[理学]第3章 氨基酸.ppt

——蛋白质的构件分子 （一） 蛋白质水解 蛋白质和多肽的肽键可被催化水解 酸/碱能将蛋白完全水解 酶水解一般是部分水解 ----C-C-C-C-COOH γβα ----C-C-C-C(NH2)-COOH α-氨基酸 ----C-C-C(NH2)-C-COOH β-氨基酸 ----C-C(NH2)-C-C-COOH γ-氨基酸 大多数AA在中性pH时呈兼性离子状态: 除甘氨酸外，19种AA都具有旋光性。 除胱氨酸和酪氨酸外，其余AA都能溶于水。 二、氨基酸的分类 三、氨基酸的酸碱化学 （三）氨基酸的等电点 当溶液为某一pH值时，AA主要以兼性离子的形式存在，分子中所含的正负电荷数目相等，净电荷为0。这一pH值即为AA的等电点（pI）。 在pI时，AA在电场中既不向正极也不向负极移动，即处于两性离子状态。 对于侧链含有可解离基团的AA pI取决于两性离子两边pK’值的算术平均值 酸性AA：pI = (pK’1 + pK’R-COO- )/2 碱性AA：pI = (pK’2 + pK’R-NH2 )/2 四、氨基酸的化学反应 五、AA的光学活性和光谱性质 （二）氨基酸的光谱性质 可见光区(λ400nm)：无吸收 远紫外和红外区(λ200nm) ：都吸收 近紫外区（200—400nm）：Tyr/Trp/Phe 原因：-C=C-C=C-C=C-C=C- 六、氨基酸混合物的分析分离 （二）分配柱层析 （五）离子交换层析 （七）高效液相层析 固定相支持剂颗粒细，表面积大； 采取高压，洗脱速度快。 Cys的巯基不稳定，易被氧化成二硫键 巯基在有痕量的金属离子如： Cu2+，Fe2+，Co2+或Mn2+时，易被氧化 Cys中的二硫键可被氧化剂（过甲酸）以及还原剂（巯基化合物）打开。 磺基丙氨酸 （一）AA的光学活性和立体化学 旋光异构体是一组至少存在一对不可叠合的镜像体的立体异构体。 外消旋体 内消旋体 The human taste receptors distinguish these two stereoisomers as sweet and bitter! Biochemistry is precise! 1、紫外吸收光谱 Trp 280nm Tyr 275nm Phe 257nm 蛋白质含量测定 280nm A= ２、核磁共振波谱 NMR 小分子化合物的结构解析 蛋白质中氨基酸残基的电离行为 高磁场的NMR也用于肽和小蛋白质的三维结构测定 ——利用AA成分分配系数的差异 （一）分配层析法的一般原理 逆流分配:根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离。多次连续液-液萃取分离过程。 分离因子β，分配系数K β= KA/ KB KAKB, K=CU/CL （CU, CL被分离物质在上相和下相中浓度） 根据β值的大小可决定分离采用的方法: β≥100，简单的一次萃取，可基本分离. 100β≥10，10-12次萃取。 β≤2，100次以上萃取。 发明人：Lyman Creighton Craig (1906-1974)，20世纪40年代－Craig 逆流分溶仪。 逆流分溶仪萃取单元的工作过程 a b c d { 层析系统 固定相 { 流动相 附着在固相上的液体 固体 按两相所处状态分： 气固层析 液固层析 固体 液液层析 液体 流动相 固定相 气液层析 液体 气体 与纸层析相似， 纸用其它高分子有机吸附剂代替 薄膜 将有适当粘度的固定相涂在薄板上 薄层 固定相装于柱内 固定相是液体，吸附在滤纸上，将样品点在纸上，用流动相展开 纸 柱 按操作形式分： 固定相只能与一种组分结合， ——分开其它无亲和力的组分 亲和 离子交换剂 亲和性不同 离子交换 固体 吸附能力不同 凝胶 多孔凝胶 通过速度不同 液体 分配系数不同 分配 吸附 按层析原理分： 固定相 各组分对固定相 甘氨酸滴定曲线 给出H质子的先后顺序 酸性AA：pI = (pK1 + pKR-COO- )/2 碱性AA：pI = (pK2 + pKR-NH2 )/2 （一）α-氨基参加的反应 1.与亚硝酸反应 2.与酰化试剂反应 3.烃基化反应 4.形成Schiff’s碱反应 5.脱氨基反应 NH2 OH R CH COOH + HNO2 R