《第19章 氨基酸、多肽、蛋白质和核酸 《有机化学》 《有机化学》中国科技大学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第19章 氨基酸、多肽、蛋白质和核酸 《有机化学》 《有机化学》中国科技大学（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十九章第十九章氨基酸、多肽、蛋氨基酸、多肽、蛋白质和核酸白质和核酸有机化学蛋白质蛋白质： 含氮的天然高聚物，生物体内一切组织的基本组成部分含氮的天然高聚物，生物体内一切组织的基本组成部分除水外，细胞内除水外，细胞内80都是蛋白质。在生命现象中起重要的作都是蛋白质。在生命现象中起重要的作用。人类的主要营养物质之一。用。人类的主要营养物质之一。如如： 酶（球蛋白）酶（球蛋白）机体内起催化作用机体内起催化作用 激素（蛋白质及其衍生物）激素（蛋白质及其衍生物）调解代谢调解代谢 血红蛋白血红蛋白运输运输O2和和CO2 抗原抗体抗原抗体免疫作用免疫作用蛋白质水解后都生成氨基酸蛋白质水解后都生成氨基酸一、
2、氨基酸一、氨基酸一、天然氨基酸：一、天然氨基酸： 蛋白质水解后得到的氨基酸都是蛋白质水解后得到的氨基酸都是 氨基酸氨基酸天然产氨基酸（除甘胺酸）都有旋光性，绝大多数为天然产氨基酸（除甘胺酸）都有旋光性，绝大多数为L构型，构型，（少数微生物代谢产物是（少数微生物代谢产物是D构型）构型）用用 R、S 命名的则命名的则 L 构型的构型的氨基酸多为氨基酸多为 S 型，只有型，只有L半光胺酸为半光胺酸为 R 型。型。下列下列19种氨基酸可组成无数蛋白质：种氨基酸可组成无数蛋白质： 结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点NH2CH2COOH 甘胺酸甘胺酸 Gly 5.97丙胺酸丙胺酸 Ala 6.00
3、*颉胺酸颉胺酸 Val 5.96*异亮胺酸异亮胺酸 Ile 5.98I、中性、中性 (*为必要氨基酸，人体内不能合成，只能从食物中得到）为必要氨基酸，人体内不能合成，只能从食物中得到） 结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点*亮胺酸亮胺酸 Leu 6.02*苯丙胺酸苯丙胺酸 Phe 5.48半光胺酸半光胺酸 Cys 5.07*苏胺酸苏胺酸 Thr 5.6谷胺酸谷胺酸 Gln 5.56 天冬胺酸天冬胺酸 Asn 5.07 结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点*蛋胺酸蛋胺酸 Met 5.47丝胺酸丝胺酸 Ser 5.68脯胺酸脯胺酸 pro 6.30酪胺酸酪胺酸 Tyr 5.66 *色胺
4、酸色胺酸 Trp 5.89 结构结构 名称名称 缩写缩写 等电点等电点II 酸性酸性天冬胺酸天冬胺酸 Asp 2.77谷胺酸谷胺酸 Glu 3.22III 碱性碱性*赖胺酸赖胺酸 Lys 9.74精胺酸精胺酸 Arg 10.76组胺酸组胺酸 His 7.59二、氨基酸的性质：二、氨基酸的性质：1、两性、两性 分子中同时含有碱性的氨基和酸性的羧基既可以与酸发生分子中同时含有碱性的氨基和酸性的羧基既可以与酸发生 反应，也可以和碱发生反应，反应，也可以和碱发生反应，通常以内盐存在：通常以内盐存在：是离子化合物是离子化合物熔点高（分解）熔点高（分解）难溶于有机溶剂难溶于有机溶剂 等电点等电点 中性氨基
5、酸中性氨基酸 56.3酸性氨基酸酸性氨基酸 2.83.2碱性氨基酸碱性氨基酸 7.610.8等电点时溶解度最小等电点时溶解度最小电解时，随电解时，随PH直不同（以不同直不同（以不同的电荷形式存在）而向阴极（或的电荷形式存在）而向阴极（或阳极移动阳极移动电泳分离电泳分离可以分别起氨基和酸基的反应：可以分别起氨基和酸基的反应：2、与亚硝酸的反应：、与亚硝酸的反应：用于定量分析，根据放出的用于定量分析，根据放出的N2的体积，可以算出样品的的体积，可以算出样品的伯氨基的含量。伯氨基的含量。紫色物质，用于紫色物质，用于氨基酸氨基酸的比色测定和纸层析显色的比色测定和纸层析显色3、与水含茚三酮的反应：、与水
