第二章 蛋白质的结构与功能
Chapter 2 Structure and
Function of Protein
第一节 蛋白质的一般概念
生命是蛋白体
的存在方式，这种
存在方式本质上就
在于这些蛋白体的
化学组成部分的不
断自我更新。
恩格斯《反杜林
论,1878
一、蛋白质的定义
?蛋白质（ protein,简写 pro):是由 20种 L-α- 氨基
酸按一定的序列通过酰胺键（肽键）缩合而成的，
具较稳定构象并具一定生物功能的生物大分子。
?Protein一词来自希腊文, Proteios”,意即, 第
一位的,,, 最重要的, 。
?18世纪中叶 Beccari首次报道应用稀酸、稀碱核
盐类可从动、植物组织中分离到含氮类物质。
?1838年荷兰化学家 Mulder将之应用于从动植物
细胞中所发现的复杂的有机含氮化合物。
?蛋白质是一类含氮的生物高分子，分子量大，结
构复杂。例如，血红蛋白的分子式是
C3032H4816O812N780S8Fe4 。
蛋白质结构复杂 ﹑ 种类繁多 ﹑ 功能各异，
是生物体内构建生命，行使生命活动的最主要的
功能分子，在几乎所有的生命活动中起着关键的
作用。如果说基因是生命的指导者和构建生命的
蓝图，那么蛋白质就是组成生命的主要材料，是
生命的实践者和执行者。蛋白质将生物体的遗传
信息表达成生物的性状，指导生命活动，控制生
物的生长和发育。
二、蛋白质的生物学功能
蛋白质是生命的表征，哪里有生命活动哪里就有蛋白质
1、催化作用
?酶有两类：一类是蛋白质（蛋白酶），另一类为核酸（核酶）
2、激素的调节作用：蛋白质或多肽类激素
3、运输作用：血红蛋白,Na+-K+-ATPase、
葡萄糖运输载体、脂蛋白、电子传递体
4、运动作用
动物的肌肉收缩 （肌球蛋白、肌动蛋白）,细菌
的鞭毛运动
5、防御作用
抗体、补体、干扰素、凝血酶和血纤维蛋白原等
6、接受和传递信息的受体作用：受体蛋白,味觉蛋白
7、控制细胞生长、分化：生长因子、阻遏蛋白
8、毒蛋白：植物、微生物、昆虫所分泌
9、结构成分和机械支持物：角蛋白,结缔组织的胶原
蛋白、血管和皮肤的弹性蛋白
10、生物膜作用
11、许多蛋白在凝血作用、通透作用,
营养作用、记忆活动等方面起重要作用。
12、氧化供能
13、遗传作用？
三、蛋白质的化学组成
1、元素组成
C,H,O,N 及少量的 S,微量的磷、
铁、铜、碘、锌、钼
特点,N 在各种蛋白质中的平均含量为 16%
用定氮法可测定蛋白质含量,
蛋白质含量 (g) = 蛋白质含氮量× 6.25
（凯氏定氮法）
2、蛋白质的水解
完全水解,用浓酸、碱将蛋白质完全水解为氨基酸。
酸水解,无消旋作用,色氨酸破坏，天冬酰胺、谷胺
酰胺脱酰胺基,产物为 L-氨基酸。
碱水解,多数氨基酸被破坏,色氨酸稳定,有消旋现象。
部分水解,
一般用酶或稀酸在较温和条件下，将蛋白质分子切
断，产物为分子大小不等的肽段和氨基酸。
蛋白酶,
胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶等。
第二节 氨基酸（ amino acid,aa）
－ 蛋白质的基本结构单位
α
一、氨基酸的基本结构和构型
蛋白质是由结构较简单的小分子－ 氨基酸 聚合
而成的，氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。 天然
蛋白质中存在的氨基酸有 20种,均由相应的遗传密
码编码（编码氨基酸）。从细菌到人类，所有物种中
一切蛋白质都是由这 20种氨基酸构成的。
