氨基酸在中性pH时，羧基以-COO存在，氨基以-NH3存在，这样的氨基酸含有一个正电荷和一个负电荷，称为兼性离子。
氨基酸根据R基的性质分类： 极性氨基酸：
（1）不带电：Gly、Ser、Thr、 Tyr、 Asn、Gln、Cys； （2）带正电：His、Lys、Arg； （3）带负电：Asp、Glu
非极性氨基酸：Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Trp 、Met、Pro
侧链含羟基：丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸 侧链含S：半胱氨酸、甲硫氨酸
芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸 杂环族氨基酸：组氨酸、脯氨酸
精氨酸含有4个N原子，在所有的氨基酸中含氮量最高
必需氨基酸:赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、色氨酸等8种。“色甲来写一两本书”
氨基酸的性质：
旋光性：除甘氨酸外，氨基酸均含有手性碳原子，因此具有旋光性。比旋光度是氨基酸的重要物理常数之一，是鉴别各种氨基酸的重要依据。碱水解蛋白质所得到的氨基酸都无旋光性，
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-+
碱水解产生消旋作用。人工合成的氨基酸D-和L-型等量混合，无旋光性，称为分子外消旋。
光吸收特性：所有的α-氨基酸在可见光区都无光吸收，在红外区和远紫外区（≤200nm）都有光吸收，在近紫外区（200∽400nm）仅少数氨基酸有光吸收，它们的吸收高峰是：Tyr∽275nm；Trp∽280nm（最大）；Phe∽257nm。所有蛋白质分子中都含有以上三种氨基酸，故在280nm处测定样品中的蛋白质含量。
调节氨基酸溶液的pH，使氨基酸分子上的-NH3 +基和-COO-基的解离程度完全相等时，即所带净电荷为零，此时氨基酸所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点（pI）。 酸性氨基酸的pI值在酸性范围内，如天冬氨酸和谷氨酸；碱性氨基酸的pI值在碱性范围内，如赖氨酸和精氨酸，组氨酸的pI值在7以上属于弱碱性；中性氨基酸的pI值小于7，基本上在5-6之间。
等电点的计算：
侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的pK1和pK2的算术平均值：pI = (pK1 + pK2 )/2
对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其pI值也决定于两性离子两边pK值的算术平均值。酸性氨基酸：pI = (pK1 + pKR-COO- )/2 ；碱性氨基酸：pI = (pK2 + pKR-NH2 )/2
加H+：pH=pKa1 +log[质子受体/质子供体]；加OH-：pH=pKa2 +log[质子受体/质子供体] pI-pH>0,氨基酸带正电，反之，带负电。 氨基酸的甲醛滴定
先加入过量的甲醛，用标准氢氧化钠滴定时，由于甲醛与氨基酸的-NH2作用形成-NH·CH2,-N(CH2OH)2等羟甲基衍生物，降低了氨基的碱性，相对地增强了-NH3+的酸性解离，使PKa减少2~3个单位，使滴定终止于由pH12左右移至9附近，达到了酚酞指示剂的变色区域
氨基酸的化学性质： 由α-氨基参加的反应：
1） 与亚硝酸发生的反应：经典的范氏定氮（Van Slyke）法测定蛋白质含量，就是利用这
一原理。
生成的氮气只有一半来自于氨基酸 2）与酰化试剂反应
在弱碱性溶液中与酰氯或酸酐反生作用，氨基被酰基化，丹磺酰氯可用于多肽链-NH2末端氨基酸的标记和微量氨基酸的定量测定 3）烃基化反应
1与2,4-二硝基氟苯(DNFB/FDNB)的反应 ○
