基酸的物

2、理和化學性質(zhì)氨基酸的物理和化學性質(zhì)一、氨基酸一、氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子 組成蛋白質(zhì)的基本單位是組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸（氨基酸（amino acid）。 如將天然的蛋白質(zhì)完全水解，最后都可得到約如將天然的蛋白質(zhì)完全水解，最后都可得到約20種不同種不同的氨基酸。的氨基酸。 這些氨基酸中，大部分屬于這些氨基酸中，大部分屬于L- -氨基酸氨基酸。其中，。其中，脯氨酸脯氨酸屬于屬于L- -亞氨基酸，而亞氨基酸，而甘氨酸甘氨酸則屬于則屬于 -氨基氨基酸。酸。 蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物即為氨基酸的混合物，不同水蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物即為氨基酸的混合物，不同水解方法各有其優(yōu)缺點解方法各有其優(yōu)缺點（123頁

3、）。頁）。1、酸水解：酸水解：不引起消旋作用，得到不引起消旋作用，得到 L-氨基酸氨基酸，但但 Trp 完全被破壞。完全被破壞。2、堿水解：堿水解：引起消旋現(xiàn)象，得到引起消旋現(xiàn)象，得到 D-和和L-氨基酸氨基酸的混合物，的混合物，Trp 穩(wěn)定穩(wěn)定 。3、酶水解：酶水解：不引起消旋作用，也不破壞氨基酸，不引起消旋作用，也不破壞氨基酸，但水解不徹底。但水解不徹底。手手 性性O(shè)HCHOCH2OHH 除甘氨酸除甘氨酸Gly和脯氨酸和脯氨酸Pro外，其他均具外，其他均具有如下結(jié)構(gòu)通式。有如下結(jié)構(gòu)通式。COOHCHH2NRCOOHRHH2N - -氨基酸的通式氨基酸的通式CHNH2COO-RCHNH2CO

4、O-R可變部分可變部分不變部分不變部分CHNH2COO-RCHNH2COO-R氨基酸的構(gòu)型氨基酸的構(gòu)型 用用D/ L體系表示體系表示在費歇爾投影式中氨基位于橫鍵在費歇爾投影式中氨基位于橫鍵右邊的為右邊的為D型，位于左邊的為型，位于左邊的為L型。型。 CH2CH2ClS:R1H2NCHCCHOHOCH3CH3CHOCH2OHHHOF P O C H (C H3)2OO C H (C H3)2+ 除甘氨酸外，所有的氨基酸分子的除甘氨酸外，所有的氨基酸分子的-碳原子都具手性碳原子。碳原子都具手性碳原子。因而因而都具有旋光性都具有旋光性。而且發(fā)現(xiàn)主要而且發(fā)現(xiàn)主要是是L L型型的（也有的（也有D D型的

5、，但很少）。型的，但很少）。 1、氨基酸的分類、氨基酸的分類 各種氨基酸的區(qū)別在于側(cè)鏈各種氨基酸的區(qū)別在于側(cè)鏈R基的不同。基的不同。 20種蛋白質(zhì)氨基酸種蛋白質(zhì)氨基酸按按R的極性的極性可分為可分為非極性氨基非極性氨基酸酸、極性性氨基酸極性性氨基酸、酸性氨基酸酸性氨基酸和和堿性氨基酸堿性氨基酸；按；按R基基的結(jié)構(gòu)可分為的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸芳香族氨基酸及及雜環(huán)氨雜環(huán)氨基酸基酸3大類。大類。 氨基酸的三字母簡寫符號必背熟，單字母符氨基酸的三字母簡寫符號必背熟，單字母符號要求認識。號要求認識。 芳香族氨基酸芳香族氨基酸: Phe Trp Tyr1 1、氨基酸的分類、氨基酸

