氨基酸的解离详解
学习打卡第一天:
医学生集合了[大笑]
生物化学与分子生物学:蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫组成,有些蛋白质还含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼,个别还含有碘。各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。
氨基酸根据其侧链的结构和理化性质可分为五类:非极性脂肪族氨基酸、极性中性氨基酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸。非极性脂肪族氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸;极性中性氨基酸:丝氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸;含芳香环的氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸;酸性氨基酸:天门冬氨酸、谷氨酸、;碱性氨基酸;精氨酸、赖氨酸、组氨酸。
在某一PH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,成为兼性离子,呈电中性,此时溶液的PH称为该氨基酸的等电点。
含共轭双键的氨基酸具有紫外线吸收性质。
茚三酮反应是指茚三酮水合物在弱酸性溶液中与氨基酸共加热时,氨基酸被氧化脱氨、脱羧,而茚三酮水合物被还原,其还原物可与氨基酸加热分解产生的氨结合,再与另一份子茚三酮缩合成为蓝紫色化合物,此化合物最大吸收峰在570nm波长处。由于此吸收峰值的大小与氨基酸释放出来的氨量成正比,因此可作为氨基酸定量分析方法。
由2-20个氨基酸相连成的肽成为寡肽,而更多的氨基酸相连成的肽称为多肽。多肽链有两端,其游离a-氨基的一端称为氨基末端或N-端,游离a-羧基的一端称为羧基末端或C-端。肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全,成为氨基酸残基。[奋斗][奋斗]
肽键的特性
一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩水形成的共价键,称为肽键。在蛋白质分子中,氨基酸之间以肽键连接起来,形成肽链。
最简单的肽由两个氨基酸组成,称为二肽。含有三个氨基酸的肽称为三肽,以此类推。肽链中的氨基酸由于形成肽键时脱水,已不是完整的氨基酸,所以称为残基。肽的命名是根据组成肽的氨基酸残基来确定的。一般从肽的氨基端开始,称为某氨酰某氨酰…某氨基酸。肽的书写也是从氨基端开始:
H2N-Ala-Tyr-Gly-COOH
肽链的英文名称也是连续书写的,上面的三肽写作“Alanyltyrosylglycine”。所以,一条长长的肽链,就会有一个长长的名字。据说,肌联蛋白含有25000多个氨基酸,其化学名是最长的英文单词,有189,819个字母,读一遍要用3个半小时。
肽键中的原子由于可产生共振而表现出较高的稳定性。在肽键中C-N单键具有约40%双键性质,而C=O双键具有40%单键性质。这样就产生两个重要结果:第一,肽键的亚氨基在pH 0-14的范围内没有明显的解离和质子化的倾向;第二,肽键中的C-N单键不能自由旋转,使蛋白质能折叠成各种三维构象。
肽键的共振式
除了蛋白质部分水解可以产生各种简单的多肽以外,自然界中还有长短不等的小肽,它们具有特殊的生理功能。动植物细胞中含有一种三肽,称为谷胱甘肽,即δ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。其中的“δ-”表示谷氨酸是用侧链的羧基与半胱氨酸形成肽键。因为这些小肽的合成是用专门的酶合成的,所以会有非标准肽键,也可以含有特殊氨基酸。
