氨基酸蛋白質(zhì)核酸

關(guān)于氨基酸蛋白質(zhì)核酸12第一節(jié)氨基酸（AminoAcid）一、分類、命名和構(gòu)型氨基酸：羧酸分子中烴基上一個或幾個氫原子被氨基取代所形成的化合物。1、分類按氨基和羧基的相對位置可分為α-氨基酸、β-氨基酸、γ-氨基酸等*。按分子中氨基和羧基的數(shù)目分為中性氨基酸、酸性氨基酸、堿性氨基酸*。第2頁,共49頁，2024年2月25日，星期天32、命名氨基酸可以系統(tǒng)命名法來命名，以羧酸為母體，氨基視為取代基；多按其來源或性質(zhì)而以俗名稱之。2-氨基乙酸α-氨基乙酸甘氨酸甘(gly)α-氨基丙酸丙氨酸丙(ala)α-氨基戊二酸谷氨酸谷(glu)第3頁,共49頁，2024年2月25日，星期天43、構(gòu)型用D-L標(biāo)記法表示——在費舍爾投影式中氨基位于橫鍵右邊的為D型，位于左邊的為L型。D型L型

蛋白質(zhì)水解所得α-氨基酸，除甘氨酸無旋光性外，其它均為L－構(gòu)型或S型。第4頁,共49頁，2024年2月25日，星期天5二、氨基酸的性質(zhì)

α-氨基酸均為無色晶體，易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑；熔點較高。1＊、氨基酸的酸堿性——兩性與等電點（1）兩性偶極離子負(fù)離子正離子第5頁,共49頁，2024年2月25日，星期天6（2）等電點在氨基酸水溶液中加入酸或堿，致使羧基和氨基的離子化程度相等（即氨基酸分子所帶電荷呈中性——處于等電狀態(tài)）時溶液的pH值稱為氨基酸的等電點。常以pI表示。注意：

等電點不是中性點，且氨基酸結(jié)構(gòu)不同，等電點也不同：酸性氨基酸的等電點2.8～3.2；中性氨基酸的等電點5.6～6.3；堿性氨基酸的等電點7.6～10.8。第6頁,共49頁，2024年2月25日，星期天72、氨基酸氨基的反應(yīng)（1）氨基的酰基化氨基酸分子中的氨基能酰基化成酰胺。（2）氨基的烴基化氨基酸與RX作用則烴基化成N-烴基氨基酸。第7頁,共49頁，2024年2月25日，星期天8（3）與亞硝酸反應(yīng)應(yīng)用：測定N2的體積從而計算氨基酸中氨基的含量。（4）與水合茚三酮反應(yīng)

應(yīng)用：是鑒別α-氨基酸靈敏的方法。注意：其他AA及N上有取代基的AA均無此反應(yīng)。藍(lán)色或紫紅色第8頁,共49頁，2024年2月25日，星期天93、氨基酸羧基的反應(yīng)

羧基的反應(yīng)主要包括生成酰氯、酯、酐、酰胺*及失水（分子內(nèi)或分子間失水，與羥基酸相似)的性質(zhì)。第9頁,共49頁，2024年2月25日，星期天10三、氨基酸的制備

氨基酸的制取主要有：蛋白質(zhì)水解和有機(jī)合成法。氨基酸的合成方法主要有三種：1、由醛制備醛在氨存在下加氫氰酸生成α-氨基腈，后者水解生成α-氨基酸。第10頁,共49頁，2024年2月25日，星期天11

此法有副產(chǎn)物仲胺和叔胺生成，不易純化。因此，常用蓋布瑞爾法（見P320頁）代替上法。2、α-鹵代酸的氨解

蓋布瑞爾法生成的產(chǎn)物較純，適用于實驗室合成氨基酸。第11頁,共49頁，2024年2月25日，星期天123、由丙二酸酯合成此法應(yīng)用的方式多種多樣，其基本合成路線是：D，L-苯丙氨酸應(yīng)用：合成其他方法難以得到的α-氨基酸，如甲硫氨酸（蛋氨酸）。第12頁,共49頁，2024年2月25日，星期天13第二節(jié)多肽(Peptides)

一、多肽的組成和命名1、肽和肽鍵一分子氨基酸中的羧基與另一氨基酸分子的氨基脫水而形成的酰胺叫做肽，其形成的酰胺鍵稱為肽鍵。

由n個氨基酸分子縮合而成的肽稱為n肽，由多個氨基酸分子縮合而成的肽統(tǒng)稱為多肽。一般把含100個以上氨基酸的多肽（有時是含50個以上）稱為蛋白質(zhì)。第13頁,共49頁，2024年2月25日，星期天14