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二硝基苯基氨基酸（DNP-氨基酸）稳定不易分解，不同的DNP-氨基酸显示不同的颜色（多为黄色），常用来进行氨基酸鉴定。该试剂首先被英国科学家Sanger用来鉴定多肽或蛋白质N末端的氨基酸，又称Sanger试剂。 2与异硫氰酸苯酯（PITC） 反应 ○
重复测定多肽链N端氨基酸排列顺序。Edman利用PITC分析法测定短肽的氨基酸序列，设计出“多肽顺序自动分析仪”。PITC被称为Edman试剂。
α-羧基的反应
1、 成盐、成酯：分别与碱、醇作用
2、 成酰氯反应：氨基被保护后，羧基可与二氯亚砜或五氧化磷反应，生成酰氯并使羧基活
化，易与另一个氨基酸的氨基结合，在多肽的人工合成中常用
α-氨基和α-羧基共同参加的反应：
与茚三酮的反应：茚三酮在弱酸中与α-氨基共热，引起氨基氧化脱氨和脱羧反应，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，可在570nm处测定各种氨基酸。脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应并不释放NH3，直接生成亮黄色化合物，吸收在440nm。
侧链R基参加的反应
色氨酸的乙醛酸反应: 含有色氨酸残基的蛋白质溶液加入乙醛酸混匀后,徐徐加入浓硫酸,在两液接触面处呈现紫红色环.血清球蛋白含色氨酸残基的量较为稳定,故临床生化检验可用乙醛酸反应来定性测定球蛋白量。 酪氨酸的米伦氏反应：HgNO3+HNO3+热 红色 （检验酚基 酪氨酸有此反应，未加热则为白色） 苯丙氨酸的黄色反应：浓硝酸煮沸 黄色 （检验苯环 酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸有此反应）
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组氨酸的波利反应：酪氨酸的酚基可以与重氮化合物生成橘黄色化合物（偶氮反应）；组氨酸的侧链咪唑基与重氮苯磺酸也能形成棕红色化合物。
坂口反应：α-萘酚+碱性次溴酸钠 红色（检验胍基 精氨酸有此反应） 酚试剂反应：磷钨酸-磷钳酸 蓝色 （检验酚基 酪氨酸有此反应）
Ehrlich反应：P-二甲氨基苯甲醛+浓盐酸 蓝色 （检验吲哚基 色氨酸有此反应） 半胱氨酸上的巯基可以与卤化烷如碘乙酸、碘乙酰胺等迅速反应，生成相应的稳定烷基衍生物
氨基酸混合物的分析分离
层析法又叫色谱法，其原理是利用混合物中个组分的物理化学性质（溶解度、吸附能力、分子形状和大小、分子极性、分子亲和力和分配系数）的差异，使之通过一个由互不相溶的两相（一个是固定相，另一个是流动相）组成的体系，由于混合物中各组分在此两相之间的分配浓度比例不同，就会以不同的移动速度而互相分离开。 1、纸层析
纸层析是一种用滤纸作支持物，以纸上吸附的水为固定相的分配层析。纸上的主要成分是纤维素，由于纤维素所含的羟基是很强的亲水基团，能吸附较多的水，故可以把一张滤纸条看成由许多理论塔板组成的分馏柱。如果将一定量样品加在滤纸上，当将适当的有机溶剂在纸上渗透展开时，样品即在水相和有机相之间反复进行分配，由于样品中各组分的分配系数不同，各组分随着有机溶剂迁移的速率也不同，分配系数大的速度慢，小的速度快。溶质在纸上移动速度可用迁移率Rf表示，Rf=样品原点到斑点中心的距离/样品原点到溶剂前沿的距离。为了提高分辨率，纸层析可用两种不同的展开剂进行双向展层，双向纸层析一般把滤纸
o
裁成方形，一角点样，先用一种溶剂系统展开，吹干后，90旋转，再用第二种溶剂系统展开，这样单向层析难以分离的某些物质，也可以得到分离。
2、薄层层析
薄层层析是利用玻璃板作为固定相的载体，在板上涂上一层不溶性物质，再把待分析的样品加在薄层的一端，在密闭的容器中，用适当的溶剂展层后达到分离、鉴定的目的。
3、柱层析
1）离子交换层析
离子交换柱层析是一种用离子交换树脂作支持剂的层析法，离子交换树脂是具有酸性或碱性基团的人工合成聚苯乙烯-苯二乙烯等不溶性高分子化合物。阳离子交换树脂含有的酸性基