6、含茚三酮的反应：三、氨基酸的制备：三、氨基酸的制备： 主要合成方法如下：主要合成方法如下：1、由醛（或酮）制备：、由醛（或酮）制备：用盖布瑞尔法代替上法用盖布瑞尔法代替上法,可得比较纯产品。可得比较纯产品。3、由丙二酸酯合成：、由丙二酸酯合成：例：例： 溴代丙二酸酯，用盖布瑞尔法也可以合成度种氨基酸溴代丙二酸酯，用盖布瑞尔法也可以合成度种氨基酸例：例： 四、氨基酸的拆分：四、氨基酸的拆分： 合成方法得到的氨基酸通常是外消旋体混合物，可用合成方法得到的氨基酸通常是外消旋体混合物，可用多种方法拆分。其中用酶拆分是重要的方法之一。多种方法拆分。其中用酶拆分是重要的方法之一。例：例：二、多肽二、多肽
7、氨基酸氨基酸A的羧基和的羧基和B的氨基缩合成酰胺，的氨基缩合成酰胺，成为肽键。成为肽键。2个氨基酸形成肽个氨基酸形成肽二肽二肽 3个氨基酸形成肽个氨基酸形成肽三肽三肽 分子量分子量 10000，多肽，一组蛋白质，多肽，一组蛋白质 许多多肽本身有重要的生理作用许多多肽本身有重要的生理作用后叶催产素后叶催产素八肽八肽胰岛素胰岛素五十一肽五十一肽一、多肽的结构测定：一、多肽的结构测定：基本问题基本问题由哪些氨基酸组成的，每种有多少？由哪些氨基酸组成的，每种有多少？这些氨基酸按照什么次序结合成肽键？这些氨基酸按照什么次序结合成肽键？做法：做法：测测 N 端端 ： （1）缺点：氨基酸都水解，形成混合物，
8、只能测缺点：氨基酸都水解，形成混合物，只能测 N 端的一个氨基酸端的一个氨基酸（2）、）、Edman 水解：水解： 异烷睛酸苯酯（异烷睛酸苯酯（ ）测碳端测碳端： （1）、羧基多肽酶法：）、羧基多肽酶法：2、部分水解法：、部分水解法：各种蛋白水解酶能水解特定的肽键：各种蛋白水解酶能水解特定的肽键：多肽多肽 小肽，然后分析小肽，然后分析.如：如：二、多肽的合成：二、多肽的合成：要求：要求：氨基酸按一定的次序连接起来氨基酸按一定的次序连接起来达到一定分子量达到一定分子量不外消旋化（缓和的条件）不外消旋化（缓和的条件）COOH的保护的保护 比酰胺易水解比酰胺易水解（r.t. 稀碱）稀碱）NH2的保护
9、：的保护：三、蛋白质三、蛋白质分类分类纤维蛋白（丝、毛、皮、角、爪和甲等）纤维蛋白（丝、毛、皮、角、爪和甲等）球蛋白、酶和蛋白激素（溶于水、盐水、酸碱溶液球蛋白、酶和蛋白激素（溶于水、盐水、酸碱溶液 和乙醇等）和乙醇等）结合蛋白（与核酸、糖、脂肪及血红素等结合）结合蛋白（与核酸、糖、脂肪及血红素等结合）一、结构：四级结构一、结构：四级结构 1、氨基酸组成和顺序、氨基酸组成和顺序 2、肽链按、肽链按 螺旋方式卷曲而成的空间结构（通常是螺旋方式卷曲而成的空间结构（通常是螺旋）螺旋） 平行或非平行排列的折叠状平行或非平行排列的折叠状 3、同一根多肽链形成螺旋状（弹簧），某些部分还折叠起来、同一根多肽
10、链形成螺旋状（弹簧），某些部分还折叠起来 （与（与SS键、正负电荷、疏水作用及氢键有关），链键、正负电荷、疏水作用及氢键有关），链 的形状、距离与特定的生理作用高选择性的催化作用有关。的形状、距离与特定的生理作用高选择性的催化作用有关。 4、若干分子堆叠形成、若干分子堆叠形成 纤维蛋白的纤维蛋白的n根链扭成一股，根链扭成一股，n股有扭股有扭 成绳索状成绳索状n根链累在一起形成球状根链累在一起形成球状二、蛋白质的性质：二、蛋白质的性质：1、等电点等电点 ： （ 分子中仍存在游离分子中仍存在游离NH2、COOH、OH、 SH及其他酸性或碱性的基团）及其他酸性或碱性的基团）胶体性质胶体性质:分子颗粒直径在分子颗粒直径在0.10.001um(胶粒幅度内胶粒幅度内) 表面带电同电排斥、格开不粘合。表面带电同电排斥、格开不粘合。2、蛋白质的变性：、蛋白质的变性：一、二级结构、氢键的破坏一、二级结构、氢键的破坏不可逆变性不可逆变性三级结构三级结构 SS 的破坏的破坏可逆变性可逆变性四、核酸四、核酸一、组成：一、组成：