下图是氨基酸的结构通式,
所有的氨基酸的共同特点是分子中同时
具有 1个羧基（－ COOH） 和 1个氨基
（－ NH2）,不同氨基酸之间的差异在
于侧链的 R基团结构不同。
构成蛋白质的氨基酸均属 L-型
20种基本氨基酸的结构特点,
1、同一分子上既有酸性羧基，又有碱性氨基。
故为两性化合物。
2、除 R=H的甘氨酸外,a－ 碳原子均为不对称
碳原子，因而是光学活性物质，有 D-型和 L－ 型
两种异构体，构成蛋白质的氨基酸除 Gly外均为
L-型异构体。 D－ 型氨基酸没有营养价值，仅存
在缬氨霉素、短杆菌肽等极少数寡肽之中，没
有在蛋白质中发现。
二、氨基酸的分类
存在自然界中的氨基酸有 300余种，但组成人体蛋白质
的氨基酸仅有 20种，且均属 L-氨基酸 （甘氨酸除外）。
按照侧链 R基结构或极性 (疏水性程度 )性质可以分为 4类,
1,非极性的 R基氨基酸 共 8种
在维持蛋白质的三维结构中起着重要作用（蛋白质
的疏水核心），它们的 R基在水溶液中是疏水的、
不解离、中性、不带电荷。
丙氨酸 alanine Ala A 6.00
缬氨酸 valine Val V 5.96
亮氨酸 leucine Leu L 5.98
异亮氨酸 isoleucine Ile I 6.02
苯丙氨酸 phenylalanine Phe F 5.48
脯氨酸 proline Pro P 6.30
1,非极性疏水性氨基酸
目 录
2,不带电荷的极性 R基氨基酸 7种
这类氨基酸的侧链都能与水形成氢键，因此很容易溶
于水,R基在水溶液中有极性，不解离或微弱解离。
3,带负电荷的极性氨基酸 (酸性 aa)
2种, R基在水溶液中解离, 有极性与亲水性 。
4、带正电荷的极性氨基酸 (碱性 aa)
3种,R基在水溶液中解离，有极性与亲水性。
根据 R侧链结构分为 脂肪族氨基酸, 芳香族氨基酸
和杂环氨基酸 。
根据营养价值分为 必需氨基酸, 半必需氨基酸 和
非必需氨基酸 。
几种特殊氨基酸
? 脯氨酸
（亚氨基酸） CH 2
CHCOO -
NH 2 +
CH 2
CH 2
- OOC - CH - CH 2 - S
+ NH 3
S - CH 2 - CH - COO -
+ NH 3
? 半胱氨酸
+
胱氨酸 二硫键
-HH
- OOC - CH - CH 2 - SH
+ NH 3
HS - CH 2 - CH - COO -
+ NH 3
三, 非编码的蛋白质氨基酸 （ 稀有氨基酸 ）
也称修饰氨基酸, 是在蛋白质合成后, 由基本氨基酸修饰而
来 。
（ 1） 4-羟脯氨酸
（ 2） 5-羟赖氨酸
这两种氨基酸主要存在于结缔组织的纤维状蛋白中 。
（ 3） 6-N-甲基赖氨酸 （ 存在于肌球蛋白中 ）
(4)г-羧基谷氨酸
存在于凝血酶原及某些具有结合 Ca2+离子功能的蛋白质中 。
（ 5） Tyr的衍生物,3.5 -二碘酪氨酸, 甲状腺素 （ 甲状腺
蛋白中 ）
（ 6）锁链素由 4个 Lys组成（弹性蛋白中）。
四, 非蛋白质氨基酸
不组成蛋白质, 但有生理功能
（ 1） L-型 α –氨基酸的衍生物
L-瓜氨酸, L-鸟氨酸是尿素循环的中间物
（ 2） D-型氨基酸
D-Glu,D-Ala（ 肽聚糖中 ）, D-Phe（ 短杆菌肽 S）
（ 3） β-,γ-,δ-氨基酸
β-Ala（ 泛素的前体）,γ-氨基丁酸（神经递质） 。
五,氨基酸的主要理化性质
1,光学活性
（ 1）氨基酸的光吸收特性
Tyr,Phe,Trp的 R基含有共轭双
