第十七-十八章氨基酸蛋白質(zhì)和核酸簡介研究報告

第十七-十八章

氨基酸、蛋白質(zhì)和核酸簡介第一節(jié)氨基酸

羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基取代生成的化合物叫氨基酸。根據(jù)氨基和羧基的位置可分為α-氨基酸，β-氨基酸、γ-氨基酸等；在這些類氨基酸中，與人關(guān)系最為密切的是α-氨基酸，它是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單元。最簡單的甘氨酸(R=H)，不同的氨基酸只是R-不同(例外：脯氨酸)

R——CH—COOH

NH2通式為：

氨基酸在固態(tài)或在生理pH情況下，多以偶極離子

(zwitterion,兩性離子)形式存在，是一種內(nèi)鹽。

R——*CH—COO－

NH3＋脯氨酸(

-亞氨基酸)

這20種氨基酸中，除甘氨酸外，所有的氨基酸分子的α-碳原子都是手性碳原子，因而都具有旋光性。

具有旋光性的氨基酸的構(gòu)型通常采用D/L標(biāo)記，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸其構(gòu)型均為L-型。若用R/S標(biāo)記，除半胱氨酸為R-構(gòu)型外，其余18種氨基酸的絕對構(gòu)型均為S-構(gòu)型

氨基酸的性質(zhì)一、氨基的性質(zhì)1.與亞硝酸的反應(yīng)范斯萊克(VanSlyke)氨基氮測定法。脯氨酸和羥脯氨酸與HNO2反應(yīng)生成N-亞硝基化合物。2.氧化脫氨基反應(yīng)氨基酸經(jīng)氧化劑或氨基酸氧化酶的作用，可脫去氨基生成酮酸這是生物體內(nèi)氨基酸分解代謝的重要方式。3.與2,4-二硝基氟苯反應(yīng)（烴基化反應(yīng)）(不做要求)在室溫和近中性條件下，氨基酸中的氨基(－NH2)可與2,4-二硝基氟苯反應(yīng)生成穩(wěn)定的二硝基苯基氨基酸(DNP-氨基酸)。

DNFBAADNP-AADNP-氨基酸呈黃色，使用紙層析與標(biāo)準(zhǔn)DNP-氨基酸比較，可用于氨基酸之檢出。英國科學(xué)家桑格爾(Sanger)用此法首次闡明了組成胰島素的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序，為認(rèn)識蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)作出了重要的貢獻。

親核取代在生物體內(nèi)，脫羧反應(yīng)也可因某種酶作用而發(fā)生。例如，蛋白質(zhì)腐敗時，由鳥氨酸可生成腐胺，由賴氨酸可生成尸胺，由組氨酸可生成組胺1.脫羧反應(yīng)二、羧基的反應(yīng)谷氨酸 焦谷氨酸三、氨基酸的特性反應(yīng)2分子甘氨酸 2,5-二嗪哌酮-2H2O-H2O

1.氨基酸的等電點(pI,isoelectricpoint)

負(fù)離子兩性離子正離子pH＞pIpH＝pIpH＜pI電場中向正極移動不移動向負(fù)極移動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。

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(yīng)；用于氨基酸的定性與定量鑒定+紫色-CO2，-RCHO-3H2O互變異構(gòu)

脯氨酸和羥脯氨酸等亞氨基酸(含亞氨基結(jié)構(gòu))與茚三酮反應(yīng)生成黃色化合物。2.氨基酸的顯色反應(yīng)（1）茚三酮的反應(yīng)+H2N-CHCOOHR（2）與丹酰氯的反應(yīng)：丹酰氯(dansyl氯化物，DNS-Cl)——5-二甲氨基萘磺酰氯(不做要求)

產(chǎn)物丹?；被幔谧贤夤庀鲁蕪娏业狞S色熒光。反應(yīng)極為靈敏，1nmol產(chǎn)物即可被檢出，常用于微量氨基酸的定量測定及多肽的N-末端氨基酸分析。N(CH3)2SO2Cl

R-NH-CH-COOHSO2N(CH3)2+HCl（3）其它顯色反應(yīng)鑒別具有特殊R基團氨基酸的顯色反應(yīng)

