生物化学 Chapter_2_Amino_acid_and_protein′s_primary_struc

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1、Chapter2AminoAcid&Protein’sPrimaryStructure蛋白质的氨基酸组成肽蛋白质的性质蛋白质的分离和鉴定蛋白质的结构（一级结构）Whyareproteinsimportantforthelivesonearth?蛋白质是含量最丰富的生物大分子，约占细胞干重的50%。激素、抗体、酶……有哪些生理活动与蛋白质有关？肌肉收缩（心脏的跳动）、物质运输、病毒感染、记忆和识别……参与蛋白质的20种氨基酸在1925年就已全部测定出来有哪些物质或分子是蛋白质？蛋白质的元素组成C（50~55%）、H（6~8%）、O（20~23%）、N（15~18%）、S（0~4%）、

2、…N的含量平均为16%——凯氏（Kjadehl）定氮法的理论基础你会计算吗？§2.1AminoAcid什么是氨基酸？（Standardaminoacids）氨基酸的结构和性质如何？氨基酸如何“组装”成多肽和蛋白质？多肽和蛋白质的结构和性质如何？同氨基酸的结构和性质有何联系？2.1.1氨基酸的种类和结构氨基酸是蛋白质的基本组成单位。从细菌到人类，所有蛋白质都由20种标准氨基酸（20standardaminoacids)组成（有密码子）。19种氨基酸具有一级氨基（-NH3+）和羧基（-COOH）结合到α碳原子（Cα），同时结合到（Cα）上的是H原子和各种侧链（R）；Pro具有二级氨基（

3、α-亚氨基酸）2.1.1.1氨基酸的结构通式不带电形式H2N—Cα—HCOOHR+H3N—Cα—HCOO-R两性离子形式Cα如是不对称C（Gly?），则：具有两种立体异构体[D-型和L-型]2.具有旋光性[左旋（-）或右旋（+）]存在一个手性碳原子（exceptglycine）2.1.1.2氨基酸的分类（氨基酸的英文缩写）※根据R的化学结构1.NonpolarAminoAcids(hydrophobic)Ala、Val、Leu、Ile、Met、ProPheTrpNonpolarAminoAcids2.Polar,UnchargedAminoAcids3.AcidicAminoAc

4、ids4.BasicAminoAcids2.1.2“非标准”氨基酸至今在生物体中发现200多种氨基酸，大多数为L－构型，少数为D－型氨基酸。关于硒代半胱氨酸（Selenocysteine）：标准氨基酸（UGA）2.1.3氨基酸的重要理化性质（1）一般物理性质无色晶体，熔点极高（200℃以上），不同味道；水中溶解度差别较大（极性和非极性），不溶于有机溶剂。（2）两性解离和等电点氨基酸在水溶液中或在晶体状态时都以离子形式存在，在同一个氨基酸分子上带有能放出质子的—NH3+正离子和能接受质子的—COO-负离子，为两性电解质。（pH＜pI）（pH=pI）（pH＞pI）氨基酸等电点的确定：1

5、）酸碱滴定（滴定曲线）2）根据pK值（该基团在此pH一半解离）计算：等电点等于两性离子两侧pK值的算术平均数。pI=————pK1+pK22or（pI=————）pK1+pKR2or（pI=————）pK2+pKR2（3）化学性质1）与茚三酮的反应：Pro产生黄色物质，其它为蓝紫色。在570nm（蓝紫色）或440nm（黄色）定量测定（几μg）。见书P282）与甲醛的反应：氨基酸的甲醛滴定法R—CH—COO-NH3+R—CH—COO-NH2+H+OH-中和滴定HCHOR—CH—COO-NHCH2OHHCHOR—CH—COO-N(CH2OH)23）与2,4-二硝基氟苯(DNFB)的反应

6、NO2FO2N+HN—CH—COOHRNO2O2NHN—CH—COOHR+HF弱碱性DNP-氨基酸英国Sanger用来鉴定多肽或NH2末端氨基酸H2N—CH—COOH+RNCH3CH3O=S=OCl5-二甲氨基萘磺酰氯（DNS-Cl）pH9.740℃NCH3CH3O=S=OHN—CH—COOHRDNS-氨基酸取代DNFB测定蛋白质N端氨基酸，灵敏度高4）与异硫氰酸苯酯（PTC）的反应—N=C=S+N—CH—COOHHHRPTC—N—C—N—CH—COOHHHRSPTC-氨基酸—N—CHRSNCCOPTH-氨基酸pH8.3无水HF重复测定多肽链N端氨基酸排列顺序，设计出“多肽顺序自动

7、分析仪”(Edman降解法，60－70aa)5）与荧光胺反应：根据荧光强度测定氨基酸含量（ng级）。激发波长λx=390nm，发射波长λm=475nm。6）与5,5′-双硫基-双（2-硝基苯甲酸）反应：H2N—CHCH2SSHNO2HOOCSNO2COOHCOOH+SSNO2NO2HOOCCOOHH2N—CH—COOH+CH2SHpH8.0硫代硝基苯甲酸测定Cys含量（pH8.0λ412nm的摩尔消光系数ε=13600）7）成盐反应R—CH—COOH+HClNH2R—