參與評(píng)論

評(píng)論

登錄后參與評(píng)論

全部評(píng)論(1條)

• 

  惟惜戀鬼飄飄 2017-09-05 03:15:02

  氨基酸結(jié)構(gòu)與分類 （一）基本氨基酸 組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸稱為基本氨基酸。它們中除脯氨酸外都是α-氨基酸，即在α-碳原子上有一個(gè)氨基?；景被岫挤贤ㄊ剑加袉巫帜负腿帜缚s寫符號(hào)。 按照氨基酸的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，可分為三類：脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和雜環(huán)氨基酸。 1.脂肪族氨基酸 共15種。 側(cè)鏈只是烴鏈：Gly， Ala， Val， Leu， Ile后三種帶有支鏈，人體不能合成，是必需氨基酸。 側(cè)鏈含有羥基：Ser， Thr許多蛋白酶的活性ZX含有絲氨酸，它還在蛋白質(zhì)與糖類及磷酸的結(jié)合中起重要作用。 側(cè)鏈含硫原子：Cys， Met兩個(gè)半胱氨酸可通過形成二硫鍵結(jié)合成一個(gè)胱氨酸。二硫鍵對維持蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)有重要意義。半胱氨酸也經(jīng)常出現(xiàn)在蛋白質(zhì)的活性ZX里。甲硫氨酸的硫原子有時(shí)參與形成配位鍵。甲硫氨酸可作為通用甲基供體，參與多種分子的甲基化反應(yīng)。 側(cè)鏈含有羧基：Asp（D）， Glu（E） 側(cè)鏈含酰胺基：Asn（N）， Gln（Q） 側(cè)鏈顯堿性：Arg（R）， Lys（K） 2.芳香族氨基酸 包括苯丙氨酸（Phe，F(xiàn)）和酪氨酸(Tyr，Y)兩種。 酪氨酸是合成甲狀腺素的原料。 3.雜環(huán)氨基酸 包括色氨酸(Trp，W)、組氨酸(His)和脯氨酸(Pro)三種。其中的色氨酸與芳香族氨基酸都含苯環(huán)，都有紫外吸收(280nm)。所以可通過測量蛋白質(zhì)的紫外吸收來測定蛋白質(zhì)的含量。組氨酸也是堿性氨基酸，但堿性較弱，在生理?xiàng)l件下是否帶電與周圍內(nèi)環(huán)境有關(guān)。它在活性ZX常起傳遞電荷的作用。組氨酸能與鐵等金屬離子配位。脯氨酸是唯yi的仲氨基酸，是α-螺旋的破壞者。 B是指Asx，即Asp或Asn；Z是指Glx，即Glu或Gln。 基本氨基酸也可按側(cè)鏈極性分類： 非極性氨基酸：Ala， Val， Leu， Ile， Met， Phe， Trp， Pro共八種 極性不帶電荷：Gly， Ser， Thr， Cys， Asn， Gln， Tyr共七種 帶正電荷：Arg， Lys， His 帶負(fù)電荷：Asp， Glu （二）不常見的蛋白質(zhì)氨基酸 某些蛋白質(zhì)中含有一些不常見的氨基酸，它們是基本氨基酸在蛋白質(zhì)合成以后經(jīng)羥化、羧化、甲基化等修飾衍生而來的。也叫稀有氨基酸或特殊氨基酸。如4-羥脯氨酸、5-羥賴氨酸、鎖鏈素等。其中羥脯氨酸和羥賴氨酸在膠原和彈性蛋白中含量較多。在甲狀腺素中還有3，5-二碘酪氨酸。 （三）非蛋白質(zhì)氨基酸 自然界中還有150多種不參與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。它們大多是基本氨基酸的衍生物，也有一些是D-氨基酸或β、γ、δ-氨基酸。這些氨基酸中有些是重要的代謝物前體或中間產(chǎn)物，如瓜氨酸和鳥氨酸是合成精氨酸的中間產(chǎn)物，β-丙氨酸是遍多酸（泛酸，輔酶A前體）的前體，γ-氨基丁酸是傳遞神經(jīng)沖動(dòng)的化學(xué)介質(zhì)。 二、氨基酸的性質(zhì) （一）物理性質(zhì) α-氨基酸都是白色晶體，每種氨基酸都有特殊的結(jié)晶形狀，可以用來鑒別各種氨基酸。除胱氨酸和酪氨酸外，都能溶于水中。脯氨酸和羥脯氨酸還能溶于乙醇或中。 除甘氨酸外，α-氨基酸都有旋光性，α-碳原子具有手性。蘇氨酸和異亮氨酸有兩個(gè)手性碳原子。從蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸都是L-型。但在生物體內(nèi)特別是細(xì)菌中，D-氨基酸也存在，如細(xì)菌的細(xì)胞壁和某些KJ素中都含有D-氨基酸。 三個(gè)帶苯環(huán)的氨基酸有紫外吸收，F(xiàn):257nm，ε=200; Y:275nm，ε=1400; W:280nm，ε=5600。通常蛋白質(zhì)的紫外吸收主要是后兩個(gè)氨基酸決定的，一般在280nm。 氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，在水溶液中以偶極離子的形式存在。所以氨基酸晶體是離子晶體，熔點(diǎn)在200℃以上。氨基酸是兩性電解質(zhì)，各個(gè)解離基的表觀解離常數(shù)按其酸性強(qiáng)度遞降的順序，分別以K1'、K2'來表示。當(dāng)氨基酸分子所帶的凈電荷為零時(shí)的pH稱為氨基酸的等電點(diǎn)(pI)。等電點(diǎn)的值是它在等電點(diǎn)前后的兩個(gè)pK'值的算術(shù)平均值。 氨基酸完全質(zhì)子化時(shí)可看作多元弱酸，各解離基團(tuán)的表觀解離常數(shù)按酸性減弱的順序，以pK1' 、pK2' 、pK3'表示。氨基酸可作為緩沖溶液，在pK'處的緩沖能力Z強(qiáng)，pI處的緩沖能力Z弱。 氨基酸的滴定曲線如圖。 （二）化學(xué)性質(zhì) 1.氨基的反應(yīng) （1）?；? 氨基可與酰化試劑，如酰氯或酸酐在堿性溶液中反應(yīng)，生成酰胺。該反應(yīng)在多肽合成中可用于保護(hù)氨基。 （2）與亞硝酸作用 氨基酸在室溫下與亞硝酸反應(yīng)，脫氨，生成羥基羧酸和氮?dú)?。因?yàn)椴范加羞@個(gè)反應(yīng)，所以賴氨酸的側(cè)鏈氨基也能反應(yīng)，但速度較慢。常用于蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾、水解程度測定及氨基酸的定量。 （3）與醛反應(yīng) 氨基酸的α-氨基能與醛類物質(zhì)反應(yīng)，生成西佛堿-C=N-。西佛堿是氨基酸作為底物的某些酶促反應(yīng)的中間物。賴氨酸的側(cè)鏈氨基也能反應(yīng)。氨基還可以與甲醛反應(yīng)，生成羥甲基化合物。由于氨基酸在溶液中以偶極離子形式存在，所以不能用酸堿滴定測定含量。與甲醛反應(yīng)后，氨基酸不再是偶極離子，其滴定終點(diǎn)可用一般的酸堿指示劑指示，因而可以滴定，這叫甲醛滴定法，可用于測定氨基酸。 （4）與異硫氰酸苯酯(PITC)反應(yīng) α-氨基與PITC在弱堿性條件下形成相應(yīng)的苯氨基硫甲酰衍生物（PTC-AA），后者在硝基甲烷中與酸作用發(fā)生環(huán)化，生成相應(yīng)的苯乙內(nèi)酰硫脲衍生物（PTH-AA）。這些衍生物是無色的，可用層析法加以分離鑒定。這個(gè)反應(yīng)首先為Edman用來鑒定蛋白質(zhì)的N-末端氨基酸，在蛋白質(zhì)的氨基酸順序分析方面占有重要地位。 （5）磺?；? 氨基酸與5-(二甲胺基)萘-1-磺酰氯(DNS-Cl)反應(yīng)，生成DNS-氨基酸。產(chǎn)物在酸性條件下(6NHCl)100℃也不破壞，因此可用于氨基酸末端分析。DNS-氨基酸有強(qiáng)熒光，激發(fā)波長在360nm左右，比較靈敏，可用于微量分析。 （6）與DNFB反應(yīng) 氨基酸與2，4-二硝基氟苯(DNFB)在弱堿性溶液中作用生成二硝基苯基氨基酸（DNP氨基酸）。這一反應(yīng)是定量轉(zhuǎn)變的，產(chǎn)物黃色，可經(jīng)受酸性100℃高溫。該反應(yīng)曾被英國的Sanger用來測定胰島素的氨基酸順序，也叫桑格爾試劑，現(xiàn)在應(yīng)用于蛋白質(zhì)N-末端測定。 （7）轉(zhuǎn)氨反應(yīng) 在轉(zhuǎn)氨酶的催化下，氨基酸可脫去氨基，變成相應(yīng)的酮酸。 2.羧基的反應(yīng) 羧基可與堿作用生成鹽，其中重金屬鹽不溶于水。羧基可與醇生成酯，此反應(yīng)常用于多肽合成中的羧基保護(hù)。某些酯有活化作用，可增加羧基活性，如對硝基苯酯。