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這是生物化學(xué)氨基酸ppt,包括了氨基酸——蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子,氨基酸的分類,氨基酸的酸堿化學(xué),氨基酸的化學(xué)反應(yīng),氨基酸的光學(xué)活性和光譜性質(zhì),氨基酸的分析分離等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。
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第三章 氨基酸
第三章 氨基酸
一.氨基酸——蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子
二.氨基酸的分類
三.氨基酸的酸堿化學(xué)
四.氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
五.氨基酸的光學(xué)活性和光譜性質(zhì)
六.氨基酸的分析分離
一. 氨基酸—蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子
蛋白質(zhì)的水解——蛋白質(zhì)的水解作用提供了關(guān)于蛋白質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的極有價值的資料,根據(jù)水解程度,可分為完全水解和部分水解
酸水解——常用H2SO4或HCl進(jìn)行水解,一般用6mol/LHCl或4mol/L H2SO4;回流煮沸20小時可使蛋白質(zhì)完全水解。Trp被破壞,Asn\Gln酰氨基脫落,羥基AA小部分被破壞。
堿水解——一般與5mol/LNaOH共煮10-20小時可使蛋白質(zhì)完全水解。多數(shù)氨基酸被破壞并消旋,堿性條件下Trp是穩(wěn)定的
酶水解——不破壞氨基酸,也不消旋,缺點(diǎn):一種酶往往水解不徹底,需要幾種酶協(xié)同作用才能使蛋白質(zhì)完全水解,且作用時間長,一般用于蛋白質(zhì)的部分水解。
α-氨基酸的一般結(jié)構(gòu)—
地球上天然形成的氨基酸有180種以上,但是 構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種,且都是α-氨基酸(可能還存在更多的)。
什么是α-氨基酸呢?
答案:
----C-C-C-C-COOH
γβα
----C-C-C-C(NH2)-COOH α-氨基酸
----C-C-C (NH2)- C - COOH β-氨基酸
----C-C (NH2)- C - C - COOH γ-氨基酸
二. 氨基酸的分類
◙生物體中發(fā)現(xiàn)的氨基酸已有180多種,但參與蛋白質(zhì)組成的常見氨基酸只有20種,不參與蛋白質(zhì)組成的稱為非蛋白質(zhì)氨基酸,參與蛋白質(zhì)組成的稱為蛋白質(zhì)氨基酸。
◙各種氨基酸的區(qū)別在于側(cè)鏈R基的不同。20種基本氨基酸:
按R的極性可分為非極性R基氨基酸、不帶電荷的極性R基氨基酸、帶負(fù)電荷的R基(酸性)氨基酸和帶正電荷的R基(堿性)氨基酸四類。
按R的化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和雜環(huán)族氨基酸三類。脂肪族氨基酸最多。
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
氨基酸的結(jié)構(gòu)
20種氨基酸的單(三)字符號
G Glycine Gly 甘氨酸 P Proline Pro 脯氨酸
A Alanine Ala 丙氨酸 V Valine Val 纈氨酸
L Leucine Leu 亮氨酸 I Isoleucine Ile 異亮氨酸
M Methionine Met 蛋氨酸 C Cysteine Cys 半胱氨酸
Y Tyrosine Tyr 酪氨酸 W Tryptophan Trp 色氨酸
H Histidine His 組氨酸 T Threonine Thr 蘇氨酸
K Lysine Lys 賴氨酸 R Arginine Arg 精氨酸
S Serine Ser 絲氨酸
F Phenylalanine Phe 苯丙氨酸
N Asparagine Asn 天冬酰胺
Q Glutamine Gln 谷氨酰胺
D Aspartic Acid Asp 天冬氨酸
E Glutamic Acid Glu 谷氨酸
幾種重要的不常見氨基酸
在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見的氨基酸,通常稱為不常見蛋白質(zhì)氨基酸。
這些氨基酸都是由相應(yīng)的基本氨基酸衍生而來的。
其中重要的有4-羥基脯氨酸、5-羥基賴氨酸、N-甲基賴氨酸、和3,5-二碘酪氨酸等。這些不常見蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)如下。
非蛋白質(zhì)氨基酸
除了參與蛋白質(zhì)組成的20~30種氨基酸外,還在各種組織和細(xì)胞中找到150多種其他氨基酸。這些氨基酸大多數(shù)是蛋白質(zhì)中存在的L型氨基酸的衍生物。
如: β-丙氨酸 γ-氨基丁酸 高半胱氨酸 高絲氨酸 鳥氨酸 瓜氨酸等。
三. 氨基酸的酸堿化學(xué)
氨基酸的離解性質(zhì)
氨基酸在結(jié)晶形態(tài)或在水溶液中,并不是以游離的羧基或氨基形式存在,而是離解成兩性離子。在兩性離子中,氨基是以質(zhì)子化(-NH3+)形式存在,羧基是以離解狀態(tài)(-COO-)存在。
在不同的pH條件下,兩性離子的狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
A、與2,4-二硝基氟苯(DNFB)反應(yīng)
AA的氨基的一個氫原子可被烴基(環(huán)烴及其衍生物)取代 。在弱堿性溶液中,發(fā)生親核芳環(huán)取代反應(yīng),而生成二硝基苯基AA(DNPAA)
(最早Sanger用來鑒定多肽或蛋白質(zhì)的氨基端的AA )
B、與苯異硫氰酸酯(PITC)的反應(yīng)
生成的PTC-AA和PTH-AA均無色,可用層析法分離.