键，在 220-300nm近紫外区有吸
收。
λ（ nm） ε
Tyr 278 1.4× 103
Phe 259 2.0× 102
Trp 279 5.6× 103 在 280nm有最大光吸收
（ 2）氨基酸的旋光性
除甘氨酸外，其
余 19种氨基酸都
有至少一个不对
称碳原子，故具
有旋光性，且均
为 L-型氨基酸 。
（ 3）氨基酸的熔点
均大于 2000C,常温下氨基酸均为固态，而等分
子量的其他有机物均为液态，说明氨基酸与氨基
酸之间的结合力很强，以离子键结合，即氨基酸
是以离子状态存在的，而不是以中性分子存在。
?左旋（ -）,能使偏振光向左；
?右旋（ +）,能使偏振光向右。
2、氨基酸的两性解离和等电点
同一分子上带有数量相等的正负两种电荷的离子称为
两性离子或兼性离子。氨基酸为两性电解质,其解离
程度取决于所处溶液的酸碱度 。
两性离子带电情况受到溶液 pH的影响。 aa解离方式
取决于所处环境的 pH,
pH1 pH 11 pH6
任何一 种 aa，当其所带净电荷为零时，在电场中既不
向正极移动 也不向负极移动，这时溶液的 pH值称为
该 氨基酸的 等电点 （ isoelectric point,pI）。
,
重点掌握等电点的概念（ P13）
等电点：对某种氨基酸来讲，当溶液在某一特定的 pH时，
氨基酸以两性离子形式存在，正电荷与负电荷数相等，净
电荷为零，在直流电场中，既不向正极移动，也不向负极
移动，这时溶液的 pH值称为该氨基酸的等电点。在 pI时，
氨基酸的导电率最低，溶解度最小，容易发生沉淀。
pH > pI时，氨基酸带负电荷,-COOH解离成 -
COO-,向正极移动。
pH = pI时，氨基酸净电荷为零
pH < pI时，氨基酸带正电荷,-NH2解离成 -NH3+，
向负极移动。
pH=pI
+OH-
pH>pI
+H+
+OH-
+H+
pH<pI
氨基酸的兼性离子 阳离子 阴离子
CH
NH 2
COOH R
CH
NH 3 +
COO - R CH
NH 2
COO - R CH COOH R
NH 3 +
? 基于 aa所带基团均
可解离；
? 酸碱滴定法；
? 得到弱酸弱碱曲线；
? 根据 aa上可解离基
团的 pK值计算等
电点,
pK,解离常数。
pI的测定
以甘氨酸为例,
?在生理 pH内,aa 的羧基和氨基全部解离；
?具有这种性质的物质称两性电解质；
?带有相反基团的分子叫两性离子；
?滴定中 Gly的阳离子（ R+）,阴离子（ R-）
和两性离子（ R°） 的比例随 pH而变；
?当溶液中只有两性离子时,
pH = pI
R- R+ R ±
等电点的计算
K1=
[R± ][H+ ]
[R+] K2= [R+]
[R-][H+ ]
由式可知解离常数,
由此可知,
已知在 pI时,[R+]= [R-],
∴
整理可得,
K1 K2 =
[R+]=
[R± ][H+ ] [R± ] K2
K1
[R-]=
[H+ ]
[R± ][H+ ]
K1 =
[R± ] K2
[H+ ]
[H+ ]2
两边取负对数,
-lg [H+ ] 2 = - lg K1 － - lg K2
∵ -lg [H+ ] = pH
- lg K1 = pK1 - lg K2 = pK2
∴ 2 pH = pK1 + pK2
令 pI为等电点时的 pH,则
pI = ? （ pK1 +pK2）
Gly,pI = ?（ 2,4 + 9.6) = 5.97
由此可知,
等电点相当于该 aa两性离子状态两侧
基团 pK值之和的一半。
