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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。
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