氨基酸肽精品課件

1、氨基酸肽第1頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四（一）蛋白質(zhì)是生物體的重要組成部分一、蛋白質(zhì)的一般特性蛋白含量：在人體中占干重的50%左右；細(xì)菌、病毒、酵母50%；植物體內(nèi)、莖、葉中的含量不高，植物有的種子含有豐富的蛋白質(zhì)。分布：細(xì)胞各個部分都有蛋白質(zhì)的存在。種類：種類多，每一種都具有不同生物學(xué)活性。第2頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四（二）蛋白質(zhì)的生物功能 1、結(jié)構(gòu)的成分這類蛋白質(zhì)多數(shù)是不溶性的纖維狀蛋白，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。它給細(xì)胞和組織提供強(qiáng)度和保護(hù)。如角蛋白、膠原蛋白等。第3頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四2、運(yùn)動功能如肌肉

2、收縮、細(xì)胞游走等都是某些蛋白質(zhì)所賦予的。肌肉收縮依靠肌動蛋白、肌球蛋白；鞭毛、纖毛運(yùn)動依靠微管蛋白；驅(qū)使細(xì)胞內(nèi)小泡、顆粒和細(xì)胞器沿微管軌道運(yùn)動的動力蛋白和驅(qū)動蛋白。第4頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四3、儲存功能如卵清蛋白，給胚胎發(fā)育提供氨基酸植物種子中的貯藏蛋白，為種子萌發(fā)提供養(yǎng)料。第5頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四4、防御和進(jìn)攻功能這類蛋白有：抵抗病原體感染的抗體、補(bǔ)體、淋巴因子；血液凝固蛋白：凝血酶和纖維蛋白原；進(jìn)攻蛋白：像蛇毒、蜂毒的神經(jīng)毒蛋白，植物和細(xì)菌的毒素。第6頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四5、轉(zhuǎn)運(yùn)功能如

3、血紅蛋白、載體蛋白。第7頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四6、信息傳遞功能如含氮類激素（胰島素、生長激素）就是通過細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體傳遞信號到細(xì)胞內(nèi)部來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)代謝活動的。第8頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四7、催化功能酶是蛋白質(zhì)中最大的一類。蛋白質(zhì)類的酶；核酶（具有催化活性的RNA ）第9頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四8、供能作用人體供能順序：糖類脂肪蛋白質(zhì)9、識別供能如：抗體、受體總之，蛋白質(zhì)種類繁多，功能非常復(fù)雜，但基因控制著蛋白質(zhì)的合成。第10頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四(三)蛋白質(zhì)的

4、組成1、元素組成 元素 百分含量 平均(%) C H O N S P 50-55 6.9-7.7 21-24 15.0-17.6 0.3-2.3 0.4-0.952 72316 2 0.6微量的P、Fe、Cu、 Zn、 Mo、I凱氏定氮法：粗蛋白質(zhì)含量=蛋白氮6.25第11頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四2、蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量蛋白質(zhì)(Pr)分子量范圍約為60006000000或更大。牛胰島素為5700，人血紅蛋白64500。第12頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元氨基酸 (Amino acids)第13頁，共52頁，2022年

5、，5月20日，8點40分，星期四1、a-氨基酸的結(jié)構(gòu)及旋光性氨基酸通式為：（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)和分類COO-RaH N3+H第14頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四a-碳及其它碳原子第15頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四氨基酸存在對映異構(gòu)體aa鏡 像化性相同、物性 (旋光度) 不同立體結(jié)構(gòu)不同20種氨基酸中，除甘氨酸外，其-碳原子都是手性碳原子第16頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四和糖類一樣，aa的D-、 L-構(gòu)型，并不代表其旋光方向。生物界各種蛋白質(zhì)中的aa幾乎都是L-氨基酸， D-構(gòu)型存在于個別抗生素和細(xì)菌某些短肽。氨基酸

6、的簡稱：英文的前三個字母的縮寫，有時用單字母表示 。第17頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四(二).氨基酸類型天然氨基酸：180多種（30多種為蛋白質(zhì)氨基酸；150多種為非蛋白質(zhì)氨基酸）非蛋白質(zhì)氨基酸：多為蛋白質(zhì)氨基酸的衍生物，少數(shù)是-、-、-aa，或是D-型aa常見蛋白質(zhì)氨基酸：20種（更確切說為19aa和1種亞氨基酸即脯氨酸）第18頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四20種常見蛋白質(zhì)氨基酸：可根據(jù)側(cè)鏈（即R基）的極性不同，將這些氨基酸分成四類（有的是按照R基的結(jié)構(gòu)來分）。非極性R基氨基酸，側(cè)鏈無極性不帶電荷的極性R基的aa帶正電荷的極性R基aa堿性

