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简答题简述氨基酸的理化性质
  • (1)氨基酸的晶体为离子晶格
    过去长期认为氨基酸在晶体或其水溶液中是以不解离的中性分子存在的。后来发现氨基酸晶体的熔点很高,一般在200摄氏度以上,此外还发现氨基酸能使水的介电常数增高,而一般的有机化合物如酒精、丙酮使水的介电常数降低。如果氨基酸在晶体或其水溶液中主要是以兼性离子状态(即氨基酸分子内部有些基团带正电荷,有些基团带相等的负电荷,结果整个分子的净电何为零)存在,上述两个现象就易解释了。 氨基酸晶体是以离子晶格组成的,像氯化钠晶体一样,维持晶格中质点的作用力是异性电荷间的吸引,而不象分子晶格那样以范德华力来维系,这种静电引力要比范德华力强得多。
    (2)氨基酸在水溶液中的两性解离
    氨基酸完全质子化时,可以看成为多元酸:侧链不解离的中性氨基酸可看为二元酸;侧链解离的酸性氨基酸和碱性氨基酸可看为三元酸。
    ①等电点(pI):指水溶液中,氨基酸分子净电荷为0时的溶液pH值。
    在等电点时,氨基酸分子基本处于兼性离子状态,少数解离为阳离子和阴离子,但解离成阳离子和阴离子的数目和趋势相等。此时,氨基酸分子在电场既不向正极移动,也不向负极移动。
    ②等电点的计算
    对侧链不解离的中性氨基酸,其等电点是它的pK,1(表观解离常数)和pK,2的算术平均值。
    对侧链解离的酸性或碱性氨基酸,其等电点是其兼性离子两边的pK,值的算术平均值。
    ③等电点对氨基酸分子电荷数的影响
    P.H>pI 氨基酸带净负电荷;pH=pI 氨基酸净电荷为0;pH(3)氨基酸的紫外吸收能力
    参与蛋白质组成的20种氨基酸,在可见光区都没有光吸收,但在远紫外光区(<220nm)均有光吸收。在近紫外光区(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力,因为它们的R基含有苯环共轭双键系统。酪氨酸的最大光吸收波长为275nm(苯酚基)、苯丙氨酸为257nm(苯基)、色氨酸为280nm(吲哚基)。蛋白质由于含有这些氨基酸,所以也有紫外吸收能力,一般最大光吸收在280nm波长处,可利用蛋白质的这个特点测定蛋白质的含量。
    (4)与茚三酮反应
    在弱酸性溶液中茚三酮与α-氨基酸共热,引起氨基酸氧化脱氨、脱羧反应,最后茚三酮与反应产物(氨)及还原茚三酮发生作用,生成紫色物质,利用这个反应可以定性或定量地测定各种氨基酸。
    两个亚氨基酸,即脯氨酸和羟脯氨酸因与茚三酮反应不释放氨,而直接生成黄色化合物。
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