对侧链 R基不解离的中性氨基酸,
pI=1/2（ pK1+ pK2）
即：等电点 pH值与离子浓度无关，只取决
于兼性离子两侧基团的 pK值。
对有三个可解离基团的氨基酸,
如：酸性氨基酸、碱性氨基酸的 pI计算,
a,先写出其解离公式；
b,后 取兼性离子两侧基团的 pK值的平
均值。
如：天冬氨酸
如赖氨酸,
总结
a,各种 aa的 pI不同；
b,同一 pH下，各种 aa所带电荷不同；
pH＜ pI, aa+ pH＞ pI,aa-
用离子交换、电泳将 aa分开
c,处于 pI时,aa溶解度最小，易沉淀；
可分离 aa。
（ 4） 丹磺酰氯 （ DNS-Cl,5-二甲基氨基萘 -1-
磺酰氯 ） 反应
常用于多肽链 -NH2末端氨基酸的标记和微量氨
基酸的定量测定 。
（ 1）与亚硝酸反应,Van Slyke 法测定氨基酸
（ 2）与茚三酮反应
茚三酮在弱酸中与 α-氨基酸共热，引起氨基酸的氧化
脱氨，脱羧反应，最后，茚三酮与反应产物－氨和还
原茚三酮反应，生成紫色物质（ λmax=570nm）。
由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此
可作为氨基酸定量分析方法。 Pro,Hy-Pro与茚三酮
反应直接形成黄色化合物（ λmax=440nm）
3、氨基酸的化学反应
（ 3） 桑格 （ Sanger) 反应
2.4一二硝基氟苯 （ DNFB）
DNP-氨基酸, 黄色, 层析法鉴定,被 Sanger用来测
定多肽的 NH2末端氨基酸
(5)埃德曼反应 (Adman
reaction）
苯异硫氰酸酯, PITC
苯乙内酰硫脲衍生物
（ PTH-氨基酸 ）, 无色,
可以用层析法分离鉴定 。
被 Edman用来鉴定多肽
的 NH2末端氨基酸
Chapter 2 Structure and
Function of Protein
第一节 蛋白质的一般概念
生命是蛋白体
的存在方式，这种
存在方式本质上就
在于这些蛋白体的
化学组成部分的不
断自我更新。
恩格斯《反杜林
论,1878
一、蛋白质的定义
?蛋白质（ protein,简写 pro):是由 20种 L-α- 氨基
酸按一定的序列通过酰胺键（肽键）缩合而成的，
具较稳定构象并具一定生物功能的生物大分子。
?Protein一词来自希腊文, Proteios”,意即, 第
一位的,,, 最重要的, 。
?18世纪中叶 Beccari首次报道应用稀酸、稀碱核
盐类可从动、植物组织中分离到含氮类物质。
?1838年荷兰化学家 Mulder将之应用于从动植物
细胞中所发现的复杂的有机含氮化合物。
?蛋白质是一类含氮的生物高分子，分子量大，结
构复杂。例如，血红蛋白的分子式是
C3032H4816O812N780S8Fe4 。
蛋白质结构复杂 ﹑ 种类繁多 ﹑ 功能各异，
是生物体内构建生命，行使生命活动的最主要的
功能分子，在几乎所有的生命活动中起着关键的
作用。如果说基因是生命的指导者和构建生命的
蓝图，那么蛋白质就是组成生命的主要材料，是
生命的实践者和执行者。蛋白质将生物体的遗传
信息表达成生物的性状，指导生命活动，控制生
物的生长和发育。
二、蛋白质的生物学功能
蛋白质是生命的表征，哪里有生命活动哪里就有蛋白质
1、催化作用
?酶有两类：一类是蛋白质（蛋白酶），另一类为核酸（核酶）
2、激素的调节作用：蛋白质或多肽类激素
3、运输作用：血红蛋白,Na+-K+-ATPase、
葡萄糖运输载体、脂蛋白、电子传递体
4、运动作用
动物的肌肉收缩 （肌球蛋白、肌动蛋白）,细菌
