有機(jī)化學(xué)課件17

1、第十七章 氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)第一節(jié) 氨基酸(20種)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名(amine acid, polypeptide and protein )1氨基酸的構(gòu)型： a-氨基酸除甘氨酸外都有手性且為L(zhǎng)-構(gòu)型其中除半胱氨酸外都是S-構(gòu)型蛋白氨基酸：分類：2命名：1、系統(tǒng)命名法：(類似于羥基酸) 1、2、3、氨基酸 a 、b、g.e 氨基酸2、俗名 英文縮寫、單字符號(hào)-人體內(nèi)不能合成或合成量不足的氨基酸。二、營(yíng)養(yǎng)必需氨基酸 纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、 蛋氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、色氨酸。3討論：1、不同年齡段，各種氨基酸的需要量不一樣。表17-22、不同的食物中各種氨基酸的種類和含

2、量不同。 動(dòng)物蛋白所含的氨基酸的種類和比例與人體所 需的相近。營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。3、為了營(yíng)養(yǎng)均衡，不要偏食，注意食物的合理配伍。三、修飾氨基酸和非蛋白質(zhì)氨基酸4 自然界中也存在許多a-氨基酸、b-氨基酸、g-氨基酸，有些是D-型的，以游離或結(jié)合形式分布于植物、動(dòng)物和細(xì)菌內(nèi)。有些是重要得代謝物的前體或中間體。5四、氨基酸的性質(zhì)物理性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：(一) 氨基酸的酸堿性和等電點(diǎn)a-COOH pKa平均為2.2 a-NH2 pKb平均為4.6 1、氨基酸的酸堿性6 pHpI等電點(diǎn)pI：氨基酸處于等電狀態(tài)時(shí)溶液的pH值2、氨基酸的等電點(diǎn)酸性:pI3左右，中性:pI=5.06.5 堿性:pI=7.5810.8

3、討論： 不同的氨基酸等電點(diǎn)不同，在一定酸度的溶液 中， 它們荷電程度不同，分子大小不同，在電場(chǎng)中的 移動(dòng)速度也就不同。借此可以進(jìn)行氨基酸的電泳 分離。7(四) 氨基酸的氧化脫氨反應(yīng)(二) 氨基酸的脫羧反應(yīng)(三) 氨基酸與亞硝酸的反應(yīng)8(五) 氨基酸與茚三酮的反應(yīng)9(六) 與丹酰氯的反應(yīng)(七) 芳香族氨基酸的紫外吸收性質(zhì) 酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸有紫外吸收，而大多數(shù)蛋白質(zhì)都含有此類氨基酸，因此大多數(shù)蛋白質(zhì)也有紫外吸收(280nm)。第二節(jié) 肽肽：氨基酸分子之間脫水的產(chǎn)物一、肽的結(jié)構(gòu)和命名10十肽以下的稱為寡肽，十一肽以上的肽稱為多肽結(jié)構(gòu)：命名：從N-末端開始依次叫某氨酰，C-末端的叫做某氨酸異構(gòu)

4、體：二肽：2種；三肽：6種；四肽：24種11氨基酸殘基H-丙-苯丙-甘-絲-半胱-OHH-Ala-Phe-Gly-Ser-Lys-OH H-A-F-G-S-L-OH二、肽鍵平面 肽鍵中的C-N鍵有雙鍵成分，連有的兩個(gè)-C處于反式位置，構(gòu)成一個(gè)肽平面。但平面內(nèi)的C-C和C-N單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)，使肽鏈產(chǎn)生不同的構(gòu)象。132pm12三、多肽的結(jié)構(gòu)測(cè)定得到各氨基酸的數(shù)目(二) 多肽鏈的末端氨基酸分析N-端 2,4-二硝基氟苯（DNFB Sanger試劑） (Frederick Sanger1958年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）適合分子量較小的肽（一）多肽分子中的氨基酸組成和含量分析氨基酸分析儀：丹酰氯(DNS-Cl

5、) 靈敏度高13異硫氰酸苯酯 （Ph N=C=S Edman試劑）14胰蛋白酶：賴氨酸、精氨酸糜蛋白酶：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸C-端 羧肽酶 （一般重復(fù)67次）(三) 部分水解法和DNA序列推演法1、部分水解法2、DNA序列推演法DNAmRNA氨基酸15 肽的化學(xué)性質(zhì)與氨基酸相似，三肽及三肽以上的肽能發(fā)生縮二脲反應(yīng)。四、生物活性肽（一） 腦啡肽H-酪-甘-甘-苯丙-蛋-OH 蛋氨酸腦啡肽H-酪-甘-甘-苯丙-亮-OH 亮氨酸腦啡肽 1975年Hughes從豬腦中分離出。后續(xù)發(fā)現(xiàn)十幾種類似物，它們只有C-末端氨基酸不同。第一、三、四是活性部位。都有強(qiáng)鎮(zhèn)痛作用。鎮(zhèn)痛藥： H-酪-D-丙-甘-苯丙