6、的分類 組成蛋白質(zhì)的氨基酸按其組成蛋白質(zhì)的氨基酸按其-碳原子上側(cè)鏈碳原子上側(cè)鏈R的的結(jié)構(gòu)分為結(jié)構(gòu)分為20種，種，20種氨基酸按種氨基酸按R的結(jié)構(gòu)和極性的不的結(jié)構(gòu)和極性的不同有以下兩種分類方法。同有以下兩種分類方法。(一一)根據(jù)根據(jù)R的結(jié)構(gòu)不同分類的結(jié)構(gòu)不同分類(二二)根據(jù)側(cè)鏈根據(jù)側(cè)鏈R的極性不同分為非極性和極性的極性不同分為非極性和極性氨基酸氨基酸 在脂肪族氨基酸中，根據(jù)所含氨基、羧基的多寡在脂肪族氨基酸中，根據(jù)所含氨基、羧基的多寡及是否含硫或羥基，又可分為一氨基一羧基、一氨基及是否含硫或羥基，又可分為一氨基一羧基、一氨基二羧基、二氨基一羧基、含羥基及含硫氨基酸等幾小二羧基、二氨基一羧基、含羥

7、基及含硫氨基酸等幾小類。類。含羥基氨基酸有含羥基氨基酸有 Ser Thr Tyr含硫氨基酸有含硫氨基酸有 Cys Met 一氨基一羧基氨基酸又稱中性氨基酸一氨基一羧基氨基酸又稱中性氨基酸，一氨一氨基二羧基氨基酸又稱酸性氨基酸基二羧基氨基酸又稱酸性氨基酸(Glu、Asp)，二二氨基一羧基氨基酸又稱堿性氨基酸氨基一羧基氨基酸又稱堿性氨基酸(Arg、Lys、His) 。脯氨酸和羥脯氨酸是亞氨酸，因存在于天。脯氨酸和羥脯氨酸是亞氨酸，因存在于天然蛋白，習慣上也列入氨基酸。然蛋白，習慣上也列入氨基酸。 蛋白質(zhì)中存在的氨基酸皆為蛋白質(zhì)中存在的氨基酸皆為L-型，但在微生型，但在微生物體內(nèi)及抗菌素中亦有物體內(nèi)

8、及抗菌素中亦有D-型氨基酸存在型氨基酸存在(自由或自由或肽結(jié)合形式肽結(jié)合形式)。 甘氨酸甘氨酸 glycine Gly G 5.97丙氨酸丙氨酸 alanine Ala A 6.00纈氨酸纈氨酸 valine Val V 5.96亮氨酸亮氨酸 leucine Leu L 5.98 異亮氨酸異亮氨酸 isoleucine Ile I 6.02 苯丙氨酸苯丙氨酸 phenylalanine Phe F 5.48脯氨酸脯氨酸 proline Pro P 6.30非極性疏水性氨基酸非極性疏水性氨基酸目目 錄錄NHHOCOOH4-羥基脯氨酸H2NCH2CHCH2CH2CHCOOHOHNH25-羥基賴氨酸

9、NH2CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH6-N-甲基賴氨酸HOIICH2CHCOOHNH23,5-二碘酪氨酸 色氨酸色氨酸 tryptophan Try W 5.89絲氨酸絲氨酸 serine Ser S 5.68酪氨酸酪氨酸 tyrosine Try Y 5.66 半胱氨酸半胱氨酸 cysteine Cys C 5.07 蛋氨酸蛋氨酸 methionine Met M 5.74天冬酰胺天冬酰胺 asparagine Asn N 5.41 谷氨酰胺谷氨酰胺 glutamine Gln Q 5.65 蘇氨酸蘇氨酸 threonine Thr T 5.602. 極性中性氨基酸極性中性氨基

10、酸目目 錄錄天冬氨酸天冬氨酸 aspartic acid Asp D 2.97谷氨酸谷氨酸 glutamic acid Glu E 3.22賴氨酸賴氨酸 lysine Lys K 9.74精氨酸精氨酸 arginine Arg R 10.76組氨酸組氨酸 histidine His H 7.593. 酸性氨基酸酸性氨基酸4. 堿性氨基酸堿性氨基酸目目 錄錄 甘氨酸甘氨酸 Glycine 中性中性脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCH CCH3OHO 中性中性脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCHCCH2OHOCHCH3CH3甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine 甘氨酸甘氨酸 Gl

11、ycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine纈氨酸纈氨酸 Valine 中性中性脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2N CHCHOHO 甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine纈氨酸纈氨酸 Valine亮氨酸亮氨酸 Leucine 中性中性脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCHCCHOHOCH3CH2CH3 甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine纈氨酸纈氨酸 Valine亮氨酸亮氨酸 Leucine異亮氨酸異亮氨酸 Ileucine 中性中性脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸HNCOHO 甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine纈氨酸纈氨酸 Valine亮氨酸亮氨

