e6%b0%a8基酸、多肽、蛋白質、酶和核酸課件

第二十二章

氨基酸、多肽、蛋白質、酶和核酸exit1精選2021版課件第一節(jié)氨基酸的結構、名稱及物理性質第二節(jié)氨基酸的性質第三節(jié)氨基酸的合成第四節(jié)多肽的定義、命名和結構第五節(jié)多肽的合成第六節(jié)多肽結構的測定第七節(jié)蛋白質的結構和特性第八節(jié)酶第九節(jié)核酸本章提綱2精選2021版課件蛋白質、碳水化合物、脂肪(甘油醇的脂肪酸酯)是人所需營養(yǎng)中的三種要素。第一節(jié)氨基酸的結構、名稱和物性羧酸分子中烴基上的一個或幾個氫原子被氨基取代生成的化合物叫氨基酸。一定義3精選2021版課件按氨基與羧基的相對位置分：α-氨基酸，β-氨基酸按氨基與羧基的數(shù)目來分：中性氨基酸、酸性氨基酸，堿性氨基酸三氨基酸的構型和存在形式構型（用D、L表示）

-氨基酸通式 L型

-氨基酸D型

-氨基酸 L-甘油醛除甘氨酸，天然

-氨基酸都是有旋光的，而且都是L型的。二分類4精選2021版課件存在形式：氨基酸都以偶極離子的形式存在。 組氨酸谷氨酸 丙氨酸 5精選2021版課件四名稱和物理性質名稱氨基酸的碳原子（除甘氨酸外）都是手性碳原子。其構型的表示方法與糖一樣，用D或L表示。每個氨基酸都有俗名，并都用一個縮寫符號表示。物理性質大部分的氨基酸在水中有一定的溶解度；酸性的氨基酸在水中的溶解度較差；氨基酸在200度以下都是穩(wěn)定的；氨基酸的pKa為2左右；每一個光學純的氨基酸都有旋光值。6精選2021版課件五八個必需氨基酸纈氨酸亮氨酸異亮氨酸苯丙氨酸蘇氨酸蛋氨酸賴氨酸色氨酸7精選2021版課件一等電點二與茚三酮反應三氨基酸金屬鹽絡合物的形成第二節(jié)氨基酸的性質8精選2021版課件谷氨酸 焦谷氨酸總述：具有胺和羧酸的共性。例如形成酰胺2分子甘氨酸 2,5-二嗪哌酮-2H2O-H2O9精選2021版課件

一個氨基酸總可以找到一個pH值，在該pH值下，正、負離子的濃度完全相等，此時向陽極移動和向陰極移動的離子彼此抵消（即沒有凈的遷移），或者說，電場中不顯示離子的遷移。將此時的pH值稱為該氨基酸的等電點。氨基酸的特殊性質一等電點10精選2021版課件中性氨基酸的等電點：pH=6.2~6.8酸性氨基酸的等電點：pH=2.8~3.2堿性氨基酸的等電點：pH=7.6~10.8不同的氨基酸有不同的等電點，所以可以通過測定氨基酸的等電點來鑒別氨基酸。等電點時，以兩性離子形式存在的氨基酸濃度最大（在水溶液中），氨基酸的溶解度最小。11精選2021版課件二與茚三酮的反應凡是有游離氨基的氨基酸都可以和茚三酮發(fā)生呈紫色的反應。茚 茚三酮水合茚三酮+紫色-CO2，-RCHO-3H2O互變異構12精選2021版課件三氨基酸金屬鹽絡合物的形成金屬上有空軌道，N上有未共用電子對！氨基酸金屬鹽絡合物具有很好的結晶形狀,該反應可用來沉淀和鑒別某些氨基酸。13精選2021版課件一斯瑞克合成法--醛的氨氰化法二赫爾--烏爾哈--澤林斯基α-溴化法三蓋布瑞爾法四丙二酸酯法第三節(jié)氨基酸的合成14精選2021版課件改進方法：用NH4CNorNH4Cl+KCN代替HCN+NH3應用：合成比原料醛多一個碳的氨基酸氨基酸的來源：（1）天然產(chǎn)物酸性水解 （2）微生物發(fā)酵法 （3）化學合成法一斯瑞克合成法--醛的氨氰化法RCHO+HCN+NH3H3+O