無論肽鏈有多長，在鏈的一端有游離的氨基(-NH2)，稱為N端；另一端有游離的羧基(-COOH)，稱為C端。2、肽的命名

根據(jù)組成肽的氨基酸的順序稱為“某氨酰(基)某氨?！嘲彼帷保ê唽憺椤澳场つ场つ场保１滨＝z氨酰苯丙氨酸丙·絲·苯丙第14頁,共49頁，2024年2月25日，星期天15二、多肽結(jié)構(gòu)的測定*多肽結(jié)構(gòu)測定工作步驟如下：

1、測定分子量

2、氨基酸的定量分析3、末端分析（測定N端和C端）（1）測定N端a）2,4-二硝基氟苯法——桑格爾法(Sanger-英)第15頁,共49頁，2024年2月25日，星期天16此法的缺點是所有的肽鍵都被水解掉了。b）異硫氰酸苯酯(Ph-N=C=S)法——艾德曼降解法(Edman)第16頁,共49頁，2024年2月25日，星期天17（2）測定C端

——羧肽酶水解法*4、肽鏈的選擇性斷裂及鑒定對于肽鏈較長的多肽，需先將其進(jìn)行部分水解分解成較短的肽鏈，再進(jìn)行末端分析，從而推斷出多肽中各氨基酸的排列順序。第17頁,共49頁，2024年2月25日，星期天18三、多肽的合成

要使各種氨基酸按一定的順序連接起來形成多肽是一項十分復(fù)雜的化學(xué)工程，需要解決許多難題，最主要的是要解決以下幾個問題：①保護(hù)-NH2或-COOH②活化反應(yīng)基團(tuán)（活化-NH2或-COOH）*③生物活性保護(hù)羧基:

——將其轉(zhuǎn)變?yōu)轷ミM(jìn)行保護(hù)。保護(hù)氨基：

——與氯甲酸芐酯作用。第18頁,共49頁，2024年2月25日，星期天19第三節(jié)蛋白質(zhì)（Proteins）一、蛋白質(zhì)的分類

1、根據(jù)蛋白質(zhì)的形狀或溶解度分類（1）纖維狀蛋白質(zhì)如絲蛋白、角蛋白、肌蛋白等；（2）球狀蛋白質(zhì)如蛋清蛋白、酪蛋白、血紅蛋白、γ-球蛋白（感冒抗體）等。

2、根據(jù)組成分類（1）單純蛋白質(zhì)

——其水解最終產(chǎn)物是α-氨基酸；（2）結(jié)合蛋白質(zhì)

——α-氨基酸+非蛋白質(zhì)（輔基）第19頁,共49頁，2024年2月25日，星期天203、根據(jù)蛋白質(zhì)的功能分類（1）活性蛋白按生理作用不同又可分為：酶、激素、抗體、運輸?shù)鞍椎?。?）非活性蛋白擔(dān)任生物的保護(hù)或支持作用的蛋白，但本身不具有生物活性的物質(zhì)。第20頁,共49頁，2024年2月25日，星期天21二、蛋白質(zhì)的性質(zhì)1、兩性及等電點多肽鏈中有游離的氨基和羧基等酸堿基團(tuán)，具有兩性。2、溶液性質(zhì)

蛋白質(zhì)分子量高，其溶液具有親水膠體的性質(zhì)，不能透過半透膜。據(jù)此可分離、提純蛋白質(zhì)。=pI第21頁,共49頁，2024年2月25日，星期天223、鹽析——可逆沉淀

不同蛋白質(zhì)鹽析時所需鹽的最低濃度不同，據(jù)此可分離蛋白質(zhì)。4、蛋白質(zhì)的變性——不可逆沉淀蛋白質(zhì)與重金屬鹽作用，或在蛋白質(zhì)溶液中加入有機(jī)溶劑（如丙酮、乙醇等）則發(fā)生不可逆沉淀。蛋白質(zhì)在一定外界環(huán)境影響下，復(fù)雜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而沉淀出來的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。第22頁,共49頁，2024年2月25日，星期天23變性條件：物理因素：干燥、加熱、高壓、振蕩或攪拌、紫外線、X射線、超聲波等。化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、尿素、生物堿試劑（三氯乙酸、乙醇等等）。變性后的特點：①喪失生物活性；②溶解度降低；③易被水解（對水解酶如蛋白酶的抵抗力減弱）。第23頁,共49頁，2024年2月25日，星期天24變性作用的利用：①消毒、殺菌；②點豆腐；③腫瘤的治療（放療殺死癌細(xì)胞）；變性作用的防治：①人體衰老（緩慢變性）；②防止紫外光灼傷皮膚；③低溫保存生物試劑。第24頁,共49頁，2024年2月25日，星期天255、蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)（1）縮二脲反應(yīng)蛋白質(zhì)與新配置的堿性硫酸銅溶液反應(yīng)，呈紫色，稱為縮二脲反應(yīng)。（2）蛋白黃反應(yīng)蛋白質(zhì)中有含苯環(huán)的氨基酸，遇濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)而生成黃色硝基化合物的反應(yīng)稱為蛋白黃反應(yīng)。（3）水合茚三酮反應(yīng)蛋白質(zhì)與水合茚三酮溶液共熱，即呈現(xiàn)藍(lán)色。第25頁,共49頁，2024年2月25日，星期天26三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)由各種氨基酸按一定的排列順序結(jié)合而形成的多肽鏈（50個以上氨基酸）稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。2、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)多肽鏈中互相靠近的氨基酸通過氫鍵的作用而形成的多肽在空間的排列（構(gòu)象）稱為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。——氨基酸的排列順序——蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象*第26頁,共49頁，2024年2月25日，星期天273、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)*由蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)在空間盤繞、折疊、卷曲而形成的更為復(fù)雜的空間構(gòu)象稱為蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)。4、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)*由一條或幾條多肽鏈構(gòu)成蛋白質(zhì)的最小單位稱為蛋白質(zhì)亞基，由幾個亞基借助各種副鍵的作用而構(gòu)成的一定空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。第27頁,共49頁，2024年2月25日，星期天28第四節(jié)核酸簡介一、核苷酸和核苷

