蛋白質(zhì)的構(gòu)成物,分子含有氨基的羧酸。自然界存在的氨基酸有200多種,但構(gòu)成動物機體及其產(chǎn)品蛋白質(zhì)的氨基酸只有20多種。
氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類
氨基酸的結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸多為α-氨基酸,其靠近羧基的α-碳原子結(jié)合一個氨基(-NH2)、一個羧基(-COOH)、一個氫原子和一個側(cè)鏈基團。側(cè)鏈以字母R表示,R不同構(gòu)成不同氨基酸, 氨基酸的基本結(jié)構(gòu)式如下:
氨

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天然氨基酸及其衍生物

蛋白質(zhì)的構(gòu)成物,分子含有氨基的羧酸。自然界存在的氨基酸有200多種,但構(gòu)成動物機體及其產(chǎn)品蛋白質(zhì)的氨基酸只有20多種。
氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類
氨基酸的結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸多為α-氨基酸,其靠近羧基的α-碳原子結(jié)合一個氨基(-NH2)、一個羧基(-COOH)、一個氫原子和一個側(cè)鏈基團。側(cè)鏈以字母R表示,R不同構(gòu)成不同氨基酸, 氨基酸的基本結(jié)構(gòu)式如下:
氨基酸 基本結(jié)構(gòu)式
圖1為氨基酸基本結(jié)構(gòu)式。
氨基酸的分類 根據(jù)R的極性性質(zhì)將氨基酸分為非極性R基氨基酸、不帶電荷的極性R基氨基酸、帶正電荷的R基氨基酸和帶負電荷的R基氨基酸。第一類包括丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸;第二類包括甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸和酪氨酸;第三類包括賴氨酸、精氨酸和蘇氨酸; 第四類包括天冬氨酸和谷氨酸。
在畜牧生產(chǎn)上,根據(jù)不同的分類方法,可將氨基酸分為必需氨基酸與非必需氨基酸、限制性氨基酸與非限制性氨基酸。
異構(gòu)體 除甘氨酸 (其R基為氫原子)外, 所有氨基酸的α-碳原子都是不對稱碳原子, 因此有立體異構(gòu)體和旋光性。按照α-碳原子的構(gòu)型將氨基酸分為L型和D型。動植物體蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的氨基酸都是L型的,化學合成和發(fā)酵產(chǎn)生的氨基酸有L型氨基酸、D型氨基酸及L型和D型等量混合的DL型氨基酸。動物體酶系統(tǒng)只能直接利用L型氨基酸合成組織蛋白。除蛋氨酸外,D型和DL型氨基酸利用率均很低,甚至完全不能被動物利用。
氨基酸的一般性質(zhì)
物理性質(zhì) 天然氨基酸為無色結(jié)晶物質(zhì), 熔點較高,大多數(shù)在200℃以上。通常易溶于水,難溶于非極性有機溶劑。但酪氨酸和胱氨酸難溶于水,脯氨酸和羧脯氨酸溶于乙醇和乙醚。所有的氨基酸都能溶于強酸和強堿溶液。
氨基酸的酸堿性 氨基酸是兩性電解質(zhì), 可與酸或堿反應生成鹽。同一分子內(nèi)的羧基及氨基也可生成內(nèi)鹽。在溶液中,氨基酸主要以離子形式存在,如調(diào)節(jié)某種氨基酸溶液的pH值至不導電時,離子既不向陰極移動也不向陽極移動,這時溶液的pH值即為這種氨基酸的等電點 (PI)。
同氨基酸測定有關(guān)的化學反應
(1)與亞硝酸的反應氨基酸能與亞硝酸作用生成羥基酸和水, 并放出定量的氮。
(2)與2, 4-二硝基氟苯的反應在近中性或微堿性的室溫條件下,氨基酸分子中的氨基能與2, 4-二硝基氟苯作用生成氨基酸的2,4-二硝基氟苯的衍生物,即黃色的DNP-氨基酸。
(3)與二甲氨基萘磺酰氯(DNS-CL)的反應熒光試劑DNS-CL與氨基酸的氨基結(jié)合成帶有熒光的DNS氨基酸。賴氨酸、組氨酸、天冬氨酸、酪氨酸等氨基酸可生成性質(zhì)穩(wěn)定的雙DNS-氨基酸衍生物。
(4)與水合茚三酮的反應α-氨基酸被水合茚三酮氧化分解為醛、氨和CO2,茚三酮則被還原。放出的氨與另一分子茚三酮及一分子茚三酮的還原產(chǎn)物縮合成藍紫色化合物。
氨基酸的分離和測定 氨基酸多呈結(jié)合態(tài), 分離氨基酸的第一步即是用酸或堿水解蛋白質(zhì), 制備氨基酸混合物, 然后用分配層析法和離子交換層析法進一步分離和測定氨基酸。

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