氨基酸结构与性质 PPT

3.熔点：氨基酸的熔点一般都比较高，一般都大于200℃， 超过熔点以上氨基酸分解产生胺和二氧化碳。
4..旋光性：除甘氨酸外的氨基酸均有旋光性。
5.光吸收：氨基酸在可见光范围内无光吸收，在近紫外 区含苯环氨基酸有光的吸收。
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（二）化学性质
1.氨基酸的两性电离及等电点： ➢ 氨基酸既含有氨基，可接受H+，又含有羧基，可电离 出H+，所以氨基酸具有酸碱两性性质。通常情况下，氨 基酸以两性离子的形式存在，如下图所示：
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2、按侧基R基的结构特点分：
（1）脂肪族氨基酸 （2）芳香族氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸 （3）杂环氨基酸：脯氨酸、组氨酸
3、按侧基R基与水的关系分：
（1）非极性氨基酸：有丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨 酸、甲硫氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、 脯氨酸。 （2）极性不带电氨基酸：甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、 丝氨酸、苏氨酸。 （3）极性带电氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨 酸、组氨酸。
含量% ： 50～55 6～7 20～23 15～17 0.3～3 微量或无
蛋白质中N是特征元素，且含量恒定，为16%左右 ，即16克 氮/100克蛋白质，故可以用定氮法测量蛋白质含量，即：每 100克蛋白质含氮16克，100/16=6.25克蛋白质含氮1克。所 以，每克样品含氮量×6.25×100=100克样品蛋白质含量（克 %）有。些蛋白质含有其他微量元素：P、Fe、Cu、Mn、Zn、 Co、Mo、I 等。
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（四）蛋白质中不常见的氨基酸
羟-脯氨酸、羟-赖氨酸、γ-羧基谷氨酸、6-氮-甲基赖氨酸
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（五）非蛋白氨基酸
鸟氨酸、胍氨酸、高半胱氨酸、高丝氨酸、β-丙氨酸、 γ-氨基丁酸等
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三.氨基酸的理化性质
（一）物理性质
1.形态：均为白色结晶或粉末，不同氨基酸的晶型结构 不同。
2.溶解性：一般都溶于水，不溶或微溶于醇，不溶于丙 酮，在稀酸和稀碱中溶解性好。
➢缺点：产生消旋产物，破坏的氨基酸多，一般很少使用。
3. 蛋白酶水解
➢条件：蛋白酶如胰蛋白酶、糜蛋白酶，常温37～40℃， pH值5～8 。 ➢优点：氨基酸不被破坏，不发生消旋现象。 ➢缺点：水解不完全，中间产物多。
蛋白质酸碱水解常用于蛋白质的组成分析，而酶水解
用于制备蛋白质水解产物。
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二、蛋白质分子的基本组成单位——Fra bibliotek基酸11
4、按氨基酸是否能在人体内合成分：
（1）必需氨基酸：指人体内不能合成的氨基酸，必须从食物 中摄取，有八种：赖氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸。 （2）非必需氨基酸：指人体内可以合成的氨基酸。有十种。 （3）半必需氨基酸：指人体内可以合成但合成量不能满足人 体需要（特别是婴幼儿时期）的氨基酸，有两种：组氨酸、 精氨酸。
（一）氨基酸的结构通式：
从氨基酸的结构通式可 以看出： ➢ 1、构成蛋白质的氨 基酸均为L-α-氨基酸。 ➢ 2、除R为H（甘氨 酸）外，其余氨基酸均 具有旋光性。 ➢ 3、各种氨基酸的区 别在于侧基R基上。
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（二）氨基酸的构型：
构成蛋白质的氨基酸除甘氨酸外，均含 有α-碳原子，在空间各原子有两种排列方 式：L-构型与D-构型，它们的关系就像左 右手的关系，互为镜像关系，下图以丙氨 酸为例：
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通过氨基酸的滴定曲线，可用下列 HendersonHasselbalch 方程求出各解离基团的解离常数 （pK’）：
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➢左图是甘氨酸的电离酸 碱滴定曲线，从左向右是 用NaOH滴定的曲线，溶 液的pH由小到大逐渐升 高；从右向左是用盐酸滴 定的曲线，溶液的pH由 大到小逐渐降低。曲线中 从左向右第一个拐点是氨 基酸羧基解离50%的状态， 第二个拐点是氨基酸的等 电点，第三个拐点是氨基 酸氨基解离50%的状态。
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二十种氨基酸的名称和结构如图所示:
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注：二十种氨基酸的结构特点
➢支链氨基酸：缬氨酸、亮氨酸，异亮氨酸 ➢含羟基的氨基酸：丝氨酸、苏氨酸 ➢含硫的氨基酸：半胱氨酸（含巯基）、
甲硫氨酸（含硫甲基） ➢含苯环的氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸 ➢含胍基的氨基酸：精氨酸 ➢含咪唑基的氨基酸：组氨酸 ➢亚氨基酸：脯氨酸 ➢含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺 ➢含吲哚基的氨基酸：色氨酸 ➢含ε-氨基的氨基酸：赖氨酸
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从上图可知：氨基酸在酸性环境中，主要以阳离子的形式 存在，在碱性环境中，主要以阴离子的形式存在。在某一 pH环境下，以两性离子（兼性离子）的形式存在。该pH称 为该氨基酸的等电点。所以氨基酸的等电点可以定义为：氨 基酸所带正负电荷相等时的溶液pH。
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➢ 氨基酸的水溶液既可被酸滴定，又可被 碱滴定，应该具有两性电离的性质，现以 甘氨酸为例来说明氨基酸两性电离的特点。
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大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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（三）氨基酸的结构与分类
1、按氨基酸分子中羧基与氨基的数目分：
（1）酸性氨基酸：一氨基二羧基氨基酸，有：天冬氨酸、 谷氨酸、
（2）碱性氨基酸：二氨基一羧基氨基酸 ，有：赖氨酸、 精氨酸、组氨酸
（3）中性氨基酸：一氨基一羧基氨基酸，有：甘氨酸、 丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸 、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰 胺、丝氨酸、苏氨酸。
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目的与要求
1.掌握蛋白质的基本构成单体：氨基酸的结构 特点，从各氨基酸的结构特点上理解氨基酸 的分类。
2.掌握氨基酸的理化性质，重点掌握两性电离 与等电点含义。
3 氨基酸的化学性质及其应用
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蛋白质的元素组成
蛋白质是有机化合物，离不开C、H、O三种元素，还含 有N、P、S、金属元素等。
元素组成 ： C H O N S 其它
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一 蛋白质的水解
1.酸水解
➢ 条件：5～10倍的20%的盐酸煮沸回流16～24小 时，或加压于120℃水解2小时。
➢ 优点：可蒸发除去盐酸，水解彻底，终产物为 L-α-氨基酸，产物单一，无消旋现象。
➢ 缺点：色氨酸破坏，并产生一种黑色的物质：腐
黑质，水解液呈黑色。
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2. 碱水解
➢条件：4mol/L Ba(OH)2或6mol/L NaOH煮沸6小时。 ➢优点：水解彻底，色氨酸不被破坏，水解液清亮。