第一届网络课程大赛 13.氨基酸和蛋白质 13.1 氨基酸.pptVIP

氨基酸是羧酸分子中碳链上的氢原子被氨基取代后的生成物。分子中含有氨基和羧基两种官能团。 (1)按氨基酸按分子中所含－NH2和－COOH的相对位置，可将其分为： 在这些类氨基酸中，与人关系最为密切的是α-氨基酸。它是构成蛋白质的基本单元。 13.1? 氨基酸 一、氨基酸的分类与命名 1．分类 在这20多种α-氨基酸中，有八种是人体所需要的必需氨基酸（即人体本身不能合成的氨基酸）。它们是： 1. 中性氨基酸：分子中－NH2和－COOH的数目相等。 (2)按氨基和羧基的数目可分为：中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸。 2. 碱性氨基酸：分子中－NH2数目 ＞ －COOH数目。 3. 酸性氨基酸：分子中－COOH数目 ＞ －NH2 数目。 （3）按烃基类型可分为： 脂肪族氨基酸，芳香族氨基酸，含杂环氨基　 ? 2．命名：根据氨基酸的来源或性质命名。 门冬氨基酸最初是由天门冬的幼苗中发现的； 甘氨酸是因为具有甜味而得名。 天然产的氨基酸目前知道的已超过一百种。但在生物体内作为合成蛋白质原料的只有二十种，这二十种氨基酸象无机符号一样，都有国际通用的符号来表示。 甘氨酸：Gly（甘） 门冬氨酸：Asp（门） 除甘氨酸外，所有的氨基酸分子的α-碳原子都具手性碳原子。因而都具有旋光性。而且发现主要是L型的（也有D型的，但很少）。 二、氨基酸的构型 用D/ L体系表示——在费歇尔投影式中氨基位于横键右边的为D型，位于左边的为L型。 三、氨基酸的性质 测得甘氨酸的离解常数Ka=1.6×10-10，甘氨酸的Kb=2.5×10-12。 而大多数羧酸Ka约为10-5，大多数脂肪胺的Kb约为10-4。 1．两性（酸碱性） 1）形成内盐 2）成盐 3）氨基酸存在形式 氨基酸在溶液中存在下列平衡 溶液pH等电点 等电点(pI) 溶液pH等电点 氨基酸在强酸性溶液中以正离子存在。 在强碱性溶液中以负离子存在。 两性离子存在。 1°等电点为电中性而不是中性（即pH=7），在溶液中加入电极时其电荷迁移为零。 中性氨基酸 pI = 4.8-6.3 酸性氨基酸 pI = 2.7-3.2 碱性氨基酸 pI = 7.6-10.8 2°等电点时，偶极离子在水中的溶解度最小，易结晶析出。 可用调节氨基酸等电点的方法分离氨基酸的混合物。 4）等电点 若调节溶液的pH值，使－NH2和－COOH的离子化程度相等（即氨基酸分子所带电荷呈中性——处于等电状态）时溶液的pH值称为氨基酸的等电点。常以pI表示。 2、氨基酸的反应 （1） 氨基酰化 乙酰氯、醋酸酐、苯甲酰氯邻苯二甲酸酐等都可用作酰化剂。 在蛋白质的合成过程中为了保护氨基则用苄氧甲酰氯作为酰化剂。 1）、氨基的反应 （2） 氨基的烃基化 氨基酸与RX作用则烃基化成N-烃基氨基酸： 氟代二硝基苯在多肽结构分析中用作测定N端的试剂。 （3）与亚硝酸反应 反应是定量完成的，衡量的放出N2，测定N2的体积便可计算出氨基酸中氨基的含量。 2）、羧基的反应 氨基酸分子中羧基的反应主要利用它能成酯、成酐、成酰胺的性质 叠氮化合物 酰肼 叠氮化合物与另一氨基酸酯作用即能缩合成二肽（用此法能合成光学纯度的肽） 受热反应 3）与茚三酮反应（鉴别α-氨基酸的灵敏方法） PH5～7 茚三酮 蓝色或紫红色 N-取代的α-氨基酸如脯氨酸， β -氨基酸、γ -氨基酸都不与茚三酮反应 。 2 3、氨基酸的物理和光谱性质 1）α—氨基酸都是无色结晶。 2）α—氨基酸溶于水，在等电点时溶解度最小。由于它具两性离子的结构，一般难溶于非极性有机溶剂。 3）α—氨基酸IR： 1600cm-1处有一羧负离子的吸收带（1720 cm-1没有羧基的典型谱带）。 在3100-2600 cm-1间有一强而宽的N-H键伸缩吸收带。 1．由醛制备 醛在氨存在下加氢氰酸生成α-氨基腈，后者水解生成α-氨基酸。 2．α- 卤代酸的氨化 四、氨基酸的制备方法 3、Gabrial合成法： 4、由丙二酸酯法合成 此法应用的方式多种多样，其基本合成路线是： 合成法合成的氨基酸是外消旋体，拆分后才能得到D-和L-氨基酸。 一分子氨基酸中的羧基与另一分子氨基酸分子的氨基脱水而形成的酰胺叫做肽，其形成的酰胺键称为肽键。 一、 肽和肽键 由2分子氨基酸缩合而成的肽称为二肽； 由3个氨基酸缩合而成的肽