【正文】 中脂溶性最強(qiáng)的之一（除 Phe 、 、 Tyr ）。 （ 2） R中含有羥基和硫的氨基酸（共 4種） 含羥基的有兩種： Ser和 Thr， Ser的 CH2 OH基（ pKa=15），在生理條件下不解離，但它是一個極性基團(tuán)，能與其它基團(tuán)形成氫鍵，具有重要的生理意義。在大多數(shù)酶的活性中心都發(fā)現(xiàn)有 Ser殘基存在。 Thr 中的 OH是仲醇，具有親水性，但此 OH形成氫鍵的能力較弱，因此，在蛋白質(zhì)活性中心中很少出現(xiàn)。 Ser和 Thr的 OH往往與糖鏈相連，形成糖蛋白。 含硫的兩種： Cys、 Met， Cys中 R含巰基（ SH）， Cys 具有兩個重要性質(zhì)：（ 1）在較高 pH值條件，巰基離解。（ 2）兩個 Cys的巰基氧化生成二硫鍵，生成胱氨酸。 CysSSCys， 二硫鍵在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中具有重要意義。 Cys還常常出現(xiàn)在酶的活性中心。 Cys與結(jié)石 有關(guān)， 在細(xì)胞外液如血液中， Cys以胱氨酸 (Cystine)氧化形式存在，胱氨酸的溶解性最差。 胱氨酸尿 (Cystinuria)是一種遺傳病，由于胱氨酸的跨膜運(yùn)輸缺陷導(dǎo)致大量的胱氨酸排泄到尿中。胱氨酸在腎 (Kidney)、輸尿管 (ureter)、膀胱 (urinary bladder)中結(jié)晶形成結(jié)石 (Calculus, calculi)，結(jié)石會導(dǎo)致疼疼、發(fā)炎甚至尿血。大量服用青霉胺 (Penicillcemine)能降低腎中胱氨的含量，因為青霉胺與半胱氨酸形成的化合物比胱氨酸易溶解。 Met的 R中含有甲硫基（ SCH3），硫原子有親核性，易發(fā)生極化，因此， Met是一種重要的甲基供體。 （ 3） R中含有酰胺基團(tuán)（ 2種） Asn、 Gln酰胺基中氨基易發(fā)生氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)在生物合成和代謝中有重要意義 。 （ 4） R中含有酸性基團(tuán)（ 2種） Asp、 Glu為 酸性氨基酸 ， Asp側(cè)鏈羧基 pKa（β COOH）為 ， Glu側(cè)鏈羧基 pKa（γ COOH）為 ， 它們是在生理條件下帶有負(fù)電荷的僅有的兩個 氨基酸。 （ 5） R中含堿性基團(tuán)（ 3種） Lys、 Arg、 His，一般稱堿性氨基酸 ， Lys的 R側(cè)鏈上含有一個氨基，側(cè)鏈氨基的 pKa為 。生理條件下， Lys側(cè)鏈帶有一個正電荷（ — NH3+），同時它的側(cè)鏈有 4個 C的直鏈，柔性較大，使側(cè)鏈的氨基反應(yīng)活性增大。（如肽聚糖的短肽間的連接） Arg是堿性最強(qiáng)的氨基酸，側(cè)鏈上的胍 基是已知堿性最強(qiáng)的有機(jī)堿， pKa值為 ，生理條件下完全質(zhì)子化。 His含咪唑環(huán)，咪唑環(huán)的 pKa在游離氨基酸中和在多肽鏈中不同，前者 pKa為，后者為 ，它是 20種氨基酸中側(cè)鏈 pKa值最接近生理 pH值的一種，在接近中性 pH時，可離解平衡。它是在生理 pH條件下唯一具有緩沖能力的氨基酸。His含咪唑環(huán)，一側(cè)去質(zhì)子化和另一側(cè)質(zhì)子化同步進(jìn)行，因而在酶的酸堿催化機(jī)制中起重要作用。 （ 6） R中含有芳基的氨基酸（ 3種） Phe、 Try、 Trp都具有共軛 π 電子體系 ,易與其它缺電子體系或 π 電子體系形成電荷轉(zhuǎn) 移復(fù)合物 ( chargetransfer plex)或電子重疊復(fù)合物。