12、酸 Leucine異亮氨酸異亮氨酸 Ileucine脯氨酸脯氨酸 Proline 亞氨基酸亞氨基酸H2NCHCCH2OHOCH2SCH3 甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine纈氨酸纈氨酸 Valine亮氨酸亮氨酸 Leucine異亮氨酸異亮氨酸 Ileucine脯氨酸脯氨酸 Proline甲硫氨酸甲硫氨酸 Methionine 含硫氨基酸含硫氨基酸H2NCHCCH2OHOSH 甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine纈氨酸纈氨酸 Valine亮氨酸亮氨酸 Leucine異亮氨酸異亮氨酸 Ileucine脯氨酸脯氨酸 Proline甲硫氨酸甲硫氨酸 Met

13、hionine半胱氨酸半胱氨酸 Cysteine 含硫氨基酸含硫氨基酸H2NCHCCH2OHO 芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸PhenylalanineH2NCHCCH2OHOOH 芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸Phenylalanine酪氨酸酪氨酸TyrosineH2NCHCCH2OHOHN 芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸Phenylalanine酪氨酸酪氨酸Tyrosine色氨酸色氨酸 TrytophanH2NCHCCH2OHOCH2CH2NHCNH2NH 堿性氨基酸堿性氨基酸精氨酸精氨酸 ArginineH2NCHCCH2OHOCH2CH2CH2NH2 堿性

14、氨基酸堿性氨基酸精氨酸精氨酸 Arginine賴氨酸賴氨酸 LysineH2NCH CCH2OHONNH 堿性氨基酸堿性氨基酸精氨酸精氨酸 Arginine賴氨酸賴氨酸 Lysine組氨酸組氨酸 HistidineH2NCH CCH2OHOCOHO 天冬氨酸天冬氨酸 Aspartate 酸性氨基酸酸性氨基酸H2NCHCCH2OHOCH2COHO 天冬氨酸天冬氨酸 Aspartate 谷氨酸谷氨酸 Glutamate 酸性氨基酸酸性氨基酸H2NCH CCH2OHOCNH2O 絲氨酸絲氨酸 Serine 含羥基氨基酸含羥基氨基酸H2NCH CCHOHOOHCH3 絲氨酸絲氨酸 Serine 蘇氨酸

15、蘇氨酸 Threonine 含羥基氨基酸含羥基氨基酸H2NCHCCH2OHOCH2CNH2O 天冬酰胺天冬酰胺 Asparagine 含酰胺氨基酸含酰胺氨基酸H2NCHCCH2OHOOH 天冬酰胺天冬酰胺 Asparagine谷酰胺谷酰胺 Glutamine 含酰胺氨基酸含酰胺氨基酸l 除甘氨酸外，氨基酸均含有一個手性除甘氨酸外，氨基酸均含有一個手性 - -碳碳原子，因此都具有旋光性原子，因此都具有旋光性。比旋光度是氨基酸比旋光度是氨基酸的重要物理常數(shù)之一，是鑒別各種氨基酸的重的重要物理常數(shù)之一，是鑒別各種氨基酸的重要依據(jù)。要依據(jù)。三、氨基酸的物理性質(zhì)三、氨基酸的物理性質(zhì)l 構(gòu)成蛋白質(zhì)的構(gòu)成蛋

16、白質(zhì)的20種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但在遠紫外區(qū)在遠紫外區(qū)(pI陰離子陰離子CH COOHRNH3+CH COOHRNH3+pH=pI兼性離子兼性離子 CHNH3+COO-R CHNH3+COO-R+OH-+H+pHpI陽離子陽離子+H+加加 酸酸H2N C H ( C H2) S C H3C O O-+ C H3I弱堿H2N C H ( C H2) S C H3C O O-C H3H+H+H+總電荷總電荷 “+ +” ”H3N+加加 堿堿H2N C H ( C H2) S C H3C O O-+ C H3I弱堿H2N C H ( C H2) S C H