7、aa帶負(fù)電荷的極性R基aa 酸性aa第19頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四非極性R基氨基酸，側(cè)鏈無極性Gly 甘氨酸 GAla 丙氨酸 AVal 纈氨酸 VPro 脯氨酸 PLeu 亮氨酸 LILe 異亮氨酸 IMet 甲硫氨酸 M第20頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四非極性R基氨基酸，側(cè)鏈無極性（芳香族氨基酸）Phe，F(xiàn)苯丙氨酸； Tyr，Y 酪氨酸；Trp，W色氨酸第21頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四不帶電荷的極性R基的aaSer 絲氨酸 SThr 蘇氨酸 TCys 半胱氨酸 CAsn 天冬酰胺 NGln 谷氨酰胺

8、Q第22頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四帶正電荷的極性R基aa堿性aaLys 賴氨酸 KArg 精氨酸 RHis 組氨酸 H第23頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四帶負(fù)電荷的極性R基aa 酸性aaAsp 天冬氨酸 DGlu 谷氨酸 E第24頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四Juang RH (2003) Biochemistry氨基酸的親水性和疏水性取決于R基團(tuán)的性質(zhì)。按親水性和疏水性分見：普通生物學(xué)P21 表2-3 蛋白質(zhì)中親水的氨基酸多露在分子表面與水接觸。第25頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四按氨

9、基酸是否能在人體內(nèi)合成分： （1）必需氨基酸：指人體內(nèi)不能合成的氨基酸，必須從食物中攝取，有八種：Lys,賴氨酸、Trp,色氨酸、Met甲硫氨酸、Met 苯丙氨酸、Val 纈氨酸、Leu 亮氨酸、Ile異亮氨酸、Thr 蘇氨酸。（2）非必需氨基酸：指人體內(nèi)可以合成的氨基酸。有十種。（3）半必需氨基酸：指人體內(nèi)可以合成但合成量不能滿足人體需要（特別是嬰幼兒時期）的氨基酸，有兩種：組氨酸(His)、精氨酸(Arg)。 第26頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四二十種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點支鏈氨基酸：纈氨酸、亮氨酸，異亮氨酸含羥基的氨基酸：絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸（易形成氫鍵穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)

10、象）含硫的氨基酸：半胱氨酸（含巰基，易形成-S-S-）、 甲硫氨酸（含硫甲基）含苯環(huán)的氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸含胍基的氨基酸：精氨酸含咪唑基的氨基酸：組氨酸亞氨基酸：脯氨酸含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺含吲哚基的氨基酸：色氨酸含-氨基的氨基酸：賴氨酸第27頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四胱氨酸（Cystine)半胱是Cysteine，廣泛地存在于蛋白質(zhì)中。它由兩個半胱氨酸的巰基氧化之后形成的，形成二硫鍵。第28頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四（二）、氨基酸的酸堿性質(zhì)和等電點第29頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四

11、1、氨基酸的酸堿性質(zhì)（1）作為酸：（2）作為堿COONH2COO-R - C - HNH3+R - C - HCOOHNH3+R - C - H+ H+COONH3+R - C - H+ H+第30頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四2、氨基酸的等電點（pI）Valine COOHNH2 H+COO-R - C - HNH2 H+R - C - HCOO-NH2R - C - H酸性環(huán)境中性環(huán)境堿性環(huán)境+1-10pK1 2pK2 9等電點5.5第31頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四 溶液pH對氨基酸的凈電荷的影響 +氨基酸所帶凈電荷溶液pHpI-34

12、56789100-+pH pI時，氨基酸帶負(fù)電荷pH = pI時，氨基酸凈電荷為零pH pI時，氨基酸帶正電荷第32頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四129630OH pK1pK2pHpIH-C-RCOO-NH3 +等電點 = pK1 + pK22（1）、氨基酸的滴定曲線H-C-RCOOHNH3+H-C-RCOO-NH2第33頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四（2）、側(cè)鏈含有可解離基團(tuán)的氨基酸pI值對于側(cè)鏈含有可解離基團(tuán)的氨基酸，其pI值也決定于兩性離子兩邊的pK值的算術(shù)平均值。2323pI=(2.19+4.25)/2=3.22例如：谷氨酸的pI第3

13、4頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四例如：組氨酸的pI585.7217.90.6=+=pIpK1pK3pK2pK1pK2pK3第35頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四各類氨基酸的等電點歸納酸性氨基酸：pI7堿性氨基酸：pI7其它氨基酸：pI7但接近7第36頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四（三）氨基酸的分離和分析鑒定1、分離方法：（1）依據(jù)原理：在水中或在其它某種溶劑中不同溶解度，有兩種方法。層析即色層分析，也稱色譜。層析系統(tǒng)通常都由2個相組成，一個是固定相或稱靜相，一個是流動相或稱動相，且這兩相是互不相溶的。如：蛋白質(zhì)水解液中

