第17章氨基酸和肽

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1、第第17章章氨基酸和肽氨基酸和肽目的要求目的要求1.掌握组成蛋白质的基本单元掌握组成蛋白质的基本单元 -氨基酸的结构特氨基酸的结构特点、分类、命名和化学性质点、分类、命名和化学性质2.掌掌握握肽肽的的结结构构和和命命名名，熟熟悉悉肽肽链链中中C-端端和和N-端端的的分分析方法。析方法。3.了解氨基酸和活性肽在医学上的意义。了解氨基酸和活性肽在医学上的意义。本章具体应掌握的内容提要本章具体应掌握的内容提要1.氨基酸的结构氨基酸的结构氨氨基基酸酸是是组组成成蛋蛋白白质质的的基基本本单单元元。天天然然存存在在的的氨氨基基酸酸约约有有数数百百种种，但但存存在在于于生生物物体体内内合合成成蛋蛋白白质质的

2、的氨氨基基酸酸仅仅为为20种种。它它们们在在化化学学结结构构上上都都具具有有共共同同的的特特点点，即即属属于于 -氨氨基基酸酸(脯脯氨氨酸酸为为 -亚亚氨氨基基酸酸)，其其中中有有8种种为为人人体体必必需需氨氨基基酸酸。除除甘甘氨氨酸酸外外，其其余余氨氨基基酸酸的的 -碳碳原原子子都都是是手手性性碳碳原原子子，都都有有旋旋光光性性，且且均均属属L-构构型型。不不同同的的氨氨基基酸酸，只只是是侧侧链链R基基有有所所不不同同。氨氨基基酸酸分分子子既既含含有有碱碱性性的的氨氨基基又又含含有有酸酸性性的的羧羧基基，在在生生理理条条件件下下，一一般般是是以以偶极离子形式存在。偶极离子形式存在。2.氨基酸

3、的分类氨基酸的分类按按R基基的的化化学学结结构构，可可分分为为脂脂肪肪族族氨氨基基酸酸、芳芳香香族族氨氨基基酸酸和和杂杂环环氨氨基基酸酸；按按氨氨基基和和羧羧基基的的数数目目可可分分为为中中性性氨氨基基酸酸、酸酸性性氨氨基基酸酸和和碱碱性性氨氨基基酸酸。氨氨基基酸酸还还可可根根据据侧侧链链R基基的的极极性性及及其其所所带带电电荷荷分分为为非非极极性性R基基氨氨基基酸酸、不不带带电荷的极性电荷的极性R基氨基酸、带正电荷的基氨基酸、带正电荷的R基氨基酸和带负电荷的基氨基酸和带负电荷的R基氨基酸。基氨基酸。3. 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质氨氨基基酸酸的的化化学学性性质质与与分分子子中中所所含含

4、有有的的羧羧基基、氨氨基基和和侧侧链链R R基基有有关关，其其中中羧羧基基和和氨氨基基的的反反应应为为氨氨基基酸酸共共有有的的性性质质。氨氨基基酸酸是是两两性性化化合合物物，与与酸酸、碱碱都都可可成成盐盐，在在等等电电点点时时以以内内盐盐形形式式存存在在的的氨氨基基酸酸溶溶解解度度最最小小；氨氨基基酸酸在在一一定定条条件件下下可可脱脱羧羧生生成成伯伯氨氨，可可氧氧化化脱脱氨氨生生产产酮酮酸酸，也也可可发发生生分分子子间间相相互互脱脱水水生生成成肽肽类类物物质质。含含有有某某些些特特殊殊R R基基的的氨氨基基酸酸，还还可可发生某些特殊的颜色反应。氨基酸的重要化学反应见表发生某些特殊的颜色反应。氨

5、基酸的重要化学反应见表1 1。表表1氨基酸的重要化学反应氨基酸的重要化学反应4.肽的结构和命名肽的结构和命名肽是由氨基酸残基通过肽键肽是由氨基酸残基通过肽键(酰胺键酰胺键)连接起来的。肽单位连接起来的。肽单位(C CONHC )的的6个原子处于同一平面，这个平面称为肽键平面，肽键中由于氮原子与羧羰个原子处于同一平面，这个平面称为肽键平面，肽键中由于氮原子与羧羰基存在基存在p- 共轭效应，限制了共轭效应，限制了CN键的自由旋转，使与键的自由旋转，使与CN键相连的键相连的O与与H或两个或两个C 原子形成较稳定的反式构型。肽的命名从原子形成较稳定的反式构型。肽的命名从N-端开始，将分子中各氨基酸依次

