pK1 侧链不解离 中性氨基酸 2.0~3.0
pK2 9.0~10.0
pKR
pI 5~6
酸性氨基酸 Asp Glu
碱性氨基酸 Arg Lys His
2.09 2.19
9.82 9.67
3.86 4.25
2.97 3.22
2.17 2.18 1.82
9.04 8.95 9.17
12.48 10.53 6.00
Handerson-Hasselbalch公式
[质子受体] pH pK a lg [质子供体]
pH= pKa
[质子受体] [质子供体]
判断在任何pH条件下氨基 酸各种基团的带电状态。
-COO- -COOH 静电荷 -0.5
=1
-NH2

-NH3+
静电荷 +0.5
pH- pKa=1
[质子受体] [质子供体] [质子受体] [质子供体]
— 一氨基二羧基氨基酸
（天冬氨酸、谷氨酸）
— 二氨基一羧基氨基酸
（赖氨酸、精氨酸）
芳香族氨基酸 （ 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）
杂环族氨基酸 （组氨酸、脯氨酸）
（二）氨基酸的物理性质
都为白色晶体，不同氨基酸结晶形状不同。
熔点很高，一般在200℃以上。
溶解度：大多数氨基酸都溶于水。Pro溶解度最大，
其次为lys, Arg。胱氨酸和Tyr的溶解度较小。
氨基酸由于具有不对称碳原子，所以具有旋光性。 Tyr、Phe和Trp在近紫外区(220-300nm）有光吸收。
蛋白质 max = 280nm
氨基酸的溶解度
溶解度（25℃，g / L） 氨基酸 脯氨酸(Pro) 1620 精氨酸(Arg) 855.6 赖氨酸(Lys) 739 丝氨酸(Ser) 422 半胱氨酸(Cys) 280 甘氨酸(Gly) 249.9 丙氨酸(Ala) 167.2 缬氨酸(Val) 58.1 甲硫氨酸(Met) 56.2 组氨酸（His） 41.9 异亮氨酸(Ile) 34.5 天冬酰胺(Asn) 28.5 苯丙氨酸(Phe) 27.6 亮氨酸(Leu) 21.7 色氨酸(Trp) 13.6 苏氨酸(Thr) 13.2 谷氨酸(Glu) 8.5 谷氨酰胺(Gln)(37℃) 7.2 天冬氨酸(Asp) 5 酪氨酸(Tyr) 0.4
（Glu为例）
pK1=2.19 pK2= 9.67 pKR= 6.0
pKR= 4.25
His 在pH7处有 显著的缓冲能力

氨基酸的等电点（isoelectric point, pI）
pH< pI 静电荷 电场中
pH=pI
pH > pI
+
移向负极
0
不移动
移向正极
定义 调节溶液pH值，使氨基酸处于兼性离子状态， 此时氨基酸所带正负电荷数相等，即净电荷为0， 在电场中既不向阳极又不向阴极移动，这时溶液的 pH值即为氨基酸的等电点。 • 在一定pH范围内，pH离pI 越远，氨基酸所带静 电荷越大； • 利用各种aa的pI不同，可通过电泳法、离子交换 层析法进行分离。
PTC - aa
苯乙内酰硫脲- 氨基酸（PTH-aa）
此反应是Edman法鉴定多肽或蛋白质N末端氨基酸的依 据，在aa 序列分析方面占有重要地位。
-氨基、α-羧基共同参加的反应
茚三酮反应
水合茚三酮
此反应用于 定性、定量 鉴定氨基酸。
（三）氨基酸的酸碱性质
• 氨基酸在晶体和水中主要以兼性离子存在。

氨基酸的两性解离
氨基酸是一类两性电解质，它既起酸（质子供体） 的作用，又起碱（质子受体）的作用。
中性氨基酸的解离（以Gly为例）
K1
阳离子（A+）
K2
兼性离子（A0）
兼性离子（A0）
阴离子（A–）
注：K1 和K2 分别为-COOH 和 -NH3+的解离常数
脂肪族aa （15）
+
芳香族aa (3)
杂环族aa (2)
Trp His + 黑色：非极性R基氨基酸
Pro
绿色：极性R基氨基酸
脂肪族氨基酸
（甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸） — 一氨基一羧基氨基酸
—羟基氨基酸
（丝氨酸、苏氨酸）
—含硫氨基酸
（半胱氨酸、甲硫氨酸）
— 含酰胺基氨基酸
（天冬酰胺、谷氨酰胺）
10.76 9.74 7.59
pI为兼性离子两侧相应解离基团pK 的算数平均值。
(四) 氨基酸的化学反应
-NH2参加的反应

与2，4-二硝基氟苯（DNFB 或 FDNB） 的反应
弱碱中
Sanger 试剂
DNP-氨基酸（黄色）
此反应是Sanger法鉴定多肽或蛋白质N末端氨基酸的依据。

与苯异硫氰酸酯（PITC）反应
（一）常见氨基酸（20种）的结构及分类
• 结构通式： ( 脯氨酸除外)

－aa
(兼性离子形式)
（中性分子形式）
• 分类
根据R基化学结构和极性分类
一氨基一羧基 aa ：Gly, Ala, Val, Leu, Ile 含羟基 aa ：Ser, Thr
含硫 aa ：Cys, Met 含酰胺基 aa ： Asn, Gln 一氨基二羧基 aa (酸性 aa )：Asp, Glu 二氨基一羧基 aa(碱性 aa )： Lys, Arg Phe Tyr
=10
-COO- -COOH
静电荷 -1
-NH2
-NH3+
静电荷 0
静电荷 0
pH- pKa= -1
= 0.1
-COO- -COOH
-NH2
-NH3+
静电荷 +1
中性氨基酸的解离
碱性氨基酸的解离
（Gly为例）
pK2= 9.60
pK1=2.34
（His为例）
pK1=1.82
pK2=9.17
酸性氨基酸的解离
指出在正丁醇：醋酸：水的系统中进行纸层析时，下 列混合物中氨基酸的迁移率： (1) Ile, Lys (3) Pro, Val (2) Ala, Val, Leu (4) Tyr, Ala, His
答：Rf： Ile＞Lys
Leu ＞ Val ＞ Ala
Val ＞ Pro
Tyr ＞ Ala ＞ His
生物化学
蛋白质
蛋白质的组成单位---氨基酸
蛋白质的一级结构 蛋白质的高级结构
二级结构 超二级结构 结构域 三级结构 四级结构
蛋白质的理化性质和分离纯化技术
一、蛋白质的基本结构单位——氨基酸
氨基酸(amino acid，aa)是蛋白质多肽链的基 本结构单位，或称构件分子、构造单元（building block）。 蛋白质是成百上千个氨基酸分子以肽键相连， 组成的长链分子（多肽链）。