★★氨基酸的等电点pl值相当于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团pk值之和的一半。
这是对于侧连没有解离基团的氨基酸的计算情况（只有pk1,pk2）
★★侧连有解离基团的氨基酸的pl计算方法，以天冬氨酸Asp为例：
天冬氨酸的解离方程：
（方程没法写，写完就全乱了，不好意思）
天冬氨酸等电点时为Asp+-（两性离子）因此，pl=（pk1+pk2）/2=2.77
★★★★总结：
等电点的计算
侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的pK1和pK2的算术平均值：
pI=（pK1+pK2）/2
侧链含有可解离基团的氨基酸，其pI值也决定于两性离子两边的pK值的算术平均值。
*酸性氨基酸：
pI=（pK1+pKR-COO-）/2（天冬氨酸）
*碱性氨基酸：
pI=（pKR-NH2+pK2）/2
从pk计算pl就不讲了，因为那个考试不会考，我想你只要知道什么时候用pk1,pk2,pk3就可以了。
。
第三章 氨基酸
本章学习内容：
一、氨基酸——蛋白质的构件分子
二、氨基酸的分类
三、氨基酸的酸碱化学
四、氨基酸的化学反应
五、氨基酸的光学活性和光谱性质
六、氨基酸混合物的分析分离
本章重点及习题
一、氨基酸——蛋白质的构件分子
氨基酸（aminoacid,AA）是组成蛋白质的基本单位。
天然的蛋白质完全水解，最后可得到约20种不同的氨基酸。
（一）蛋白质的水解
酸水解：
5×或10×HCl，煮沸回流16-24hr。
水解彻底，得L－氨基酸。
但Trp几乎全部被破坏。
用于蛋白质的分析与制备。
碱水解：
6NNaOH或4NBa（OH）2，煮沸6hr。
Trp不被破坏，但产生的氨基酸发生旋光异构作用，得D－型和L－型两类氨基酸（D型不被人体利用），营养价值减半。
蛋白酶水解：
条件温和，氨基酸完全不被破坏，不发生旋光异构现象，但水解不彻底，中间产物较多。
（二）α-氨基酸的一般结构
α-氨基酸通式Generalstructuralformulafora-aminoacids
α－碳原子（Cα）：
与羧基相邻的碳原子
侧链上的碳依次按字母命名为β，γ，δ和ε碳，分别指的是第三、四、五和六位碳
α-氨基酸：
与羧基相邻的α-碳原子（Cα）上都有一个氨基，因此称为α-氨基酸（只有脯氨酸是α-亚氨基酸）；
通常α-氨基酸的结构用兼性离子（zwitterion）形式表示；
蛋白质水解产物分离出的常见氨基酸只有20种，各种氨基酸的区别在于侧链R基不同。
α-氨基酸的立体结构
立体异构体：
指分子式相同，但分子中的原子在空间排列（或称为构型）不同的化合物。
如果要改变构型，需要破坏一个或更多的化学键。
20种氨基酸中，除甘氨酸外，19种标准氨基酸存在着立体异构体。
到目前为止，所发现的游离的和蛋白质温和水解得到的氨基酸绝大多数是L型氨基酸；
除脯氨酸和甘氨酸外，其余均属于L-α-氨基酸。
D型氨基酸多存在于多肽抗菌素（如短杆菌肽、抗菌肽等）及个别植物的生物碱中
二、氨基酸的分类
20种基本氨基酸及其简写符号
（一）常见的蛋白质氨基酸
按R基的化学结构分为三类：
脂肪族（最多）、芳香族、杂环族
1、脂肪族氨基酸
（1）中性氨基酸——侧链基团在中性溶液中不发生解离，因而不带电荷Gly,Ala,Val,Leu,Ile
（2）含羟基或硫氨基酸Ser,Thr,Cys,Met
（3）酸性氨基酸及其酰胺——侧链基团在中性溶液中解离后带负电荷Asp，Asn,Glu，Gln
（4）碱性氨基酸——侧链基团在中性溶液中解离后带正电荷Lys，Arg，His
2、芳香族氨基酸
3、杂环族氨基酸：
Pro, His（碱性氨基酸）
非极性aa:
异亮甲色脯苯缬丙（可用“一辆假色谱笨极丙”来记忆！
）
氨基酸侧链（Aminoacidsidechains）
（二）不常见的蛋白质氨基酸
细胞中还存在非基本氨基酸，它们大多是由基本氨基酸转化而来的。
1、蛋白质中的修饰氨基酸
修饰氨基酸是蛋白质合成后由酶催化改变多肽链的侧链而形成的。
如：
4-羟脯氨酸和5-羟赖氨酸（胶原蛋白）
锁链素（弹性蛋白）
γ-羧基谷氨酸（凝血酶原）
甲基组氨酸、ε-Ｎ-甲基赖氨酸和ε-Ｎ,Ｎ,Ｎ-三甲基赖氨酸（肌肉蛋白）
焦谷氨酸（细菌紫膜质）
甲状腺素和3,3’,5-三碘甲腺原氨酸（甲状腺球蛋白）
可逆磷酸化的氨基酸-一磷酸丝氨酸、磷酸苏氨酸、磷酸酪氨酸（某些受体、蛋白激酶等）
甲基化赖氨酸和甲基精氨酸（组蛋白）
（三）非蛋白质氨基酸
非蛋白质氨基酸包括存在于某些肽中的非α-氨基酸或Ｄ-型氨基酸以及氨基酸代谢中间物，其中氨基酸代谢中间物由基本氨基酸转化或降解产生，有些氨基酸代谢物具有重要的生物学活性。
β-丙氨酸：
