生化課件：蛋白質(zhì)化學(xué)

第二章蛋白質(zhì)化學(xué)

(ProteinChemistry)1、蛋白質(zhì)作為生物功能的主要載體，承擔(dān)著哪些主要生物學(xué)功能？2、蛋白質(zhì)這個(gè)重要的生物大分子的化學(xué)組成是什么？其基本組成單位在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有何特點(diǎn)？3、蛋白質(zhì)的基本組成單位----氨基酸是如何形成大分子蛋白質(zhì)的？蛋白質(zhì)生物大分子的空間結(jié)構(gòu)是如何來(lái)描述的？4、為什么要了解蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)？蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能之間有何關(guān)系？決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的因素是什么？通過(guò)本章的學(xué)習(xí)應(yīng)該明確以下問(wèn)題：（二）、氨基酸的兩性解離及等電點(diǎn)★純晶體狀態(tài)水溶后等電荷狀態(tài)總電荷“0”加酸H+H+H+總電荷“+”NH2CCOOHRHNH3+CCOO-RHNH3+CCOOHRHH+NH3+CCOO-RH水溶后等電荷狀態(tài)總電荷“0”加堿OH-OH-OH-總電荷“-”NH3+CCOO-RHNH2CCOO-RHOH-NH3+CCOO-RHH2O（二）、氨基酸的兩性解離及等電點(diǎn)★兩性化合物（Ampholytes）兩性離子（zwitterion）AminoAcidsHaveCharacteristicTitrationCurves甘氨酸的滴定曲線(xiàn)(1)當(dāng)氨基酸分子所帶的凈電荷為零時(shí)，溶液的pH即為等電點(diǎn)，

pI=(pK1+pK2)/2(2)AA在溶液中的帶電狀態(tài)與溶液pH的關(guān)系當(dāng)pH=pI時(shí)，凈電荷為0；當(dāng)pH<pI時(shí)，AA帶正電；當(dāng)pH>pI時(shí)，AA帶負(fù)電。

當(dāng)溶液pH偏離pI越遠(yuǎn)，AA所帶的凈電荷數(shù)目越多。(3)等電點(diǎn)的計(jì)算：取決于氨基酸的解離常數(shù)對(duì)于一氨基一羧基的AA:pI=(pK1+pK2)/2對(duì)于一氨基二羧基的AA:pI=(pK1+pKR)/2對(duì)于二氨基一羧基的AA:pI=(pKR

+pK2)/2(三）、氨基酸的重要化學(xué)反應(yīng)

1、α－氨基的反應(yīng)

（A）與亞硝酸的反應(yīng)Pro是一個(gè)亞氨基酸，沒(méi)有此反應(yīng)可用于氨基酸定量和蛋白質(zhì)水解程度的測(cè)定（B）與醛類(lèi)反應(yīng)

AA是一個(gè)兩性電解質(zhì)，但不能用酸、堿直接來(lái)滴定，因?yàn)榈入婞c(diǎn)pH或過(guò)高（12－13）或過(guò)低（1－2）沒(méi)有適當(dāng)?shù)闹甘緞┛梢员贿x用。醛類(lèi)化合物與－NH2結(jié)合后降低了氨基的堿性生成了弱堿（西佛堿-Schiff‘sbase），是滴定終點(diǎn)移到了9附近。＋＋＋美拉德反應(yīng)（C）與?；噭┓磻?yīng)：

如：與丹磺酰氯、芐氧（苯甲氧）甲酰氯反應(yīng)

該反應(yīng)在多肽、蛋白質(zhì)的人工合成中被用作氨基的保護(hù)試劑（D）烴基化反應(yīng)：

如：2，4－二硝基氟苯（DNFB）

2，4－二硝基氟苯（DNFB）該反應(yīng)用于鑒定多肽和蛋白質(zhì)的氨基末端。

DNP-氨基酸（黃色）2.α-羧基的反應(yīng)成鹽成酯3.氨基和羧基共同參與的反應(yīng)（A）成肽反應(yīng)請(qǐng)寫(xiě)出甘氨酸與丙氨酸生成的二肽（B）與茚三酮的反應(yīng)水合茚三酮注意：與Pro反應(yīng)產(chǎn)物是亮黃色，Asn棕色氨基酸與茚三酮水合物共熱，可生成紫色化合物，其最大吸收峰在570nm處。由于此吸收峰值與氨基酸的含量存在正比關(guān)系，因此可作為氨基酸定量分析方法。層析技術(shù)三個(gè)條件：⑴.水不溶性惰性支持物（載體）⑵.固定相（附在支持物上的水、離子、活性基團(tuán)）⑶.流動(dòng)相（溶劑系統(tǒng)）根據(jù)作用原理不同，具體技術(shù)有：吸附層析離子交換層析分配層析（紙層析）分子過(guò)濾層析等

4、氨基酸的分離和分析鑒定

（目前分離分析常用方法——層析法）離子交換樹(shù)脂

載體+

可解離的活性功能基團(tuán)離子交換劑載體：不溶性高分子惰性支持物（如樹(shù)脂、纖 維素、葡聚糖凝膠）活性功能基團(tuán)：

酸性解離基團(tuán)（COOH）——陽(yáng)離子交換劑堿性解離基團(tuán)（OH）——陰離子交換劑Cation-exchangecolumn離子交換樹(shù)脂分離氨基酸主要基于：

⑴.氨基酸的帶電情況（與樹(shù)脂電離基團(tuán)之間的靜電作用）

⑵.氨基酸的R基團(tuán)非極性大?。ㄅc樹(shù)脂非極性苯環(huán)的疏水作用）紅色代表帶正點(diǎn)荷最多的陽(yáng)離子氨基酸，與離子交換樹(shù)脂結(jié)合最緊密，洗脫時(shí)最晚流出分離氨基酸常用的是帶有耐酸性非常強(qiáng)的磺酸根SO3－Na＋（以鹽的形式出現(xiàn)）的強(qiáng)陽(yáng)離