①解:见图 ②Glu和Gu各50%时pH为967 ③pH<322时Gu总带正电荷 ④Glu*和Glu缓冲范围pH425左右 P92表3-7,氨基酸的表观解离常数和等电点 ①从表中(P2)可以看出,氨基酸的a羧基Ka在1.8-26间,比典型羧基的pa(如乙酸pKa为 476)要小很多,说明氨基酸羧基的酸性此普通羧基强100倍以上。主要原因是氨基酸中α-氨基对α-羧基 解离的影响(场效应)。 图 ②表中只有Hs的咪唑基侧链在生理条件下不带电荷。 在生理条件下,只有His有缓冲能力 血红蛋白中Hs含量高,在血液中具很强的缓冲能力 六、氨基酸的化学性质 aNH2参加的反应 1、酰化反应 ①酰化试剂:苄氧酰氯、叔丁氧甲酰氯、苯二甲酸酐、对-甲苯磺酰氯。这些酰化剂在多肽和蛋白质 的人工合成中被用作氨基保护剂 ②丹磺酰氯(DNS-cl, 甲基氨基萘-1-磺酰氯) DNS-cl可用于多肽链一NH2末端氨基酸的标记和微量氨基酸的定量测定。 图 n Gly-Ala-Ser--LeurPhe C DNS-Gly-Ala--Ser-LeurPhe C 水解DNS-Gl、Ala、Ser、Leu、Phe DNS-氨基酸在紫外光激发后发黄色荧光。 ③蛋白质的合成 图 ④(生物体内)在酶和ATP存在条件下,羧酸也可与氨基酸的氨基作用,形成酰基化产物。 苯甲酸与Giy的氨基的酰基化反应是生物体内解毒作用的一个典型的例子 将经过匀浆的动物肝脏组织与、苯甲酸和ATP混合保温,从混合液中可分离出N-苯甲酸·G。 图 苯甲酸是食品防腐剂,在生物体内转变成N苯甲酰G后,可经尿排出 2、烷基化反应 a-氨基中的氮是一个亲核中心,能发生亲核取代反应。 ①肌氨酸是存在于生物组织中重要的组分,它是Gy甲基化的产物
１１ ①解：见图 ②Glu-和Glu=各 50%时 pH 为9.67 ③pH<3.22 时 Glu 总带正电荷 ④Glu±和 Glu-缓冲范围 pH4.25 左右 P92 表 3-7，氨基酸的表观解离常数和等电点 ①从表中（P92）可以看出，氨基酸的α-羧基 pKa 在 1.8-2.6 间，比典型羧基的 pKa（如乙酸 pKa 为 4.76）要小很多，说明氨基酸羧基的酸性此普通羧基强100 倍以上。主要原因是氨基酸中α-氨基对α-羧基 解离的影响（场效应）。 图 ②表中只有 His 的咪唑基侧链在生理条件下不带电荷。 在生理条件下，只有 His 有缓冲能力。 血红蛋白中 His 含量高，在血液中具很强的缓冲能力。 六、 氨基酸的化学性质 （一） α-NH2参加的反应 1、 酰化反应 ①酰化试剂：苄氧酰氯、叔丁氧甲酰氯、苯二甲酸酐、对-甲苯磺酰氯。这些酰化剂在多肽和蛋白质 的人工合成中被用作氨基保护剂。 ②丹磺酰氯（DNS-cl，5—二甲基氨基萘-1-磺酰氯） DNS—cl可用于多肽链—NH2末端氨基酸的标记和微量氨基酸的定量测定。 图 N Gly—Ala—Ser—Leu—Phe C →→→→ DNS—Gly—Ala—Ser—Leu—Phe C 水解 DNS—Gly、 Ala、 Ser、 Leu、 Phe DNS-氨基酸在紫外光激发后发黄色荧光。 ③蛋白质的合成 图 ④（生物体内）在酶和 ATP 存在条件下，羧酸也可与氨基酸的氨基作用，形成酰基化产物。 苯甲酸与 Gly 的氨基的酰基化反应是生物体内解毒作用的一个典型的例子。 将经过匀浆的动物肝脏组织与 Gly、苯甲酸和 ATP 混合保温，从混合液中可分离出 N-苯甲酸一 Gly。 图 苯甲酸是食品防腐剂，在生物体内转变成N-苯甲酰-Gly 后，可经尿排出。 2、 烷基化反应 α-氨基中的氮是一个亲核中心，能发生亲核取代反应。 ①肌氨酸是存在于生物组织中重要的组分，它是Gly 甲基化的产物： 图
