氨基酸課件PPT[共81頁]

(AminoAcid,AA,Aa,aa)第第3 3章氨基酸章氨基酸蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子Protein Architecture一、氨基酸一、氨基酸（一）（一） 蛋白質(zhì)水解蛋白質(zhì)水解蛋白質(zhì)和多肽的肽鍵可被催化水解蛋白質(zhì)和多肽的肽鍵可被催化水解酸酸/ /堿堿能將蛋白能將蛋白完全水解完全水解 酶酶水解一般是水解一般是部分水解部分水解得到各種得到各種AA的混合物的混合物得到多肽片段和得到多肽片段和AA的混合物的混合物氨基酸是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)月示月示胨胨多肽多肽肽肽AAAA 1*104 5*103 2*103 1000 200 100 -500什么是氨基酸？什么是氨基酸？ -C-C-C-C-COOH-C-C-C-C-COOH -C-C-C-C(NH-C-C-C-C(NH2 2)-COOH -)-COOH -氨基酸氨基酸 -C-C-C(NH-C-C-C(NH2 2)-C-COOH -)-C-COOH -氨基酸氨基酸 -C-C(NH-C-C(NH2 2)-C-C-COOH -)-C-C-COOH -氨基酸氨基酸什么是什么是-氨基酸？氨基酸？ 大多數(shù)大多數(shù)AAAA在中性在中性pHpH時呈時呈兼兼性離子性離子狀態(tài)狀態(tài): : 除甘氨酸外，除甘氨酸外，1919種種AAAA都具有都具有旋光性。旋光性。 除胱氨酸和酪氨酸外，其余除胱氨酸和酪氨酸外，其余AAAA都能溶于水。都能溶于水。COO-NH3+二、氨基酸的分類二、氨基酸的分類（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸（一）常見的蛋白質(zhì)氨基酸按基的化學結(jié)構(gòu)分類：按基的化學結(jié)構(gòu)分類：、脂肪族、脂肪族aaaa（）中性（）中性aaaa（2 2）含羥基或硫）含羥基或硫aaaa（）酸性（）酸性aaaa及其酰胺及其酰胺（）堿性（）堿性aaaa、芳香族、芳香族aaaa、雜環(huán)、雜環(huán)aaaa按基的極性性質(zhì)分類：按基的極性性質(zhì)分類：、非極性基、非極性基aaaa、不帶電荷的極性基、不帶電荷的極性基aaaa3 3、帶正電荷的基、帶正電荷的基aaaa4 4、帶負電荷的基、帶負電荷的基aaaa（二）不常見的蛋白質(zhì)氨基酸（二）不常見的蛋白質(zhì)氨基酸 由常見由常見aa經(jīng)修飾而來。經(jīng)修飾而來。（三）非蛋白質(zhì)氨基酸（三）非蛋白質(zhì)氨基酸 150150多種多種多是蛋白質(zhì)中多是蛋白質(zhì)中L L型型-AA-AA衍生物衍生物有一些是有一些是-，-，-AA-AA有些是有些是D-D-型型AAAA鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸三、氨基酸的酸堿性質(zhì)三、氨基酸的酸堿性質(zhì)（一）兼性離子（一）兼性離子H3NCHCOOHR+（pHpI）H3NCHCOO-R+（pH=pI）H2NCHCOO-R（pHpI）（二）氨基酸的解離（二）氨基酸的解離（三）氨基酸的等電點（三）氨基酸的等電點 當溶液為某一當溶液為某一pHpH值時，值時，AAAA主要以兼性離子主要以兼性離子的形式存在，分子中所含的正負電荷數(shù)目的形式存在，分子中所含的正負電荷數(shù)目相等，凈電荷為相等，凈電荷為0 0。這一。這一pHpH值即為值即為AAAA的等電的等電點（點（p pI I）。 在在p pI I時，時，AAAA在電場中既不向正極也不向負在電場中既不向正極也不向負極移動，即處于兩性離子狀態(tài)。極移動，即處于兩性離子狀態(tài)。 Ka1*Ka2=l側(cè)鏈不含離解基團的中性側(cè)鏈不含離解基團的中性AAAAlpI = (pK1 + pK2 )/2 甘氨酸滴定曲線甘氨酸滴定曲線 對于側(cè)鏈含有可解離基團的對于側(cè)鏈含有可解離基團的AAAA p pI I取決于兩性離子兩邊取決于兩性離子兩邊p pK K值的算術(shù)平均值的算術(shù)平均值值 酸性酸性AAAA：p pI I = (p = (pK K1 1 + p + pK KR-COOR-COO- - )/2 )/2 堿性堿性AAAA：p pI I = (p = (pK K2 2 + p + pK KR-NH2 R-NH2 )/2 )/2 四、氨基酸的化學反應四、氨基酸的化學反應（一）（一）-氨基參加的反應氨基參加的反應1.1.