6 二、α- 氨基酸的性质 α- 氨基酸为白色结晶固体，具有较高熔点，其熔点约为 200~300℃ ，切大多数在熔化时分解。α-氨基酸易溶于水，略溶于 甲醇、乙醇，难溶于乙醚、四氯化碳、苯等有机溶剂。除甘氨酸外 α- 氨基酸都含有手性碳原子，因此具有旋光性。 α- 氨基酸具有较高的熔点——因其以内盐的形式存在。 1、两性性质和等电点 氨基酸既含有氨基，可接受H+，又含有羧 基，可电离出H+，所以氨基酸具有酸碱两性性质。通常情况下，氨 基酸以两性离子的形式存在，氨基酸在溶液中存在下列平衡：，如 下图所示：
6 二、α- 氨基酸的性质 α- 氨基酸为白色结晶固体，具有较高熔点，其熔点约为 200~300℃ ，切大多数在熔化时分解。α-氨基酸易溶于水，略溶于 甲醇、乙醇，难溶于乙醚、四氯化碳、苯等有机溶剂。除甘氨酸外 α- 氨基酸都含有手性碳原子，因此具有旋光性。 α- 氨基酸具有较高的熔点——因其以内盐的形式存在。 1、两性性质和等电点 氨基酸既含有氨基，可接受H+，又含有羧 基，可电离出H+，所以氨基酸具有酸碱两性性质。通常情况下，氨 基酸以两性离子的形式存在，氨基酸在溶液中存在下列平衡：，如 下图所示：
7 R CH COOH NH2 R CH COO + NH3 偶极离子 H + OH R CH COOH + NH3 在碱性中,以负 离子形式存在. 在电场中移向阳极 H + OH R CH COO NH2 在电场中移向阴极 在酸性中,以正 离子形式存在. 若调节溶液的pH值，使－NH2和－COOH的离子化程度相等， 即：正负电荷数相等，氨基酸所带的净电荷为零，在电场中既不向 阴极移动，也不向阳极移动，此时氨基酸所处溶液pH值称之为该 氨基酸的等电点，以pI表示。氨基酸在等电点时主要以两性离子状 态存在。 氨基酸在等电点时溶解度最小，易沉淀。氨基酸在不同pH溶液 中所带电荷不同，可用电泳法分离氨基酸。 PH<PI PH=PI PH>PI
7 R CH COOH NH2 R CH COO + NH3 偶极离子 H + OH R CH COOH + NH3 在碱性中,以负 离子形式存在. 在电场中移向阳极 H + OH R CH COO NH2 在电场中移向阴极 在酸性中,以正 离子形式存在. 若调节溶液的pH值，使－NH2和－COOH的离子化程度相等， 即：正负电荷数相等，氨基酸所带的净电荷为零，在电场中既不向 阴极移动，也不向阳极移动，此时氨基酸所处溶液pH值称之为该 氨基酸的等电点，以pI表示。氨基酸在等电点时主要以两性离子状 态存在。 氨基酸在等电点时溶解度最小，易沉淀。氨基酸在不同pH溶液 中所带电荷不同，可用电泳法分离氨基酸。 PH<PI PH=PI PH>PI
8 练习1： 丙氨酸（PI=6.0) (1) 在PH=2时的电场中向何方移动？ （2）在水溶液中向电场中向何方移动？ 练习2： 色氨酸（PI=5.89) (1) 在PH=12时向电场中何方移动？ （2）在PH=1时向电场中何方移动？ 练习3： 谷氨酸（PI=3.22) 溶于水后 (1) 以何种离子形式存在？ （2）向电场中何方移动？ 负， 阳极 阳极，阴极 阴极，阳极
8 练习1： 丙氨酸（PI=6.0) (1) 在PH=2时的电场中向何方移动？ （2）在水溶液中向电场中向何方移动？ 练习2： 色氨酸（PI=5.89) (1) 在PH=12时向电场中何方移动？ （2）在PH=1时向电场中何方移动？ 练习3： 谷氨酸（PI=3.22) 溶于水后 (1) 以何种离子形式存在？ （2）向电场中何方移动？ 负， 阳极 阳极，阴极 阴极，阳极
9 2、与2，4-二硝基氟苯（DNFB）反应 在近中性和室温条件下，α- 氨基酸中游离的氨基与2， 4-二硝基氟苯反应，生成黄色的2，4二硝基苯氨基酸（简称 DNP-氨基酸） 利用色谱法分离并与标准DNP-氨基酸比较，就可确定是 哪一种氨基酸。此法是由英国两次诺贝尔奖获得者桑格尔首 先提出的，常用于肽链的N-端分析。 3、与亚硝酸反应 α- 氨基酸中游离的氨基可与亚硝酸反应生成羟基酸，并 放出氮气，根据放出氮气的量可计算出α- 氨基酸的含量。 此法称为范斯莱克（Van Slyke）氨基测定法。脯氨酸不含游 离的氨基除外。 R CH COOH NH2 + HNO2 R CH COOH OH + N2 + H2 0 O2N F NO2 + CH R COOH NaHCO3 室温 乙醇 O2N NH NO2 CH COOH R H2N
9 2、与2，4-二硝基氟苯（DNFB）反应 在近中性和室温条件下，α- 氨基酸中游离的氨基与2， 4-二硝基氟苯反应，生成黄色的2，4二硝基苯氨基酸（简称 DNP-氨基酸） 利用色谱法分离并与标准DNP-氨基酸比较，就可确定是 哪一种氨基酸。此法是由英国两次诺贝尔奖获得者桑格尔首 先提出的，常用于肽链的N-端分析。 3、与亚硝酸反应 α- 氨基酸中游离的氨基可与亚硝酸反应生成羟基酸，并 放出氮气，根据放出氮气的量可计算出α- 氨基酸的含量。 此法称为范斯莱克（Van Slyke）氨基测定法。脯氨酸不含游 离的氨基除外。 R CH COOH NH2 + HNO2 R CH COOH OH + N2 + H2 0 O2N F NO2 + CH R COOH NaHCO3 室温 乙醇 O2N NH NO2 CH COOH R H2N
10 4、与甲醛的反应 氨基酸分子中氨基与甲醛发生亲核加成反应，生成N，N- 二羟甲基氨基酸，使氨基的碱性消失，可用标准碱滴定，测定 氨基酸的含量。 5、氧化脱氨反应 α- 氨基酸中的氨基被氧化剂氧化，或在生物体内酶的作用下 生成α- 亚氨基酸，然后经过水解、脱氨生成α- 酮酸。 α- 酮酸是生物体内代谢的重要物质。 R CH COOH NH2 + HCHO R CH COOH N(CH2 OH) 2 R CH COOH NH2 R C COOH HN [O] H2 O R C COOH HO NH2 NH3 R C COOH O α-亚氨基酸 α-羟基-α氨基酸 α-酮酸
10 4、与甲醛的反应 氨基酸分子中氨基与甲醛发生亲核加成反应，生成N，N- 二羟甲基氨基酸，使氨基的碱性消失，可用标准碱滴定，测定 氨基酸的含量。 5、氧化脱氨反应 α- 氨基酸中的氨基被氧化剂氧化，或在生物体内酶的作用下 生成α- 亚氨基酸，然后经过水解、脱氨生成α- 酮酸。 α- 酮酸是生物体内代谢的重要物质。 R CH COOH NH2 + HCHO R CH COOH N(CH2 OH) 2 R CH COOH NH2 R C COOH HN [O] H2 O R C COOH HO NH2 NH3 R C COOH O α-亚氨基酸 α-羟基-α氨基酸 α-酮酸