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2氨基酸与蛋白质(1、2)
左图是甘氨酸的电离酸碱滴定曲线,从左向右是用NaOH滴定的曲线,溶液的pH由小到大逐渐升高;从右向左是用盐酸滴定的曲线,溶液的pH由大到小逐渐降低。曲线中从左向右第一个拐点是氨基酸羧基解离50%的状态,第二个拐点是氨基酸的等电点,第三个拐点是氨基酸氨基解离50%的状态。 通过氨基酸的滴定曲线,可用下列 Henderson-Hasselbalch 方程求出各解离基团的解离常数(pK’): 根据pK’可求出氨基酸的等电点,可由其等电点左右两个pK,值的算术平均值求出。 中性氨基酸: pI=(pK’1 + pK’2)/2 pK’1为α-羧基的解 离常数, pK’2为α-氨基的解 离常数。 氨基酸等电点的计算 二十种氨基酸的pK,及等电点: 2.由α-氨基参加的反应: (1) 与亚硝酸反应:放出氮气,氮气的一半来自氨基氮,一半来自亚硝酸,在通常情况下测定生成的氮气的体积量可计算氨基酸的量,此反应可用于测定蛋白质的水解程度。 (2) 与甲醛的反应:用过量的中性甲醛与氨基酸反应,可游离出氢离子,然后用NaOH滴定,从消耗的碱量可以计算出氨基酸的含量。此法称为间接滴定法。 (3) 与2,4-二硝基氟苯(2,4-DNFB)的反应(Sanger反应): 生成黄色的二硝基苯-氨基酸衍生物。 (4) 与苯异硫氰酸酯(PITC)反应(Edman反应):生成苯乙 内酰硫脲-氨基酸。 (5) 与丹磺酰氯(DNS-Cl)的反应:生成荧光物质DNS-氨基酸。 (3)、(4)、(5)反应用于蛋白质的N-末端的测定。 3.α-羧基参加的反应: (1)与碱反应成盐 (2)与醇反应成酯 (3)与酰化试剂反应成酰氯 4.α-氨基与α-羧基共同参加的反应 与茚三酮的反应:除脯氨酸与羟脯氨酸外,可与其它氨基酸生成蓝紫色化合物。脯氨酸与羟脯氨酸为黄色化合物。 (1)??Millon反应:检测Tyr或含Tyr的蛋白质的反应。 Millon试剂:汞的硝酸盐与亚硝酸盐溶液。 产物:红色的化合物。 (2)??Folin反应:检测Tyr或含Tyr的蛋白质的反应。 Folin试剂:磷钼酸、磷钨酸混合溶液。 产物:蓝色的钼蓝、钨蓝。 (3)??坂口反应:检测Arg或含Arg的蛋白质的反应。 坂口试剂:α—萘酚的碱性次溴酸钠溶液。 产物:砖红色的沉淀。 5.侧链反应(颜色反应): §2.1 蛋白质通论 §2.2 蛋白质的分子组成——氨基酸 §2.4 蛋白质结构与功能的关系 §2.5 蛋白质的理化性质 §2.6 蛋白质的分离、纯化与测定 §2.3 蛋白质的结构 1.了解蛋白质对生物体的重要意义。 2.了解蛋白质的分类,掌握蛋白质元素组成的 特点。 3.掌握蛋白质的基本构成单体:氨基酸的结构 特点,从各氨基酸的结构特点上理解氨基酸 的分类。 4.掌握氨基酸的理化性质,重点掌握两性电离 与等电点含义、茚三酮反应及其应用。 〔目的与要求〕 5.掌握蛋白质一级结构的概念;了解蛋白质一 级结构的测定方法与思路,学会分析简单多 肽的氨基酸顺序。 6.理解并掌握蛋白质二级结构的概念;二级结 构的基本类型:α-螺旋及β-折叠的结构 特点;了解几种常见纤维状蛋白质的结构特 性;了解超二级结构及结构域的概念。 7.了解蛋白质三级结构、四级结构的概念及稳 定因素。 8.充分理解蛋白质结构与功能的关系;从核糖 核酸酶的变性与复性实验理解一级结构与空 间结构的关系;以细胞色素C等为例充分理解 一级结构与蛋白质生物学功能的关系;从血 红蛋白与肌红蛋白的结构特性理解蛋白质空 间结构与生物学功能的关系。 9.掌握蛋白质的理化性质:胶体性质、两性电 离与等电点、沉淀作用、变性作用以及这些 性质的生理意义及实践意义。 10.了解蛋白质分离提纯的常用方法及基本原理。 一. 蛋白质的生物学意义 (一) 蛋白质是生命活动的物质基础 生物体内的蛋白质是除水以外,机体组织中最多的组分,占人体干重的45%,占细菌干重的50~70% 。 (二) 蛋白质的生物学功能 1.作为生物催化剂:在体内催化各种物质代谢反应的酶几乎都是蛋白质。 2.调节代谢反应:一些激素是蛋白质或肽,如胰岛素、生长素。 3.运输载体:如红细胞中运输O2、CO2要靠Hb(Hemoglobin血红蛋白)、运输脂类物质的是载脂蛋白、运铁蛋白等转运蛋白或叫载体蛋白。 4.参与机体的运动:如心跳、胃肠蠕动等,依靠与肌肉收缩有关的蛋白质来实现,如肌球蛋白、肌动蛋白。 5.参与机体的防御: 机体抵抗外来侵害的防御机能,靠抗体,抗体也称免疫球蛋白,是蛋白质。 6.接受传递信息:如口腔
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