與亞硝酸反應與亞硝酸反應2.2.與?；噭┓磻c?；噭┓磻?.3.烴基化反應烴基化反應4.4.形成形成SchiffsSchiffs堿反堿反應應5.5.脫氨基反應脫氨基反應 NH2 OH R CH COOH + HNO2 R CH COOH+H2O+N2lVan Slyke 法測氨基氮（體積）的基礎。法測氨基氮（體積）的基礎。lN2中的中的1/21/2為氨基氮。為氨基氮。 氨基酸定量和蛋白質(zhì)水解程度的測定。氨基酸定量和蛋白質(zhì)水解程度的測定。NO2FO2N+ H2NCHCOOHRNO2O2NHNCHCOOHR+ HF弱堿性弱堿性DNP- -氨基酸氨基酸 （黃色黃色）DNFBSanger 法測定法測定N N末端氨基酸基礎末端氨基酸基礎N=C=S + NCHCOOHHHRPITCNCNCHCOOHHHRSPTC-氨基酸氨基酸NCHRSNCCOPTH-氨基酸氨基酸pH8.3無水無水HF苯異硫氰酸酯苯異硫氰酸酯PITC苯氨基硫甲酰衍生物苯氨基硫甲酰衍生物苯乙內(nèi)硫脲衍生物苯乙內(nèi)硫脲衍生物Edman降解法基礎降解法基礎醛醛 氨基酸氨基酸 Schiffs堿堿-H20+H20在生物體內(nèi)經(jīng)在生物體內(nèi)經(jīng)AA氧化酶氧化酶催化催化即脫去即脫去-氨基而轉(zhuǎn)變?yōu)橥?。氨基而轉(zhuǎn)變?yōu)橥?。（二）（二?-羧基參加的反應羧基參加的反應1.1.成鹽或成酯反應成鹽或成酯反應2.2.成酰氯反應成酰氯反應3.3.脫羧基反應脫羧基反應4.4.疊氮反應疊氮反應（2）成酯）成酯 NH2 干燥，干燥，HCl R CH COOH + C2H5OH 回流回流 R CH COOC2H5 + H2ONH3Cl保護羧基保護羧基（1）與）與NaOH等形成鹽等形成鹽 HN-保護基保護基 R CH-COOH + PCl5 HN-保護基保護基 R CH-COOCl + POCl3 + HCl保護氨基保護氨基 活化羧基活化羧基 NH2 脫羧酶脫羧酶 RCH-COOH R-CH2-NH2 +CO2 YNH O NH2NH2 RCHCOCH3 YNH O HNO2 RCHCNHNH2 YNH O RCHCN -N+ N + 2H2O酰化氨基酸甲酯?；被峒柞?肼肼酰化氨基酰肼?；被ｋ迈；被／B氮?；被／B氮肽的人工合成肽的人工合成（三）（三）-羧基和羧基和-氨基都參加的反應氨基都參加的反應1 1、 與與茚三酮反應茚三酮反應 2 2、 成肽成肽反應反應弱酸弱酸 加熱加熱（四）（四） 側(cè)鏈側(cè)鏈R R基參加的反應基參加的反應1 1、TyrTyr2 2、堿性、堿性AAAA2 2、堿性、堿性AAAA3 3、帶硫、帶硫AAAAONH2OHOHIIONH2OHOHIONH2OHOHO2NNO2ONH2OHOHNO2Tyr酚基在酚基在3和和5位上易發(fā)生親電取代反應，位上易發(fā)生親電取代反應，如碘化和硝化如碘化和硝化黃色反應黃色反應NNNNONH2OHOHHO3SHO3S反應反應NNNHNNNCH2 CH COOHNH2HO3SHO3SHis側(cè)鏈咪唑基側(cè)鏈咪唑基與重氮苯磺酸生與重氮苯磺酸生成棕紅色化合物成棕紅色化合物反應反應Arg側(cè)鏈胍基與側(cè)鏈胍基與環(huán)己二酮生成環(huán)己二酮生成縮合物縮合物Trp側(cè)鏈吲哚基能被側(cè)鏈吲哚基能被N-溴代琥珀酰亞胺溴代琥珀酰亞胺氧化氧化分光光度法測定分光光度法測定Trp含量含量Met側(cè)鏈上甲硫基：強親核基團與烴化試劑成锍鹽側(cè)鏈上甲硫基：強親核基團與烴化試劑成锍鹽保護巰基保護巰基與二硫硝基苯甲酸發(fā)生硫醇與二硫硝基苯甲酸發(fā)生硫醇-二硫化物交換二硫化物交換pH8.0時時412nm最大光吸收最大光吸收分光光度法測定分光光度法測定-SH2R-SH+1/2O2R-S-S-R+H2OCys的巰基不穩(wěn)定，易被氧化成二硫鍵的巰基不穩(wěn)定，易被氧化成二硫鍵巰基在有痕量的金屬離子如：巰基在有痕量的金屬離子如：Cu2+，F(xiàn)e2+，Co2+或或Mn2+時，易被氧化時，易被氧化Cys中的二硫鍵可被氧化劑（過甲酸）以中的二硫鍵可被氧化劑（過甲酸）以及還原劑（巰基化合物）打開。