氨基酸、多肽与蛋白质1

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1、第十四章氨基酸、多肽与蛋白质蛋白质是天然高分子化合物，是生命物质的基础。我们知道，生命活动的基本特征就是蛋白质的不断自我更新。蛋白质是一切活细胞的组织物质，也是酶、抗体和许多激素中的主要物质。所有蛋白质都是α-由氨基酸构成的，因此，α-由氨基酸是建筑蛋白质的砖石。要讨论蛋白质的结构和性质，首先要研究α-由氨基酸的化学。第一节氨基酸一、分类、命名和构型组成蛋白质的氨基酸（天然产氨基酸）都是α-氨基酸，即在α-碳原子上有一个氨基，可用下式表示：天然产的各种不同的α-由氨基酸只R不同而已。氨基酸目前已知的已超

2、过100种以上，但在生物体内作为合成蛋白质的原料只有二十种（见P244表14-1）。1．分类：按烃基类型可分为脂肪族氨基酸，芳香族氨基酸，含杂环氨基酸。按分子中氨基和羧基的数目分为中性氨基酸，酸性氨基酸，碱性氨基酸。必需氨基酸共有８种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。如果饮食中经常缺少上述氨基酸，可影响健康。2．命名：多按其来源或性质而命名。国际上有通用的符号（见P244表14-1）。3．构型：用D/L体系表示——在费歇尔投影式中氨基位于横键右边的为D型，位于左边的为

3、L型。例如：天然氨基酸（除甘氨酸外）其他所有α-碳原子都是手性的，都有旋光性，而且发现主要是L型的（也有D型的，但很少）。二、氨基酸的性质氨基酸分子中的氨基显碱性，而羧基显酸性，因而氨基酸既能与酸反应，也能与碱反应，是一个两性化合物。1．氨基酸的酸-碱性——两性与等电点（1）两性氨基酸在一般情况下不是以游离的羧基或氨基存在的，而是两性电离，在固态或水溶液中形成内盐。（2）等电点在氨基酸水溶液中加入酸或碱，至使羧基和氨基的离子化程度相等（即氨基酸分子所带电荷呈中性——处于等电状态）时溶液的pH值称为氨基酸

4、的等电点。常以pI表示。溶液pH>pI注：a.等电点为电中性而不是中性，在溶液中加入电极时其电荷迁移为零。中性氨基酸pI=4.8~6.3酸性氨基酸pI=2.7~3.2碱性氨基酸pI=7.6~10.8b.等电点时，偶极离子在水中的溶解度最小，易结晶析出。等电点(pI)溶液pH

5、引入，对以后应用的种种试剂较稳定，同时还能用多种方法把它脱下来。（2）氨基的烃基化氨基酸与RX作用则烃基化成N-烃基氨基酸：氟代二硝基苯在多肽结构分析中用作测定N端的试剂。（3）与亚硝酸反应反应是定量完成的，定量放出N2，测定N2的体积便可计算出氨基酸只氨基的含量。(4).与甲醛反应(5).络合作用蓝色结晶(6).与茚三酮反应α-氨基酸在碱性溶液中与茚三酮作用，生成显蓝色或紫红色的有色物质，是鉴别α-氨基酸的灵敏的方法。茚三酮水合茚三酮蓝色或紫色(7).受热反应-氨基酸交酰胺-氨基酸分子内脱氨生成

6、,-不饱和酸,-氨基酸同样条件下生成内酰胺-丁内酰胺-戊内酰胺(8).脱氨和脱羧赖氨酸戊二胺异戊醇第二节多肽一、多肽的组成和命名1．肽和肽键一分子氨基酸中的羧基与另一分子氨基酸分子的氨基脱水而形成的酰胺叫做肽，其形成的酰胺键称为肽键。由多个α-氨基酸缩合而成的肽称为多肽。一般把含100个以上氨基酸的多肽（有时是含50个以上）称为蛋白质。无论肽链有多长，在链的两端一端有游离的氨基（-NH2），称为N端；链的另一端有游离的羧基（-COOH），称为C端。2．肽的命名根据组成肽的氨基酸的顺序称为某氨酰

7、某氨酰…某氨酸（简写为某、某、某）。例如：很多多肽都采用俗名，如催产素、胰岛素等。Glu-Cys-Gly二、多肽结构的测定①了解某一多肽是由哪些氨基酸组成的。②各种氨基酸的相对比例。③确定各氨基酸的排列顺序。多肽结构测定工作步骤如下：1．测定分子量2．氨基酸的定量分析现代方法是将水解后的氨基酸混和液用氨基酸分析仪进行分离和测定。3．端基分析（测定N端和C端）（1）测定N端（有两种方法）a2,4-=硝基氟苯法——桑格尔(Sanger-英国人)法2,4-=硝基氟苯与氨基酸的N端氨基反应后，再水解，分离除N-

8、二硝基苯基氨基酸，用色谱法分析，即可知道N端为何氨基酸。b异硫氰酸苯酯(Ph-N=C=S)法——艾德曼(Edman)降解法。测定咪唑衍生物的R，即可知是哪种氨基酸。异硫氰酸苯酯法的特点是，除多肽N端的氨基酸外，其余多肽链会保留下来。这样就可以继续不断的测定其N端。（2）测定C端a多肽与肼反应所有的肽键（酰胺）都与肼反应而断裂成酰肼，只有C端的氨基酸有游离的羧基，不会与肼反应成酰肼。这就是说与肼反应后仍具有游离羧基的氨基酸就是多肽C端的氨基酸