6、称为某氨端开始，将分子中各氨基酸依次称为某氨酰置于母体名称前，最后以酰置于母体名称前，最后以C-端的氨基酸为母体称为某氨酸。肽的名称也常用中文或端的氨基酸为母体称为某氨酸。肽的名称也常用中文或英文的缩写符号来表示。英文的缩写符号来表示。5.多肽结构的测定多肽结构的测定用用酸酸将将多多肽肽彻彻底底水水解解，得得到到各各种种游游离离氨氨基基酸酸的的混混合合物物，通通过过层层析析法法或或氨氨基基酸酸分分析析仪仪以以确定其组成成分，再经相对分子质量的测定计算出各种氨基酸分子的数目。确定其组成成分，再经相对分子质量的测定计算出各种氨基酸分子的数目。测测定定氨氨基基酸酸在在肽肽链链中中的的排排列列顺顺序序

7、，往往往往需需末末端端残残基基分分析析和和部部分分水水解解法法配配合合进进行行。N-端端分分析析可可采采用用2,4-二二硝硝基基氟氟苯苯(DNFB)法法、丹丹磺磺酰酰氯氯(DNS-Cl)法法和和Edman降降解解法法等等。而而C-端分析则可采用肼解法和羧肽酶催化水解法等。端分析则可采用肼解法和羧肽酶催化水解法等。6.生物活性肽生物活性肽生物体内有一些很强生物活性的肽类，统称为活性肽。生物的生长、发育、细胞生物体内有一些很强生物活性的肽类，统称为活性肽。生物的生长、发育、细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗衰老、生物钟规律及分子进化分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗

8、衰老、生物钟规律及分子进化等均涉及到活性肽。随着多肽的分离纯化、结构分析、化学合成及遗传工程等新技术等均涉及到活性肽。随着多肽的分离纯化、结构分析、化学合成及遗传工程等新技术的广泛应用，新的生物活性肽不断被发现，对其功能的认识也不断增长。的广泛应用，新的生物活性肽不断被发现，对其功能的认识也不断增长。 建议学时建议学时23学时学时17.1氨基酸的结构、分类和命名氨基酸的结构、分类和命名17.2氨基酸的物理性质氨基酸的物理性质17.3氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质17.4多肽链的基本结构和肽的命名多肽链的基本结构和肽的命名17.5内源性和外源性生物活性肽内源性和外源性生物活性肽17.1 氨基酸

9、氨基酸的结构、分类和命名的结构、分类和命名 17.1.1氨基酸的结构氨基酸的结构 氨基酸(AminoAcid)是一类取代羧酸，可视为羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的一类产物。根据氨基和羧基在分子中相对位置的不同，氨基酸可分为-，-，-，-氨基酸。 20种编码氨基酸中除甘氨酸外，其它各种氨基种编码氨基酸中除甘氨酸外，其它各种氨基酸分子中的酸分子中的 -碳原子均为碳原子均为*C，都有旋光性。都有旋光性。 COO H3NH RL-型 COO HNH3 RD-型 具旋光活性的编码氨基酸均为具旋光活性的编码氨基酸均为L-L-型，如用型，如用R/SR/S法标记，则除半胱氨酸为法标记，则除半胱氨酸为R

10、R构型外，其余皆构型外，其余皆为为S S构型。构型。 由蛋白质水解得到的氨基酸都具有共同的结构特点 -氨基酸氨基酸。结构通式为： R*CHCOOH NH2（脯氨酸为 -亚氨基酸） R*CHCOO NH 3 氨基酸在固态或在生理pH条件下，是一偶极离子(zwitterion) ，以内盐形式存在。不同的氨基酸只是R-不同。仅有一个例外：表表表表17-12017-120种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式( (*为必需氨基酸)名名称称 中文缩写中文缩写英文缩写英文缩写 结构式结构式 非极性氨基酸非极性氨基酸非极性氨基酸非极性氨基酸

11、甘氨酸甘氨酸( (GlycineGlycine) ) - -氨基乙酸氨基乙酸甘甘 GlyGly GG丙氨酸丙氨酸( (AlanineAlanine) ) - -氨基丙酸氨基丙酸 丙丙 AlaAlaAA亮氨酸亮氨酸( (LeucineLeucine)*)* - -甲基甲基- - - -氨基戊酸氨基戊酸亮亮 LeuLeu LL异亮氨酸异亮氨酸( (IsoleucineIsoleucine)*)* - -甲基甲基- - - -氨基戊酸氨基戊酸异亮异亮 IleIle I I缬氨酸缬氨酸( (ValineValine)*)* - -甲基甲基- - - -氨基丁酸氨基丁酸缬缬 ValValVV脯氨酸脯氨酸

12、( (ProlineProline) ) - -吡咯啶甲酸吡咯啶甲酸脯脯 ProProPP2020种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式( (*为必需氨基酸)(续1)名名称称 中文缩中文缩写写英文缩写英文缩写 结构式结构式 苯丙氨苯丙氨( (PhenylalaninePhenylalanine)*)* - -苯基苯基- - - -氨基丙酸氨基丙酸苯丙苯丙 PhePhe FF蛋蛋( (甲硫甲硫) )氨氨( (MethionineMethionine)*)* - -氨基氨基- - - -甲硫基戊酸甲硫基戊酸蛋蛋 MetMetMM色氨