在受體 — 底物、或分子相互識別過程中具有重要作用。 這三種氨基酸在紫外區(qū)有特殊吸收峰，蛋白質(zhì)的紫外吸收主要來自這三種氨基酸，在 280nm處， Trp＞ Tyr＞ Phe。 Phe疏水性最強(qiáng) .。 酪氨酸的 OH磷酸化是一個十分普遍的調(diào)控機(jī)制， Tyr在較高 pH值時，酚羥基離解。 Trp有復(fù)雜的 π 共軛休系，比 Phe和 Tyr更易形成電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物。 （ 7） R為環(huán)狀的氨基酸（ 1種） Pro，有時也把 His、 Trp歸入此類。 Pro是唯一的一種環(huán)狀結(jié) 構(gòu)的氨基酸，它的 α 亞氨基是環(huán)的一部分，因此具有特殊的剛性結(jié)構(gòu)。它在蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)中具有極重要的作用，一般出現(xiàn)在兩段 α螺旋之間的轉(zhuǎn)角處， Pro殘基所在的位置必然發(fā)生骨架方向的變化， （ 8）必需氨基酸 成年人： Leu、 Ile、 Val、 Thr、 Met、 Trp、 Lys、 Phe 嬰兒期： Arg和 His供給不足，屬半必須氨基酸。 必須氨基酸在人體內(nèi)不能合成，是由于人體內(nèi)不能合成這些氨基酸的碳架（α 酮酸） R基的極性 (能否與水形成氫鍵 )20種基本 aa，可以分為 4類 （ 1）非極性氨基酸 9種，包括：甘氨酸、丙 氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、甲硫氨酸氨酸、脯氨酸，這類氨基酸的 R基都是疏水性的，在維持蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)中起著重要作用。 （ 2）不帶電何的極性氨基酸 6種，絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺。這類氨基酸的側(cè)鏈都能與水形成氫鍵，因此很容易溶于水。 酪氨酸的 OH磷酸化是一個十分普遍的調(diào)控機(jī)制， Ser和 Thr的 OH往往與糖鏈相連， Asn和 Gln的 NH2很容易形成氫鍵，因此能增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。 （ 3）帶負(fù)電荷的 aa(酸性 aa) 2種，在 pH6~7時，谷氨酸和天冬氨酸的 側(cè)鏈 羧基解離，因此，帶負(fù)電何。 （ 4）帶正電何的 aa(堿性 aa) 3種， Arg、 Lys、 His。在 pH7時帶凈正電荷。 當(dāng)膠原蛋白中的 Lys側(cè)鏈氧化時能形成很強(qiáng)的分子間 (內(nèi) )交聯(lián)。 Arg的 胍 基堿性很強(qiáng)，與 NaOH相當(dāng)。 His是一個弱堿，在 pH7時約 10%質(zhì)子化，是天然的緩沖劑，它往往存在于許多酶的活性中心。 His、 Ser、 Cys常存在于 酶的活性中心 非極性 aa一般位于蛋白質(zhì)的疏水核心，帶電荷的 aa和極性 aa位于表面。 也稱修飾氨基酸，是在蛋白質(zhì)合成后，由基本氨基酸修飾而來。 Prothrombin(凝血酶原 )中含有 羧基谷氨酸，能結(jié)合 Ca2+。 結(jié)締組織中最豐富的蛋白質(zhì)膠原蛋白含有大量 4羥脯氨酸和 5羥賴氨酸。 6N甲基賴氨酸（存在于肌球蛋白中） Tyr的衍生物 二碘酪氨酸、甲狀腺素 （ 存在于 甲狀腺蛋白中） 鎖鏈素由 4個 Lys組成（彈性蛋白中）。 