维生素泛酸的组成部分。
牛磺酸：
与胆汁酸结合，形成胆汁酸盐。
Ｄ-苯丙氨酸：
短杆菌肽Ｓ的一种组成氨基酸。
Ｄ-丝氨酸：
多黏菌肽的一种组成氨基酸。
Ｄ-亮氨酸：
多黏菌肽的一种组成氨基酸。
Ｄ-半胱氨酸：
荧光素的多黏菌肽的一种组成氨基酸。
同型半胱氨酸－一碳代谢中间代谢物。
Ｌ-瓜氨酸和Ｌ-鸟氨酸——尿素合成中间代谢物。
三、氨基酸的酸碱化学
（一）氨基酸的兼性离子形式
氨基酸分子是一种两性电解质。
氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以游离的羧基或氨基形式存在，而是离解成两性离子。
在两性离子中，氨基是以质子化（-NH3+）形式存在，羧基是以离解状态（-COO-）存在。
在不同的pH条件下，两性离子的状态也随之发生变化。
（二）氨基酸的解离
Ｂronsted-Lowry的酸碱质子理论：
酸是质子（H+）的供体（donor）；
碱是质子的受体或接纳体（acceptor）；
原始的酸（HA）和生成的碱（Ａ-）被称为共轭酸-碱对。
补充：
酸式解离常数Ka及Henderson-Hasselbalch方程
丙氨酸的滴定曲线TitrationcurveofAlanine
甘氨酸的滴定曲线TitrationcurveofGlycine
（三）氨基酸的等电点
1、氨基酸的解离
在一定的pH范围，α-氨基酸的α-氨基、α-羧基和可解离R基团均能解离。
可以按照下列步骤分析氨基酸的解离：
（1）、将氨基酸盐酸盐（即质子化形式）看成多元酸，确定质子供体基团；
（2）、根据质子供体的解离常数写出该氨基酸盐酸盐的解离方程；
（3）、根据解离方程确定该氨基酸的等电形式及其解离趋势；
（4）、根据解离方程计算等电点或在一定pH下氨基酸不同解离形式的比例。
2、等电点（pI）定义
使氨基酸兼性离子的净电荷为零时的pH称为该氨基酸的等电点（pI，Isolectricpoint）。
处于等电点的氨基酸解离为正负离子的趋势是相同的。
3、等电点的计算
侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的pK1和pK2的算术平均值：
pI=（pK1+pK2）/2
侧链含有可解离基团的氨基酸，其pI值也决定于两性离子两边的pK值的算术平均值。
*酸性氨基酸：
pI=（pK1+pKR-COO-）/2
*碱性氨基酸：
pI=（pKR-NH2+pK2）/2
课堂作业：
请计算组氨酸的pI值
四、氨基酸的化学反应
氨基酸的甲醛滴定：
测定氨基酸的常用方法
原理：
甲醛与氨基酸中的氨基作用形成羟甲基衍生物，降低了氨基的碱性。
当溶液中存在1mol/L甲醛时，滴定终点由pH12左右移至pH9附近，即酚酞指示剂的变色区域。
这就是Sфrensen甲醛滴定法的基础。
五、氨基酸的光学活性和光谱性质：
（一）氨基酸的光学活性和立体化学
氨基酸的旋光性
除甘氨酸外，氨基酸均含有一个手性a-碳原子，因此都具有旋光性。
比旋光度（［α］）是氨基酸的重要物理常数之一，是鉴别各种氨基酸的重要依据。
旋光度α＝［α］cL c:
kg/L,g/mL L:
分米
旋光性物质在化学反应中，只要其不对称原子经过对称状态的中间阶段，便将发生消旋作用并转变为D型和L型的等摩尔混合物，称［外］消旋物（recemate）；
蛋白质酸水解或酶水解后，得到L－型氨基酸；
蛋白质碱水解或用有机合成的氨基酸都是无旋光性的DL－消旋物；
Thr、Ile、H-Pro、H-Lys除了a-碳原子是不对称碳原子外，还有第二个不对称碳原子。
因此理论上可存在4种光学异构体。
构型的RS表示法（参见Page5）
1、指定与每个手性碳原子直接相连的4个取代基的优先性（priority）顺序；
2、旋转手性四面体碳，使优先性最小的取代基，离开观察者最远，另三个取代基面向观察者；
3、确定面向观察者的三个取代基按优先性大小的顺序，若是顺时针，则为R构型；若为逆时针，则为S构型。
（二）、氨基酸的光谱性质：
紫外吸收光谱：
构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区（<220nm）均有光吸收。
在近紫外区（220-300nm）只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。
可用紫外分分光度法（280nm）测定蛋白质的含量。
紫外分光光度计原理示意图
溶液的吸光度Ａ定义为：
A=lg（I0/I）＝ecＬ
其中 A：
吸光度；I0：
入射光强度；I：
透射光强度。
e：
摩尔吸收系数（消光系数）（L/（cm·mol））；
c：
溶液浓
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