13、酸色氨酸( (TryptophanTryptophan) )* * - -氨基氨基- - -(3-(3-吲哚基吲哚基) )丙酸丙酸色色 TrpTrp WW非电离的极性氨基酸非电离的极性氨基酸非电离的极性氨基酸非电离的极性氨基酸 丝氨酸丝氨酸( (SerineSerine) ) - -氨基氨基- - - -羟基丙酸羟基丙酸 丝丝 SerSerSS谷氨酰胺谷氨酰胺( (GlutamineGlutamine) ) - -氨基戊酰胺酸氨基戊酰胺酸 谷胺谷胺 GlnGln QQ苏氨酸苏氨酸( (ThreonineThreonine)*)* - -氨基氨基- - - -羟基丁酸羟基丁酸 苏苏 ThrThr

14、 TT2020种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式( (*为必需氨基酸)(续2)名名称称 中文缩写中文缩写英文缩写英文缩写 结构式结构式 半胱氨酸半胱氨酸( (CysteineCysteine) ) - -氨基氨基- - - -巯基丙酸巯基丙酸 半胱半胱 CysCys CC天冬酰胺天冬酰胺( (AsparagineAsparagine) ) - -氨基丁酰胺酸氨基丁酰胺酸 天胺天胺 AsnAsn NN酪氨酸酪氨酸(Tyrosine)(Tyrosine) - -氨基氨基- - - -对羟苯基丙酸对羟苯基丙酸酪酪 TyrTyr Y

15、Y酸性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸 天冬氨酸天冬氨酸( (Aspartic acidAspartic acid) ) - -氨基丁二酸氨基丁二酸天天 AspAspDD谷氨酸谷氨酸( ( - -氨基戊二酸氨基戊二酸) ) GlutamicGlutamic acid acid 谷谷 GluGlu EE2020种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式种编码氨基酸的名称和结构式( (*为必需氨基酸)(续3)名名称称 中文缩写中文缩写英文缩写英文缩写 结构式结构式 碱性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸 赖氨酸赖氨酸( (LysineLysine)*)*

16、, , - -二氨基己酸二氨基己酸赖赖 LysLys KK精氨酸精氨酸( (ArginineArginine) ) - -氨基氨基- - - -胍基戊酸胍基戊酸 精精 ArgArg RR组氨酸组氨酸( (HistidineHistidine) ) - -氨基氨基- - -(4-(4-咪唑基咪唑基) )丙酸丙酸组组 HisHisHH(1) 脂肪族氨基脂肪族氨基酸酸(2) 芳香环芳香环的的氨基酸氨基酸：苯丙苯丙、酪酪(3) 杂环的氨基酸杂环的氨基酸：脯脯、组组、色色甘甘、丙丙、缬缬、亮亮、异亮异亮(不含其它官能团)丝丝、苏苏(含-OH)；半胱半胱、蛋蛋(含S)；天酰天酰、谷酰谷酰(含酰胺)天冬天冬

17、、谷谷(1氨基2羧基)精精(含胍基)赖赖（2氨基1羧基）1 根据根据R基化学结构的不同分为基化学结构的不同分为：17.1.2 17.1.2 氨基酸的分类氨基酸的分类中性氨基酸中性氨基酸(1氨基1羧基；由于羧基电离能力较由于羧基电离能力较氨基大，其水溶液氨基大，其水溶液实际上为弱酸性)：甘、丙、缬、亮、异亮、丝、苏、半胱、蛋、苯丙、酪、色、天酰、谷酰、脯酸性氨基酸酸性氨基酸(1氨基2羧基)：天冬、谷碱性氨基酸碱性氨基酸(2氨基1羧基)：赖、精、组2 根据分子中所含氨基和羧基的相对数目分为根据分子中所含氨基和羧基的相对数目分为：3医学医学上常根据氨基酸侧链上常根据氨基酸侧链R R基的极性及其所带电

18、荷基的极性及其所带电荷：(1)非非极极性性R基基氨氨基基酸酸：有有甘甘、丙丙、亮亮、异异亮亮、缬缬、脯脯、苯苯丙丙、蛋蛋、色色9种种。含含非非极极性性侧侧链链，故故具具有有疏疏水水性性，它它们们通常处于蛋白质分子内部。通常处于蛋白质分子内部。(2)非非极极性性R基基氨氨基基酸酸：有有丝丝、谷谷胺胺、苏苏、天天胺胺、酪酪、半半胱胱6种种。侧侧链链中中含含有有羟羟基基、巯巯基基、酰酰胺胺基基等等极极性性基基团团，但但在在生生理理条条件件下下却却不不带带电电荷荷，具具有有一一定定的的亲亲水水性性，往往往往分分布在蛋白质分子的表面。布在蛋白质分子的表面。(1)(2)两类为中性氨基酸。两类为中性氨基酸。

