形成西佛碱
氨基酸与醛反应生成弱碱西佛碱 （Schiff's base），是以氨基酸为底
物的一些酶促反应的中间产物，如转
氨基。
二、羧基参与的反应
①.成盐和成酯反应 氨基酸和碱作用生成盐，其中重金属盐不溶 于水。氨基酸的羧基与醇作用形成酯。 ②.成酰氯反应
氨基酸的氨基如果被保护，例如被苄氧甲酰 基保护后，羧基可以与二氯亚砜或五氯化磷作用 生成酰氯。酰氯很容易去掉氯，而使该羧基与其 它氨基酸的氨基结合而使该羧基活化。这在多肽 人工合成中常用。
D. 测定范围：0.5~50µg/ml
E.脯氨酸与茚三酮直接生成黄色物质（不释放NH3）
* 应用：
A.氨基酸定量分析（先用层析法分离） B.氨基酸自动分析仪： 用阳离子交换树脂，将样品中的氨基酸分离，自动定 性定量，记录结果。
四、由侧链基团参加的反应
双缩尿反应 黄蛋白反应 乙醛酸反应 坂口反应 酚试剂反应 米伦氏反应
1、茚三酮在水溶液中变为水合 茚三酮。 2、氨基酸与水合茚三酮共热， 发生氧化脱氨、脱羧反应，生成 NH3和醛，放出CO2 。水合茚 三酮变为还原型茚三酮。
3、NH3与水合茚三酮及还原型 茚三酮脱水缩合，生成蓝紫色 化合物。
* 反应要点
A.该反应由NH2与COOH共同参与
B.茚三酮是强氧化剂 C.该反应非常灵敏，可在570nm测定吸光值
pH = pI
净电荷=0
pH > pI
净电荷为负
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 pH ＞ pI：蛋白质处于碱性环境，羧基解离趋势大于氨基而成负离子
pH＜ pI： 蛋白质处于酸性环境，氨基解离趋势大于羧基而成正离子
三、氨基酸的两性解离性质及等电点
当氨基酸溶液在某一定pH值时，使某特定氨基酸分子上所带正 负电荷相等，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动 ，此时溶液的pH值即为该氨基酸的等电点(isoelectric point，pI)。
* 应用：鉴定多肽或蛋白质的N-末端氨基酸
首先由Sanger应用，确定了胰岛素的一级结构
A.肽分子与DNFB反应，得DNP-肽
B.水解DNP-肽，得DNP-N端氨基酸及其他游离氨
基酸
C.分离DNP-氨基酸 D.层析法定性DNP-氨基酸，得出N端氨基酸的种 类、数目
与异硫氰酸苯酯（PITC）的反应
• Edman （苯异硫氰酸酯法）：由Edman于1950年首先 提出，为α- NH2的反应，用于N末端分析，又称 Edman降解法。此法的特点是能够不断重复循环，将 肽链N-端氨基酸残基逐一进行标记和解离。
H
N C S
O CH C R1 R2
H
O NH CH C
H N
H N C S: O R2
N C O
③.脱羧基反应
氨基酸在脱羧酶（amino acid decarboxylase）的 作用下，生成一级胺，这在氨基酸分解中介绍。 ④.叠氮反应 氨基酸的氨基通过酰化加以保护，羧基转变为 甲酯，然后与肼和亚硝酸反应形成叠氮化合物，这 其实是使羧基活化，常用于肽的人工合成。
三、氨基和羧基同时参与的反应
2、按R基的化学结构不同来分类
含一氨基一羧基的 中性氨基酸： 含羟基的氨基酸：
Gly、Ala、Val、Leu、Ile、 Cys、Met Ser、Thr、 Asn、Gln Asp、Glu Lys、Arg
脂肪族氨基酸
含酰基的氨基酸： 含一氨基二羧基的 酸性氨基酸： 含二氨基一羧基的 碱性氨基酸： Phe、Tyr、 Trp
紫外吸收光谱：色氨酸最大吸收波长为279nm，酪氨酸最 大吸收波长278nm，苯丙氨酸最大吸收波长为259nm。
280nm
275nm 257nm
Calculation of pI (2)
N+H3CH2CH2CH2CH2CHCOOH NH3 2 pK1 N+H3CH2CH2CH2CH2CHCOONH3 pK2 N+H3CH2CH2CH2CH2CHCOONH2 1 1 pKNH2 NH2CH2CH2CH2CH2CHCOONH2 1 2 1
Calculation of pI (3)
O NH CH C
N C
S
O CH C R2
HN CH C R1
NH NH C O 2 CH
R1
C NH CH R1
S
• • • • •
肽链（N端氨基酸）与PITC偶联，生成PTC-肽 环化断裂：最靠近PTC基的肽键断裂，生成PTC-氨基酸和少 一残基的肽链，同时PTC-氨基酸环化生成PTH-氨基酸 分离PTH-氨基酸 层析法鉴定
杂环族氨基酸： His、Pro
第三节
氨基酸的酸碱化学
一、氨基酸的兼性离子形式：
氨基酸或肽在晶体或水中以兼性离子形式 存在，熔点高。
