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1、氨基酸的结构与功能,蛋白质和肽的组成单位通过共价键(肽键)相连蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸20种常见的蛋白质氨基酸+2种不常见的蛋白质氨基酸相同的结构通式差别在侧链基团(R基团)所有的生物体都含有20种常见的蛋白质氨基酸2种不常见的蛋白质氨基酸:含硒半胱氨酸(第21种)和吡咯赖氨酸(第22种)蛋白质的不同结构与功能与氨基酸序列有关,氨基酸,氨基酸的结构通式,不同的侧链基团不同的理化性质,氨基酸的分类,脂肪族芳香族含硫族极性/不带电荷碱性/酸性,疏水:非极性R基团,亲水:极性的R基团(电中性、带负电荷、带正电荷),含硒半胱氨酸只存在于含硒蛋白之中,而吡咯赖氨酸仅存在于一些真细菌和古细菌体内,作为
2、与产甲烷代谢有关的某些酶的组分。,必需氨基酸VS非必需氨基酸,必需氨基酸是指人体必不可少,而机体内又不能合成、必须从食物中补充的氨基酸。如果饮食中经常缺少它们,就会影响健康。必需氨基酸共有10种:Lys、Trp、Phe、Met、Thr、Ile、Leu、Val、Arg和His。人体虽能够合成Arg和His,但合成的量通常不能满足正常的需要,因此这两种氨基酸又被称为半必需氨酸。-TipMTVHall余下的氨基酸则属于非必需氨基酸,动物体自身可以进行有效的合成,它们包括:Ala,Asn、Asp、Gln、Glu、Pro、Ser、Cys、Tyr和Gly。,笨(苯丙氨酸)蛋(蛋氨酸)精(精氨酸)来(赖氨酸
3、)宿(苏氨酸)舍(色氨酸)住(组氨酸)亮(亮氨酸)凉(异亮氨酸)鞋(缬氨酸),氨基酸的名称和缩写,非蛋白质氨基酸,这些氨基酸通常以游离的形式存在,具有特殊的生理功能或者作为代谢的中间物和某些物质的前体,它们并不能参入到多肽和蛋白质分子之中。例如在动物体内充当神经递质的-氨基丁酸(Gamma-aminobutyricacid,GABA)、作为维生素泛酸(pantothenicacid)组分的-丙氨酸和参与尿素循环的鸟氨酸(ornithine)和瓜氨酸(citrulline)。,氨基酸的性质,缩合手性(Gly除外)酸碱解离性质与两性离子R基团的结构变化和化学反应性质,氨基酸的缩合反应与肽,D型氨基
4、酸与L型氨基酸,22种蛋白质氨基酸分子中,除了甘氨酸,均至少含有一个不对称碳原子(Thr和Ile有两个手性碳),因此除甘氨酸以外的21种标准氨基酸都具有手性性质。如果以L型甘油醛为参照物,具有不对称碳原子的氨基酸就有D型和L型两种对映异构体。实验证明,蛋白质分子中的不对称氨基酸都是L型。D型氨基酸仅存在于一些特殊的抗菌肽和某些细菌的细胞壁成分之中,它们不能参入到在核糖体上合成的多肽或蛋白质分子之中。氨基酸的D型和L型与氨基酸的旋光方向没有必然的联系。,由于氨基酸既含有碱性的氨基又含有酸性的羧基,因此氨基酸具有特殊的解离性质,但氨基算的碱性和酸性分别弱于单纯的胺和羧酸。一个氨基酸分子内部的酸碱反应使氨基酸能同时带有正负两种电荷,以这种形式存在的离子被称为兼性离子(zwitterions)或两性离子。,特殊的酸碱性质与等电点,对于任何一种氨基酸来说,总存在一定的pH值,使其净电荷为零,这时的pH值被称为等电点。pI是一个氨基酸的特征常数。在等电点pH时,氨基酸在电场中,不向两极移动,并且绝大多数处于兼性离子状态,少数可能解离成阳离子和阴离子,但解离成阴、阳离子的趋势和数目相等。,等电点(pI),氨基酸的主要反应,所有氨基酸及具有游离-氨基的肽与茚三酮反应都产生蓝紫色物质,只有脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生黄色物质。,氨基酸侧链基团的反应性质,