19、(3)带带正正电电荷荷的的R基基氨氨基基酸酸：有有精精、赖赖、组组3种种。为为碱碱性性氨基酸。氨基酸。(4)带带负负电电荷荷的的R基基氨氨基基酸酸：有有谷谷、天天冬冬2种种。为为酸酸性性氨氨基酸。基酸。17.1.3 17.1.3 、氨基酸的命名、氨基酸的命名20种氨基酸 天天然然产产氨氨基基酸酸更更普普遍遍使使用用俗俗名名，即即按按其其来来源源或或性性质质命命名名。如如甘甘氨氨酸酸是是因因具具有有甜甜味味而而得得名名的的；天天冬冬氨氨酸酸最最初初是是由由天天门门冬冬的的幼幼苗苗中中发发现现的的。生生物物体体内内作作为为合合成成蛋蛋白白质质的的原原料料的的20种种编编码码氨氨基基酸酸，象象元元素

20、素符符号号一一样样，都都有有国国际际通通用用的的符符号，中文用简称表示。号，中文用简称表示。2俗名：俗名： 1系统命名法：系统命名法：把氨基当作取代基，以羧酸做母体，称为氨氨基基某某酸酸。氨基的位置习惯上用希腊字母-，-，-等表示。营养必需氨基酸营养必需氨基酸 亮亮、异异亮亮、缬缬、苯苯丙丙、蛋蛋、苏苏、色色、赖赖等8种氨基酸在人体内不能合成而又是营养所必不可少的，必需依靠食物供应，若缺少则会导致许多种类蛋白质的代谢和合成失去平衡，故这些氨基酸称为营养必需氨基酸营养必需氨基酸。半必需氨基酸：半必需氨基酸：精氨酸、组氨酸精氨酸、组氨酸是幼儿所必需的。是幼儿所必需的。修饰氨基酸修饰氨基酸 除除20

21、种种编编码码氨氨基基酸酸外外，蛋蛋白白质质分分子子中中尚尚含含有有一一些些氨氨基基酸酸，它它们们在在生生物物体体内内均均无无相相应应的的遗遗传传密密码码，往往往往在在蛋蛋白白质质生生物物合合成成前前后后，由由相相应应的的编编码码氨氨基基酸酸衍衍生生而而成，称为成，称为修饰氨基酸修饰氨基酸4-羟基脯氨酸 5-羟基赖氨酸 胱氨酸由2分子半胱中的巯基经氧化以二硫键连接而成，对维持蛋白质的结构具有重要作用 甲状腺素存在于甲状腺球蛋白中 二者主要存在于骨胶原和弹性蛋白中二者主要存在于骨胶原和弹性蛋白中有些氨基酸不是蛋白质的组成成分，但能以游离或结合的形式存在于生物界，这些氨基酸统称为非非蛋蛋白白质质氨氨

22、基基酸酸。它们中有的是L-型-氨基酸的衍生物，有的是-、-、-氨基酸，有的是D-型氨基酸。瓜氨酸鸟氨酸 -氨基丁酸： 存在于脑中，可用于治疗癫痫、记忆障碍等脑病-氨基-羟基丁酸：具有解痉作用D-丙氨酸、D-谷氨酸、 D-赖氨酸和D-鸟氨酸存在于细菌中n n生生命命活活动动中中，人人及及动动物物通通过过消消化化道道吸吸收收氨氨基基酸酸并并通通过过体体内内转转化化而而维维持持其其动动态态平平衡衡，若若其其动动态态平平衡衡失失调调，则则机机体体代代谢谢紊紊乱乱，甚甚至至引引起起病病变变。许许多多氨氨基基酸酸还还参参与与代代谢谢作作用用，不不少少已用来治疗疾病。已用来治疗疾病。n n甘氨酸甘氨酸: :

23、对芳香族物质起解毒作用对芳香族物质起解毒作用n n酪氨酸酪氨酸: :合成甲状腺素和肾上腺素的前体合成甲状腺素和肾上腺素的前体n n精氨酸精氨酸: :参与鸟氨酸循环，用于因血氨升高引起的肝昏迷参与鸟氨酸循环，用于因血氨升高引起的肝昏迷n n谷氨酸与谷胺酰胺谷氨酸与谷胺酰胺: :用于改善脑出血后遗的记忆障碍用于改善脑出血后遗的记忆障碍n n谷胺酰胺和组氨酸谷胺酰胺和组氨酸: :用于治疗消化道溃疡用于治疗消化道溃疡n n甘氨酸和谷氨酸甘氨酸和谷氨酸: :调节胃液酸度调节胃液酸度n n亮氨酸亮氨酸: :加速皮肤和骨头创伤愈合，降血糖及头晕治疗药加速皮肤和骨头创伤愈合，降血糖及头晕治疗药n n医药上氨基

