氨基酸aminoacid的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

氨基酸aminoacid的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1頁/共30頁第一章氨基酸(aminoacid)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)蛋白質(zhì)(protein)是一類重要的生物大分子，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。分子中主要的元素組成是：C、H、O、N、S等。其中N元素的含量相對穩(wěn)定，約為16%，故每克氮相當于6.25克蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)的基本組成單位－－－氨基酸第2頁/共30頁第一節(jié)氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類一、氨基酸的結(jié)構(gòu)組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。如將天然的蛋白質(zhì)完全水解，最后都可得到約二十種不同的氨基酸。從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以看出：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸均為L—α—氨基酸。除R為H（甘氨酸）外，其余氨基酸均具有旋光性。第3頁/共30頁L-α-氨基酸的結(jié)構(gòu)通式第4頁/共30頁*在空間各原子有兩種排列方式：L——構(gòu)型與D——構(gòu)型，它們的關(guān)系就像左右手的關(guān)系，互為鏡像關(guān)系，下圖以丙氨酸為例：第5頁/共30頁第6頁/共30頁二、氨基酸的分類：1.按氨基酸分子中羧基與氨基的數(shù)目分：酸性氨基酸：一氨基二羧基氨基酸，有天冬氨酸、谷氨酸；堿性氨基酸：二氨基一羧基氨基酸，有賴氨酸、精氨酸、組氨酸；中性氨基酸：一氨基一羧基氨基酸，有甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、絲氨酸、蘇氨酸。第7頁/共30頁2.按側(cè)基R基的結(jié)構(gòu)特點分：脂肪族氨基酸芳香族氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸雜環(huán)氨基酸：脯氨酸、組氨酸

第8頁/共30頁3.按側(cè)基R基與水的關(guān)系分：非極性氨基酸：有甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸；極性不帶電氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺、絲氨酸、蘇氨酸；極性帶電氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸。第9頁/共30頁4.按氨基酸是否能在人體內(nèi)合成分：必需氨基酸：指人體內(nèi)不能合成的氨基酸，必須從食物中攝取，有八種：賴氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸。非必需氨基酸：指人體內(nèi)可以合成的氨基酸。有十種。半必需氨基酸：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、精氨酸。第10頁/共30頁二十種氨基酸的名稱和結(jié)構(gòu)如圖所示:第11頁/共30頁第12頁/共30頁第13頁/共30頁第14頁/共30頁第15頁/共30頁第16頁/共30頁第二節(jié)氨基酸的理化性質(zhì)一、物理性質(zhì)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。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。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。光吸收：氨基酸在可見光范圍內(nèi)無光吸收，在近紫外區(qū)含苯環(huán)氨基酸有光的吸收。旋光性：除甘氨酸外的氨基酸均有旋光性。第17頁/共30頁二、氨基酸的化學性質(zhì)1．兩性解離及等電點氨基酸分子是一種兩性電解質(zhì)。通過改變?nèi)芤旱膒H可使氨基酸分子的解離狀態(tài)發(fā)生改變。氨基酸分子帶有相等正、負電荷時，溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(pI)。

第18頁/共30頁在某一pH環(huán)境下，以兩性離子（兼性離子）的形式存在。該pH稱為該氨基酸的等電點。所以氨基酸的等電點可以定義為：氨基酸所帶正負電荷相等時的溶液pH。第19頁/共30頁

以甘氨酸為例，從左向右是用NaOH滴定的曲線，溶液的pH由小到大逐漸升高；從右向左是用HCL滴定的曲線，溶液的pH由大到小逐漸降低。曲線中從左向右第一個拐點是氨基酸羧基解離50%的狀態(tài)，第二個拐點是氨基酸的等電點，第三個拐點是氨基酸氨基解離50%的狀態(tài)。第20頁/共30頁

通過氨基酸的滴定曲線，可用下列Henderson—Hasselbalch方程求出各解離基團的解離常數(shù)(pK,)

第21頁/共30頁根據(jù)pK，可求出氨基酸的等電點，其等電點左右兩個pK，值的算術(shù)平均值求出。中性及酸性氨基酸：pI=(pK1，+pK2，)/2中性氨基酸：pK1，為α—羧基的解離常數(shù)，pK2，為α—氨基的解離常數(shù)。酸性氨基酸：pK1，為α—羧基的解離常數(shù)，pK2，為側(cè)鏈羧基的解離常數(shù)。

第22頁/共30頁堿性氨基酸：pI=(pK2，+pK3，)/2其中：pK2，為α—氨基的解離常數(shù)，pK3，為側(cè)鏈氨基的解離常數(shù)。

第23頁/共30頁二十種氨基酸的pK，及等電點(P133)：

第24頁/共30頁2.由α—氨基參加的反應(yīng)亞硝酸反應(yīng)放出氮氣，氮氣的一半來自氨基氮，一半來自亞硝酸，在通常情況下測定生成的氮氣的體積量可計算氨基酸的量，此反應(yīng)可用于測定蛋白質(zhì)的水解程度。胰腺癌康復：/a/yixianaikangfu/第25頁/共30頁與甲醛的反應(yīng)用過量的中性甲醛與氨基酸反應(yīng)，可游離出氫離子，然后用NaOH滴定，從消耗的堿量可以計算出氨基酸的含量。此法稱為間接滴定法。第26頁/共30頁與2，4—二硝基氟苯（2，4—DNFB）的反應(yīng)（Sanger反應(yīng)）生成黃色的二硝基苯—氨基酸衍生物。第27頁/共30頁3.α—羧基參加的反應(yīng)與堿反應(yīng)成鹽與醇反應(yīng)成酯第2