14、的氨基酸混合物在層析系統(tǒng)的兩相之間不同種類的氨基酸就有不同程度的溶解和分配第37頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四紙層析法：同葉綠體中色素的提取和分離待氨基酸混合物分離及濾紙干后，用適當(dāng)顯色劑顯色或在紫外燈下觀察所得的層析圖譜，加以鑒定。這里：濾紙的纖維素吸附的水是固定相，有機(jī)溶劑是流動相，濾紙只是起到水的支持劑作用。（三）氨基酸的分離和分析鑒定第38頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四薄層層析法：把纖維素、硅膠、氧化鋁或聚酰胺等之一作為支持劑涂布在玻璃或其他載體上制成均勻的薄層，然后將被分析的樣品滴加到薄層的一端上，再用適當(dāng)?shù)娜軇┱归_就可使樣品得以分

15、離。特點：快速、分辨率高、所需樣品量微、操作簡便。其他方法：氣液層析、高效液相層析等。（三）氨基酸的分離和分析鑒定第39頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四（三）氨基酸的分離和分析鑒定1、分離方法：（2）依據(jù)原理：氨基酸的不同pI，有三種方法。離子交換柱層析法沉淀法電泳法第40頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四離子交換柱層析法用一種帶有固定電荷基團(tuán)的合成樹脂即離子交換樹脂作為支持物，通過溶質(zhì)分子的酸堿性質(zhì)的不同，而將其分離的方法。例如：pH=3時，氨基酸與陽離子交換樹脂之間的靜電引力大小依次是：堿性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸第41頁，共52頁，2022

16、年，5月20日，8點40分，星期四沉淀法調(diào)節(jié)溶液pH值等于某種氨基酸的pI時，該氨基酸會由于靜電引力的作用，溶解度最小，容易發(fā)生沉淀。第42頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四電泳法處于不同pH值溶液中的不同氨基酸，其帶正、負(fù)電荷量和相對分子質(zhì)量是不同的，因而在一定電場中向相反電極移動的速度不同而得到分離和提純。第43頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四三、肽 第44頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四（一）肽的結(jié)構(gòu)與肽鍵蛋白質(zhì)中氨基酸之間的連接鍵是主要的是肽鍵 第45頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四氨基酸借肽

17、鍵連接的分子叫肽，肽是一大類物質(zhì)，即： 1）兩個氨基酸組成的肽叫二肽；2）三個氨基酸組成的肽叫三肽；3）多個氨基酸組成的肽叫多肽；4）氨基酸借肽鍵連成長鏈，稱為肽鏈，肽鏈兩端有 自由-NH2和-COOH，自由-NH2端稱為N-末端（氨基末端）， 自由-COOH端稱為C-末端（羧基末端）；5）構(gòu)成肽鏈的氨基酸已殘缺不全，稱為氨基酸殘基；6）肽鏈中的氨基酸的排列順序，一般-NH2端開始，由N指 向C，即多肽鏈有方向性，N端為頭，C端為尾。（二）、肽的定義與結(jié)構(gòu) 第46頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四NCCHNC 肽鍵 雖是單鍵卻有雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)O 肽鍵 周圍六個原子

18、在同一平面（酰氨平面）上 相鄰兩個氨基酸的 -C 在對角 ，反式C肽鍵的特點sp2sp2 肽鍵亞氨基在pH 0-14內(nèi)不解離。肽鍵是一個酰胺鍵第47頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四多肽鏈可以看成由Ca串聯(lián)起來的數(shù)個肽平面組成氨基酸殘基氨基酸殘基以肽鍵平面連接成多肽長鏈第48頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四1、 旋光性一般短肽的旋光度等于其各個氨基酸的旋光度的總和。2、 肽的酸堿性質(zhì)短肽在晶體和水溶液中是以偶極離子形式存在。肽的酸堿性質(zhì)主要取決于N端a-NH和C端a-COOH以及側(cè)鏈R上可解離的基團(tuán)。在長肽或蛋白質(zhì)中，可解離的基團(tuán)主要是側(cè)鏈基團(tuán)。 （三）、肽的物理化學(xué)性質(zhì)第49頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四pH 優(yōu)勢離子的凈電荷： 10.2 -2等電點：3、肽的等電點：第50頁，共52頁，2022年，5月20日，8點40分，星期四1、 谷胱甘肽（GSH） 三肽（Glu-Cys-Gly），