24、酸主要用于复合氨基酸输液医药上氨基酸主要用于复合氨基酸输液生命活动中，人及动物通过消化道吸收氨基酸并通过体内转化而维持其动态平衡，若其动态平衡失调，则机体代谢紊乱，甚至引起病变。许多氨基酸还参与代谢作用，不少已用来治疗疾病。甘氨酸:对芳香族物质起解毒作用酪氨酸:合成甲状腺素和肾上腺素的前体精氨酸:参与鸟氨酸循环，用于因血氨升高引起的肝昏迷谷氨酸与谷胺酰胺:用于改善脑出血后遗的记忆障碍谷胺酰胺和组氨酸:用于治疗消化道溃疡甘氨酸和谷氨酸:调节胃液酸度亮氨酸:加速皮肤和骨头创伤愈合，降血糖及头晕治疗药医药上氨基酸主要用于复合氨基酸输液17.2氨基酸的物理性质 -氨基酸为无色结晶，熔点较高，一般在氨基

25、酸为无色结晶，熔点较高，一般在200300 C之间，这是之间，这是因为晶体中氨基酸以内盐形式存在，但往往在熔化前受热分解放出因为晶体中氨基酸以内盐形式存在，但往往在熔化前受热分解放出CO2。每种氨基酸都有特殊的结晶形状，利用结晶形状可以鉴别氨基酸。每种氨基酸都有特殊的结晶形状，利用结晶形状可以鉴别氨基酸。各种氨基酸都能溶于水，其水溶液是无色的，但溶解度不同；酪氨各种氨基酸都能溶于水，其水溶液是无色的，但溶解度不同；酪氨酸在冷水中很难溶解，而在热水中溶解度较大。除脯氨酸易溶于乙醇酸在冷水中很难溶解，而在热水中溶解度较大。除脯氨酸易溶于乙醇外，其它均不溶解或很少溶解，但氨基酸的盐酸盐比游离的氨基酸

26、易外，其它均不溶解或很少溶解，但氨基酸的盐酸盐比游离的氨基酸易溶于酒精中。所有氨基酸都不溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂，而易溶溶于酒精中。所有氨基酸都不溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂，而易溶于强酸、强碱中。于强酸、强碱中。除甘氨酸外，所有编码氨基酸都具有旋光性，用测定比旋光度的方除甘氨酸外，所有编码氨基酸都具有旋光性，用测定比旋光度的方法可以测定氨基酸的纯度。法可以测定氨基酸的纯度。17.3氨基酸的化学性质 氨氨基基酸酸除除具具有有氨氨基基和和羧羧基基的的一一些些典典型型反反应应之之外外，还有二者相互影响、相互作用的某些特性。还有二者相互影响、相互作用的某些特性。1 1、两性解离和等电点、两性解离和等

27、电点 氨基酸分子中含有酸性的羧基和碱性的氨基，因氨基酸分子中含有酸性的羧基和碱性的氨基，因此氨基酸是两性化合物，能分别与酸或碱作用成盐。此氨基酸是两性化合物，能分别与酸或碱作用成盐。 氨基酸溶于水时，氨基和羧基同时解离成为一种氨基酸溶于水时，氨基和羧基同时解离成为一种两性离子两性离子(zwitterion)。若将此溶液酸化，则两性离若将此溶液酸化，则两性离子与子与H+离子结合成为阳离子；若向此水溶液中加碱，离子结合成为阳离子；若向此水溶液中加碱，则两性离子与则两性离子与OH 结合成为阴离子。结合成为阴离子。 阴离子阴离子(pHpI)两性离子两性离子(pH=pI)阳离子阳离子(pHpI，主要以阴

28、离子阴离子形式存在。在电场中向正极移动向正极移动； pHpI，主要以阳离子阳离子形式存在。在电场中向负极移动向负极移动；等电点是氨基酸的一个重要特征常数之一，可由实验测得，也可通过计算得到。每种氨基酸都有其特定的等电点。酸性氨基酸：pI2.73.2(pH4)中性氨基酸：pI5.06.5(pH7.5)2 2、氧化脱氨基反应、氧化脱氨基反应 氨基酸经氧化剂或氨基酸氧化酶作用，可脱去氨基生成酮酸，氨基酸经氧化剂或氨基酸氧化酶作用，可脱去氨基生成酮酸，此反应在脱氨前涉及脱氢和水解两个步骤。上述过程也是生物体内此反应在脱氨前涉及脱氢和水解两个步骤。上述过程也是生物体内氨基酸分解代谢的重要方式。氨基酸分解