17、3C O O-C H3H2O H2NCOOOHOHOH總電荷總電荷 “ ” ”CHCOOHH3NR酸性溶液酸性溶液 晶體狀態(tài)晶體狀態(tài) 堿性溶液堿性溶液 或水溶液中或水溶液中 即即等電點（等電點（pIpI）pI等電點時的等電點時的pHpH不同氨基酸等電點（不同氨基酸等電點（pI）不同）不同提問：提問：為什么？為什么？氨基酸的等電點氨基酸的等電點(isoelectric point)：氨基酸的氨基酸的等電點指在一定等電點指在一定 pH條件下條件下,某種氨基酸接受或某種氨基酸接受或給出質(zhì)子的程度相等給出質(zhì)子的程度相等,分子所帶的凈電荷為零分子所帶的凈電荷為零,此時溶液的此時溶液的pH值就稱為該氨基酸

18、的等電點值就稱為該氨基酸的等電點(pI) NH3+ NH3+ NH2 | +OH- | +OH- | H-C-COOH = H-C-COO- = H-C-COO- | +H+ | +H+ | R R R 陽離子陽離子 兩性離子兩性離子 陰離子陰離子 pHpIHenderson-Hasselbalch方程方程pH=pKa + lg 質(zhì)子受體質(zhì)子受體 質(zhì)子供體質(zhì)子供體 酸堿滴定曲線酸堿滴定曲線乙酸乙酸H3NCH2COOHH3NCH2COO-+H2NCH2COO-Gly+Gly+-Gly-H+K1H+K2l氨基酸等電點的計算氨基酸等電點的計算以甘氨酸為例以甘氨酸為例NoImageK1=Gly H+G

19、ly+K2=Gly- H+GlypIpI時，時，Gly+ = Gly- Gly H+K1=Gly K2H+HH+ + 2 2=K=K1 1K K2 2pH=pH=（pK1+pK2pK1+pK2）/2 /2pI=pI=（pK1+pK2pK1+pK2）/2 /2pI =（2.34+9.60）/2=5.97 Gly對于酸性氨基酸，以對于酸性氨基酸，以AspAsp為例：為例：對于堿性氨基酸，以對于堿性氨基酸，以Lys為例：為例：-R -R 有電性區(qū)別。中性氨基酸有電性區(qū)別。中性氨基酸pIpI一般為一般為6.06.0提問：提問：為什么偏酸性？為什么偏酸性？ -COOH解離程度略大于解離程度略大于-NH2

20、的得電子能力的得電子能力 提問：提問：酸性氨基酸的酸性氨基酸的pI( (更偏酸、更偏堿更偏酸、更偏堿）？）？更酸更酸（3.0 3.0 左左 右）右）l 堿堿 性性 氨氨 基基 酸酸pI pI 更更 堿（堿（7.610.7)(7.610.7)( 只只 有有 三三 種）種）l提問：提問：大大 多多 數(shù)數(shù) 氨氨 基基 酸酸 在在 中中 性（性（pH=7pH=7） 時，時， 帶帶 電？電？負負提問：提問： 兩性離子，溶解度最小，容易沉淀。兩性離子，溶解度最小，容易沉淀。提問：提問：同性排斥力小，凝結(jié)沉淀同性排斥力小，凝結(jié)沉淀w含含苯環(huán)氨基酸苯環(huán)氨基酸大大鍵鍵吸收紫外光吸收紫外光，蛋白質(zhì)故也，蛋白質(zhì)故也

21、具有紫外吸光性，實驗室利用紫外分光光度儀具有紫外吸光性，實驗室利用紫外分光光度儀在在280nm280nm處測定蛋白質(zhì)含量；處測定蛋白質(zhì)含量； 等電點為電中性而不是中性（即等電點為電中性而不是中性（即pH=7），在溶液中加入），在溶液中加入電極時其電荷遷移為零。電極時其電荷遷移為零。中性氨基酸中性氨基酸 pI = 4.8-6.3酸性氨基酸酸性氨基酸 pI = 2.7-3.2堿性氨基酸堿性氨基酸 pI = 7.6-10.8 等電點時，偶極離子在水中的溶解度最小，易結(jié)晶析出。等電點時，偶極離子在水中的溶解度最小，易結(jié)晶析出?？捎谜{(diào)節(jié)氨基酸等電點的方法分離氨基酸的混合物。可用調(diào)節(jié)氨基酸等電點的方法分離