EDMAN用于鑒定多肽或蛋白質(zhì)的N末端AA.
在多肽和蛋白質(zhì)的AA順序分析方面占有重要地位
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
氨基酸與堿作用生成相應(yīng)的鹽,如與NaOH反應(yīng)得氨基酸鈉鹽。氨基酸的堿金屬鹽能溶于水,而重金屬鹽則不溶于水。
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
催化劑可用干燥氯化氫氣體或二氯亞砜
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
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四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
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四. 氨基酸的化學(xué)反應(yīng)
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4.側(cè)鏈R基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)
(1) 巰基(-SH)的性質(zhì)
4.側(cè)鏈基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)
(1) 巰基(-SH)的性質(zhì)
4.側(cè)鏈基團(tuán)R的化學(xué)性質(zhì)
(1) 巰基(-SH)的性質(zhì)
4.側(cè)鏈基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)
(1) 巰基(-SH)的性質(zhì)
4.側(cè)鏈基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)
(2)羥基的性質(zhì)
4.側(cè)鏈基團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)
(3)咪唑基、苯酚基的性質(zhì)
五.氨基酸的光學(xué)活性和光譜性質(zhì)
氨基酸的旋光性
除甘氨酸外,氨基酸均含有一個手性-碳原子,因此都具有旋光性。
比旋光度是氨基酸的重要物理常數(shù)之一,是鑒別各種氨基酸的重要依據(jù)
氨基酸的光吸收
構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收,但在遠(yuǎn)紫外區(qū)(<220nm)均有光吸收。
在近紫外區(qū)(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。
酪氨酸的max=275nm,275=1.4x103;
苯丙氨酸的max=257nm,257=2.0x102;
色氨酸的max=280nm,280=5.6x103;
(含苯環(huán)氨基酸大π鍵吸收紫外光,故蛋白質(zhì)也具有紫外吸光性,實(shí)驗(yàn)室利用紫外分光光度儀在280nm處測定蛋白質(zhì)含量)
六. 氨基酸的分析分離
分配柱層析:層析柱中的填充物是一些具有親水性的不溶性物質(zhì),如纖維素、淀粉、硅膠等。
濾紙層析:濾紙纖維素
薄層層析:支持劑涂布在玻璃板上
離子交換層析:陰離子交換樹脂-N(CH3)3OH,陽離子交換樹脂-SO3H
電泳:在電場中帶負(fù)電荷蛋白質(zhì)向正極移動;帶正電荷蛋白質(zhì)向負(fù)極移動。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)電泳(Electrophoresis)。
(一)分配層析的一般原理
層析法――色層分析法(吸附層析法) 系統(tǒng)的組成 固定相(靜相) 流動相(動相) 分配系數(shù)―描述混合物的在這兩相中的分配情況 分配定律――當(dāng)一種溶質(zhì)在兩種一定的互不相溶的溶劑中分配時,在一定的溫度下達(dá)到平衡后,溶質(zhì)在兩相中的濃度比值為一常數(shù)。即分配系數(shù)(kd)。
CA ――在A相(動相)中的濃度 Kd=―――― CB ――在B相(靜相)中的濃度
物質(zhì)分配 液-液 固-液 氣-液
█有效分配系數(shù) 某一物質(zhì)在A相中的總量 Keff=------------- 某一物質(zhì)在B相中的總量
█對液-液層析系統(tǒng): CA×VA Keff=---------------=Rd× Rv CB×VB VA――A相的體積 VB――B相的體積 RV=A、B兩相的體積比