29、代谢的重要方式。3 3、脱水成肽反应、脱水成肽反应 在适当条件下，氨基酸分子间氨基与羧基相互脱水缩合生在适当条件下，氨基酸分子间氨基与羧基相互脱水缩合生成的一类化合物，叫做肽成的一类化合物，叫做肽(peptide)。肽分子中的酰胺键肽分子中的酰胺键(CONH)常称做肽键常称做肽键(peptidebond).用途用途：是多肽和蛋白质生物合成的基本反应。是多肽和蛋白质生物合成的基本反应。4 4、与茚三酮反应、与茚三酮反应 根根据据生生成成紫紫色色化化合合物物颜颜色色的的深深浅浅程程度度，或或根根据据放放出出CO2气气体体的的体体积积，可可对对 -氨氨基基酸酸进进行行定定量量分分析析。常常用用于于氨

30、基酸和蛋白质的定性鉴定及标记。氨基酸和蛋白质的定性鉴定及标记。 脯氨酸和羟脯氨酸等脯氨酸和羟脯氨酸等亚氨基酸亚氨基酸(含亚氨基结构含亚氨基结构)与茚与茚三酮反应生成三酮反应生成黄色黄色化合物。化合物。而而N-取代的取代的 -氨基酸以及氨基酸以及-氨基酸、氨基酸、-氨基酸等不与茚三酮发生显色反应。氨基酸等不与茚三酮发生显色反应。 根据放出氮气的体积，可定量分析氨基酸的含量。也可用来定量测定蛋白质或多肽分子中的游离氨基的含量(Van Slyke 氨基氮测定法)。 亚氨基酸(如脯氨酸)与HNO2反应生成N-亚硝基化合物。5 5、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应 在肠道细菌的作用下，组氨酸可脱羧生成组胺，过

31、量的组胺在肌体内易引起变态反应。 组氨酸组胺6 6、脱羧反应脱羧反应7、与、与2,4-二硝基氟苯反应二硝基氟苯反应 在室温和弱碱性条件下，氨基酸中氨基上的氢原子可与在室温和弱碱性条件下，氨基酸中氨基上的氢原子可与2,4-二二硝基氟苯硝基氟苯(DNFB)发生亲核取代反应生成稳定的二硝基苯基氨基酸发生亲核取代反应生成稳定的二硝基苯基氨基酸(DNP-氨基酸氨基酸)。DNFBDNP-氨基酸DNP-氨基酸呈黄色，使用纸层析与标准氨基酸呈黄色，使用纸层析与标准DNP-氨基酸比较，可氨基酸比较，可用于氨基酸的检出，英国科学家用于氨基酸的检出，英国科学家SangerF用此法首次阐明了组成胰用此法首次阐明了组成

32、胰岛素的氨基酸的种类、数目和排列顺序，为认识蛋白质的结构作岛素的氨基酸的种类、数目和排列顺序，为认识蛋白质的结构作出了重要贡献。出了重要贡献。鉴别具有特殊R基氨基酸的显色反应 反应名称 试 剂 颜 色 鉴别的氨基酸蛋白黄反应 浓硝酸再加碱深黄色或橙红色 苯丙、酪、色Millon反应 红 色 酪氨酸硝酸汞、亚硝酸汞硝酸汞、亚硝酸汞和硝酸的混合物和硝酸的混合物乙醛酸反应 乙醛酸浓硫酸 两液层界面处呈紫红色环 色氨酸8 8、侧链、侧链 R R 基的反应基的反应17.4多肽链的基本结构和肽的命名 1 1、多肽的结构和命名、多肽的结构和命名 肽肽是氨基酸残基之间彼此通过酰胺键酰胺键(肽键肽键)连接而成的

33、一类化合物。其通式为： 多肽分子中的酰胺键称为肽肽键键(peptide bond)，一般为-COOH与-NH2脱水缩合而成。多肽链中的每个氨基酸单元称 为氨基酸残基(amino acid residue)。 肽也以两性离子两性离子的形式存在。 通常在多肽链的一端含有一个未结合的通常在多肽链的一端含有一个未结合的NH3+，称为称为氨基酸的氨基酸的N-端，一般写在肽链的左边；在另一端含有一个端，一般写在肽链的左边；在另一端含有一个未结合的未结合的COO ，称为羧基酸的称为羧基酸的C-端，通常写在肽链的端，通常写在肽链的右边。右边。 肽的结构不仅取决于组成肽链的氨基酸种类和数目，也与肽链中各氨基酸残

