胡有機(jī)化學(xué)課件

1、1第二十二章氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)和核酸(Amino acids、proteins and nucleic acids)2一. 氨基酸的結(jié)構(gòu)和命名二. 氨基酸的性質(zhì)三. 氨基酸的合成四. 多 肽五. 核 酸第二十二章 氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)和核酸(Amino acids、proteins and nucleic acids)3氨基酸：羧酸分子中烴基上的氫被氨基取代生成的化合物。氨基酸天然氨基酸主要是氨基酸。肽： 氨基酸分子中的羧基與另一分子氨基酸的氨基生成的酰胺。 多肽：多個(gè)氨基酸分子用肽鍵連接而生成的化合物。肽鍵4N甘?；拾彼峁劝腚赘孰牡鞍踪|(zhì)：由多種氨基酸用肽鍵連接起來的、分子量很大的多肽。

2、5一. 氨基酸的結(jié)構(gòu)和命名分類：根據(jù)氨基和羧基的相對(duì)位置不同，可分為、或氨基酸。組成蛋白質(zhì)的幾乎都是 氨基酸。自然界存在的氨基酸（天然氨基酸）目前已知有一百多種，但組成蛋白質(zhì)氨基酸的僅有二十多種。6常見氨基酸：7根據(jù)分子中氨基和羧基個(gè)數(shù)，可分為：中性氨基酸：氨基和羧基數(shù)目相等。酸性氨基酸：羧基數(shù)目大于氨基數(shù)目。堿性氨基酸：氨基數(shù)目大于羧基數(shù)目。中性氨基酸 （甘氨酸）堿性氨基酸 賴氨酸）酸性氨基酸(谷氨酸)味精8命名：由來源、性質(zhì)命名。氨基酸構(gòu)型習(xí)慣用D、L標(biāo)記，主要看 位手性碳， NH2在右為D 型， NH2在左為L 型。L 丙氨酸自然界存在的氨基酸一般都是-氨基酸,而且是L-型。9二. 氨基

3、酸的性質(zhì)1. 氨基酸的酸堿性-氨基酸為兩性化合物，與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿作用成鹽。 氨基酸的物理性質(zhì)說明它具有內(nèi)鹽的結(jié)構(gòu)，即為兩性離子： 10用酸、堿可改變?nèi)芤旱乃釅A性。當(dāng)溶液中正離子濃度和負(fù)離子濃度相等時(shí)，此時(shí)溶液的pH值就是該氨基酸的等電點(diǎn)（PI）。（相當(dāng)于氨基酸在純水中的pH值）等電點(diǎn)是每一種氨基酸的特定常數(shù)，氨基酸不同，等電點(diǎn)不同。在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸的水溶解度最小。在等電點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)中不顯示離子的遷移。11在等電點(diǎn)時(shí)，以兩性離子形式存在的氨基酸濃度最大（在水溶液中）。在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸的溶解度最小。等電點(diǎn)是每一種氨基酸的特定常數(shù)，氨基酸不同，等電點(diǎn)不同。所以可以通過測(cè)定氨基酸的等電點(diǎn)來鑒別氨基酸。

4、中性氨基酸的等電點(diǎn)：pH=6.26.8酸性氨基酸的等電點(diǎn)：pH=2.83.2 堿性氨基酸的等電點(diǎn)：pH=7.610.8122. 氨基酸的反應(yīng)成鹽成酰氯成酯成酰胺還原成鹽與亞硝酸反應(yīng)與甲醛反應(yīng)?；療N基化在強(qiáng)酸性介質(zhì)中有利于酯化：+苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽. 伯胺脂肪伯胺：脂肪伯胺與亞硝酸作用生成極不穩(wěn)定的重氮鹽，立即分解，放出氮?dú)猓商颊x子。+重氮鹽14在強(qiáng)堿性介質(zhì)中有利于?；篘-苯甲?；i氨酸+黃色可用來鑒別氨基酸。15水合茚三酮蘭紫色與水合茚三酮反應(yīng)：茚三酮水合茚三酮茚-氨基酸可以和水合茚三酮發(fā)生呈紫色的反應(yīng)：可用來鑒別 氨基酸16三. 氨基酸的合成1. 鹵代酸的氨解 2. 蓋布瑞爾法制備比