15精選2021版課件應用蓋布瑞爾法可以制備很純的氨基酸。二赫爾--烏爾哈--澤林斯基α-溴化法RCH2COOHNH3Br2P在封管或高壓釜內進行三蓋布瑞爾法H3O+16精選2021版課件1.通過?；狨シㄋ谋狨シ?NC-CH=CH2H3+OH2/Pt醋酸麥克爾加成堿H2/催加熱-CO217精選2021版課件OH-絲氨酸的合成+CH2=OH3+O-CO2

絲氨酸（65%）18精選2021版課件2.通過溴代丙二酸酯法合成CH2(COOEt)2BrCH(COOEt)2ClCH2CH2SCH3HClBr2CCl4NaNaOH蛋氨酸（50%）

烷基化

19精選2021版課件谷氨酸的合成+CH2=CHCOOEt麥克爾加成NaOEtH3+O

谷氨酸（70%）20精選2021版課件脯氨酸的合成H3+ONaOEtBr(CH2)3BrEtOHNaOH脯氨酸70%分子內親核取代

21精選2021版課件一個氨基酸的羧基與另一分子氨基酸的氨基通過失水反應，形成一個酰氨鍵，新生成的化合物稱為肽，肽分子中的酰氨鍵叫肽鍵。二分子氨基酸失水形成的肽叫二肽，多個分子氨基酸失水形成的肽叫多肽。第四節(jié)多肽的定義、命名和結構一定義22精選2021版課件二命名甘氨酸 丙氨酸 亮氨酸產(chǎn)物三肽的名稱為：甘氨酰-丙氨酰-亮氨酸（甘-丙-亮）（Gly-Ala-Leu）-2H2O肽鍵C-端N端23精選2021版課件1.肽鍵和肽的幾何形狀三結構2.二硫鍵Na+液NH3空氣氧化Cys-Tyr-Ile-Glu-Arg-Cys-Pro-Leu-Gly?NH2SS牛催產(chǎn)素24精選2021版課件一氨基的保護二羧基的保護三側鏈的保護四接肽方法

1混合酸酐法2活潑酯法、3碳二亞胺法4環(huán)酸酐法、5固相接肽第五節(jié)多肽的合成25精選2021版課件保護基必須具備的條件（1）易在預定的部位引入（2）在某特定的條件下，保護基很易除去（3）引入和除去保護基時，分子中的其它部位不會受到影響，特別是已接好的肽鍵。多肽合成必須解決下面四個問題1.氨基保護2.羧基保護3.側鏈保護4.接肽方法26精選2021版課件C6H5CH2OH+COCl2（光氣)一氨基的保護1.用氯代甲酸苯甲酯（或稱苯甲氧基甲酰氯）保護Benzoxycarbonyl（簡寫Z）27精選2021版課件H2Pd/C+NH3CH2CO2-OH-H+SOCl2+NH3CH2CO2-,OH-H+H+CF3COOH（1mol）上保護基接肽去保護基反應過程：28精選2021版課件2用氯代甲酸三級丁酯保護t-Butoxycarbonyl簡寫B(tài)OC在多肽中的應用：CF3COOHHOAc-OH,25oC上保護基接肽（過程略）去保護基29精選2021版課件*1.催化氫化和稀堿都不能除去BOC，通常用溫和的酸性水解法除去。*2.若氨基酸中有多個氨基，在接肽前均需保護。*3.用Z保護還是用BOC保護，視實際情況而定。30精選2021版課件二羧基的保護使用的酸為：CF3COOHHBr/HOAcA代表：HClCH3OH接肽Na2CO3接肽Pd/H2(CH3)2C=CH2接肽H3+O去保護基去保護基上保護基上保護基上保護基去保護基AAA31精選2021版課件例如：三側鏈的保護