+
团如-SO3H或-COOH可解离出H+离子，当溶液中含有其他阳离子时，它们可以和H发生交换而结合在树脂上；同样的，阴离子交换树脂含有的碱性基团如-N（CH3）3OH或-NH3OH可解离出OH-，能和溶液中的阴离子发生交换。为了使氨基酸从树脂柱上洗脱下来，需要降低它们之间的亲和力，有效的方法是逐步提高洗脱剂的pH和盐浓度（离子强度）。 2）凝胶层析
又称排阻凝胶层析、凝胶过滤层析和分子筛层析，凝胶层析的支持物是有一定孔径大小的多孔凝胶，有交联葡聚糖（商品名为Sephadex）、琼脂糖凝胶（Sepharose）、和聚丙烯酰胺凝胶等类型，凝胶颗粒具有立体的多孔网状结构，溶胀后成为一种柔软富有弹性、不带电荷、不与溶质相互作用的惰性物质。葡聚糖凝胶是由葡萄糖的多聚物与交联剂次环氧氯丙烷交联而成的聚合物，聚合物的主体为多糖网状结构，其网孔大小由二者的比例（交联度）控制。 凝胶层析的基本原理是分子筛效应，由于被分离物质的分子大小和形状不同，洗脱时，大分子物质由于直径大于凝胶网孔不能进入凝胶内部，只能沿着凝胶颗粒间的空隙随溶剂向下移动，因此流程短，首先流出层析柱；小分子物质正好相反
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3）亲和层析
生物高分子具有能与其结构相对应的专一分子进行可逆性结合的特性，如酶与底物、产物、辅酶、抑制剂和变构剂的结合，激素与受体，抗原与抗体，RNA与DNA互补等。将被识别的分子（配基）用共价键结合在一种固定的载体上形成层析的固定相，然后使含有目标物质的混合物液流过固定相，对配基没有亲和力的成分可顺利通过固定相，而待分离的成分与配基结合并滞留在固定相上。
三、肽
两氨基酸单位之间的酰胺键，称为肽键，大多数以反式形式存在（X-Pro除外）。组成肽键的4个原子和2个相邻的Cα处于同一平面，形成所谓多肽主链的酰胺平面（amide plane）或肽平面。双缩脲反应（biuret reaction）是含肽键（两个以上）化合物特有的，在碱性溶液中与硫酸铜生成蓝紫色化合物
对于不含辅基的简单蛋白质，用110除它的相对分子质量即可粗略估计其氨基酸残基数目。蛋白质中20中氨基酸的平均相对分子质量为138，但在多数蛋白质中较小的氨基酸占优势，因此平均相对分子质量接近128.又因每形成一个肽键将除去一分子水，所以氨基酸残基的平均相对分子质量为110。
蛋白质一级结构的测定 N-末端分析
1、二硝基氟苯（DNFB/FDNB）法，多肽或蛋白质游离末端NH2与DNFB反应后，生成DNP-多肽/蛋白质，由于DNFB与氨基酸形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此DNP-多肽经酸水解后只有N-末端氨基酸为黄色DNP-氨基酸衍生物，可用来鉴别。 2、丹磺酰氯（DNS）法
原理与DNFB法相同，灵敏度高100倍 3、苯异硫氰酸酯（PITC）法
生成PTH-氨基酸并从肽链上掉下来，除去N-末端氨基酸后剩下的肽链仍是完整的，因为PTC基的引入只使第一个肽键的稳定性降低 4、氨肽酶法
氨肽酶能从多肽链的N-端逐个地向里切，根据不同的反应时间测出酶水解所释放的氨基酸的种类和数量，常用的氨肽酶是亮氨酸氨肽酶，水解以亮氨酸为N-末端的肽键速度最大。
C-末端分析 1、肼解法
蛋白质与无水肼加热发生肼解，反应中除C-末端氨基酸以游离形式存在外，其他的氨基酸都转变为相应的氨基酸酰肼化物 2、还原法
肽链C-末端氨基酸可用硼氢化锂还原成相应的α-氨基醇，肽链水解后可单独提取分析α-氨基醇
3、羧肽酶法
羧肽酶是一类肽链外切酶，专一从肽链C-末端开始逐个水解，释放游离氨基酸，被释放的氨基酸数目与种类随反应时间而变化，根据释放氨基酸量与反应时间的关系，便可知道该肽链的C-末端氨基酸序列。羧肽酶A能释放处Pro、Arg、Lys之外的所有C-末端氨基酸残基；
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