34、基的排列顺序有关。由2种不同的氨基酸可形成2种二肽：甘氨酰丙氨酸(甘丙肽)丙氨酰甘氨酸(丙甘肽)3种不同的氨基酸可形成6种不同的三肽4种不同的氨基酸可形成24不同的四肽 氨基酸按不同的排列顺序可形成大量的异构体，它们构成了自然界中种类繁多的多肽和蛋白质。 命名时以C-末端的氨基酸残基为母体，由N -端由左至右依次称为某氨酰某氨酸。 命名：甘氨酰丙氨酰丝氨酸(甘丙丝肽) 缩写：GlyAlaSer或GAS2、肽键平面 n n肽键中的肽键中的肽键中的肽键中的C-NC-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。键具有部分双键性质，不能自由旋转。键具有部分双键性质，不能自由旋转。键具有部分双键性质，不能自由旋

35、转。n n组组组组成成成成肽肽肽肽键键键键的的的的6 6个个个个原原原原子子子子处处处处于于于于同同同同一一一一平平平平面面面面，称称称称为为为为肽肽肽肽单单单单位位位位(peptide(peptideunit)unit)。n n肽键一般呈反式构型。肽键一般呈反式构型。肽键一般呈反式构型。肽键一般呈反式构型。n n相邻的肽键平面可围绕相邻的肽键平面可围绕相邻的肽键平面可围绕相邻的肽键平面可围绕C C 旋转，肽键骨架也可视为一系列通旋转，肽键骨架也可视为一系列通旋转，肽键骨架也可视为一系列通旋转，肽键骨架也可视为一系列通过过过过C C 原子衔接的肽键平面所组成。原子衔接的肽键平面所组成。原子衔接

36、的肽键平面所组成。原子衔接的肽键平面所组成。3 3、多肽结构测定和端基分析、多肽结构测定和端基分析 测测定定多多肽肽结结构构的的一一般般顺顺序序是是首首先先确确定定组组成成多多肽肽的的氨氨基基酸酸种种类和数目，然后确定肽链中氨基酸的排列顺序。类和数目，然后确定肽链中氨基酸的排列顺序。确确定定氨氨基基酸酸在在肽肽链链中中的的排排列列顺顺序序，往往往往需需末末端端残残基基分分析析和和部部分水解法配合进行。分水解法配合进行。末端残基分析法中末端残基分析法中N-端分析可用端分析可用2,4-二硝基氟苯二硝基氟苯(DNFB)法、法、丹磺酰氯丹磺酰氯(DNS-Cl)法和法和Edman降解法等，而降解法等，而

37、C-端分析可采用肼端分析可采用肼解法和羧肽酶催化水解法等。解法和羧肽酶催化水解法等。部部分分水水解解法法是是采采用用不不同同的的蛋蛋白白酶酶酶酶切切肽肽链链的的不不同同部部位位，当当有有足足够够的的小小碎碎片片被被鉴鉴定定以以后后，再再进进行行组组合合、排排列列对对比比，找找出出关关键键性性的的重重叠叠，推推断断各各小小片片断断在在肽肽链链中中的的位位置置，就就可可能能得得出出整整个个肽链中各氨基酸残基的排列顺序。肽链中各氨基酸残基的排列顺序。n n在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质在生物体中，多

38、肽最重要的存在形式是作为蛋白质的亚单位。的亚单位。的亚单位。的亚单位。n n但是，也有许多分子量比较小的多肽以游离状态存但是，也有许多分子量比较小的多肽以游离状态存但是，也有许多分子量比较小的多肽以游离状态存但是，也有许多分子量比较小的多肽以游离状态存在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能，常称为在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能，常称为在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能，常称为在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能，常称为生物活性肽生物活性肽生物活性肽生物活性肽( ( ( (biological active peptidebiological active peptidebiologica

39、l active peptidebiological active peptide) ) ) )。n n内源性生物活性肽：如谷胱甘肽、神经肽、催产素、内源性生物活性肽：如谷胱甘肽、神经肽、催产素、内源性生物活性肽：如谷胱甘肽、神经肽、催产素、内源性生物活性肽：如谷胱甘肽、神经肽、催产素、加压素、心房肽等，在生物体内游离存在。加压素、心房肽等，在生物体内游离存在。加压素、心房肽等，在生物体内游离存在。加压素、心房肽等，在生物体内游离存在。n n外源性生物活性肽：微生物、动植物蛋白中分离出外源性生物活性肽：微生物、动植物蛋白中分离出外源性生物活性肽：微生物、动植物蛋白中分离出外源性生物活性肽：微生

40、物、动植物蛋白中分离出的具有潜在生物活性的肽类，它们在消化酶的作用的具有潜在生物活性的肽类，它们在消化酶的作用的具有潜在生物活性的肽类，它们在消化酶的作用的具有潜在生物活性的肽类，它们在消化酶的作用下释放出来，以肽的形式被吸收后，参与摄食、消下释放出来，以肽的形式被吸收后，参与摄食、消下释放出来，以肽的形式被吸收后，参与摄食、消下释放出来，以肽的形式被吸收后，参与摄食、消化、代谢及内分泌的调节，这种非机体自身产生的化、代谢及内分泌的调节，这种非机体自身产生的化、代谢及内分泌的调节，这种非机体自身产生的化、代谢及内分泌的调节，这种非机体自身产生的却具有生物活性的肽类称为外源性生物活性肽。却具有生