除參與蛋白質(zhì)組成的 20多種氨基酸外，生物體內(nèi)存在大量的氨基酸中間代謝產(chǎn)物，它們不是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元，但在生物體內(nèi)具有很多生物學(xué)功能。 （ 1） L型 α –氨基酸的衍生物 如尿素循環(huán)中的 L瓜氨酸和 L鳥氨酸 （ 2） D型氨基酸 DGlu、 DAla（肽聚糖中）、 DPhe（短桿菌肽 S） （ 3） β、 γ、 δ氨基酸 βAla（泛素的前體）、 γ氨基丁酸（神經(jīng)遞質(zhì)）。 （四）氨基酸的構(gòu)型、旋光性和光吸收 除 Gly外， 19種氨基酸的α 碳原子都是不對稱碳原子，因此有兩種光學(xué)異構(gòu)體，而 Thr和 Ile的β 碳原子也是不對稱的，因此 Thr、 Ile各有兩個不對稱碳原子，有四種光學(xué)異構(gòu)體。構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸均屬 L型（ L蘇氨酸），大部分游離氨基酸也是 L型。 20種氨基酸中，只有 Gly無手性碳。 Thr、 Ile各有兩個手性碳。其余 17種氨基酸的 L型與 D型互為鏡象關(guān)系，互稱光學(xué)異構(gòu)體（對映體，或立體異構(gòu)體）。一個異構(gòu)體的溶液可使偏振光逆時針旋轉(zhuǎn)（一）。另一個異構(gòu)體可使偏振光順時針旋轉(zhuǎn)（ +），稱為旋光性。光學(xué)異構(gòu)體的其它理化性質(zhì)完全相同。 外消旋物： D型和 L型的等摩爾混合物。 L蘇氨酸和 D蘇氨酸、 L別一蘇氨酸和 D別 蘇氨酸分別組成消旋物，而 L（ D）蘇氨酸和 L（ D）別一蘇氨酸則是非對映體。 旋光性物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)時經(jīng)過對稱的過度態(tài)時會發(fā)生消旋現(xiàn)象。蛋白質(zhì)在與堿共熱水解時或 用一般的化學(xué)方法人工合成氨基酸時也會得到無旋光性的 D、L消旋物。 內(nèi)消旋物： 分子內(nèi)消旋 胱氨酸有三種立體異構(gòu)體： L胱氨酸、 D胱氨酸、內(nèi)消旋胱氨酸。 L胱氨酸和 D胱氨酸是外消旋物 。 蛋白質(zhì)中 L型氨基酸的比旋光度： 氨基酸的旋光符號和大小取決于它的 R基的性質(zhì)，并與溶液的 PH值有關(guān)（ PH值影響氨基和羧基的解離）。 20種氨基酸在可見光區(qū)域無光吸收，在遠(yuǎn)紫外區(qū)（〈 220nm〉均有光吸收，在近紫外區(qū)（ 220300nm）只有 Tyr、 Phe、 Trp有吸收。 λ （ nm） ε Tyr 275 179。 103 Phe 257 179。 102 Trp 280 179。 103 LambertBeer： （五） 氨基酸的酸堿性質(zhì)（重點） α 氨基酸都含有 COOH和 NH2，都是不揮發(fā)的結(jié)晶固體，熔點 200350℃，不溶于非極性溶劑，而易溶于水，這些性質(zhì)與典型的羧酸（ RCOOH）或胺（ RNH2??????? LcTIIIA .lglg 0 ?）明顯不同。 ①晶體溶點 高→離子晶格，不是分子晶格。 ②不溶于非極性溶劑→極性分子 ③介電常數(shù)高（氨基酸使水的介電常數(shù)增高，而乙醇、丙酮使水的介電常數(shù)降低。）→ 水溶液中的氨基酸是極性分子。 原因：α 羧基 pK1在 ，當(dāng) pH，α 羧基以 COO形式存在。α 氨基 pK2在 ，當(dāng) pH，α 氨基以α NH+3形式存在。在 ，帶有相反電荷，因此氨基酸在水溶液中是以兩性離子離子形式存在。 Gly溶點 232℃比相應(yīng)的乙酸（ ℃）、乙胺（ ℃）高，可推測氨基酸在晶體狀態(tài)也是以兩性離 子形式存在。 