核酸是鏈狀高分子鏈，其結(jié)構(gòu)單元是核苷酸；核酸主要以核蛋白形式存在于生物體中；核蛋白為結(jié)合蛋白，輔基是核酸。第28頁,共49頁，2024年2月25日，星期天291、核糖和2-脫氧核糖核糖2-脫氧核糖核酸核糖核酸（RNA)脫氧核糖核酸（DNA)第29頁,共49頁，2024年2月25日，星期天302、堿基核苷酸中的堿基(雜環(huán)堿)主要有五種，都是嘧啶堿或嘌呤堿的衍生物。它們是：胞嘧啶C尿嘧啶U胸腺嘧啶T鳥嘌呤G腺嘌呤A第30頁,共49頁，2024年2月25日，星期天31（2）2-脫氧核苷——（由DNA水解而得）3、核苷戊糖和雜環(huán)堿形成的苷叫做核苷。（1）核苷——（由RNA水解而得）第31頁,共49頁，2024年2月25日，星期天324、核苷酸

——核糖C5上的羥基與磷酸酯化得到核苷酸。核苷酸堿性水解，即失去磷酸生成核苷。第32頁,共49頁，2024年2月25日，星期天33二、核酸的結(jié)構(gòu)核酸是由許多核苷酸單元通過磷酸酯鍵在戊糖的3’位上聯(lián)接而成的高分子化合物。1、核酸一級結(jié)構(gòu)第33頁,共49頁，2024年2月25日，星期天343、核酸的三級結(jié)構(gòu)核酸的三級結(jié)構(gòu)是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步緊縮、扭曲成閉鏈狀環(huán)或開鏈狀環(huán)以及麻花狀的一定空間關(guān)系的結(jié)構(gòu)。2、核酸的二級結(jié)構(gòu)*

DNA的二級結(jié)構(gòu)為右手雙股螺旋結(jié)構(gòu)。第34頁,共49頁，2024年2月25日，星期天35三、核酸的生理功能

根據(jù)在蛋白質(zhì)合成中所起的作用，RNA分為三類：1、信使核酸（mRNA）

——傳遞DNA的遺傳信息，合成模板；2、核糖體核酸（rRNA）

——合成蛋白質(zhì)的場所；3、轉(zhuǎn)移核糖核酸（tRNA）

——搬運工具。第35頁,共49頁，2024年2月25日，星期天36本章小結(jié)一、氨基酸(AminoAcid)*****

（一）結(jié)構(gòu)特點（二）20種基本α-氨基酸（三）氨基酸的特性（四）氨基酸的合成與拆分二、肽(Peptides)三、蛋白質(zhì)(Proteins)四、核酸簡介第36頁,共49頁，2024年2月25日，星期天37作業(yè)

3、第37頁,共49頁，2024年2月25日，星期天38

第38頁,共49頁，2024年2月25日，星期天39

2.堿性氨基酸

分子中－NH2和－COOH的數(shù)目相等。

分子中－NH2數(shù)目＞－COOH數(shù)目。3.酸性氨基酸

分子中－COOH數(shù)目＞－NH2

數(shù)目。1.中性氨基酸第39頁,共49頁，2024年2月25日，星期天40羧基的反應(yīng)第40頁,共49頁，2024年2月25日，星期天41牛胰島素是由51個AA組成。第41頁,共49頁，2024年2月25日，星期天42酶解法：

用羧肽酶處理多肽，水解只發(fā)生在C-端；用氨肽酶處理多肽，水解只發(fā)生在N-端；例如，某三肽結(jié)構(gòu)的測定：因此，原三肽是：半胱·賴·色第42頁,共49頁，2024年2