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第三章 蛋白质(protein) 　　　 第三章 蛋白质(protein) 　　(123-317页 第3，4，5，6，7章) 第一节 　氨基酸—蛋白质的构件分子 第二节 　蛋白质通论与结构 第三节 　蛋白质结构与功能的关系 第四节 　蛋白质的性质、分离与纯化 第一节 　氨基酸—蛋白质的构件分子 （二）氨基酸的分类 1、根据侧链R基团是否有极性 非极性氨基酸 Ala 、Val、 Ile、 Pro、 Phe、 Trp、 Met 极性氨基酸 不带电极性：Gly Ser Thr Cys Tyr Asn Gln 带负电：Asp Glu 带正电：Lys Arg His 2、根据分子中氨基与羧基数目 酸性氨基酸：Asp Glu 碱性氨基酸：Lys His Arg 中性氨基酸：15种 3、根据人和哺乳动物所需氨基酸是否能自身合成 必需氨基酸：Lys　Val　Met Try Leu Ile Thr Phe 半必需：Arg His 非必需：其余10种 不常见的氨基酸：4-羟基脯氨酸 5-羟基赖氨酸 （由常见的氨基酸经修饰而来的）　 非蛋白质氨基酸：150余种 特殊氨基酸的总结 唯一一个无手性碳、无旋光性的氨基酸 ：Gly 唯一一个亚氨基酸、与茚三酮反应生成黄色物质的氨基酸：Pro 含有巯基，在空气中易氧化生成二硫键的氨基酸：Cys 在生物合成中是一种重要甲基供体的氨基酸：Met 在大多数酶的活性中心都发现有其残基的氨基酸：Ser 在生理pH条件下唯一具有缓冲能力的氨基酸：His 碱性最强、在生理条件下完全质子化的氨基酸：Arg 含有两个手性碳的氨基酸：Thr Ile 在近紫外区有吸收的氨基酸：Trp Tyr Phe 能够发生Millon反应的氨基酸：Trp 能够发生Pauly反应的氨基酸：His 能够发生坂口反应的氨基酸： Arg 等电点的计算 1.侧链不解离的中性氨基酸 　　　　pI = (　pK1 + pK2　)/2 　 2.侧链含有可解离基团的氨基酸 酸性氨基酸 pI = (　pK1 + pKR2　)/2 碱性氨基酸 pI = (　pK2 + pKR3　)/2 半胱氨酸　 pI = (　pK1 + pKR2　)/2 酪氨酸 　　pI = (　pK1 + pKR2　)/2 注意：pKa的数值选公式中代入的质子供体和质子受体之间的解离子数。 （四）氨基酸的化学反应 1.α- 氨基参加的反应 与亚硝酸反应 与酰化试剂反应 烃基化反应 生成西佛碱的反应 脱氨基反应与转氨基反应 2,4－二硝基氟苯 （DNFB或FDNB，Sanger试剂） 苯异硫氰酸酯 （PITC， Edman试剂） 用于鉴定多肽或蛋白质的N端氨基酸及序列测定 2.α-氨基和α-羧基共同参加的反应 （1）与茚三酮的反应 （2）氨基酸的两性解离 （3）形成肽键 （4）离子交换反应 茚三酮在弱酸性溶液中与氨基酸共热，所有具有游离氨基氨基酸都生成紫色化合物（?570）。 脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应直接生成的是黄色化合物（?440）。 应用：是一个检测和定量氨基酸和蛋白质的重要反应。 用层析法把各种氨基酸分开后，利用茚三酮显色可以定性测定各种氨基酸。 3.侧链R基参加的反应 (1)酪氨酸的酚基　　　 米伦反应（Millon) 　与HgNO3、Hg（NO3)2、HNO3作用呈红色；与浓硝酸作用生成黄色。 Pauly反应 　与重氮化合物反应生成橘黄色化合物。 　注： His的咪唑基与重氮化合物反应生成棕红色 （2）精氨酸的胍基 坂口反应（Sagakuchi） 　与次氯酸钠(或次溴酸钠)及α-萘酚在氢氧化钠溶液中产生红色产物。 （3）Cys侧链上的巯基（－SH） 与卤化烷生成稳定的烷基衍生物------可保护 -SH 以防被氧化 Cys巯基打开氮丙啶的环 巯基能和各种金属离子形成络合物----SH 酶遇到重金属离子而生成硫醇盐时，将导致酶失活 巯基易受空气或其他氧化剂氧化－两种氧化衍生物 形成二硫化物：胱氨酸的形成 形成磺酸基：对游离的巯基具有保护作用，保护Cly巯基之间的氧化。 　 （五）氨基酸的光学活性和光谱性质 氨基酸的旋光性 氨基酸的光谱性质 在280nm处有最大吸收峰 可见光区都没有光吸收 在远紫外区和红外区都有光吸收 近紫外区(220~400nm)只有酪氨酸(275nm)苯丙氨酸(257nm)和色氨酸(280nm)有吸收。这是紫外吸收法测定蛋白质含量的基础。 （六）氨基酸混合物的分离和分析 分配层析法的一般原理 纸层析 柱层析 离子交换层析 气液层析 薄层层析 高效(压)液相层析HPLC 二、