的鞭毛运动
5、防御作用
抗体、补体、干扰素、凝血酶和血纤维蛋白原等
6、接受和传递信息的受体作用：受体蛋白,味觉蛋白
7、控制细胞生长、分化：生长因子、阻遏蛋白
8、毒蛋白：植物、微生物、昆虫所分泌
9、结构成分和机械支持物：角蛋白,结缔组织的胶原
蛋白、血管和皮肤的弹性蛋白
10、生物膜作用
11、许多蛋白在凝血作用、通透作用,
营养作用、记忆活动等方面起重要作用。
12、氧化供能
13、遗传作用？
三、蛋白质的化学组成
1、元素组成
C,H,O,N 及少量的 S,微量的磷、
铁、铜、碘、锌、钼
特点,N 在各种蛋白质中的平均含量为 16%
用定氮法可测定蛋白质含量,
蛋白质含量 (g) = 蛋白质含氮量× 6.25
（凯氏定氮法）
2、蛋白质的水解
完全水解,用浓酸、碱将蛋白质完全水解为氨基酸。
酸水解,无消旋作用,色氨酸破坏，天冬酰胺、谷胺
酰胺脱酰胺基,产物为 L-氨基酸。
碱水解,多数氨基酸被破坏,色氨酸稳定,有消旋现象。
部分水解,
一般用酶或稀酸在较温和条件下，将蛋白质分子切
断，产物为分子大小不等的肽段和氨基酸。
蛋白酶,
胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶等。
第二节 氨基酸（ amino acid,aa）
－ 蛋白质的基本结构单位
α
一、氨基酸的基本结构和构型
蛋白质是由结构较简单的小分子－ 氨基酸 聚合
而成的，氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。 天然
蛋白质中存在的氨基酸有 20种,均由相应的遗传密
码编码（编码氨基酸）。从细菌到人类，所有物种中
一切蛋白质都是由这 20种氨基酸构成的。
下图是氨基酸的结构通式,
所有的氨基酸的共同特点是分子中同时
具有 1个羧基（－ COOH） 和 1个氨基
（－ NH2）,不同氨基酸之间的差异在
于侧链的 R基团结构不同。
构成蛋白质的氨基酸均属 L-型
20种基本氨基酸的结构特点,
1、同一分子上既有酸性羧基，又有碱性氨基。
故为两性化合物。
2、除 R=H的甘氨酸外,a－ 碳原子均为不对称
碳原子，因而是光学活性物质，有 D-型和 L－ 型
两种异构体，构成蛋白质的氨基酸除 Gly外均为
L-型异构体。 D－ 型氨基酸没有营养价值，仅存
在缬氨霉素、短杆菌肽等极少数寡肽之中，没
有在蛋白质中发现。
二、氨基酸的分类
存在自然界中的氨基酸有 300余种，但组成人体蛋白质
的氨基酸仅有 20种，且均属 L-氨基酸 （甘氨酸除外）。
按照侧链 R基结构或极性 (疏水性程度 )性质可以分为 4类,
1,非极性的 R基氨基酸 共 8种
在维持蛋白质的三维结构中起着重要作用（蛋白质
的疏水核心），它们的 R基在水溶液中是疏水的、
不解离、中性、不带电荷。
丙氨酸 alanine Ala A 6.00
缬氨酸 valine Val V 5.96
亮氨酸 leucine Leu L 5.98
异亮氨酸 isoleucine Ile I 6.02
苯丙氨酸 phenylalanine Phe F 5.48
脯氨酸 proline Pro P 6.30
1,非极性疏水性氨基酸
目 录
2,不带电荷的极性 R基氨基酸 7种
这类氨基酸的侧链都能与水形成氢键，因此很容易溶
于水,R基在水溶液中有极性，不解离或微弱解离。
3,带负电荷的极性氨基酸 (酸性 aa)
2种, R基在水溶液中解离, 有极性与亲水性 。
4、带正电荷的极性氨基酸 (碱性 aa)