█所以,Keff是RV的函數(shù),溶質(zhì)的有效分配系數(shù)可以調(diào)節(jié)兩相的體積比而加以改變。
█ 分離的先決條件:各種AA成分的分配系數(shù)有差異,差異越大,越容易分開。
█ 原理:逆流分配
分配系數(shù)大的物質(zhì)(kd=3)沿一毓分溶管的“移動”速度,要比分配系數(shù)小的物質(zhì)Y(kd=1)快,每一種物質(zhì)在一毓分溶管中是相當(dāng)集中的,分溶曲線呈峰形,只要用足夠數(shù)目的分溶管,就可使兩個峰彼此分開。
(二)分配柱層析
★填充劑(支持劑):具有親水性的不溶物質(zhì) e.g.纖維素、淀粉、硅膠 固定相:支持劑附著一層不會流動的結(jié)合水 流動相:沿固定相流過的與它不互溶的溶劑 e.g.酚、正丁醇 原理: 填充劑(分溶管) ∣洗脫劑(流動相) ↓ AA混合樣品在兩相之間分配 分配系數(shù)不同,各成分移動速度不同 ∣
↓ 分步收集
↓ 茚三酮顯色定量
(三)濾紙層析--分離、鑒定AA混合物的方法
★分配層析 固定相:纖維素上吸附的水 流動相:展層溶劑
★層析時,混合AA在兩相中不斷分配,使它們分布在濾紙的不同位置上。
★雙向?yàn)V紙層析:P151
(四)薄層層析
★優(yōu)點(diǎn):分辨率高,所需樣品量微,層析速度快,可使用的支持劑種類多(纖維素、淀粉、硅膠、M2O3),應(yīng)用廣泛。
★步驟:把支持劑涂布在玻璃板上使成一個均勻的薄層,把藥分析的樣品滴加在薄層的一端,然后用合適的溶劑在密閉的容器中進(jìn)行展層,使樣品中各個成分分離開來,最后進(jìn)行鑒定和定量測定。P152
(五)離子交換層析--是一種用離子交換樹脂做支持劑的層析法
注意: AA與樹脂結(jié)合牢固程度 。ˋA與樹脂間的親和力)
1 、靜電吸引2 、AA側(cè)鏈與苯乙烯間的疏水相互作用
PH=3 時,AA與陽離子交換樹脂之間靜電引力的大。 堿性AA(R2+)〉中性AA(R+)〉酸性AA
洗脫順序:酸性AA,中性AA,堿性AA
氨基酸的應(yīng)用
1,醫(yī)藥工業(yè)
氨基酸輸液
必需氨基酸:蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸
半必需氨基酸:精氨酸、組氨酸是幼兒所必需的。
治療藥劑
1,精氨酸:對治療高氨血癥、肝機(jī)能障礙等疾病頗有效果;
2,天冬氨酸:鉀鎂鹽可用于恢復(fù)疲勞;治療低鉀癥心臟病、肝病、糖尿病等。
3,半胱氨酸:能促進(jìn)毛發(fā)的生長,可用于治療禿發(fā)癥;甲酯鹽酸鹽可用于治療支氣管炎等;
組氨酸:可擴(kuò)張血管,降低血壓,用于心絞痛,心功能不全等疾病的治療。
2,化學(xué)工業(yè)
維生素B6:可采用丙氨酸或天冬氨酸為原料合成。
葉酸:需要用谷氨酸為原料合成。
氨基酸表面活性劑:;劝彼徕c、十六烷基-L-賴氨酰-L-賴氨酸甲酯二鹽酸、月桂酰-L-精氨酸乙酯鹽酸等具有較強(qiáng)的抗菌殺菌活性,且無刺激性。
聚合氨基酸:聚谷氨酸甲酯可用于作為合成皮革的表面處理劑;聚天冬氨酸或聚谷氨酸的二烷基酯與磷酸高級烷基酯結(jié)合得到化合物可作為可塑劑,穩(wěn)定劑等。
3,食品工業(yè)
營養(yǎng)強(qiáng)化劑;
谷氨酸鈉-味精;
天冬氨酸鈉:可用于清涼飲料,能增加清涼感并使香味濃厚爽口;
天冬氨酰苯丙氨酸甲酯:-甜味素APM
4,農(nóng)業(yè)
殺蟲劑:刀豆氨酸、5-羥色氨酸可使南方毛蟲拒食而死;半胱氨酸可殺死黃瓜蠅;甘氨酸乙酯衍生的二硫代磷酸鹽具有較強(qiáng)的殺蚜蟲和殺螨效果;
殺菌劑:N-月桂酰纈氨酸可作為治療稻瘟;-1,4環(huán)己二烯丙氨酸能抑制黑穗病毒、稻瘟病等;
除草劑:如N-3,4二氮丙氨酸,硫代氨基酸酯等;
5,化妝品工業(yè)
氨基酸能調(diào)節(jié)皮膚pH的變動,對細(xì)菌的防護(hù)作用,也可作為皮膚、毛發(fā)的營養(yǎng)成分,增加皮膚、毛發(fā)的光澤。
防止皮膚干燥的自然保濕因子的主要成分是甘氨酸、羥基丁氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、絲氨酸等游離氨基酸。
在化妝品中添加天冬氨酸或其衍生物以及一些維生素,可防止皮膚老化。
第四章 蛋白質(zhì)的共價結(jié)構(gòu)
PROTEIN
繼續(xù)氨基酸蛋白質(zhì)ppt:這是氨基酸蛋白質(zhì)ppt,包括了氨基酸,氨基酸的命名和構(gòu)型,氨基酸的制法,氨基酸的性質(zhì),多肽,蛋白質(zhì),核酸等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。
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