22、氨基酸的混合物。 注意：注意：l應用應用-氨基酸的分離與分析氨基酸的分離與分析l l氨基酸電泳：帶電顆粒在電場中移動的現(xiàn)象稱為電泳氨基酸電泳：帶電顆粒在電場中移動的現(xiàn)象稱為電泳 l氨基酸不同（氨基酸不同（pI不同，大小不同），在電場中泳動速度不同，不同，大小不同），在電場中泳動速度不同，因此可以通過電泳將氨基酸彼此分開因此可以通過電泳將氨基酸彼此分開l 當當pH=pI時，氨基酸呈兼性離子，在電場中不移動時，氨基酸呈兼性離子，在電場中不移動 l 當當pHpI時，氨基酸帶負電荷，在電場中向正極移動時，氨基酸帶負電荷，在電場中向正極移動 l 當當pHpI時，氨基酸帶正電荷，在電場中向負極移時，氨基酸

23、帶正電荷，在電場中向負極移 在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見的氨基酸，通常稱為在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見的氨基酸，通常稱為不常見蛋白質(zhì)氨基酸。不常見蛋白質(zhì)氨基酸。l 這些氨基酸都是由相應的基本氨基酸衍生而來的。這些氨基酸都是由相應的基本氨基酸衍生而來的。l 其中重要的有其中重要的有4-4-羥基脯氨酸、羥基脯氨酸、5-5-羥基賴氨酸、羥基賴氨酸、N-N-甲基賴甲基賴氨酸、和氨酸、和3,5-3,5-二碘酪氨酸等。這些不常見蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)二碘酪氨酸等。這些不常見蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)如下。構(gòu)如下。pK2 H+COO-CH2NH2COO-CH2NH3+1-氨基參與的反應氨基參與的反應（1 1）與甲醛發(fā)

24、生羥甲基化反應）與甲醛發(fā)生羥甲基化反應CO O-CH2N H CH2O HH C H ON H2R -C H -C O O H + H N O2 O HR - C H - C O O H + N2 + H2O用途用途：可以用來直接測定氨基酸的濃度。可以用來直接測定氨基酸的濃度。即氨基酸的甲醛滴定即氨基酸的甲醛滴定P135頁頁1-氨基參與的反應氨基參與的反應用途用途：范斯來克法定量測定氨基酸的基本反應范斯來克法定量測定氨基酸的基本反應。衡量的放衡量的放出出N N2 2，測定，測定N N2 2的體積便可計算出氨基酸中氨基的含量。的體積便可計算出氨基酸中氨基的含量。R1S C H2N H C H (

25、R2)C O O-CCCOOO1-氨基參與的反應氨基參與的反應（3 3）?；磻；磻猛居猛荆河糜诒Ｗo氨基以及肽鏈的氨基端測定等用于保護氨基以及肽鏈的氨基端測定等。C O2N H2R C H O+CCCOOHO HH2NC H C O O HRCCCOOO HO HH2NC HC O O-R21-氨基參與的反應氨基參與的反應（4 4）烴基化反應）烴基化反應用途用途：是鑒定多肽是鑒定多肽N-N-端氨基酸的重要方法端氨基酸的重要方法。D -甘 油 醛S+R1C H2C H2ClH O C H2C H N H2C O O H+CH2OP O3-CCH2OHOOH-CHCOO-R2R1CHNO1

26、-氨基參與的反應氨基參與的反應（5 5）生成西佛堿的反應）生成西佛堿的反應用途用途：是多種酶促反應的中間過程。RC HC O O-N H3+RC HC O O-O+N H4+R C H C O O C H3N H P G2CH2OPO3-CCH2OHN+HHOCH2CHCOOH+ H2OC HC O O-N H3+C H2C H2C O O-+C H3COC O O-C H3CC O O-N H3+CC O O-C H2C H2C O O-O1-氨基參與的反應氨基參與的反應（6 6）脫氨基和轉(zhuǎn)氨基反應）脫氨基和轉(zhuǎn)氨基反應用途用途：酶催化的反應。酶催化的反應。+H+ 氨基酸與堿作用生成相應的鹽。