3种,R基在水溶液中解离，有极性与亲水性。
根据 R侧链结构分为 脂肪族氨基酸, 芳香族氨基酸
和杂环氨基酸 。
根据营养价值分为 必需氨基酸, 半必需氨基酸 和
非必需氨基酸 。
几种特殊氨基酸
? 脯氨酸
（亚氨基酸） CH 2
CHCOO -
NH 2 +
CH 2
CH 2
- OOC - CH - CH 2 - S
+ NH 3
S - CH 2 - CH - COO -
+ NH 3
? 半胱氨酸
+
胱氨酸 二硫键
-HH
- OOC - CH - CH 2 - SH
+ NH 3
HS - CH 2 - CH - COO -
+ NH 3
三, 非编码的蛋白质氨基酸 （ 稀有氨基酸 ）
也称修饰氨基酸, 是在蛋白质合成后, 由基本氨基酸修饰而
来 。
（ 1） 4-羟脯氨酸
（ 2） 5-羟赖氨酸
这两种氨基酸主要存在于结缔组织的纤维状蛋白中 。
（ 3） 6-N-甲基赖氨酸 （ 存在于肌球蛋白中 ）
(4)г-羧基谷氨酸
存在于凝血酶原及某些具有结合 Ca2+离子功能的蛋白质中 。
（ 5） Tyr的衍生物,3.5 -二碘酪氨酸, 甲状腺素 （ 甲状腺
蛋白中 ）
（ 6）锁链素由 4个 Lys组成（弹性蛋白中）。
四, 非蛋白质氨基酸
不组成蛋白质, 但有生理功能
（ 1） L-型 α –氨基酸的衍生物
L-瓜氨酸, L-鸟氨酸是尿素循环的中间物
（ 2） D-型氨基酸
D-Glu,D-Ala（ 肽聚糖中 ）, D-Phe（ 短杆菌肽 S）
（ 3） β-,γ-,δ-氨基酸
β-Ala（ 泛素的前体）,γ-氨基丁酸（神经递质） 。
五,氨基酸的主要理化性质
1,光学活性
（ 1）氨基酸的光吸收特性
Tyr,Phe,Trp的 R基含有共轭双
键，在 220-300nm近紫外区有吸
收。
λ（ nm） ε
Tyr 278 1.4× 103
Phe 259 2.0× 102
Trp 279 5.6× 103 在 280nm有最大光吸收
（ 2）氨基酸的旋光性
除甘氨酸外，其
余 19种氨基酸都
有至少一个不对
称碳原子，故具
有旋光性，且均
为 L-型氨基酸 。
（ 3）氨基酸的熔点
均大于 2000C,常温下氨基酸均为固态，而等分
子量的其他有机物均为液态，说明氨基酸与氨基
酸之间的结合力很强，以离子键结合，即氨基酸
是以离子状态存在的，而不是以中性分子存在。
?左旋（ -）,能使偏振光向左；
?右旋（ +）,能使偏振光向右。
2、氨基酸的两性解离和等电点
同一分子上带有数量相等的正负两种电荷的离子称为
两性离子或兼性离子。氨基酸为两性电解质,其解离
程度取决于所处溶液的酸碱度 。
两性离子带电情况受到溶液 pH的影响。 aa解离方式
取决于所处环境的 pH,
pH1 pH 11 pH6
任何一 种 aa，当其所带净电荷为零时，在电场中既不
向正极移动 也不向负极移动，这时溶液的 pH值称为
该 氨基酸的 等电点 （ isoelectric point,pI）。
,
重点掌握等电点的概念（ P13）
等电点：对某种氨基酸来讲，当溶液在某一特定的 pH时，
氨基酸以两性离子形式存在，正电荷与负电荷数相等，净
电荷为零，在直流电场中，既不向正极移动，也不向负极
移动，这时溶液的 pH值称为该氨基酸的等电点。在 pI时，
氨基酸的导电率最低，溶解度最小，容易发生沉淀。
pH > pI时，氨基酸带负电荷,-COOH解离成 -
COO-,向正极移动。
pH = pI时，氨基酸净电荷为零
pH < pI时，氨基酸带正电荷,-NH2解离成 -NH3+，