5、較純的氨基酸。173. 從醛、酮合成4. 從丙二酸酯合成1819四. 多肽肽:氨基酸分子中的羧基與另一分子-氨基酸的氨基生成的酰胺。多肽:多個(gè)-氨基酸分子用肽鍵連接而生成的化合物。分子量超過一萬的多肽實(shí)際上就是蛋白質(zhì)。多肽和蛋白質(zhì)沒有明顯的界限。二肽命名：開鏈狀的肽總有兩個(gè)末端，一般游離NH2寫在左邊，稱N端，游離COOH寫在右邊，稱C端。 1. 多肽的結(jié)構(gòu)和命名20肽的命名從N端開始，稱“某氨酰某氨酸”。丙氨酰甘氨酰苯丙氨酸（丙甘苯丙）（AlaGlyPhe）性質(zhì)：多肽和氨基酸一樣，是兩性離子。它們的性質(zhì)同氨基酸有許多相似之處。例：多肽也有等電點(diǎn)。在等 電點(diǎn)時(shí)溶解度最小。氨基酸和多肽都可以用離

6、子變換層析法進(jìn)行分離。212. 多肽和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)測(cè)定多肽（或蛋白質(zhì)）的結(jié)構(gòu)與其生物功能密切相關(guān)。多肽與氨基酸的關(guān)系相當(dāng)于英文單詞和字母的關(guān)系，字母的特點(diǎn)排列得到特定含義的詞。各種氨基酸（約二十種）在肽鏈中的排列順序可以決定一個(gè)肽（或蛋白質(zhì)）的生物功能。確定多肽的結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)非常復(fù)雜而細(xì)致的工作。英國化學(xué)家桑格（F. Sanger）花了十年的時(shí)間，在1955年首次測(cè)定出牛胰島素的氨基酸順序，于1958年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。桑格的工作為多肽結(jié)構(gòu)的測(cè)定奠定了基礎(chǔ)。近三十年來，隨分離分析技術(shù)的發(fā)展，有不少多肽（蛋白質(zhì)）的結(jié)構(gòu)相繼被確定。22確定多肽結(jié)構(gòu)氨基酸種類氨基酸數(shù)目氨基酸在肽鏈中的排列順序3. 多

7、肽和蛋白質(zhì)的合成多肽的合成主要根據(jù)氨基酸之間脫水形成酰胺鍵（肽鍵）的反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)并不復(fù)雜，但多肽合成工作較困難。甘氨酸和丙氨酸一起反應(yīng)，來合成二肽，除生成甘丙外還會(huì)有丙甘、甘甘、丙丙。234. 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，通常用一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu)四種不同的層次來描述。蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)又統(tǒng)稱為空間結(jié)構(gòu)，指的是蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在三維空間的排列和分布。一級(jí)結(jié)構(gòu)： 表示的是組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸殘基排列順序。各種蛋白質(zhì)的生物活性首先是由一級(jí)結(jié)構(gòu)決定的。24二級(jí)結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)涉及肽鏈在空間的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象和所呈現(xiàn)的形狀。在一個(gè)肽鏈中的羰基和另一個(gè)肽

8、鏈中的氨基之間可形成氫鍵，正是由于這種氫鍵的存在維持了蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。三級(jí)結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)分子很少以簡(jiǎn)單的螺旋型或折疊型結(jié)構(gòu)存在，而是在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步卷曲折疊，構(gòu)成具有特定構(gòu)象的緊湊結(jié)構(gòu)，稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。維持三級(jí)結(jié)構(gòu)的力來自氨基酸側(cè)鏈之間的相互作用。在蛋白質(zhì)分子中有兩種類型的二級(jí)結(jié)構(gòu)：螺旋型 折疊型25四級(jí)結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)分子作為一個(gè)整體所含有的不止一條肽鏈，由多條肽鏈聚合而形成特定構(gòu)象的分子叫做蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。5. 蛋白質(zhì)的性質(zhì)1). 兩性與等電點(diǎn)2). 膠體性質(zhì)3). 蛋白質(zhì)的沉淀4). 蛋白質(zhì)的變形265). 蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)與水合茚三酮 蘭色與硫酸銅堿性溶液 紫色含有芳環(huán)的氨基酸與濃硝酸先生成白色,加熱變?yōu)辄S色。酶作為生物催化劑有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1)催化效力高,比一般無機(jī)或有機(jī)催化劑高108-1010倍。2)有高度的化學(xué)選擇和立體專一性。3)反應(yīng)條件溫和，常溫、常壓、pH值近于7的條