生物化学王镜岩第三版生化第四章氨基酸课件

氨基酸的旋光性与光谱性质
氨基酸的旋光性：
氨基酸的构型（指α-碳）也以甘油醛为参考物， 从蛋白质的酸水解或酶水解液中得到的都是L型，但 D型氨基酸在自然界也存在；蛋白质用碱水解或有 机合成氨基酸时，得到的都是无旋光性的DL-消旋 物
氨基酸的光谱性质：
参与蛋白质组成的20多种氨基酸在可见光区没有 光吸收，在红外区和远紫外区都有光吸收，但在近 紫外区只有芳香族氨基酸有光吸收；
Cl
HN—CH—COOH
5-二甲氨基萘磺酰氯 （DNS-Cl）
R
DNS-氨基酸
取代DNFB测定蛋白质N端氨基酸，灵敏度高
氨基酸与2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反应
（sanger反应）
+
DNFB（dinitrofiuorobenzene）
弱碱中
氨基酸
DNP-AA(黄色)
+ HF
氨基酸与苯异硫氰酯（PITC）的反应 （Edman反应）
生物化学王镜岩第三版生化第四章 氨基酸课件
第四章
氨基酸
氨基酸
氨基酸名称与符号
氨基酸的名称与符号
alanine arginine asparagine aspartic acid cysteine glutamine glutamic acid glycine histidine isoleucine leucine lysine methionine phenylalanine proline serine threonine tryptophan tyrosine valine
氨基酸的主要化学反应
氨基酸的化学反应
α-氨基 参加的 反应
与亚硝酸反应（生成羟基氨基 酸和氮气）
与酰化试剂反应（氨基被酰基 化而被保护）
烃基化 反应
DNFB反应（生成DNP-氨基酸） PITC反应（生成PTH-氨基酸）
形成西佛碱反应（与醛类化合物）
脱氨基反应
成盐成酯
α-羧基参加的反应
成酰氯（与二氯亚砜等） 脱羧基反应
当pH大于等电点时，氨基酸带净负电荷； 当pH小于等电点时，氨基酸带净正电荷！ 在一定的pH范围内，氨基酸溶液的pH离等 电点愈远，氨基酸所携带的净电荷愈大。
比较常见的错误
氨基酸溶液的净电荷为零； 物质所带净电荷为零时溶液的pH值； 氨基酸的净电荷为零时的pH值； 氨基酸分子达到中性时溶液的pH值； 当氨基酸、蛋白质以离子存在时，环 境的pH值；
氨基酸作为两性电解质
氨基酸的理化性质
两性电解质
同一个氨基酸分子上可以同时携带正电 荷和负电荷，称为两性电解质ampholyte。
氨基酸的酸碱性质
根据酸碱质子理论，HA
A- ＋ H+
氨基酸是两性电解质，既是质子供体，又是
质子受体。当氨基酸完全质子化时，可看作 是多元酸；COOH和NH3+可以发生解离，用 Ka表示它们的解离常数；在氨基酸溶液中， pH值
叠氮反应（氨基酸酯与肼、亚硝酸）
α-氨基与α-羧基共同参加反应
与茚三酮反应（氨与还原茚三 酮发生作用生成紫色物质）
成肽反应
侧链R基参加的反应
酪氨酸酚羟基 组氨酸咪唑 精氨酸胍基
色氨酸吲哚基 半胱氨酸巯基
酰化反应
CH3 CH3 N
CH3 CH3 N
H2N—CH—COOH +
pH9.7
R
O=S=O 40℃ O=S=O
丙氨酸 精氨酸 天冬酰氨 天冬氨酸 半胱氨酸 谷氨酰胺 谷氨酸 甘氨酸 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 脯氨酸 丝氨酸 苏氨酸 色氨酸 酪氨酸 缬氨酸
Ala
A
Arg
R
Asn Asx
N
Asp Asx
D
Cys
C
Gln Glx
Q
Glu Glx
E
Gly
G
His
H
Ile
I
Leu
L
Lys
K
A
CR
C
L型 R
ห้องสมุดไป่ตู้
D型 A
苏氨酸的异构体
苏氨酸 Thr 有四种异构体
氨基酸的理化性质
氨基酸的一般理化性质
氨基酸的理化性质
一般物理性质
无色晶体，熔点较高（200～ 300℃） ，水中溶解度各不同，取决 于侧链。
在紫外有特征吸收的仅三个芳香族的 氨基酸Trp、Tyr、Phe, 利用这一特 点，可以通过测定280nm处的紫外吸 收值的方法对蛋白溶液进行定量。
+
PITC（phenylisothiocyanate） 弱硷中 (400 C)
(硝基甲烷 400 C) H+
苯乙内酰硫脲衍生物(PTH-AA) （phenylisothiohydantion-AA）
氨基酸与水合茚三酮共热，发生氧化脱氨反应，生 成NH3与酮酸。水合茚三酮变为还原型茚三酮。 加热过程中酮酸裂解，放出CO2，自身变为少一个 碳的醛。水合茚三酮变为还原型茚三酮。 NH3与水合茚三酮及还原型茚三酮脱水缩合，生成
现在为了正确表示左旋和右旋，采用 （＋）和（－）的符号，（＋）代表 右旋，（－）代表左旋。从右旋的D 型甘油醛出发，可以合成出左旋的D 型乳酸。从这点我们也可以看出物质 的旋光性与手性原子上的构型没有确 定的关系。
左旋D型乳酸
右旋D型甘油醛
L和D型氨基酸
L型氨基酸 与 D型氨基酸
L- amino acid
D- amino acid
L和D型氨基酸的判断
•“ D/L”判断法
（看CAR的走
向）
将H原子靠近自己，观察CAR的走向，逆时针
（左转）为L型，顺时针（右转）为D型。 D：dextro 右 C：carboxyl group ;
拉丁语中 L： levo 左 A：amino group ;
R：residue ;
计算公式如下：
pH=pKa＋lg（质子受体/质子供体）
Ka1 +
A+
A0
Ka2 +
A0
A-
[A0] [H+] Ka1=
[A+]
[A-] [H+] Ka2=
[A0]
pH=pKa＋lg（质子受体/质子供体）
当 [A0] = [A+] ， pH=pKa1
当 [A0]=[A-] ， pH=pKa2
氨基酸的酸碱滴定
氨基酸的酸碱滴定曲线
00..11HHCCll
pK值的变化
解离基团的pK值会发生较大的变化
等电点 (isoelectric point, pI)
氨基酸、多肽等两（兼）性电解质 [ampholyte]在溶液中所携带的净电荷 [net electric charge]为零时的溶液 的pH值。因此也叫isoelectric pH.
Met
M
Phe
F
Pro
P
Ser
S
Thr
T
Trp
W
Tyr
Y
Val
V
不 用 的 字 母
JUZBOX
要求： 能倒背
L和D的来源
L型和D型的由来
甘油醛的旋光性
左旋甘油 醛的构型
右旋甘油 醛的构型
按原子序数法确定了L型和D型氨基酸，但现在L和D已经不代 表氨基酸的旋光性，只代表氨基酸的绝对构型。 为什么？