當氨基酸的側鏈帶有某些官能團時，在合成多肽時，有時也需要加以保護，保護的方法，要視具體情況而定。巰基經(jīng)常用苯甲基保護，保護基可以在鈉、液氨作用下除去。上保護基去保護基空氣中氧化Na,NH3(l)32精選2021版課件四接肽的方法1混合酸酐法（活化羧基）-OH,25oCN(C2H5)3-5-0oC-(C2H5)3N?HClH2/Pd-C接肽C6H5CH2OCOCl33精選2021版課件2活潑酯法N(C2H5)3H+34精選2021版課件3.碳二亞胺法接肽dicyclohexylcarbodimide(DCC)接肽H2/Pd-C去保護基35精選2021版課件失水機制二環(huán)己基脲36精選2021版課件1.保護氨基和活化羧基同時完成2.氨基甲酸不穩(wěn)定4.環(huán)酸酐法接肽-CO2二肽環(huán)狀酸酐2137精選2021版課件5.固相接肽麥爾德發(fā)明；解決了蛋白質和多肽的一些合成問題。在不溶的高分子樹脂的表面上進行接肽反應稱為固相接肽。38精選2021版課件測定肽或蛋白質的一級結構需要進行下面幾項工作：一測定分子中是否存在二硫鍵二檢測氨基酸的組成及其相對比例三測定肽或蛋白質中各氨基酸的排列順序第六節(jié)多肽結構的測定39精選2021版課件一測定分子中是否存在二硫鍵多肽或蛋白質分子中有二硫鍵，需要切斷。其方法是用過酸氧化。二檢測氨基酸的組成及其相對比例該工作由氨基酸自動分析儀完成40精選2021版課件在N-端引入具有特定基團的標記化合物，這種標記基團有顏色、熒光、紫外吸收等性質，然后分離鑒定具有這種基團的氨基酸衍生物。三測定肽或蛋白質中各氨基酸的排列順序1.N-端氨基酸單元的分析41精選2021版課件DNFB+Gly-Ala-PheDNFB-Gly-Ala-PheDNFB-GlyAlaPheH+

水解105oCpH=8-9室溫二硝基氟苯法（桑格爾法）42精選2021版課件肼解法：當?shù)鞍踪|（或多肽）與無水肼在100℃反應5-10h后，除C端氨基酸外，所有氨基酸都轉變成相應氨基酸的酰肼，C端氨基酸則以游離氨基酸放出。

2.C-末端測定NH2-NH2100oC5-10hGly-Ala-PheGlyNHNH2AlaNHNH2Phe43精選2021版課件第七節(jié)蛋白質的結構和特性相對分子質量超過1萬的多肽稱為蛋白質。蛋白質有兩個重要的性質：鹽析、變性44精選2021版課件蛋白質有四級結構肽鏈中各種氨基酸相互聯(lián)接的順序是蛋白質的初級結構，也叫一級結構。多肽鏈主鏈骨架中的若干肽段，通過氫鍵，形成有規(guī)則的構象，這稱為二級結構。 α-螺旋 β-折疊在二級結構的基礎上，多肽鏈間通過氨基酸殘基側鏈的相互作用而進行盤旋和折疊，因而產(chǎn)生的特定的三維空間結構，這稱為三級結構，也稱為蛋白質的亞基。各個亞基在低聚蛋白中的空間排布及相互作用，稱為蛋白質的四級結構。蛋白質的生理活性是由二級、三級、四級結構來決定的。45精選2021版課件第八節(jié)酶酶：酶是一類在生物體內有催化活性的蛋白質。輔酶：與酶蛋白松弛地結合的輔助因子稱為輔酶。輔基：與酶蛋白緊密地結合的輔助因子稱為輔基。全酶：酶蛋白與輔助因子結合后形成的復合物稱為全酶。46精選2021版課件D-2-脫氧核糖的核苷+磷酸第九節(jié)核酸