《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）第三章 蛋白质（蛋白质的组成）第三节 氨基酸-蛋白质的构件分子 1/2

第二节氨基酸-蛋白质的构件分子 一、氨基酸的分类 二、 氨基酸的酸碱化学 三、氨基酸的重要化学反应 四、氨基酸的光学活性和光谱性质

一、氨基酸的分类 二、氨基酸的酸碱化学 三、氨基酸的重要化学反应 四、氨基酸的光学活性和光谱性质 第二节 氨基酸-蛋白质的构件分子

二、氨基酸的酸碱化学 (一)氨基酸的兼性离子形式 中性pH下，氨基酸主要以偶极离子 (dipolarion)或兼性离子(zwitterion) 形式存在。 (二)氨基酸的两性解离

二、氨基酸的酸碱化学 （一）氨基酸的兼性离子形式 中性pH下，氨基酸主要以偶极离子 （dipolarion）或兼性离子(zwitterion) 形式存在。 （二）氨基酸的两性解离

氨基酸的解离状态是H的一个函数 氨基酸具有特征滴定曲线： 存在多个拐点

氨基酸的解离状态是pH的一个函数 氨基酸具有特征滴定曲线: 存在多个拐点

从滴定曲线理解： (1)pKal 解离常数K代表氨基酸羧基解离情况。 pKal等于羧基解离一半时的pH值。 解离常数K2代表氨基酸氨基解离情况。 pK2等于氨基解离一半时的pH值

从滴定曲线理解： （1） pKa1 解离常数Ka1代表氨基酸羧基解离情况。 pKa1等于羧基解离一半时的pH值。 解离常数Ka2代表氨基酸氨基解离情况。 pKa2等于氨基解离一半时的pH值

(2)氨基酸等电点 氨基酸所带正电荷数与负电荷数相等时（净电 荷为零时)的溶液H值，称为等电点 (isoelectric point,pD) pI=1/2 (pKal+pK) 酸性AA:pl=1/2(pK十pK2） 碱性AA:pl=1/2(pK2十pKa3)

（2） 氨基酸等电点 氨基酸所带正电荷数与负电荷数相等时（净电 荷 为 零 时 ） 的 溶 液 pH 值 ， 称 为 等 电 点 （isoelectric point, pI）。 pI＝1/2 （pKa1＋pKa2） 酸性AA：pI＝1/2 （pKa1＋ pKa2 ） 碱性AA：pI＝1/2 （pKa2＋ pKa3）

Titration of an amino acid.Shown here is the titration curve of 0.1 M glycine at 25C.The ionic species pre- dominating at key points in the titration are shown above the graph.The shaded boxes,centered at about pKi 2.34 and pK2 =9.60,indicate the regions of greatest buffering power. NHs H NH2 CH2 CH2 CH2 COOH C00- C00 13 Glycine pK2=9.60 pH pI=5.97 pK1=2.34 0 0.5 1 1.5 2 OH-(equivalents)

COOH C00 C00 C00 H N-CH H N-CH HN-CH H N-CH CH2 CH2 CH2 N -N CH CH CH CH N H H H 10 Histidine pK2= 9.17 组氨酸的滴定曲线 8 pKR= 6.0 pH 6 4 pK1= 2 1.82 0 1.0 2.0 3.0 OH(equivalents) (b)

组氨酸的滴定曲线

COOH C00- C00 C00- +0H- +0H- CHNH,+ +0H- CHNH;* CHNH,* +H+ +H+ +H CHNH2 CH2 pK1=2.09 -pK2=3.86 -pK3=9.82 (a-C00H) CH2 (BCOOH) CH2 (a-NH3+) CH2 COOH COOH C00- C00- Asp* Asp± Asp- Asp pH11.0 pl 2.09+3.86 =2.98 2

氨基酸· pK(-COOH) pK2(-NH3) PKR(R基) pI 甘氨酸 2.34 9.60 5.97 丙氨酸 2.34 9.69 6.02 缬氨酸 2.32 9.62 5.97 亮氨酸 2.36 9.60 5,98 异亮氨酸 2.36 9.68 6.02 丝氨酸 2:21 9.15 5.68 苏氨酸 2.63 10.43 6.53 天冬氨酸 2.09 9.82 3.86(COOH) 2.97 天冬酰胺 2.02 8.8 5.41 谷氨酸 2.19 9.67 4.25(YCOOH) 3.22 谷氨酰胺 2.17 9.13 5.65 精氨酸 2.17 9.04 12.48(胍基) 10.76 赖氨酸. 2.18 8.95 10.53(eNH) 9.74 组氨酸 1.82 9.17 6.00(咪唑基) 7.59 半胱氨酸 1.71 8.33 10.78(SH) 5.02 甲硫氨酸 2.28 9.21 5.75 苯丙氨酸 1.83 9.13 5.48 酪氨酸 2.20 9.11 10.07(OH) 5.66 色氨酸 2.38 9.39 5.89 脯氨酸 1.99 10.60 6.30 *除半胱氨酸是30℃测定数值外，其他氨基酸都是25C测定数值

(3)氨基酸的带电状况与溶液pH有关 ppI时，AA带负电，电场中向正极移动 pH<pI时，带正电， 向负移动 pH=plI时，不带电， 不移动

(3 ) 氨基酸的带电状况与溶液pH有关 pHpI时，AA带负电，电场中向正极移动 pHpI时，带正电， 向负移动 pH=pI时，不带电， 不移动