27、氨基氨基酸與堿作用生成相應的鹽。氨基酸的堿金屬鹽能溶于水酸的堿金屬鹽能溶于水, ,而重金屬鹽則不而重金屬鹽則不溶于水溶于水。（1 1）成鹽反應）成鹽反應用途用途：1 11-氨基參與的反應氨基參與的反應（2 2）形成酯的反應）形成酯的反應用途用途：是合成氨基酸?；苌锏闹匾虚g體是合成氨基酸酰基衍生物的重要中間體。+H2ORC H C O O R2N H2.H C lPCl3, PCl5 or SOCl2RCHCOO-NHPG1 1（3 3）形成酰鹵的反應）形成酰鹵的反應用途用途：這是使氨基酸羧基活化的一個重要反應這是使氨基酸羧基活化的一個重要反應。RCHCOClNHP GR CHCO O N

28、H NH2NH PGCH3O HNH2NH2用途用途：常作為多肽合成活性中間體。常作為多肽合成活性中間體。RCH CON3N HPGHN O3H2O,N2-O O C C H C H2SN H3+O C C H2O1 1（5 5）脫羧反應脫羧反應用途用途：酶催化的反應酶催化的反應。-OOCCHCH2SHNH3+1 1(1)(1)與茚三酮反應與茚三酮反應用途用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。常用于氨基酸的定性或定量分析。3 - -氨基和羧基共同參與的反應氨基和羧基共同參與的反應CCCOOO HO HH2OH2O茚三酮茚三酮R1C XO+ H2N C HC O O-R2X=-Cl, OH,-OC

29、OR水合茚三酮水合茚三酮與茚三酮反應（鑒別與茚三酮反應（鑒別-氨基酸的靈敏方法）氨基酸的靈敏方法） PH57茚三酮N-N-取代的取代的-氨基酸如脯氨酸，氨基酸如脯氨酸， - -氨基酸、氨基酸、 - -氨基酸都不與氨基酸都不與茚三酮反應茚三酮反應 。 藍色或紫紅色藍色或紫紅色1 1用途用途：是多肽和蛋白質(zhì)生物合成的基本反應。是多肽和蛋白質(zhì)生物合成的基本反應。3 - -氨基和羧基共同參與的反應氨基和羧基共同參與的反應+COO-HO-Hg+(1) (1) 巰基（巰基（-SH-SH）的性質(zhì)）的性質(zhì)1作用：作用：這些反應可用于巰基的保護這些反應可用于巰基的保護。CH2OCClOCH2ClC H2-O O

30、 C C H C H2SN H3+I C H2C N H2OC H2C N H2O-O O C C H C H2SN H3+-O O CC H C H2S HN H3+(1) (1) 巰基（巰基（-SH-SH）的性質(zhì)）的性質(zhì)作用：作用：與金屬離子的螯合性質(zhì)可用于體內(nèi)解毒與金屬離子的螯合性質(zhì)可用于體內(nèi)解毒。-O O CC H C H2SN H3+H g+C O O-H3NCHCH2S-COO-+-OOCCHCH2SHNH3+-OOCCHCH2SHNH3+(1) (1) 巰基（巰基（-SH-SH）的性質(zhì)）的性質(zhì)作用：作用：氧化還原反應可使蛋白質(zhì)分子中二硫鍵形成或端裂氧化還原反應可使蛋白質(zhì)分子中二硫

31、鍵形成或端裂。-O O CC HNH3+C H2SSC H2NH3+C H-O O CSSN O2N O2CO2HCO2H+胱氨酸胱氨酸(1) (1) 巰基（巰基（-SH-SH）的性質(zhì)）的性質(zhì)作用：作用：可用于可用于比色法定量測定半胱氨酸的含量。+C O O-H3N C H C H2SC O2HN O2-S -N O2C O O-H S -+L -氨 基 酸-O O C C H C H2O HN H3+硝基苯甲酸二硫化合物硝基苯甲酸二硫化合物(DTNB(DTNB)（2）羥基的性質(zhì)羥基的性質(zhì)1作用：可用于修飾蛋白質(zhì)。作用：可用于修飾蛋白質(zhì)。H3NC HC O O HRH3NC HC O O-R+

