氨基酸的結(jié)構(gòu)與功能

關(guān)于氨基酸的結(jié)構(gòu)與功能第1頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五蛋白質(zhì)和肽的組成單位通過共價鍵（肽鍵）相連蛋白質(zhì)氨基酸和非蛋白質(zhì)氨基酸

20種常見的蛋白質(zhì)氨基酸+2種不常見的蛋白質(zhì)氨基酸相同的結(jié)構(gòu)通式差別在側(cè)鏈基團(tuán)（R基團(tuán)）所有的生物體都含有20種常見的蛋白質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)的不同結(jié)構(gòu)與功能與氨基酸序列有關(guān)氨基酸第2頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五氨基酸的結(jié)構(gòu)通式不同的側(cè)鏈基團(tuán)不同的理化性質(zhì)第3頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五氨基酸的分類脂肪族芳香族含硫族極性/不帶電荷堿性/酸性疏水：非極性R基團(tuán)

親水：極性的R基團(tuán)（電中性、帶負(fù)電荷、帶正電荷）第4頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五親水氨基酸VS疏水氨基酸極性氨基酸或親水氨基酸的R基團(tuán)為極性，對水分子具有一定的親和性，一般能和水分子之間形成氫鍵。它們包括Ser、Thr、Tyr、Cys、Sec、Asn、Gln、Asp、Glu、Pyl、Arg、Lys、His；非極性氨基酸或疏水氨基酸的R基團(tuán)呈非極性，對水分子的親和性不高或者極低，但對脂溶性物質(zhì)的親和性較高。屬于疏水氨基酸的有Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Pro、Met、Phe和Trp。第5頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第6頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第7頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第8頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第9頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五必需氨基酸VS非必需氨基酸必需氨基酸是指人體必不可少，而機(jī)體內(nèi)又不能合成、必須從食物中補(bǔ)充的氨基酸。如果飲食中經(jīng)常缺少它們，就會影響健康。必需氨基酸共有10種：Lys、Trp、Phe、Met、Thr、Ile、Leu、Val、Arg和His。人體雖能夠合成Arg和His，但合成的量通常不能滿足正常的需要，因此這兩種氨基酸又被稱為半必需氨酸。-TipMTVHall余下的氨基酸則屬于非必需氨基酸，動物體自身可以進(jìn)行有效的合成，它們包括：Ala，Asn、Asp、Gln、Glu、Pro、Ser、Cys、Tyr和Gly。笨（苯丙氨酸）蛋（蛋氨酸）精（精氨酸）來（賴氨酸）宿（蘇氨酸）舍（色氨酸）?。ńM氨酸）亮（亮氨酸）涼（異亮氨酸）鞋（纈氨酸）第10頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五中文名稱英文全名三字母縮寫單字母縮寫丙氨酸AlanineAlaA精氨酸ArginineArgR天冬酰胺AsparagineAsnN天冬氨酸AsparticacidAspD半胱氨酸CysteineCysC谷氨酰胺GlutamineGlnQ谷氨酸GlutamicacidGluE甘氨酸GlycineGlyG組氨酸HistidineHisH異亮氨酸IsoleucineIleI亮氨酸LeucineLeuL賴氨酸LysineLysK甲硫氨酸（蛋氨酸）MethionineMetM苯丙氨酸PhenylalaninePheF脯氨酸ProlineProP絲氨酸SerineSerS蘇氨酸ThreonineThrT色氨酸TryptophanTrpW酪氨酸TyrosineTyrY纈氨酸ValineValV含硒半胱氨酸SelenocysteineSecU吡咯賴氨酸PyrrolysinePyl？天冬氨酸/天冬酰胺Asparagine/asparticacidAsxB谷氨酸/谷氨酰胺Glutamine/glutamicacidGlxZ氨基酸的名稱和縮寫第11頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五非蛋白質(zhì)氨基酸這些氨基酸通常以游離的形式存在，具有特殊的生理功能或者作為代謝的中間物和某些物質(zhì)的前體，它們并不能參入到多肽和蛋白質(zhì)分子之中。例如在動物體內(nèi)充當(dāng)神經(jīng)遞質(zhì)的-氨基丁酸（Gamma-aminobutyricacid，GABA）、作為維生素泛酸（pantothenicacid）組分的-丙氨酸和參與尿素循環(huán)的鳥氨酸（ornithine）和瓜氨酸（citrulline）。第12頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第13頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五氨基酸的性質(zhì)縮合手性（Gly除外）酸堿解離性質(zhì)與兩性離子R基團(tuán)的結(jié)構(gòu)變化和化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)第14頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五氨基酸的縮合反應(yīng)與肽第15頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五D型氨基酸與L型氨基酸22種蛋白質(zhì)氨基酸分子中，除了甘氨酸，均至少含有一個不對稱碳原子（Thr和Ile有兩個手性碳），因此除甘氨酸以外的21種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸都具有手性性質(zhì)。如果以L型甘油醛為參照物，具有不對稱碳原子的氨基酸就有D型和L型兩種對映異構(gòu)體。實(shí)驗(yàn)證明，蛋白質(zhì)分子中的不對稱氨基酸都是L型。D型氨基酸僅存在于一些特殊的抗菌肽和某些細(xì)菌的細(xì)胞壁成分之中，它們不能參入到在核糖體上合成的多肽或蛋白質(zhì)分子之中。氨基酸的D型和L型與氨基酸的旋光方向沒有必然的聯(lián)系。第16頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第17頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五由于氨基酸既含有堿性的氨基又含有酸性的羧基，因此氨基酸具有特殊的解離性質(zhì)，但氨基算的堿性和酸性分別弱于單純的胺和羧酸。一個氨基酸分子內(nèi)部的酸堿反應(yīng)使氨基酸能同時帶有正負(fù)兩種電荷，以這種形式存在的離子被稱為兼性離子（zwitterions）或兩性離子。特殊的酸堿性質(zhì)與等電點(diǎn)第18頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第19頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五對于任何一種氨基酸來說，總存在一定的pH值，使其凈電荷為零，這時的pH值被稱為等電點(diǎn)。pI是一個氨基酸的特征常數(shù)。在等電點(diǎn)pH時，氨基酸在電場中，不向兩極移動，并且絕大多數(shù)處于兼性離子狀態(tài)，少數(shù)可能解離成陽離子和陰離子，但解離成陰、陽離子的趨勢和數(shù)目相等。等電點(diǎn)（pI)第20頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五所有氨基酸及具有游離α-氨基的肽與茚三酮反應(yīng)都產(chǎn)生藍(lán)紫色物質(zhì)，只有脯氨酸和羥脯氨酸與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生黃色物質(zhì)。第21頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第22頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第23頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五第24頁，共27頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)53分，星期五氨基酸的分離與純化技術(shù)所有關(guān)于氨基酸的分離手段都建立在它們在物理性質(zhì)（大?。┗蚧瘜W(xué)性質(zhì)（