1、logo第三章第三章 氨基酸氨基酸概述概述理化性質與分類理化性質與分類化學反應化學反應分離分析方法分離分析方法logo第一節第一節 概述概述l-l-氨基酸通式氨基酸通式l-l-甘氨酸甘氨酸1 1 氨基酸的一般結構氨基酸的一般結構c原子的編號 2 2 氨基酸的功能氨基酸的功能logo 消旋：旋光性物質在化學反應中經過對稱的中間消旋：旋光性物質在化學反應中經過對稱的中間階段時會發生消旋作用，并轉變為等摩爾的階段時會發生消旋作用，并轉變為等摩爾的d d型和型和l l型混合物。型混合物。（1 1）酸水解）酸水解 6 mol/l hcl(4 mol/l h2so4)20 h6 mol/l hcl(4 m

2、ol/l h2so4)20 h 優點：水解完全；不引起消旋作用；得到優點：水解完全；不引起消旋作用；得到l l 氨基酸氨基酸 缺點：破壞部分氨基酸（缺點：破壞部分氨基酸（trptrp；serser；thrthr； asn asn；glngln）3 3 蛋白質水解蛋白質水解logo（2 2）堿水解）堿水解 5 mol/l naoh 10 5 mol/l naoh 1020 h20 h 優點：水解完全優點：水解完全 缺點：引起消旋作用；得到缺點：引起消旋作用；得到d d和和l l氨基酸；氨基酸； arg arg氨基破壞氨基破壞（3 3）酶水解）酶水解 一種或多種酶水解一種或多種酶水解 優點：不引起

3、消旋作用；不破壞氨基酸；優點：不引起消旋作用；不破壞氨基酸； 缺點：水解不完全；耗時缺點：水解不完全；耗時logo第二節第二節 理化性質與分類理化性質與分類1 1 光譜性質光譜性質（1 1）紫外吸收）紫外吸收 原因：含原因：含共軛雙鍵共軛雙鍵 最大吸收峰：色氨酸、最大吸收峰：色氨酸、 酪氨酸在酪氨酸在 280 nm280 nm 附近附近 應用：分析蛋白質含量應用：分析蛋白質含量（2 2）核磁共振波譜）核磁共振波譜2 2 氨基酸的酸堿化學氨基酸的酸堿化學ph=pi+oh-phpi+h+oh-+h+phpi氨基酸的兼性離子氨基酸的兼性離子 陽離子陽離子陰離子陰離子chnh2coohr chnh2c

4、oohrchnh3+coo-r chnh3+coo-rchnh2coo-r chnh2coo-rch coohrnh3+ch coohrnh3+logo等電點（等電點（isoelectric pointisoelectric point, pi, pi）：）： 在特定在特定phph環境中，氨基酸解離成陽性離子及陰性離子環境中，氨基酸解離成陽性離子及陰性離子的趨勢相等，所帶的趨勢相等，所帶凈電荷為零凈電荷為零時環境的時環境的phph值值稱為該種稱為該種氨基酸的等電點氨基酸的等電點(pi)(pi)。等電點計算等電點計算 側鏈為非極性基團側鏈為非極性基團/ /極性基團但不解離的氨基酸：極性基團但不解

5、離的氨基酸： pi= pi=(pk1+pk2) (pk1+pk2) 酸性氨基酸酸性氨基酸(glu(glu、asp)asp)及及cyscys：pi=pi=(pk1+pkr)(pk1+pkr) 堿性氨基酸堿性氨基酸( (賴、精、組賴、精、組) )：pi=pi=(pk2+pkr)(pk2+pkr)（1）等電點）等電點logo組氨酸的滴定曲線組氨酸的滴定曲線logo（2 2） 氨基酸的甲醛滴定氨基酸的甲醛滴定aa+aa+甲醛則可以掩蓋氨基，使甲醛則可以掩蓋氨基，使aaaa成為普通的酸成為普通的酸氨基酸分類氨基酸分類: :按側鏈性質分類按側鏈性質分類logologologologologo氨基酸分類氨基

6、酸分類logo第三節第三節 氨基酸的化學反應氨基酸的化學反應一一 氨基參加的反應氨基參加的反應1 1 與亞硝酸反應與亞硝酸反應rchcoohnh2+ hno2rchcoohoh+ h2o + n2 rch coohnh2+ rxrchcoohnhr+ hx 應用：可由應用：可由n2體積反推氨基酸含量，體積反推氨基酸含量， 用于氨基酸定量，蛋白質水解程度用于氨基酸定量，蛋白質水解程度2 2 酰基化反應（酰氯、酸酐）酰基化反應（酰氯、酸酐） 保護氨基，多用于肽與蛋白質合成保護氨基，多用于肽與蛋白質合成3 3 氨基的氫原子（烴基化）氨基的氫原子（烴基化）： sangersanger反應：與反應：與2

7、 2，4 4二硝基氟苯生成二硝基氟苯生成dnpdnp氨基酸氨基酸 應用：可鑒定肽或蛋白質的應用：可鑒定肽或蛋白質的n n端氨基酸端氨基酸h2nhccoohr+fo2nno2在弱堿中dnfbhnhccoohr+ f-o2nno2dnp-氨基酸（黃色）氨基酸（黃色）4 edman4 edman反應反應：與：與苯異硫氰酸酯苯異硫氰酸酯形成苯氨基硫甲酰形成苯氨基硫甲酰衍生物，后者在硝基甲烷中與酸反應；脫水形成苯衍生物，后者在硝基甲烷中與酸反應；脫水形成苯乙內酰硫脲，可測定乙內酰硫脲，可測定n n端氨基酸端氨基酸h2nccoohr+在弱堿中ncshpitcptc-氨基酸氨基酸pth-氨基酸氨基酸ncnc