二、氨基酸的两性解离
R R +
+
OHH+
CH NH3 COOH
+
CH NH3+ COO
+ OH+ H+ (pK´2)
R CH NH2 COO
pH< pI
净电荷为正
(pK´1)
HOOCCH2CH2CHCOOH NH3 1 pK1 HOOCCH2CH2CHCOONH3 pKCOOH -OOCCH2CH2CHCOO NH3 2 1
-
1
1
pk3 pK2
-OOCCH2CH2CHCOONH2 2
例题与习题:
现在有四个氨基酸：苯丙氨酸pI=5.5、脯氨酸pI=6.3、门冬 氨酸pI=2.8和赖氨酸pI=9.7，请问在以下pH条件下进行电 泳，各氨基酸的主要存在形式是什么？在外电场作用下， 移向阳极还是阴极？ 苯丙氨酸 （1）pH=7.0 （2）pH=6.0 （3）pH=5.0 负 阳极 负 阳极 正 阴极 正 阴极 脯氨酸 负 阳极 正 阴极 正 阴极 正 阴极 门冬氨酸 负 阳极 负 阳极 负 阳极 正 阴极 赖氨酸 正 阴极 正 阴极 正 阴极 正 阴极
一氨基二羧基AA 的等电点计算：
pI=
2
pK2+pKRNH2
二氨基一羧基AA 的等电点计算：
pI=
2
可见，氨基酸的pI值等于该氨基酸的两性离子状态两侧
的基团pK′值之和的二分之一。
Calculation of pI (1)
H H3 N C COOH CH3 low pH 电荷 编号 1 Ⅱ pK1 H NH3 C COO CH3 pI 1 1 Ⅰ pK2 H NH2 C COO CH3 high pH 1 Ⅲ
（4）pH=2.0
四、氨基酸的甲醛滴定
* 反应特点 A.为α - NH2的反应 B.在常温，中性条件，甲醛与α - NH2很快反应，生成羟甲基衍生物，释放氢离子。 * 应用：氨基酸定量分析—甲醛滴定法（间接滴定） A.直接滴定，终点pH过高（12），没有适当指示剂。 B.与甲醛反应，滴定终点在9左右，可用酚酞作指示剂。 C.释放一个氢离子，相当于一个氨基（摩尔比1：1） D.简单快速，一般用于测定蛋白质的水解速度。
第四节
氨基酸的化学反应
与亚硝酸的反应
一、 氨基参加的反应
与酰化试剂的反应 烃基化反应 形成西佛碱反应 脱氨基反应
a-氨基可与亚硝酸反应产生氮气
与酰化试剂的反应（略）
氨基酸的氨基在弱碱溶液中与酰氯或酸酐反
应时，氨基被酰基化。这些酰化试剂有：苄氧
（苯甲氧）甲酰氯（carbobenzyloxychloride）；
第三章 氨基酸
第一节 蛋白质的组成单位-氨基酸
COOH
氨基酸的结构通式
HCNH2R第二节 氨基酸的分类
1、按R基的极性不同来分类
含脂肪烃R基：Met、Val、Ala 非极性R基氨基酸 Leu、Ile、 含芳香环及杂环R基：Phe、 Trp、Pro
不带电荷的极性R基：Ser、Thr、
Gly、 Asn、Gln、Tyr、Cys 极性R基氨基酸 带正电荷的极性R基：Lys、His、 Arg 带负电荷的极性R基：Asp、Glu
*在氨基酸等电点以上任何pH，AA带净的负电荷，在电场中 向阳极移动；在氨基酸等电点以下任何pH，AA带净的正电
荷，在电场中向阴极移动。
*在一定pH范围中，溶液的pH离AA等电点愈远，AA带净电荷 愈多。
氨基酸等电点的计算
一氨基一羧基AA 的等电点计算：
pI=
pK1+pK2
2
pK1+pKRCOOH
第五节 氨基酸的光学活性和光谱性质
AA的α-碳原子是手征性（chirality）碳原子，与 它相连接的四个基团不一样，化学上以乳酸作为标 准，规定手征性碳原子的氨基酸的对应异构体。 D型表示右旋（destro）的意思，L型表示左旋 （levo），组成蛋白质的氨基酸都是L型的。
甘氨酸没有D和L之分，其α-C结合的四个基团 有两个一样，都是氢原子。
• Edman降解法的改进方法--- DNS-Edman降解法 – 用DNS(二甲基萘磺酰氯)测定N端氨基酸 • 原理DNFB法相同 • 但水解后的DNS-氨基酸不需分离，可直接用电泳或层析法 鉴定 • 由于DNS有强烈荧光，灵敏度比DNFB法高100倍，比 Edman法高几到十几倍 • 可用于微量氨基酸的定量
叔丁氧甲酰氯（tertiary butyloxycarbonyl）；对甲
苯磺酰氯（p-toluenesulfonyl chloride）；邻苯二 甲酸酐（phthalic anhydride）；丹磺酰氯（dansyl chloride）
与2,4-二硝基氟苯（DNFB）反应
* 反应特点 A.为α- NH2的反应 B.氨基酸α- NH2的一个H原子可被烃基取代(卤代烃) C.在弱碱性条件下，与DNFB发生芳环取代，生成二硝基 苯氨基酸