天津大学生物化学课件Lecture02AminoAcidsPeptide.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 氨基酸的酸碱平衡 Henderson-Hasselbalch Equation 甘氨酸的滴定曲线 组氨酸的滴定曲线 二十种标准氨基酸(四) 组氨酸 赖氨酸 精氨酸 二十种标准氨基酸(五) 天冬氨酸 谷氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 氨基酸的等电点 当调节氨基酸溶液的pH，使氨基酸所带净电荷为零，在电场中既不向阴极移动也不向阳极移动，此时氨基酸溶液的pH值称为该氨基酸的等电点，以符号pI表示 氨基酸的等电点可由其分子上解离基团的解离常数来计算 丙氨酸的等电点 等电点的pH值 pI = (pK1 + pK2)/2 = (2.34 + 9.69)/2 = 6.02 天冬氨酸的等电点 pI = (pK1 + pK2)/2 =(1.88 + 3.65)/2 = 2.77 赖氨酸的等电点 pI = (pK2 + pK3)/2 =(8.95 + 10.53)/2 = 9.74 等电点的应用 在等电点时，氨基酸的溶解度最小，容易沉淀，此性质可用于分离及制备某些氨基酸 各种氨基酸的等电点不同，可以通过电泳法、离子交换法进行氨基酸混合物的分离或制备 各种氨基酸在25℃时pI近似值 氨基酸 pI 氨基酸 pI 氨基酸 pI 甘氨酸 5.97 半胱氨酸 5.07 精氨酸 10.76 丙氨酸 6.0 蛋氨酸 5.74 苯丙氨酸 5.48 缬氨酸 5.96 天冬氨酸 2.77 酪氨酸 5.66 亮氨酸 5.98 天冬酰胺 5.41 色氨酸 5.89 异亮氨酸 6.02 谷氨酸 3.22 组氨酸 7.59 丝氨酸 5.68 谷氨酰胺 5.65 脯氨酸 6.30 苏氨酸 6.18 赖氨酸 9.74 羟脯氨酸 5.83 氨基酸的光谱性质-红外、紫外 氨基酸在可见光区无吸收，几个氨基酸在紫外区有吸收，所有氨基酸在红外区都有吸收 只有芳香氨基酸如苯丙氨酸，色氨酸和酪氨酸在250nm以上有吸收 芳香氨基酸还展示弱的荧光，尤其是色氨酸能发出磷光 芳香氨基酸的紫外光谱 缬氨酸的氢谱 a b c d 苯丙氨酸的氢谱 a b c d 氨基酸混合物的分离和分析 根据氨基酸不同的物理和化学性质，特别是离子化行为和溶解度方面的差异，可以建立不同的分析分离方法 氨基酸的色谱分离分析，就是根据氨基酸在两相中的分配系数不同，使其在两相中反复分配从而达到分离分析的目的，最常用的是高压液相色谱（HPLC） 色谱柱分离氨基酸 离子交换色谱 离子交换柱分析氨基酸 Ion exchange column: Amberlite IR-120, a sulfonated polystyrene resin similar to Dowex-50. 反相色谱柱分离氨基酸 Column: Ultrasphere ODS; Gradient: THF/MeOH/0.05 M NaAc (1:19:80) to MeOH/0.05 M NaAc (4:1); flowrate: 1.7 mL/min. 氨基酸与茚三酮的反应 蓝紫色 氨基酸与甲醛的反应 Sanger’s Reagent Sanger’s reagent的替代物 Edman degradation PTH-氨基酸 氨基酸与荧光胺的反应 强荧光 λmax = 475 nm, 可检出1ng氨基酸 Ellman 试剂 pH 8.0, λmax = 412 nm, ε = 13600 氨基酸的肼解 * * * 第一章 蛋白质化学 氨基酸 肽 蛋白质 蛋白质的组成 蛋白质是生物体的细胞和组织的主要组成成分, 也是生物体形态结构的物质基础 催化生物体内所有化学反应的酶，绝大多数是蛋白质 蛋白质一般含碳50~55%, 氢6~8%, 氧20~23%, 氮15~18%, 硫0~4%, 有的还含有磷、铁、锌、铜、钼、碘等元素 蛋白质 蛋白质是由许多不同的α-氨基酸按一定的序列通过酰胺键缩合而成, 具有较稳定的构象并具有一定生物功能的生物大分子 天然氨基酸结构 side chain (侧链) carboxylic group (羧基) α-hydrogen （α-氢） amino group (氨基) α-carbon α-碳 天然氨基酸两种结构形式 非离子形式 两性离子形式 Non