第二章蛋白質化學

(ProteinChemistry)1、蛋白質作為生物功能的主要載體，承擔著哪些主要生物學功能？2、蛋白質這個重要的生物大分子的化學組成是什么？其基本組成單位在結構和性質上有何特點？3、蛋白質的基本組成單位----氨基酸是如何形成大分子蛋白質的？蛋白質生物大分子的空間結構是如何來描述的？4、為什么要了解蛋白質的空間結構？蛋白質的結構與功能之間有何關系？決定蛋白質結構的因素是什么？通過本章的學習應該明確以下問題：（二）、氨基酸的兩性解離及等電點★純晶體狀態水溶后等電荷狀態總電荷“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★兩性化合物（Ampholytes）兩性離子（zwitterion）AminoAcidsHaveCharacteristicTitrationCurves甘氨酸的滴定曲線(1)當氨基酸分子所帶的凈電荷為零時，溶液的pH即為等電點，

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

當溶液pH偏離pI越遠，AA所帶的凈電荷數目越多。(3)等電點的計算：取決于氨基酸的解離常數對于一氨基一羧基的AA:pI=(pK1+pK2)/2對于一氨基二羧基的AA:pI=(pK1+pKR)/2對于二氨基一羧基的AA:pI=(pKR

+pK2)/2(三）、氨基酸的重要化學反應

1、α－氨基的反應

（A）與亞硝酸的反應Pro是一個亞氨基酸，沒有此反應可用于氨基酸定量和蛋白質水解程度的測定（B）與醛類反應

AA是一個兩性電解質，但不能用酸、堿直接來滴定，因為等電點pH或過高（12－13）或過低（1－2）沒有適當的指示劑可以被選用。醛類化合物與－NH2結合后降低了氨基的堿性生成了弱堿（西佛堿-Schiff‘sbase），是滴定終點移到了9附近。＋＋＋美拉德反應（C）與酰化試劑反應：

如：與丹磺酰氯、芐氧（苯甲氧）甲酰氯反應

該反應在多肽、蛋白質的人工合成中被用作氨基的保護試劑（D）烴基化反應：

如：2，4－二硝基氟苯（DNFB）

2，4－二硝基氟苯（DNFB）該反應用于鑒定多肽和蛋白質的氨基末端。

DNP-氨基酸（黃色）2.α-羧基的反應成鹽成酯3.氨基和羧基共同參與的反應（A）成肽反應請寫出甘氨酸與丙氨酸生成的二肽（B）與茚三酮的反應水合茚三酮注意：與Pro反應產物是亮黃色，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系，因此可作為氨基酸定量分析方法。層析技術三個條件：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）⑶.流動相（溶劑系統）根據作用原理不同，具體技術有：吸附層析離子交換層析分配層析（紙層析）分子過濾層析等

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）離子交換樹脂

載體+

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

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

⑴.氨基酸的帶電情況（與樹脂電離基團之間的靜電作用）

⑵.氨基酸的R基團非極性大小（與樹脂非極性苯環的疏水作用）紅色代表帶正點荷最多的陽離子氨基酸，與離子交換樹脂結合最緊密，洗脫時最晚流出分離氨基酸常用的是帶有耐酸性非常強的磺酸根SO3－Na＋（以鹽的形式出現）的強陽離