向负极移动。
pH=pI
+OH-
pH>pI
+H+
+OH-
+H+
pH<pI
氨基酸的兼性离子 阳离子 阴离子
CH
NH 2
COOH R
CH
NH 3 +
COO - R CH
NH 2
COO - R CH COOH R
NH 3 +
? 基于 aa所带基团均
可解离；
? 酸碱滴定法；
? 得到弱酸弱碱曲线；
? 根据 aa上可解离基
团的 pK值计算等
电点,
pK,解离常数。
pI的测定
以甘氨酸为例,
?在生理 pH内,aa 的羧基和氨基全部解离；
?具有这种性质的物质称两性电解质；
?带有相反基团的分子叫两性离子；
?滴定中 Gly的阳离子（ R+）,阴离子（ R-）
和两性离子（ R°） 的比例随 pH而变；
?当溶液中只有两性离子时,
pH = pI
R- R+ R ±
等电点的计算
K1=
[R± ][H+ ]
[R+] K2= [R+]
[R-][H+ ]
由式可知解离常数,
由此可知,
已知在 pI时,[R+]= [R-],
∴
整理可得,
K1 K2 =
[R+]=
[R± ][H+ ] [R± ] K2
K1
[R-]=
[H+ ]
[R± ][H+ ]
K1 =
[R± ] K2
[H+ ]
[H+ ]2
两边取负对数,
-lg [H+ ] 2 = - lg K1 － - lg K2
∵ -lg [H+ ] = pH
- lg K1 = pK1 - lg K2 = pK2
∴ 2 pH = pK1 + pK2
令 pI为等电点时的 pH,则
pI = ? （ pK1 +pK2）
Gly,pI = ?（ 2,4 + 9.6) = 5.97
由此可知,
等电点相当于该 aa两性离子状态两侧
基团 pK值之和的一半。
对侧链 R基不解离的中性氨基酸,
pI=1/2（ pK1+ pK2）
即：等电点 pH值与离子浓度无关，只取决
于兼性离子两侧基团的 pK值。
对有三个可解离基团的氨基酸,
如：酸性氨基酸、碱性氨基酸的 pI计算,
a,先写出其解离公式；
b,后 取兼性离子两侧基团的 pK值的平
均值。
如：天冬氨酸
如赖氨酸,
总结
a,各种 aa的 pI不同；
b,同一 pH下，各种 aa所带电荷不同；
pH＜ pI, aa+ pH＞ pI,aa-
用离子交换、电泳将 aa分开
c,处于 pI时,aa溶解度最小，易沉淀；
可分离 aa。
（ 4） 丹磺酰氯 （ DNS-Cl,5-二甲基氨基萘 -1-
磺酰氯 ） 反应
常用于多肽链 -NH2末端氨基酸的标记和微量氨
基酸的定量测定 。
（ 1）与亚硝酸反应,Van Slyke 法测定氨基酸
（ 2）与茚三酮反应
茚三酮在弱酸中与 α-氨基酸共热，引起氨基酸的氧化
脱氨，脱羧反应，最后，茚三酮与反应产物－氨和还
原茚三酮反应，生成紫色物质（ λmax=570nm）。
由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此
可作为氨基酸定量分析方法。 Pro,Hy-Pro与茚三酮
反应直接形成黄色化合物（ λmax=440nm）
3、氨基酸的化学反应
（ 3） 桑格 （ Sanger) 反应
2.4一二硝基氟苯 （ DNFB）
DNP-氨基酸, 黄色, 层析法鉴定,被 Sanger用来测
定多肽的 NH2末端氨基酸
(5)埃德曼反应 (Adman
reaction）
苯异硫氰酸酯, PITC
苯乙内酰硫脲衍生物
（ PTH-氨基酸 ）, 无色,
可以用层析法分离鉴定 。
被 Edman用来鉴定多肽
的 NH2末端氨基酸