反應(yīng)名稱 試 劑 顏 色 鑒別的氨基酸蛋白黃反應(yīng)濃硝酸再加堿 深黃色或橙紅色苯丙、酪、色Millon反應(yīng) 紅色 酪氨酸硝酸汞、亞硝酸汞和硝酸的混合物乙醛酸反應(yīng)乙醛酸＋濃硫酸兩液層界面處呈紫紅色環(huán)色氨酸硝普鈉反應(yīng)亞硝酰鐵氰化鈉 紅色 半胱氨酸3.成肽反應(yīng)在適當(dāng)條件下，氨基酸分子間氨基與羧基相互脫水縮合生成的一類化合物，叫做肽。由二分子氨基酸縮合而成的肽叫二肽。肽分子中的酰胺鍵(－CO－NH－)叫做肽鍵。許多氨基酸分子通過多個肽鍵互相連接起來，便形成多肽。 O OH2N—CH—(

C—NH—CH)n—C—OH

R

RN-末端(N-terminalend)：保留游離NH2的一端，也叫氨基末端，一般寫在肽鏈的左邊。C-末端:保留游離COOH的一端，也叫羧基末端，通常寫在肽鏈的右邊。第二節(jié)多肽(peptide)和蛋白質(zhì)(protein)蛋白質(zhì)與多肽無本質(zhì)區(qū)別，分子量大的為蛋白質(zhì)，分子量小的是多肽。肽的結(jié)構(gòu)不僅取決于組成肽鏈的氨基酸種類和數(shù)目，也與肽鏈中各氨基酸殘基的排列順序有關(guān)命名時以C-末端的氨基酸殘基為母體，由N端叫起，依次稱為某氨酰某氨酸。肽鍵的結(jié)構(gòu)組成肽單元的6個原子共平面，此平面稱為肽鍵平面肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)。肽鍵一般呈反式構(gòu)型。相鄰的肽鍵平面可圍繞

-C旋轉(zhuǎn)，肽鍵骨架也可視為一系列通過

-

C原子銜接的肽鍵平面所組成。蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)：縮二脲反應(yīng)：蛋白質(zhì)與強堿和稀硫酸銅溶液反應(yīng)，成紫色。蛋白黃色反應(yīng)：含苯環(huán)氨基酸遇濃硝酸顯黃色（皮膚遇硝酸顯黃色），遇堿轉(zhuǎn)為橙黃色。茚三酮反應(yīng)：與氨基酸同米勒反應(yīng)：遇硝酸汞的硝酸溶液變紅色。一測定分子中是否存在二硫鍵

多肽或蛋白質(zhì)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多肽結(jié)構(gòu)的測定(不做要求)：測定肽或蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)需要進行下面幾項工作

2,4-二硝基氟苯法和異硫氰酸苯酯法三測定肽或蛋白質(zhì)中各氨基酸的排列順序1.N-端氨基酸殘基的分析2.C-末端氨基酸殘基的測定肼解法：蛋白質(zhì)（或多肽）與無水肼在100℃反應(yīng)5-10h后，除C端氨基酸外，所有氨基酸都轉(zhuǎn)變成相應(yīng)氨基酸的酰肼，C端氨基酸則以游離氨基酸放出。羧肽酶水解法3.部分水解法——確定氨基酸殘基連接次序D-2-脫氧核糖的核苷+磷酸第三節(jié)核酸D-核糖+堿基結(jié)構(gòu)和組成核糖核苷酸核糖核酸D-核糖的核苷+磷酸核酸 脫氧核糖核酸脫氧核糖核甘酸D-2-脫氧核糖+堿基聚合聚合核酸的基本單位一、糖為區(qū)別堿基中碳原子的編號，戊糖中的碳以1’、2’等編號二、堿基C（胞嘧啶）U（脲嘧啶）T（胸腺嘧啶）A（腺嘌呤）G（鳥嘌呤）酮式-烯醇式的互變異構(gòu)體中，以酮式為主氨基-亞氨基的互變異構(gòu)體中，以氨基為主鳥苷（G）腺苷（A）胞苷（C）脲苷（U）核糖C1位上的-半縮醛羥基與嘌呤類堿基的N9或嘧啶類堿基的N1上的H原子脫水