谷胱甘肽
谷胱甘肽含有巯基,用GSH表示,称为还原型谷胱甘肽。两个还原型谷胱甘肽被氧后会通过二硫键连接到一起,称为氧化型谷胱甘肽(GSSG)。谷胱甘肽在体内的氧化还原过程中起作用,是一种重要的抗氧化剂。谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase)清除过氧化物的过程中就要用到GSH。
谷胱甘肽过氧化物酶
脑啡肽是天然止痛剂。肌肉中的肌肽可作为肌肉中的缓冲剂,缓冲肌肉产生的乳酸对pH的影响。一种抗生素叫做短杆菌酪肽,由12种氨基酸组成,许多激素也是多肽,如催产素、加压素、舒缓激肽等。
小肽的物理性质与氨基酸类似,也是离子晶体,在水溶液中以偶极离子存在。肽键的亚氨基不解离,所以肽的酸碱性取决于末端氨基、羧基和侧链基团。肽的滴定曲线和氨基酸的相似,等电点也可以根据它的各个基团pK值确定。
肽的化学性质和氨基酸相似,但有一些与肽键相关的反应是氨基酸所没有的,如双缩脲反应。一般含有两个或两个以上肽键的化合物都能与CuSO4碱性溶液发生反应,生成紫红色或蓝紫色的复合物。这个反应并不需要双缩脲,这样命名是因为双缩脲的结构与肽键类似,也可以发生类似反应。这个反应可以用来测定蛋白质含量。
双缩脲,由两分子尿素缩合而成
肽键的性质和肽的功能,肽键的特性
钼肥对大豆的生理作用与配施技术
一、钼肥对大豆的主要生理作用
1、钼是硝酸还原酶的组成成分,能够促进大豆对硝态氮的同化。倘若供应不足,将会影响硝酸还原酶的活性,导致硝酸根离子在大豆体内积累增加,产生毒害作用。
2、钼元素是大豆根瘤菌细胞内固氮酶的组成成分,能够促进钼—铁蛋白在根瘤细胞内的合成,有利于还原利用空气中游离氮素,大豆施用少量的钼元素,就可通过微生物获取大量的空间能源。
3、充足的钼素营养,能够促进苗齐苗壮,增强大豆叶片贮氮能力,提高根瘤固氮能力,提高蛋白质含量,增加百粒重。
4、在连续阴雨等气象逆境时段,喷施钼肥,有利于加快亚硝酸的转化,从源头逆控有害物质硝酸盐的衍生,对于构建安全食物链,具有极其重要的意义,不论是食品生产,还是牧草生产,都应逐步重视“转氨工程”。目前听起来是个新词语,将来会演化为高端农产品的行业守则。
二、钼素的丰缺珍断
由于缺少近期土化资料,无法逐地号分析评判,通常以0.15mg/公斤土,作为丰缺临界值,低于0.1mg/公斤视为严重缺乏,低于0.15视为缺乏,达到0.2mg/公斤土视为适宜。(上述测试方法为:草酸+草酸铵PH3.3,丰缺评判标准因测试方法不同而不同),大豆植体缺钼直观珍断:幼叶发黄,老叶畸形向下卷曲,出现褐色小斑点散发整个叶脉,株矮细小,有效根瘤较少,一般品种每公斤籽粒含钼元素15.5mg,化验结果倘若低于该值,表明严重缺乏,每公斤豆皮高于15mg表明严重超标。
三、钼元素与其它元素之间的交互关系
钼素与氮磷钾之间存在正交互关系,钼素与铜素呈现正交互关系,也就是说配施增产率大于单施之和。钼素与锌素呈负交互关系,也就是说混施增产率低于单施之和。钼素与硼素呈现平衡关系,铁素与铜素呈现平衡关系,也就是说,两者能和谐并存,不存在制约关系。土壤中不仅含有多种有机酸、酚、醛、酮类等合化物,还含有腐殖酸、维生素、生长素、激素,氨基酸等生物活性物质,形成一个充满动态变化的系统,离子间处于不断地解离、置换、重组固定等变化。多年的实验研究表明,有些生理活性物质与微量元素有益元素,均以叶面喷施效果好于土壤施入效果。关键在于规避了土壤环境的干扰。
四、土壤缺乏钼素的原因分析
1、钼元素的丰缺与土壤质地成因有关,白浆土比暗棕壤更为缺乏。
2、土壤逐年酸化,降低了钼元素的有效性。
3、随着农产品带出,钼元素资源逐年减少,按大豆垧产2550公斤计算,