生+物+化+學(xué)競賽要求

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1、生物化學(xué)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的組成單位---氨基酸二級結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和分離純化技術(shù)一、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位——氨基酸氨基酸(aminoacid，aa)是蛋白質(zhì)多肽鏈的基本結(jié)構(gòu)單位，或稱構(gòu)件分子、構(gòu)造單元（buildingblock）。蛋白質(zhì)是成百上千個(gè)氨基酸分子以肽鍵相連，組成的長鏈分子（多肽鏈）。?結(jié)構(gòu)通式：(脯氨酸除外)?－aa（一）常見氨基酸（20種）的結(jié)構(gòu)及分類(兼性離子形式)（中性分子形式）??分類脂肪族aa（15）芳香族aa(3)雜環(huán)族aa(2)一氨基一羧基aa：Gly,Ala,Val,Leu,Ile含羥基a

2、a：Ser,Thr含硫aa：Cys,Met含酰胺基aa：Asn,Gln一氨基二羧基aa(酸性aa)：Asp,Glu二氨基一羧基aa(堿性aa)：Lys,ArgPheTyrTrpHisPro++-根據(jù)R基化學(xué)結(jié)構(gòu)和極性分類黑色：非極性R基氨基酸綠色：極性R基氨基酸—一氨基一羧基氨基酸脂肪族氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸）—羥基氨基酸（絲氨酸、蘇氨酸）—含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸）—含酰胺基氨基酸（天冬酰胺、谷氨酰胺）—一氨基二羧基氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）—二氨基一羧基氨基酸（賴氨酸、精氨酸）芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）雜環(huán)族氨基酸（組氨酸、脯氨酸）

3、（二）氨基酸的物理性質(zhì)都為白色晶體，不同氨基酸結(jié)晶形狀不同。熔點(diǎn)很高，一般在200℃以上。溶解度：大多數(shù)氨基酸都溶于水。Pro溶解度最大，其次為lys,Arg。胱氨酸和Tyr的溶解度較小。氨基酸由于具有不對稱碳原子，所以具有旋光性。Tyr、Phe和Trp在近紫外區(qū)(220-300nm）有光吸收。蛋白質(zhì)?max=280nm氨基酸溶解度（25℃，g/L）脯氨酸(Pro)1620精氨酸(Arg)855.6賴氨酸(Lys)739絲氨酸(Ser)422半胱氨酸(Cys)280甘氨酸(Gly)249.9丙氨酸(Ala)167.2纈氨酸(Val)58.1甲硫氨酸(Met)56.2組氨酸（His）

4、41.9異亮氨酸(Ile)34.5天冬酰胺(Asn)28.5苯丙氨酸(Phe)27.6亮氨酸(Leu)21.7色氨酸(Trp)13.6蘇氨酸(Thr)13.2谷氨酸(Glu)8.5谷氨酰胺(Gln)(37℃)7.2天冬氨酸(Asp)5酪氨酸(Tyr)0.4氨基酸的溶解度指出在正丁醇：醋酸：水的系統(tǒng)中進(jìn)行紙層析時(shí)，下列混合物中氨基酸的遷移率：(1)Ile,Lys(2)Ala,Val,Leu(3)Pro,Val(4)Tyr,Ala,His答：Rf：Ile＞LysLeu＞Val＞AlaVal＞ProTyr＞Ala＞His?氨基酸在晶體和水中主要以兼性離子存在。（三）氨基酸的酸堿性質(zhì)氨基酸

5、的兩性解離氨基酸是一類兩性電解質(zhì)，它既起酸（質(zhì)子供體）的作用，又起堿（質(zhì)子受體）的作用。中性氨基酸的解離（以Gly為例）陽離子（A+）兼性離子（A0）K1兼性離子（A0）陰離子（A–）K2注：K1和K2分別為-COOH和-NH3+的解離常數(shù)Handerson-Hasselbalch公式pH=pKa[質(zhì)子受體][質(zhì)子供體]=1-COO--COOH靜電荷-0.5-NH2-NH3+靜電荷+0.5pH-pKa=1[質(zhì)子受體][質(zhì)子供體]=10-COO--COOH靜電荷-1-NH2-NH3+靜電荷0pH-pKa=-1[質(zhì)子受體][質(zhì)子供體]=0.1-COO--COOH靜電荷0-NH2-NH3

6、+靜電荷+1判斷在任何pH條件下氨基酸各種基團(tuán)的帶電狀態(tài)。pK1=2.19pKR=4.25pK2=9.67pK1=1.82pKR=6.0pK2=9.17His在pH7處有顯著的緩沖能力酸性氨基酸的解離（Glu為例）堿性氨基酸的解離（His為例）pK1=2.34pK2=9.60中性氨基酸的解離（Gly為例）pH=pIpH>pIpH

7、狀態(tài)，此時(shí)氨基酸所帶正負(fù)電荷數(shù)相等，即凈電荷為0，在電場中既不向陽極又不向陰極移動，這時(shí)溶液的pH值即為氨基酸的等電點(diǎn)。定義pK1pK2pKRpI側(cè)鏈不解離中性氨基酸2.0~3.09.0~10.05~6酸性氨基酸AspGlu2.092.199.829.673.864.252.973.22堿性氨基酸ArgLysHis2.172.181.829.048.959.1712.4810.536.0010.769.747.59pI為兼性離子兩側(cè)相應(yīng)解離基團(tuán)pK的算數(shù)平均值。與2，