將氨基保護(hù)以后，可與二氯亞砜或五氯化磷作用生成酰氯，在多肽合成中用于活化羧基。在脫羧酶的催化下，可脫去羧基，形成伯胺。 3茚三酮反應(yīng) 氨基酸與茚三酮在微酸性溶液中加熱，Z后生成藍(lán)色物質(zhì)。而脯氨酸生成黃色化合物。根據(jù)這個(gè)反應(yīng)可通過二氧化碳測定氨基酸含量。 4.側(cè)鏈的反應(yīng) 絲氨酸、蘇氨酸含羥基，能形成酯或苷。 半胱氨酸側(cè)鏈巰基反應(yīng)性高： （1）二硫鍵(disulfide bond) 半胱氨酸在堿性溶液中容易被氧化形成二硫鍵，生成胱氨酸。胱氨酸中的二硫鍵在形成蛋白質(zhì)的構(gòu)象上起很大的作用。氧化劑和還原劑都可以打開二硫鍵。在研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，氧化劑過甲酸可以定量地拆開二硫鍵，生成相應(yīng)的磺酸。還原劑如巰基乙醇、巰基乙酸也能拆開二硫鍵，生成相應(yīng)的巰基化合物。由于半胱氨酸中的巰基很不穩(wěn)定，極易氧化，因此利用還原劑拆開二硫鍵時(shí)，往往進(jìn)一步用碘乙酰胺、氯化芐、N-乙基丁烯二亞酰胺和對氯汞苯甲酸等試劑與巰基作用，把它保護(hù)起來，防止它重新氧化。 （2）烷化 半胱氨酸可與烷基試劑，如碘乙酸、碘乙酰胺等發(fā)生烷化反應(yīng)。 半胱氨酸與丫丙啶反應(yīng)，生成帶正電的側(cè)鏈，稱為S-氨乙基半胱氨酸（AECys）。 （3）與重金屬反應(yīng) 極微量的某些重金屬離子，如Ag+、Hg2+，就能與巰基反應(yīng)，生成硫醇鹽，導(dǎo)致含巰基的酶失活。 5. 以下反應(yīng)常用于氨基酸的檢驗(yàn)： l酪氨酸、組氨酸能與重氮化合物反應(yīng)(Pauly反應(yīng))，可用于定性、定量測定。組氨酸生成棕紅色的化合物，酪氨酸為桔黃色。 l精氨酸在氫氧化鈉中與1-萘酚和次溴酸鈉反應(yīng)，生成深紅色，稱為坂口反應(yīng)。用于胍基的鑒定。 l酪氨酸與硝酸、亞硝酸、和亞反應(yīng)，生成白色沉淀，加熱后變紅，稱為米倫反應(yīng)，是鑒定酚基的特性反應(yīng)。 l色氨酸中加入乙醛酸后再緩慢加入濃硫酸，在界面會(huì)出現(xiàn)紫色環(huán)，用于鑒定吲哚基。 在蛋白質(zhì)中，有些側(cè)鏈基團(tuán)被包裹在蛋白質(zhì)內(nèi)部，因而反應(yīng)很慢甚至不反應(yīng)。 三、色譜與氨基酸的分析分離 1.色譜（chromatography）的發(fā)展史 Z早的層析實(shí)驗(yàn)是俄國植物學(xué)家Цвет在1903年用碳酸鈣分離葉綠素，屬于吸附層析。40年代出現(xiàn)了分配層析，50年代出現(xiàn)了氣相色譜，60年代出現(xiàn)HPLC，80年代出現(xiàn)了超臨界層析，90年代出現(xiàn)的超微量HPLC可分離ng級(jí)的樣品。 2.色譜的分類： 按流動(dòng)相可分為氣相、液相、超臨界色譜等； 按介質(zhì)可分為紙層析、薄層層析、柱層析等； 按分離機(jī)制可分為吸附層析、分配層析、分子篩層析等 3.色譜的應(yīng)用 可用于分離、制備、純度鑒定等。 定性可通過保留值、內(nèi)標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)曲線等方法，定量一般用標(biāo)準(zhǔn)曲線法。 氨基酸的分析分離是測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。在分配層析和離子交換層析法開始應(yīng)用于氨基酸成分分析之后，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究才取得了顯著的成就?，F(xiàn)在這些方法已自動(dòng)化。 氨基酸從強(qiáng)酸型離子交換柱的洗脫順序如下： Asp，Thr，Ser，Glu，Pro，Gly，Ala，Cys，Val，Met，Ile，Leu，Tyr，Phe，Lys，His，(NH3)，Arg

  贊(10)

  回復(fù)(0)

  評(píng)論

  評(píng)論

  登錄后參與評(píng)論