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蛋白质具有紫外吸收的特性是因为有芳香氨基酸残基,芳香氨基酸的R基含有苯环共轭π键系统。其中色氨酸,酪氨酸以及苯丙氨都属于芳香氨基酸,它们具有紫外吸收特性,蛋白质吸收紫外光能力的大小,主要取决于芳香族氨基酸的含量。
酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸在紫外光区具有明显的光吸收现象。而大多数蛋白质中都含有这3种氨基酸,尤其是酪氨酸。因此,可以利用280nm波长处的紫外吸收特性定量检测蛋白质的含量。
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食入的蛋白质在体内经过消化被水解成氨基酸被吸收后,合成人体所需蛋白质,同时新的蛋白质又在不断代谢与分解,时刻处于动态平衡中。因此,食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例,关系到人体蛋白质合成的量,尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿,都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。
蛋白质又分为完全蛋白质和不完全蛋白质。富含必需氨基酸,品质优良的蛋白质统称完全蛋白质,如奶、蛋、鱼、肉类等属于完全蛋白质,植物中的大豆亦含有完全蛋白质。缺乏必需氨基酸或者含量很少的蛋白质称不完全蛋白质,如谷、麦类、玉米所含的蛋白质和动物皮骨中的明胶等。
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芳香氨基酸为什么在近紫外区会出现最大吸收峰?
氨基酸是两性电解质。由于氨基酸含有酸性的羧基和碱性的氨基,所以既是酸又是碱,是两性电解质。有些氨基酸的侧链还含有可解离的基团,其带电状况取决于它们的pK值。由于不同氨基酸所带的可解离基团不同,所以等电点不同。
除甘氨酸外,其它都有不对称碳原子,所以具有D-型和L-型2种构型,具有旋光性,天然蛋白质中存在的氨基酸都是L-型的。酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸具有紫外吸收特性,在280nm处有最大吸收值,大多数蛋白质都具有这些氨基酸,所以蛋白质在280nm处也有特征吸收,这是紫外吸收法定量测定蛋白质的基础。
氨基酸的α-羧基和α-氨基具有化学反应性,另外,许多氨基酸的侧链还含有羟基、氨基、羧基等可解离基团,也具有化学反应性。较重要的化学反应有:(1)茚三酮反应,除脯氨酸外,所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应,生成蓝紫色化合物,脯氨酸与茚三酮生成**化合物。(2)Sanger反应,α-NH2与2,4-二硝基氟苯作用产生相应的DNB-氨基酸。(3)Edman反应,α-NH2与苯异硫氰酸酯作用产生相应的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍生物(PIT-氨基酸)。Sanger反应和Edmen反应均可用于蛋白质多肽链N端氨基酸的测定。
氨基酸通过肽键相互连接而成的化合物称为肽,由2个氨基酸组成的肽称为二肽,由3个氨基酸组成的肽称为三肽,少于10个氨基酸肽称为寡肽,由10个以上氨基酸组成的肽称为多肽。
生物化学的题型:蛋白质的最大紫外吸收峰为什么是280nm?
芳香氨基酸为什么在近紫外区会出现最大吸收峰如下。
1、芳香氨基酸(如苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等)在近紫外区(200-300nm)会出现最大吸收峰,这是因为它们的分子中含有芳香环结构,这种结构能够吸收近紫外区的光线。
2、芳香环结构中的π电子云可以吸收紫外光,使得分子发生电子跃迁,从而产生吸收峰。
3、在芳香氨基酸中,芳香环结构的存在使得它们在近紫外区的吸收峰比其他氨基酸更强,因此可以用来检测和测定蛋白质的含量和结构。
原因:
由于蛋白质中有酪氨酸,色氨酸和苯丙氨酸存在,所以大多数蛋白质在280nm波长处有特征的最大吸收。例如:色氨酸的吸收峰是280nm(吲哚环)。
可用于测定0.1~0.5mg/mL含量的蛋白质溶液。
取9支试管分别标号,前8支试管分别加入不同浓度的标准蛋白溶液,1号试管不加标准蛋白溶液,最后一支试管加待测蛋白质溶液,而不加标准蛋白溶液,每支试管液体总量通过加入蒸馏水补足而保持一致,将液体混合均匀,在280nm波长处进行比色,记录吸光度值。
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蛋白质在胃液消化酶的作用下,初步水解,在小肠中完成整个消化吸收过程。氨基酸的吸收通过小肠黏膜细胞,是由主动运转系统进行,分别转运中性、酸性和碱性氨基酸。
在肠内被消化吸收的蛋白质,不仅来自于食物,也有肠黏膜细胞脱落和消化液的分泌等,每天有70g左右蛋白质进入消化系统,其中大部分被消化和重吸收。未被吸收的蛋白质由粪便排出体外。
蛋白质缺乏在成人和儿童中都有发生,但处于生长阶段的儿童更为敏感。
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