41、物活性的肽类称为外源性生物活性肽。却具有生物活性的肽类称为外源性生物活性肽。却具有生物活性的肽类称为外源性生物活性肽。17.5内源性和外源性生物活性肽内源性和外源性生物活性肽n n饲料和食物是外源性生物活性肽的重要来源，目前研究的主饲料和食物是外源性生物活性肽的重要来源，目前研究的主饲料和食物是外源性生物活性肽的重要来源，目前研究的主饲料和食物是外源性生物活性肽的重要来源，目前研究的主要外源性生物活性肽有外啡肽、免疫调节肽、抗微生物肽、要外源性生物活性肽有外啡肽、免疫调节肽、抗微生物肽、要外源性生物活性肽有外啡肽、免疫调节肽、抗微生物肽、要外源性生物活性肽有外啡肽、免疫调节肽、抗微生物肽、抗凝

42、血肽、抗应激肽、抗氧化肽等。抗凝血肽、抗应激肽、抗氧化肽等。抗凝血肽、抗应激肽、抗氧化肽等。抗凝血肽、抗应激肽、抗氧化肽等。n n无论是从结构或从功能来说，生物活性肽是自然界中种类、无论是从结构或从功能来说，生物活性肽是自然界中种类、无论是从结构或从功能来说，生物活性肽是自然界中种类、无论是从结构或从功能来说，生物活性肽是自然界中种类、功能较复杂的一类化合物。生物活性肽在生物的生长、发育、功能较复杂的一类化合物。生物活性肽在生物的生长、发育、功能较复杂的一类化合物。生物活性肽在生物的生长、发育、功能较复杂的一类化合物。生物活性肽在生物的生长、发育、细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控

43、制、抗细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗衰老及分子进化等方面起着重要的作用，具有涉及神经、激衰老及分子进化等方面起着重要的作用，具有涉及神经、激衰老及分子进化等方面起着重要的作用，具有涉及神经、激衰老及分子进化等方面起着重要的作用，具有涉及神经、激素和免疫调节、抗血栓、抗高血压、抗胆固醇、抗细菌病毒、素和免疫调节、抗血栓、抗高血压、抗胆固醇、抗细菌病毒、素和免疫调节、抗血栓、抗高血压、抗胆固醇、抗细菌病毒、素和免疫调节、抗血栓、抗高血压、抗胆固醇、抗细菌病毒、抗癌、抗氧化、

44、清除自由基等多重功效。抗癌、抗氧化、清除自由基等多重功效。抗癌、抗氧化、清除自由基等多重功效。抗癌、抗氧化、清除自由基等多重功效。n n生物活性肽在体内一般含量较低，但功能极其微妙，结构相生物活性肽在体内一般含量较低，但功能极其微妙，结构相生物活性肽在体内一般含量较低，但功能极其微妙，结构相生物活性肽在体内一般含量较低，但功能极其微妙，结构相同或极为相似的活性肽，由于产生于不同器官，行使的功能同或极为相似的活性肽，由于产生于不同器官，行使的功能同或极为相似的活性肽，由于产生于不同器官，行使的功能同或极为相似的活性肽，由于产生于不同器官，行使的功能也有所不同。也有所不同。也有所不同。也有所不同。

45、n n从生物活性肽的组成来看，小的由二、三个氨基酸残基组成，从生物活性肽的组成来看，小的由二、三个氨基酸残基组成，从生物活性肽的组成来看，小的由二、三个氨基酸残基组成，从生物活性肽的组成来看，小的由二、三个氨基酸残基组成，大的则为上百个氨基酸残基并含有由亚基组成的糖蛋白。大的则为上百个氨基酸残基并含有由亚基组成的糖蛋白。大的则为上百个氨基酸残基并含有由亚基组成的糖蛋白。大的则为上百个氨基酸残基并含有由亚基组成的糖蛋白。n n随着多肽的分离纯化、结构分析、化学合成、放射免疫测定、随着多肽的分离纯化、结构分析、化学合成、放射免疫测定、随着多肽的分离纯化、结构分析、化学合成、放射免疫测定、随着多肽的分离纯化、结构分析、化学合成、放射免疫测定、免疫细胞化学及遗传工程等新技术的广泛应用，新的生物活免疫细胞化学及遗传工程等新技术的广泛应用，新的生物活免疫细胞化学及遗传工程等新技术的广泛应用，新的生物活免疫细胞化学及遗传工程等新技术的广泛应用，新的生物活性肽不断被发现，对其功能的认识也不断增长。性肽不断被发现，对其功能的认识也不断增长。性肽不断被发现，对其功能的认识也不断增长。性肽不断被发现，对其功能的认识也不断增长。