②强亲电的有机物能与αNH2发生烷基化反应。 第一次大战中使用的芥子气,它的主要作用是使氨基酸的α-氨基烷基化,从而破坏蛋白质的正常功能。 图 ③ Sanger反应(24一硝基氟苯,DNFP) 图 二硝基苯基氨基酸(DNP氨基酸),黄色,层柝法鉴定,被 Sanger用来测定多肽的N末端氨基酸。 ④ Edman反应(苯异硫氰酸酯,PITC) 图 苯氨基硫甲酰衍生物(PIC氨基酸) 苯乙内酰硫豚衍生物(PITH-氨基酸) PIH-氨基酸,无色,可以用层析法分离鉴定。被 Edman用来鉴定多肽的NH2末端氨基酸 ⑤生成西佛碱的反应(Schf) 氨基酸的α氨基与醛类反应,生成西佛碱。 西佛碱是某些酶促反应的中间产物(如转氨基反应的中间产物)。 ⑥含硫氨基酸的烷基化反应 硫原子也是亲核中心,可发生亲核取代反应 生物体内,最重要的甲基化剂是S-腺苷甲硫氨酸(SAM),是由Me与AIP作用得到的S-烷基化产物。 图 在酶催化下,SAM可以使多种生物分子的氨基甲基化,如磷脂酰胆碱的生物合成。 图 S-腺嘌呤核苷-髙半胱氨酸(比Cys多一个CHz) (二)α羧基参加的反应 ①成盐、成酯 分别与碱、醇作用 ②成酰氯的反应(使羧基活化) 氨基被保护后,羧基可与二氯亚砜或五氯化磷反应,生成酰氯。 此反应使氨基酸的羧基活化,易与另一个氨基酸的氨基结合,在多肽的人工合成中常用
１２ ②强亲电的有机物能与α-NH2发生烷基化反应。 第一次大战中使用的芥子气，它的主要作用是使氨基酸的α-氨基烷基化，从而破坏蛋白质的正常功能。 图 ③Sanger 反应（2.4 一二硝基氟苯，DNFP） 图 二硝基苯基氨基酸（DNP-氨基酸），黄色，层析法鉴定，被 Sanger 用来测定多肽的 NH2末端氨基酸。 ④Edman 反应（苯异硫氰酸酯，PITC） 图 苯氨基硫甲酰衍生物（PTC-氨基酸） → 苯乙内酰硫脲衍生物（PTH-氨基酸） PTH-氨基酸，无色，可以用层析法分离鉴定。被 Edman 用来鉴定多肽的NH2末端氨基酸 ⑤生成西佛碱的反应（Schiff） 氨基酸的α氨基与醛类反应，生成西佛碱。 图 西佛碱是某些酶促反应的中间产物（如转氨基反应的中间产物）。 ⑥含硫氨基酸的烷基化反应 硫原子也是亲核中心，可发生亲核取代反应。 生物体内，最重要的甲基化剂是 S-腺苷甲硫氨酸（SAM），是由 Met 与 ATP 作用得到的 S-烷基化产物。 图 在酶催化下，SAM 可以使多种生物分子的氨基甲基化，如磷脂酰胆碱的生物合成。 图 S-腺嘌呤核苷-高半胱氨酸（比Cys 多一个 CH2） （二） α-羧基参加的反应 ①成盐、成酯 分别与碱、醇作用 ②成酰氯的反应（使羧基活化） 氨基被保护后，羧基可与二氯亚砜或五氯化磷反应，生成酰氯。 图 此反应使氨基酸的羧基活化，易与另一个氨基酸的氨基结合，在多肽的人工合成中常用
aNH2和 a-cOOH共同参加的反应 1、与茚三酮反应 茚三酮在弱酸中与α氨基酸共热,引起氨基酸的氧化脱氨,脱羧反应,最后,茚三酮与反应产物 氨和还原茚三酮反应,生成紫色物质。(max=57nm) 定性、定量。 (四)侧链R基参加的反应一用于蛋白质的化学修饰 (不作要求,只提·下,《陶慰孙》第四章) 七、氨基酸的分离和分析 1、电泳分离 电泳的基本原理 R ●q Gλ·r·n 举例:Gu、Leu、His、Iys,4种混合样,在pH60时,泳动方向及相对速度。 Glu Le His Ly pl3225987599.74 图 2、滤纸层析和薄层层析 分配原理 离子交换层析分离基酸 磺酸型阳离子交换树脂 图 树脂先用含Na的缓冲液处理成钠盐,且pH在2左右,将氨基酸混合液(pH2-3)上柱,氨基酸此时 是阳离子,与树脂上的钠离子交换,被固定在树脂上。 作用力:(1)静电吸引,(2)氨基酸侧链与树脂基质(聚苯乙烯)的疏水作用力 氨基酸分析仪
１３ （三） α-NH2和α-COOH 共同参加的反应 1、 与茚三酮反应 茚三酮在弱酸中与α-氨基酸共热，引起氨基酸的氧化脱氨，脱羧反应，最后，茚三酮与反应产物—— 氨和还原茚三酮反应，生成紫色物质。（λmax=570nm） 图 定性、定量。 （四） 侧链 R 基参加的反应——用于蛋白质的化学修饰 （不作要求，只提一下，《陶慰孙》第四章） 七、 氨基酸的分离和分析 1、 电泳分离 电泳的基本原理 举例：Glu、Leu 、His 、Lys，4 种混合样，在 pH6.0 时，泳动方向及相对速度。 Glu Leu His Lys pI 3.22 5.98 7.59 9.74 图 2、 滤纸层析和薄层层析 分配原理 3、 离子交换层析分离氨基酸 磺酸型阳离子交换树脂 图 树脂先用含 Na 的缓冲液处理成钠盐，且 pH 在 2 左右，将氨基酸混合液（pH2-3）上柱，氨基酸此时 是阳离子，与树脂上的钠离子交换，被固定在树脂上。 作用力：（1）静电吸引，（2）氨基酸侧链与树脂基质(聚苯乙烯)的疏水作用力 氨基酸分析仪 • = G r R q
