生化课件：蛋白质化学

第二章蛋白质化学

(ProteinChemistry)1、蛋白质作为生物功能的主要载体，承担着哪些主要生物学功能？2、蛋白质这个重要的生物大分子的化学组成是什么？其基本组成单位在结构和性质上有何特点？3、蛋白质的基本组成单位----氨基酸是如何形成大分子蛋白质的？蛋白质生物大分子的空间结构是如何来描述的？4、为什么要了解蛋白质的空间结构？蛋白质的结构与功能之间有何关系？决定蛋白质结构的因素是什么？通过本章的学习应该明确以下问题：（二）、氨基酸的两性解离及等电点★纯晶体状态水溶后等电荷状态总电荷“0”加酸H+H+H+总电荷“+”NH2CCOOHRHNH3+CCOO-RHNH3+CCOOHRHH+NH3+CCOO-RH水溶后等电荷状态总电荷“0”加碱OH-OH-OH-总电荷“-”NH3+CCOO-RHNH2CCOO-RHOH-NH3+CCOO-RHH2O（二）、氨基酸的两性解离及等电点★两性化合物（Ampholytes）两性离子（zwitterion）AminoAcidsHaveCharacteristicTitrationCurves甘氨酸的滴定曲线(1)当氨基酸分子所带的净电荷为零时，溶液的pH即为等电点，

pI=(pK1+pK2)/2(2)AA在溶液中的带电状态与溶液pH的关系当pH=pI时，净电荷为0；当pH<pI时，AA带正电；当pH>pI时，AA带负电。

当溶液pH偏离pI越远，AA所带的净电荷数目越多。(3)等电点的计算：取决于氨基酸的解离常数对于一氨基一羧基的AA:pI=(pK1+pK2)/2对于一氨基二羧基的AA:pI=(pK1+pKR)/2对于二氨基一羧基的AA:pI=(pKR

+pK2)/2(三）、氨基酸的重要化学反应

1、α－氨基的反应

（A）与亚硝酸的反应Pro是一个亚氨基酸，没有此反应可用于氨基酸定量和蛋白质水解程度的测定（B）与醛类反应

AA是一个两性电解质，但不能用酸、碱直接来滴定，因为等电点pH或过高（12－13）或过低（1－2）没有适当的指示剂可以被选用。醛类化合物与－NH2结合后降低了氨基的碱性生成了弱碱（西佛碱-Schiff‘sbase），是滴定终点移到了9附近。＋＋＋美拉德反应（C）与酰化试剂反应：

如：与丹磺酰氯、苄氧（苯甲氧）甲酰氯反应

该反应在多肽、蛋白质的人工合成中被用作氨基的保护试剂（D）烃基化反应：

如：2，4－二硝基氟苯（DNFB）

2，4－二硝基氟苯（DNFB）该反应用于鉴定多肽和蛋白质的氨基末端。

DNP-氨基酸（黄色）2.α-羧基的反应成盐成酯3.氨基和羧基共同参与的反应（A）成肽反应请写出甘氨酸与丙氨酸生成的二肽（B）与茚三酮的反应水合茚三酮注意：与Pro反应产物是亮黄色，Asn棕色氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。层析技术三个条件：⑴.水不溶性惰性支持物（载体）⑵.固定相（附在支持物上的水、离子、活性基团）⑶.流动相（溶剂系统）根据作用原理不同，具体技术有：吸附层析离子交换层析分配层析（纸层析）分子过滤层析等

4、氨基酸的分离和分析鉴定

（目前分离分析常用方法——层析法）离子交换树脂

载体+

可解离的活性功能基团离子交换剂载体：不溶性高分子惰性支持物（如树脂、纤 维素、葡聚糖凝胶）活性功能基团：

酸性解离基团（COOH）——阳离子交换剂碱性解离基团（OH）——阴离子交换剂Cation-exchangecolumn离子交换树脂分离氨基酸主要基于：

⑴.氨基酸的带电情况（与树脂电离基团之间的静电作用）

⑵.氨基酸的R基团非极性大小（与树脂非极性苯环的疏水作用）红色代表带正点荷最多的阳离子氨基酸，与离子交换树脂结合最紧密，洗脱时最晚流出分离氨基酸常用的是带有耐酸性非常强的磺酸根SO3－Na＋（以盐的形式出现）的强阳离