pH=pKa＇ +Log[共軛堿 ]／ [共軛酸 ] pOH=pKb＇ +Log[共軛酸 ]／ [共軛堿 ] ① pH pKa＇ 時， [堿 ] [酸 ] pH = pKa＇ 時， [堿 ] = [酸 ] pH pKa＇ 時， [酸 ] [堿 ] ② pKa＇ 就是 [堿 ] = [酸 ]時溶液的 pH值， Ka＇ 就是此時溶液的 [H+] ③ 當(dāng) [堿 ] = [酸 ]時，溶液的 pH值等于 pKa＇ 在 ， Gly具有緩沖能力。 滴定開始時，溶液中主要是 Gly+。 起點： 100% Gly+ 凈電荷： +1 第一拐點： 50%Gly +， 50%Gly177。 ， 平均凈電荷： + 第二拐點： 100%Gly177。 ， 凈電荷： 0 等電點 pI 第三拐點： 50%Gly177。 ， 50%Gly ， 平均凈電荷： 終點： 100% Gly ， 凈電荷： 1 第一拐點： pH=pK+lg[Gly177。 ]/[Gly+]， pH=pK1= 第二拐點： 100%Gly177。 ，凈電荷為 0，此時的 pH值稱氨基酸的等電點 pI。 第三拐點： pH=pK2+lg[Gly]/[Gly177。 ]=pK2= Gly的等電點： 等電點時： [Gly]=[Gly+] 等電點時氫離子濃度用 I表示 ： I2=K1178。 K2 ，即： pI =1/2(pK1+pK2) 氨基酸在等電點狀態(tài)下，溶解度最小 pH pI時，氨基酸帶負(fù)電荷， COOH解離成 COO，向正極移動。 pH = pI時，氨基酸凈電荷為零 pH pI時，氨基酸帶正電荷， NH2解離成 N+H3，向負(fù)極移動。 在生理條件下，只有 His有緩沖能力。血紅蛋白中 His含量高，在血液中具很強(qiáng)的緩沖能力。 （六） 氨基酸的化學(xué)性質(zhì) NH2參加的反應(yīng) （ 1） ?；磻?yīng) ①?；噭浩S氧酰氯、叔丁氧甲酰氯、苯二甲酸酐、對 甲苯磺酰氯。這些?；瘎┰诙嚯暮偷鞍踪|(zhì)的人工合成中被用作氨基保護(hù)劑。 ②丹磺酰氯（ DNSCl， 5二甲基氨基萘 1磺酰氯） DNSCl可用于多肽鏈 — NH2末端氨基酸的標(biāo)記和微量氨基酸的定量測定。 N GlyAlaSerLeuPhe C →→→→ DNSGlyAlaSeLeuPhe C 水解 DNS— Gly、 Ala、 Ser、 Leu、 Phe DNS氨基酸在紫外光激發(fā)后發(fā)黃色熒光。 ③蛋白質(zhì) 的合成 ④（生物體內(nèi)）在酶和 ATP存在條件下，羧酸也可與氨基酸的氨基作用，形成?；a(chǎn)物。 苯甲酸與 Gly的氨基的?；磻?yīng)是生物體內(nèi)解毒作用的一個典型的例子。將經(jīng)過勻漿的動物肝臟組織與 Gly、苯甲酸和 ATP混合保溫，從混合液中可分離出 N苯甲酸 Gly。苯甲酸是食品防腐劑，在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)變成 N苯甲酰 Gly后，可經(jīng)尿排出。 （ 2） 烷基化反應(yīng) α 氨基中的氮是一個親核中心，能發(fā)生親核取代反應(yīng)。 ①肌氨酸是存在于生物組織中重要的組分，它是 Gly甲基化的產(chǎn)物 。 ②強(qiáng)親電的有機(jī)物能與α NH2發(fā)生烷基化反應(yīng)。第一 次大戰(zhàn)中使用的芥子氣，它的主要作用是使氨基酸的α 氨基烷基化，從而破壞蛋白質(zhì)的正常功能。 ③ Sanger反應(yīng)（ ， DNFP） ， 二硝基苯基氨基酸（ DNP氨基酸），黃色，層析法鑒定，被 Sanger用來測定多肽的 NH2末端氨基酸。 ④ Edman反應(yīng)（苯異硫氰酸酯， PITC） ， 苯氨基硫甲酰衍生物（ PTC氨基酸）→苯乙內(nèi)酰硫脲衍生物（ PTH氨基酸） ， PTH氨基酸，無色，可以