32、H2NC HC O O-RO H-H+O H-H+-O O C C H C H2ON H3+P O C H (C H3)2OO C H (C H3)2L -甘油醛二異丙基氟磷酸酯二異丙基氟磷酸酯（3）咪唑基的性質(zhì)咪唑基的性質(zhì)組氨酸含有咪唑基，它的組氨酸含有咪唑基，它的p pK K2 2值為值為6.06.0，在，在生理條件下具有緩沖作用。生理條件下具有緩沖作用。l組氨酸中的咪唑基能夠發(fā)生多種化學反應。組氨酸中的咪唑基能夠發(fā)生多種化學反應?？梢耘c可以與ATPATP發(fā)生磷酰化反應，形成磷酸組氨發(fā)生磷?；磻?，形成磷酸組氨酸，從而使酶活化。酸，從而使酶活化。l組氨酸的咪唑基也能發(fā)生烷基化反應。生組氨酸

33、的咪唑基也能發(fā)生烷基化反應。生成烷基咪唑衍生物，并引起酶活性的降低或成烷基咪唑衍生物，并引起酶活性的降低或喪失喪失作用：作用：。（4 4）甲硫基的性質(zhì)）甲硫基的性質(zhì)1作用：作用：。l分配柱層析分配柱層析：支持劑是一些具有親水性的不溶性物支持劑是一些具有親水性的不溶性物質(zhì)，如纖維素、淀粉、硅膠等。質(zhì)，如纖維素、淀粉、硅膠等。l濾紙層析濾紙層析：l薄層層析薄層層析：l離子交換層析離子交換層析：陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂-N(CH-N(CH3 3) )3 3OHOH，陽離，陽離子交換樹脂子交換樹脂-SO-SO3 3H Hl電泳電泳：l Ion-exchange chromatographyl Si

34、ze-exclusion chromatographyl Hydrophobic interaction chromatographyl Isoelectric focusing chromatographyl lAffinity chromatography:Antibodies, His-tags, Protein-A, Protein-G, GST-, MBP-fusion proteins etc, Ion-exchange Chromatography離子交換離子交換 分離氨基酸常用的是帶有耐酸性非常強的磺酸根分離氨基酸常用的是帶有耐酸性非常強的磺酸根SO3Na（以鹽（以鹽的形式出現(xiàn)

35、）的強陽離子交換樹脂。首先將這種樹脂填充到柱子中，的形式出現(xiàn)）的強陽離子交換樹脂。首先將這種樹脂填充到柱子中，然后注入含有樣品的流動相，樣品中含有陽離子成分然后注入含有樣品的流動相，樣品中含有陽離子成分X，通過靜電，通過靜電吸引，與樹脂中的帶電基團相互作用，結(jié)果吸引，與樹脂中的帶電基團相互作用，結(jié)果X與與Na交換，即發(fā)生陽交換，即發(fā)生陽離子交換后，形成離子交換后，形成SO3X。l Size-exclusion Chromatography 分子篩分子篩lAffinity Chromatography親和層析親和層析C O O HCHH2NRl目前氨基酸的合成方法有目前氨基酸的合成方法有5 5種

36、：種：l（1 1）直接發(fā)酵法；）直接發(fā)酵法；l（2 2）添加前體發(fā)酵法；）添加前體發(fā)酵法；l（3 3）酶法；）酶法；l（4 4）化學合成法；）化學合成法；l（5 5）蛋白質(zhì)水解提取法。）蛋白質(zhì)水解提取法。l通常將直接發(fā)酵法和添加前體發(fā)酵法統(tǒng)稱通常將直接發(fā)酵法和添加前體發(fā)酵法統(tǒng)稱為發(fā)酵法為發(fā)酵法。1 1、醫(yī)藥工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)l（1 1）氨基酸輸液）氨基酸輸液l（2 2）必需氨基酸：蘇氨酸、纈氨酸、亮氨）必需氨基酸：蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、酸、異亮氨酸、賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸蛋氨酸l（3 3）半必需氨基酸：精氨酸、組氨酸是幼）半必需氨基酸：精氨酸、組氨酸是幼兒所必需的。兒所必需的。l（1 1）精氨酸：對治療高氨血癥、肝機能障礙）精氨酸：對治療高氨血癥、肝機能障礙等疾病頗有效果；等疾病頗有效果；l（2 2）天冬氨酸：鉀鎂鹽可用于恢復疲勞；治）天冬氨酸：鉀鎂鹽可用于恢復疲勞；治療低鉀癥心臟病、肝病、糖尿病等。療低鉀癥心臟病、肝病、糖尿病等。l（3 3）半