第三节肽 peptide 肽和肽键的结构 肽:是由一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基脱水缩合而成的化合物。 肽键:氨基酸间脱水后形成的共价键称肽键(酰氨键),其中的氨基酸单位称氨基酸残基。 由两个氨基酸形成的肽叫二肽, 少于10个氨基酸的肽叫寡肽 多于10个氨基酸的肽叫多肽。 结构:P5肽 主要重复单位: 侧链R:由不同的氨基酸残基构成 名称:丝氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸 写法: n Ser-Glv-Try-Ala-Leu或 SGYAL,如果倒过来写,则表示不同的肽,如 LeuAla--Tyr--Gly---Ser 肽键的结构特点 (1)酰胺氮上的孤对电子与相邻羰基之间的共振作用,形成共振杂化体,稳定性髙。 (2)肽键具有部分双键性质,不能自由旋转,具有平面性。 图P1l下肽键结构 结构1中,C一N单键长0148nm 结构2中,C=N双键长0.127mm 结构3中,C-N键长0132nm,6个原子几乎处在同一平面内(酸平面)。 肽键结构介于1和2之间(结构3),是结构1和结构2之间的平均中间状态。C一N单键具有的40% 的双键性质,C=O双键具有40%的单键性质 (3)肽键亚氨基在pH-14内不解离。 (4)肽链中的肽键一般是反式构型,而Pro的肽键可能出现顺、反两种构型. 图 二、肽的重要性质 1、旋光性 一般短肽的旋光度等于其各个氨基酸的旋光度的总和。蛋白质水解得到的各种短肽,只要不发生消旋 作用,也具有旋光性。 2、肽的酸碱性质 短肽在晶体和水溶液中也是以偶极离子形式存在。 在pH0-14范围内,肽键中的亚氨基不解离,因此肽的酸碱性质主要取决于N端α-NH2和C端α 14
１４ 第三节 肽 peptide 一、 肽和肽键的结构 肽：是由一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基脱水缩合而成的化合物。 肽键：氨基酸间脱水后形成的共价键称肽键（酰氨键），其中的氨基酸单位称氨基酸残基。 由两个氨基酸形成的肽叫二肽， 少于 10 个氨基酸的肽叫寡肽， 多于 10 个氨基酸的肽叫多肽。 结构：P111 上 5 肽 主要重复单位： 侧链Ｒ：由不同的氨基酸残基构成 名称：丝氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸 写法： Ｎ Ser-Gly--Try-Ala---Leu 或ＳＧＹＡＬ，如果倒过来写，则表示不同的肽，如 Leu—Ala---Tyr---Gly---Ser。 肽键的结构特点： （1）酰胺氮上的孤对电子与相邻羰基之间的共振作用，形成共振杂化体，稳定性高。 （2）肽键具有部分双键性质，不能自由旋转，具有平面性。 图 P111 下 肽键结构 结构１中，Ｃ－Ｎ单键长0.148nm 结构２中，Ｃ＝Ｎ双键长０.127nm 结构３中，Ｃ--Ｎ键长0.132nm，６个原子几乎处在同一平面内（酰氨平面）。 肽键结构介于１和２之间（结构 3），是结构 1 和结构 2 之间的平均中间状态。Ｃ－Ｎ单键具有的40% 的双键性质，C═O 双键具有40%的单键性质。 （3）肽键亚氨基在pH0---14 内不解离。 （4）肽链中的肽键一般是反式构型，而 Pro 的肽键可能出现顺、反两种构型． 图 二、 肽的重要性质 1、 旋光性 一般短肽的旋光度等于其各个氨基酸的旋光度的总和。蛋白质水解得到的各种短肽，只要不发生消旋 作用，也具有旋光性。 2、 肽的酸碱性质 短肽在晶体和水溶液中也是以偶极离子形式存在。 在 pH0―14 范围内，肽键中的亚氨基不解离，因此肽的酸碱性质主要取决于Ｎ端α－ＮＨ２和Ｃ端 α－