及還原劑（巰基化合物）打開。H2N-CH-COOH CH2 S S CH2H2N-CH-COOH6HCOOOHH2N-CH-COOH CH2 SO3H H2N-CH-COOH CH2 SH2R-SH+6HCOOHR-S-S-R磺基丙氨酸磺基丙氨酸 CH2SHHOCH HCOH CH2SH+R-S-S-ROHOHSS+2R-SH五、五、AAAA的光學活性和光譜性質(zhì)的光學活性和光譜性質(zhì)（一）（一）AA的光學活性和立體化學的光學活性和立體化學（二）氨基酸的光譜性質(zhì)（二）氨基酸的光譜性質(zhì)可見光區(qū)：無吸收可見光區(qū)：無吸收遠紫外和紅外區(qū)：都吸收遠紫外和紅外區(qū)：都吸收近紫外區(qū)（近紫外區(qū)（200400nm200400nm）：）：Tyr/Trp/PheTyr/Trp/Phe 原因：原因：-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-1、紫外吸收光譜、紫外吸收光譜Trp 280nmTrp 280nmTyr 275nmTyr 275nmPhe 257nmPhe 257nm蛋白質(zhì)含量測定蛋白質(zhì)含量測定280nm、核磁共振波譜、核磁共振波譜六、氨基酸混合物的分析分離六、氨基酸混合物的分析分離 利用利用AAAA成分分配系數(shù)的差異成分分配系數(shù)的差異（一）分配層析法的一般原理（一）分配層析法的一般原理 層析系統(tǒng)層析系統(tǒng)固定相固定相流動相流動相附著在固相上的液體附著在固相上的液體固體固體 按兩相所處狀態(tài)分：按兩相所處狀態(tài)分：流動相流動相液體液體氣體氣體固固定定相相液液體體液液層析液液層析氣液層析氣液層析固固體體液固層析液固層析氣固層析氣固層析柱柱固定相裝于柱內(nèi)固定相裝于柱內(nèi)紙紙固定相是液體，吸附在濾紙上，將樣品固定相是液體，吸附在濾紙上，將樣品點在紙上，用流動相展開點在紙上，用流動相展開薄層薄層將有適當粘度的固定相涂在薄板上將有適當粘度的固定相涂在薄板上薄膜薄膜與紙層析相似，與紙層析相似，紙用其它高分子有機吸附劑代替紙用其它高分子有機吸附劑代替 按操作形式分：按操作形式分：吸附吸附固體固體 吸附能力不同吸附能力不同分配分配液體液體 分配系數(shù)不同分配系數(shù)不同離子交換離子交換 離子交換劑離子交換劑 親和性不同親和性不同凝膠凝膠多孔凝膠，多孔凝膠， 通過速度不同通過速度不同親和親和固定相只能與一種組分結(jié)合，固定相只能與一種組分結(jié)合，分開其它無親和力的組分分開其它無親和力的組分 按層析原理分：按層析原理分： 固定相固定相 各組分對固定相各組分對固定相（二）分配柱層析（二）分配柱層析 填充物為親水性的不溶物質(zhì)如纖維素、填充物為親水性的不溶物質(zhì)如纖維素、 淀粉、硅膠等，收集的組分用茚三酮淀粉、硅膠等，收集的組分用茚三酮 顯色定量。顯色定量。（三）紙層析（三）紙層析（四）薄層層析（四）薄層層析（五）離子交換層析（五）離子交換層析（六）氣液層析（六）氣液層析固定相支持劑顆粒細，表面積大；固定相支持劑顆粒細，表面積大；采取高壓，洗脫速度快。采取高壓，洗脫速度快。（七）高效液相層析（七）高效液相層析4、教學必須從學習者已有的經(jīng)驗開始。杜威5、構(gòu)成我們學習最大障礙的是已知的東西，而不是未知的東西。貝爾納6、學習要注意到細處，不是粗枝大葉的，這樣可以逐步學習摸索，找到客觀規(guī)律。徐特立7、學習文學而懶于記誦是不成的，特別是詩。一個高中文科的學生，與其囫圇吞棗或走馬觀花地讀十部詩集，不如仔仔細細地背誦三百首詩。朱自清8、一般青年的任務，尤其是共產(chǎn)主義青年團及其他一切組織的任務，可以用一句話來表示，就是要學習。列寧9、學習和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企圖一腳跨上四五步，平地登天，那就必須會摔跤了。華羅庚10、兒童的心靈是敏感的，它是為著接受一切好的東西而敞開的。如果教師誘導兒童學習好榜樣，鼓勵仿效一切好的行為，那末，兒童身上的所有缺點就會沒有痛苦和創(chuàng)傷地不覺得難受地逐漸消失。蘇霍姆林斯基11、學會學習的人，是非常幸福的人。