6、-蛋-OH 16(二) 谷胱甘肽 另外還有非蛋白來(lái)源的肽，結(jié)構(gòu)上的差異保護(hù)它們不被體內(nèi)的蛋白酶水解，它們有的具有抗菌性和抗17第三節(jié) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 功能大分子，人體內(nèi)有十萬(wàn)種以上。 45%人體干重一、元素組成和分類C：5055% H：67.3% O：1924%N：1319% S：04% 微量：P、I、Fe、Mn、Zn平均含氮量：16%。即每克氮相當(dāng)于6.25克蛋白質(zhì)。樣品中蛋白質(zhì)質(zhì)量=含氮量(g) 6.25腫瘤作用，有重要應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)基因技術(shù)和化學(xué)合成可以制備出一些肽類藥物和肽疫苗。18分類乳清蛋白、角蛋白單純蛋白質(zhì)+輔基結(jié)合蛋白19二、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu) 三極結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu)

7、2021(一) 一級(jí)結(jié)構(gòu) 氨基酸殘基的排列順序牛： A8 丙 A10 纈 B30 丙豬： A8 蘇 A10 異亮 B30 丙人： A8 蘇 A10 異亮 B30 蘇22(二) 二級(jí)結(jié)構(gòu)a-螺旋b-折疊b-轉(zhuǎn)角無(wú)規(guī)卷曲231、a-螺旋242526272、b-折疊(b-片層)28293、b-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲3031無(wú)規(guī)卷曲32副鍵(三) 三極結(jié)構(gòu)33J.C.Kendrew和M.F.Peruz用X-衍射法測(cè)定了血紅蛋白和肌紅蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)獲得了1962年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)34胰蛋白酶35(四) 四級(jí)結(jié)構(gòu) 36三、蛋白質(zhì)的性質(zhì)(一) 兩性解離和等電點(diǎn) pHpI37蛋白質(zhì)在等電狀態(tài)時(shí)的特點(diǎn)是： 導(dǎo)電性、滲透壓、

8、粘度、溶解度皆最小。在 電場(chǎng)中不移動(dòng)(二) 蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì) 蛋白顆粒的直徑1100nm，所以蛋白質(zhì)溶液屬于膠體溶液。 蛋白質(zhì)溶液穩(wěn)定原因：水化膜 帶電荷透析法膠體滲透壓布朗運(yùn)動(dòng)、丁鐸爾效應(yīng)、不能透過(guò)半透膜、吸附38(三) 蛋白質(zhì)的沉淀和變性1、蛋白質(zhì)的沉淀沉淀蛋白質(zhì)的方法：(1)鹽析加入電解質(zhì)，使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀的現(xiàn)象。實(shí)質(zhì)：破壞蛋白質(zhì)分子的水化膜和中和其所帶的電荷。鹽析濃度 鹽析時(shí)所需電解質(zhì)的最小濃度39常用鹽析電解質(zhì)分段鹽析利用不同蛋白質(zhì)鹽析濃度不同分分離蛋白質(zhì)的方法(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl(2)有機(jī)溶劑沉淀特點(diǎn)：鹽析法沉淀的蛋白質(zhì)沒(méi)有變性，去鹽后活性恢復(fù)。加入極性有機(jī)溶劑，使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀的現(xiàn)象實(shí)質(zhì)：破壞蛋白質(zhì)水化膜。特點(diǎn)：低濃度、低溫、短時(shí)間蛋白質(zhì)不變質(zhì)(3)重金屬鹽沉淀pHpI時(shí)(4)生物堿試劑沉淀pHpI時(shí)40(5)蛋白質(zhì)互相沉淀抗體 抗原反應(yīng)2、蛋白質(zhì)的變性 天然蛋白質(zhì)在某些物理、化學(xué)因素的作用下，喪失其生物活性，改變其理化性質(zhì)的現(xiàn)象。物理因素：加熱、高壓、攪拌、X-射線、紫外線、超聲波化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、脲、重金屬鹽、有機(jī)溶劑、生物