第二章 氨基酸和蛋白质的一级结构.ppt

α-羧基pK1在2.0左右， 当pH3.5，α-羧基以-COO-形式存在。 α-氨基 pK2在9.4左右， 当pH8.0时，α-氨基以α-NH+3形式存在。 在pH3.5-8.0时， 带有相反电荷。 氨基酸的等电点 pI 当溶液为某pH值时，氨基酸分子中所含的-NH3+和-COO-数目正好相等，净电荷为0，这一pH值即为氨基酸的等电点，简称pI 。 在等电点时，氨基酸既不向正极也不向负极移动，即氨基酸处于两性离子状态。 Pr COOH NH2 Pr COO - NH2 Pr COOH NH2 OH- + H+ ( H2O ) H+ Pr COOH NH3+ Pr COOH NH2 pH Pr COO - NH3+ （ pI ） 使蛋白质呈电中性的溶液 pH 值 pI —— pH = pI： pH ＞ pI： pH＜ pI： 蛋白质处于中性环境，两边解离趋势相等而成兼性离子 蛋白质处于碱性环境，羧基解离趋势大于氨基而成负离子 蛋白质处于酸性环境，氨基解离趋势大于羧基而成正离子 酸碱滴定（滴定曲线） 氨基酸等电点的确定 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。 中性氨基酸的pI 侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的pK’1和pK’2的算术平均值： pI = (pK’1 + pK’2 )/2 甘氨酸的电离式 pK1=2.34 pK2=9.60 pI = (pK’1 + pK’2 )/2 甘氨酸的等电点计算 pI=（2.34+9.60）/ 2 =5.97 同样，对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其pI值也决定于两性离子两边的pK’值的算术平均值。 酸性氨基酸：pI = (pK’1 + pK’R-COO- )/2 碱性氨基酸：pI = (pK’2 + pK’R-NH2 )/2 酸性和碱性氨基酸的pI 赖氨酸电离式 碱性氨基酸：pI = (pK’2 + pK’R-NH2 )/2 pI =（8.95+10.53）/ 2 = 9.74 pI为9.74？ 小结 pH pI时，氨基酸带正电荷，-NH2解离成 -NH3+，向负极移动。 pH = pI时，氨基酸净电荷为零。 pH pI时，氨基酸带负电荷，-COOH解离成 -COO-，向正极移动。 酸性溶液 晶体状态 碱性溶液 或水溶液中 即等电点（pI） pI —— 等电点时的pH 不同氨基酸等电点（pI）不同 提问：为什么？ 答案：-R 有电性区别。中性氨基酸pI一般为6.0 提问：为什么偏酸性？ 答案： -COOH解离程度略大于-NH2的得电子能力 提问：酸性氨基酸的pI(更偏酸、更偏碱）？ 答案：更酸（3.0左右） 碱性氨基酸pI更碱（7.6—10.7)( 只有三种） 提问：大 多 数 氨 基 酸 在 中 性（pH=7） 时， 带 电？ 负 提问：等电点时的氨基酸特点是？ 答案： 两性离子，溶解度最小，容易沉淀。 提问：为什么？ 答案：同性排斥力小，凝结沉淀 其它：吸光性 含苯环氨基酸大π键吸收紫外光，蛋白质故具紫外吸光性 实验室利用紫外分光光度仪在280nm处测定蛋白质含量； 三、氨基酸的化学性质 与亚硝酸反应 与酰化试剂反应 烃基化反应 形成西弗碱反应 脱氨基反应 1．?-氨基参与的反应 2．?-羧基参与的反应 与氨反应生成酰胺 与伯胺反应生成仲胺 与醇反应生成酯 成盐成酯反应 成酰氯反应 脱羧基反应 叠氮反应 3．?-氨基和羧基均参与的反应 茚三酮反应 成肽反应 4．侧链基团参与的反应 酪氨酸的酚基 组氨酸的咪唑基 精氨酸的胍基 色氨酸的吲哚基 蛋氨酸的甲硫基 半胱氨酸的巯基 重点介绍 茚三酮反应 DNFB反应 DNS-CI反应 PITC反应 3、氨基酸和氨基酸残基 在多肽链中的氨基酸，部分基团参与了肽键形成，剩余的结构部分则称氨基酸残基。 是一个分子的一部分，而不是一个分子 氨基上缺一个氢，羧基上缺一个羟基 1、根据氨基酸侧链R基的不同分类 脂肪族，芳香族，含S，醇类，碱性，酸性，含酰胺基 2、20种蛋白质氨基酸按R的极性分类 非极性，不带电极性，带正电极性，带负电极性 3、是否构成蛋白质 常见蛋白质氨基酸，不常见蛋白质氨基酸，非蛋白质氨基酸 4、营养学角度 必需氨基酸，非必需氨基酸