8、chhoohrhsh+ncnccohrhs二二 羧基參加的反應羧基參加的反應 1 1 成鹽和成酯反應成鹽和成酯反應h2nccoohrh+ naoh+ c2h5oh干燥h2nccoona + h2orhh2nccooc2h5 + h2orhhclhcllogo2 2 脫羧基反應脫羧基反應 rchnh2cooh脫羧酶co2 + rch2nh2cooh(ch2)2chnh2cooh大腸桿菌脫羧酶cooh(ch2)2ch2nh2+ co2 3 3 疊氮反應疊氮反應 氨基酸酯與肼作用生成酰肼，酰肼與亞硝酸作用則生成疊氮化合物；疊氮化合物與另一氨基酸酯能縮合成二肽。 此法合成的肽能保持光學純度 三三 氨基

9、與氨基與羧基參加的反應羧基參加的反應例外：例外：propro黃色；黃色；asnasn棕色棕色1 1 茚三酮反應茚三酮反應氨基酸與茚三酮水合物共熱，可形成藍紫色化氨基酸與茚三酮水合物共熱，可形成藍紫色化合物，最大吸收峰在合物，最大吸收峰在570nm570nm，吸收峰值與氨基，吸收峰值與氨基酸含量成正比。酸含量成正比。用于定量分析氨基酸用于定量分析氨基酸紫色復合物紫色復合物logo2 成肽反應成肽反應nh2-ch-chooh甘甘氨氨酸酸nh2-ch-chooh甘甘氨氨酸酸nh-ch-choho oh甘甘氨氨酸酸+-hoh甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽鍵肽鍵nh2-ch-c-n-ch-coohhhhon

10、h2-ch-c-n-ch-coohhhhologo四四 側鏈側鏈r r基參加的反應基參加的反應1 1 -sh-sh的的氧氧化化還還原原半胱氨酸的半胱氨酸的-sh-sh很活潑，很容易在空氣中重新氧化很活潑，很容易在空氣中重新氧化形成二硫鍵，一般可用鹵代化合物對形成二硫鍵，一般可用鹵代化合物對-sh-sh進行保護進行保護h2nchcoohch2ssch2chcoohh2n6hcooohh2nchcoohch2so3h2+ 6hcooh2rshchcoohh2nch2sh+ rssr2r-shr-sh：hs-ch2ch2oh hs-ch2ch2oh 巰基乙醇巰基乙醇 hs-ch2cooh hs-ch

11、2cooh 巰基乙酸巰基乙酸 hs-ch2(choh)2-ch2sh hs-ch2(choh)2-ch2sh二硫蘇糖醇二硫蘇糖醇logo2 pauly2 pauly反應反應 tyr + tyr + 重氮苯磺酸重氮苯磺酸 橘黃色橘黃色 活性部位：酚基；活性部位：酚基； 應用：檢測酪氨酸應用：檢測酪氨酸 his + his + 重氮苯磺酸重氮苯磺酸 紅色紅色/ /棕紅色棕紅色 活性部位：咪唑基；活性部位：咪唑基； 應用：檢測組氨酸應用：檢測組氨酸logo第四節第四節 分離分析方法分離分析方法一一 層析法層析法 分配層析原理：主要根據被分析的樣品（如分配層析原理：主要根據被分析的樣品（如aaaa混混

12、合物）在兩種互不相溶的溶劑中分配系數的不同合物）在兩種互不相溶的溶劑中分配系數的不同而達到分離的目的，而達到分離的目的， ca ca：一種物質在：一種物質在a a相（流動相）中的濃度相（流動相）中的濃度 cb cb：一種物質在：一種物質在b b相（固定相）中的濃度相（固定相）中的濃度 有效分配系數有效分配系數分配系數分配系數 kd =kd = c ca a c cb b 1 1逆逆流流分分溶溶原原理理示示意意圖圖樣品在層析柱內分離示意圖樣品在層析柱內分離示意圖兩種物質濃度比在不同情況下的分辨率兩種物質濃度比在不同情況下的分辨率logo2 2 紙層析紙層析logo3 3 分配柱層析分配柱層析原理

13、：同分配層析原理：同分配層析層析柱：固相填充料類似于連續板（分配板），用層析柱：固相填充料類似于連續板（分配板），用洗脫液洗脫時，氨基酸混合物在固液兩相間發生洗脫液洗脫時，氨基酸混合物在固液兩相間發生分配，不同氨基酸因具有不同的分配系數，因而分配，不同氨基酸因具有不同的分配系數，因而移動速度不同。定量分析收集到的洗出液，以氨移動速度不同。定量分析收集到的洗出液，以氨基酸量對洗出液體積作洗脫曲線圖。基酸量對洗出液體積作洗脫曲線圖。logologologo凝膠過濾層析凝膠過濾層析logo親和層析親和層析4 4 離子交換層析法離子交換層析法原理原理 支持物：支持物：離子交換樹脂離子交換樹脂 根據離子的根據離子的電荷差異，電荷差異，利用利用離子交換樹脂離子交換樹脂上的上的活性基團活性基團與與離子離子進行進行交交換換。各種離子因交換能。各種離子因交換能力不同與樹脂結合的強力不同與樹脂結合的強度不同，在洗脫過程中度不同，在洗脫過程中離子移動速度不同。離子移動速度不同。logo 離子交換樹脂離子交換樹脂：聚苯乙烯一苯二乙烯聚合交聯而成：聚苯乙烯一苯二乙烯聚合交聯而成的網狀的高聚物的網狀的高聚物 陽離子交換樹脂：活性基團是酸性的陽離子交換樹脂：活性基團是酸性的，如磺酸基，如磺酸基- -so3h so3h （強酸型），羧基（強酸型），羧基-cooh-coo