第十九章氨基酸蛋白質(zhì)

第十九章氨基酸、蛋白質(zhì)

(一)氨基酸

(二)多肽(三)蛋白質(zhì)

(一)氨基酸(AminoAcid)結構特點：AA分子中既含有氨基，又含有羧基。(1)氨基酸的結構和命名命名：通常用俗名。系統(tǒng)命名法將氨基作為取代基來命名氨基酸。二十種氨基酸的背誦口訣:甘丙纈亮異脂鏈

絲蘇半蛋羥巰添

天谷精賴組酸堿

脯酪苯色雜芳環(huán)

天門酰胺谷酰胺

都有密碼屬常見

人體所必需的八種氨基酸：賴色纈，蘇亮異，苯蛋。乙、分類和結構：①根據(jù)－NH2和－COOH的相對位置分為：α－、β－、γ－、δ－、ε－、ω－等。由蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸都是α-氨基酸。②根據(jù)－NH2和－COOH的相對數(shù)目：③由蛋白質(zhì)獲得的氨基酸，除甘氨酸外，分子中的α-C都是手性碳，且都是L-構型。它們與L-甘油醛之間的關系如下：H2NHCOOHCH2OHHOHCOOHCH2OHH2NHCOOHRL-絲氨酸L-甘油醛L-a-氨基酸(通式)(2)氨基酸的制法(甲)蛋白質(zhì)水解

(乙)α-鹵代酸的氨解(丙)Gabrial法(丁)Strecker合成(3)氨基酸的性質(zhì)

物性、物態(tài)：

α－AA均為無色晶體，易溶于水，難溶于有機溶劑，m.p較高（同時分解）。旋光性：

除甘氨酸外，所有天然存在的α－AA都含有*C，且*C的構型均為L－型（若以R/S法標記，則為S－型）?；瘜W性質(zhì)：

①分別具有－NH2、－COOH的性質(zhì)；

√②－NH2、－COOH的相互影響，兩性、等電點；③特殊反應?；瘜W性質(zhì)(甲)羧基的反應

(乙)氨基的反應(丙)兩性和等電點兩性氨基酸既含有－NH2，又含有－COOH它既能與酸成鹽：又能與堿成鹽：由于－COOH和－NH2的電離程度：－COOH＞－NH2加酸或加堿于氨基酸水溶液中，調(diào)節(jié)－COOH和－NH2的電離程度，使－COOH和－NH2的電離程度相同，此時溶液的pH值稱為氨基酸的等電點pI：

討論：

①氨基酸溶液中羧基與氨基的電離程度相同時溶液的pH值。②氨基酸在溶液中以偶極離子存在時，溶液的pH值。③在電泳中，氨基酸既不向陰極移動，也不向陽極移動時，氨基酸溶液的pH值。等電點不同的氨基酸，其等電點不同等電點時，AA溶解度最小，最容易從溶液中析出。利用AA等電點不同，可分離各種不同的氨基酸。

(丁)與水合茚三酮的反應什么是水合茚三酮？茚三酮反應：其他AA，包括N-取代α-AA，均無此反應?！嘤密崛磻设b別α－AA，也可用于α－AA的比色分析及色譜分析。

(二)多肽

多肽的分類和命名

甲、肽：

α-AA分子間失水，以(酰胺鍵或肽鍵)相連而成的化合物。由兩個α-AA分子間失水而成的肽稱為二肽；由多個α-AA分子間失水而成的肽稱為多肽。組成多肽的α-AA可以相同，也可不同。如，由甘氨酸和丙氨酸所形成的二肽：A與B結構不同，是不同的化合物。A：N端——甘氨酸，C端——丙氨酸；B：N端——丙氨酸，C端——甘氨酸。

乙、命名：以C－端為母體。谷氨酰半胱氨酰甘氨酸谷半胱甘肽HOOCCHCH2CH2C-NHCHC-NHCH2-COOHOONH2CH2SH多肽在自然界中廣泛存在，在生物體中起著各種不同的作用。1965年，中國科學家首次合成牛胰島素。(胰島素可控制碳水化合物的正常代謝)牛胰島素是由51個AA組成。(2)多肽結構的測定(自學)

為了確定肽的結構，通常測定：①組成肽的氨基酸的種類；②每種氨基酸的數(shù)目；③這些氨基酸在肽鏈中的排列順序。(甲)肽的水解(乙)氨基酸順序的測定端基分析法：有酶解法和化學法。(三)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)和多肽都是由α－AA組成的，它們之間沒有嚴格區(qū)別。一般M＞1萬，叫蛋白質(zhì)；M＜1萬，叫多肽。（1）蛋白質(zhì)的組成和分類

組成元素：C：50－55%，H：6.5－7.5%，O：19－24%，

N：15－19%，S：0.23－2.4%，F(xiàn)e、I、P等微量。N平均：16.5%（蛋白質(zhì)含量=6.25*N%）分類：蛋白質(zhì)結構復雜，只能根據(jù)形狀、組成、生理作用、溶解度分類。(２)蛋白質(zhì)的結構

蛋白質(zhì)是最復雜的天然高分子，其結構可用四級結構來描述。一級結構——指α－AA的種類、組成和排列順序。

二級結構——指蛋白質(zhì)的空間構象。由于氫鍵的作用使肽鏈（蛋白質(zhì)）呈α-螺旋或β-折疊片結構。

α－螺旋：肽鏈呈右手螺旋狀。每圈3.6個AA單位，螺距0.54nm。

β－折疊片：肽鏈伸展在褶紙形的平面上，相鄰的肽鏈又通過氫鍵締合。很多蛋白質(zhì)常常是在分子鏈中既有α-螺旋，又有β-折疊，且多次重復這兩種空間結構。三級結構——在二級結構的基礎上再進一步卷曲、褶疊、盤繞。（多條肽鏈扭成“麻花”。）蛋白質(zhì)的三級結構是指其他次級鍵：如－S－S－（二硫鍵）、離子鍵、氫鍵、疏水鍵、支鏈等共同作用的結果。四級結構——在三級結構的基礎上，各亞基再進一步形成特定的空間結構。四級結構與蛋白質(zhì)的生理活性有關。(３)蛋白質(zhì)的性質(zhì)(甲)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)。(乙)鹽析向蛋白質(zhì)溶液中加入無機鹽（如(NH4)2SO4、MgSO4、NaCl等），蛋白質(zhì)可從溶液中析出。鹽析為可逆過程。但若蛋白質(zhì)在濃的無機鹽溶液中久置會變性。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)。(丙)兩性和等電點與AA相似，蛋白質(zhì)也是兩性物質(zhì)：①蛋白質(zhì)與強酸或強堿都能成鹽；②在強酸性介質(zhì)中，蛋白質(zhì)以正離子形式存在，在電場中向陰極運動；在強堿性介質(zhì)中，蛋白質(zhì)以負離子形式存在，在電場中向陽極運動。③調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)溶液的pH值，總會在某一pH值下使蛋白質(zhì)以偶極離子形式存在，所以蛋白質(zhì)也有等電點。④不同蛋白質(zhì)具有不同的等電點，據(jù)此可分離蛋白質(zhì)。(丁)變性蛋白質(zhì)受熱、紫外線及某些化學試劑（如HNO3、苦味酸、重金屬鹽Cr3+、Hg2+、As3+等）作用時，蛋白質(zhì)的結構、性質(zhì)發(fā)生變化，失去生理活性。如煮雞蛋、生皮鞣制等。蛋白質(zhì)的變性一般為不可逆的。(戊)顯色反應

A.水合茚三酮反應

蛋白質(zhì)溶液OOHOH+