氨基酸的化学性质
生命的化学(生物化学)是在分子水平上研究有机体化学本质及其生命活动过程化学变化规律的科学。生物体是一个完整的统一体。糖、脂肪、蛋白质及核酸在代谢中形成网络,密切联系,互相影响。生命活动是以蛋白质的结构和变化为基础的,是从各式各样化学变化的协调和综合中产生的。
蛋白质是生物大分子,能被水解产生各种氨基酸。因此,氨基酸是蛋白质的基本结构单位,又称构件分子。蛋白质由20种氨基酸组成,除脯氨酸是α-亚氨基酸外,其余均为α-氨基酸,它们有着一种共同的结构形式。即所有的氨基酸在同一个α-碳原子上有一个羧基和一个氨基,并有一个氢原子和碳原子共价连结,各种氨基酸不同之处在于和α-碳原子相连的侧链(R基)结构不同。除了R基为H的甘氨酸外,其余氨基酸的CO均为手性碳原子,因此它们都具有旋光性,并且均为L-型氨基酸。氨基酸侧链R基的性质决定了蛋白质的结构特点、性质和功能。
氨基酸的化学性质:氨基酸分子中同时含有氨基和羧基,因此都能发生氨基和羧基的典型化学反应;由于氨基和羧基的相互影响,又显出其特殊性质。例如:两性解离和等电点 氨基酸分子中的羧基,可以与碱形成盐;分子中的氨基,也可以与酸形成盐。羧基提供的质子,当然也可被分子内的氨基接受而生成内盐,也就是形成氨基酸的偶极离子(或叫两性离子)。就某种氨基酸而言,如果调节其溶液至一定pH值时,使其成为在电场中既不向阳极移动,也不向阴极移动的偶极离子,此时溶液的pH值,称为该氨基酸的等电点(pI)。由于各种氨基酸的R基结构不同,因而其pI也不相同。当某氨基酸溶液的pH值等于pI时,则氨基酸主要成偶极离子;当溶液pHpI时,则氨基酸主要成负离子。
与亚硝酸反应 氨基酸分子中的伯氨基与亚硝酸反应,生成羟基酸和氮气,从侧定的氮气的量,可以计算出氨基的量。
氧化脱氨反应 氨基酸分子中的氨基被氧化剂氧化后,首先生成α-亚氨基酸,然后水解脱氨生成。α-酮酸。生物体内这一反应是在酶催化下进行的,它是氨基酸代谢的重要途径之一。
展开