米南德12、你們要學習思考，然后再來寫作。布瓦羅14、許多年輕人在學習音樂時學會了愛。萊杰15、學習是勞動，是充滿思想的勞動。烏申斯基16、我們一定要給自己提出這樣的任務：第一，學習，第二是學習，第三還是學習。列寧17、學習的敵人是自己的滿足，要認真學習一點東西，必須從不自滿開始。對自己，“學而不厭”，對人家，“誨人不倦”，我們應取這種態(tài)度。毛澤東18、只要愿意學習，就一定能夠?qū)W會。列寧19、如果學生在學校里學習的結(jié)果是使自己什么也不會創(chuàng)造，那他的一生永遠是模仿和抄襲。列夫托爾斯泰20、對所學知識內(nèi)容的興趣可能成為學習動機。贊科夫21、游手好閑地學習，并不比學習游手好閑好。約翰貝勒斯22、讀史使人明智，讀詩使人靈秀，數(shù)學使人周密，自然哲學使人精邃，倫理學使人莊重，邏輯學使人善辯。培根23、我們在我們的勞動過程中學習思考，勞動的結(jié)果，我們認識了世界的奧妙，于是我們就真正來改變生活了。高爾基24、我們要振作精神，下苦功學習。下苦功，三個字，一個叫下，一個叫苦，一個叫功，一定要振作精神，下苦功。毛澤東25、我學習了一生，現(xiàn)在我還在學習，而將來，只要我還有精力，我還要學習下去。別林斯基13、在尋求真理的長河中，唯有學習，不斷地學習，勤奮地學習，有創(chuàng)造性地學習，才能越重山跨峻嶺。華羅庚52、若不給自己設限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。53、希望是厄運的忠實的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永沒有時間悲哀。55、領(lǐng)導的速度決定團隊的效率。56、成功與不成功之間有時距離很短只要后者再向前幾步。57、任何的限制，都是從自己的內(nèi)心開始的。58、偉人所達到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴譽就很難挽回。59、不要說你不會做！你是個人你就會做！60、生活本沒有導演，但我們每個人都像演員一樣，為了合乎劇情而認真地表演著。61、所謂英雄，其實是指那些無論在什么環(huán)境下都能夠生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原來愛的太深，心有墜落的感覺。63、命運不是一個機遇的問題，而是一個選擇問題；它不是我們要等待的東西，而是我們要實現(xiàn)的東西。64、每一個發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。65、再冷的石頭，坐上三年也會暖。66、淡了，散了，累了，原來的那個你呢？67、我們的目的是什么？是勝利！不惜一切代價爭取勝利！68、一遇挫折就灰心喪氣的人，永遠是個失敗者。而一向努力奮斗，堅韌不拔的人會走向成功。69、在真實的生命里，每樁偉業(yè)都由信心開始，并由信心跨出第一步。70、平凡的腳步也可以走完偉大的行程。71、勝利，是屬于最堅韌的人。72、因害怕失敗而不敢放手一搏，永遠不會成功。73、只要路是對的，就不怕路遠。74、駕馭命運的舵是奮斗。不抱有一絲幻想，不放棄一點機會，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心為良友，以經(jīng)驗為參謀，以小心為兄弟，以希望為哨兵。26、沒有退路的時候，正是潛力發(fā)揮最大的時候。27、沒有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不為外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打開你的手機，收到我的祝福，忘掉所有煩惱，你會幸福每秒，對著鏡子笑笑，從此開心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不撓的奮斗是取得勝利的唯一道路。31、生活中若沒有朋友，就像生活中沒有陽光一樣。32、任何業(yè)績的質(zhì)變，都來自于量變的積累。33、空想會想出很多絕妙的主意，但卻辦不成任何事情。34、不大可能的事也許今天實現(xiàn)，根本不可能的事也許明天會實現(xiàn)。35、再長的路，一步步也能走完，再短的路，不邁開雙腳也無法到達。