有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座

第十五章氨基酸、多肽与蛋白质(aminoacidsandpolypeptideandproteins)

本章学习要求1.熟练掌握氨基酸化学性质、肽结构、蛋白质理化性质、DNA和RNA组成；2.熟记几个常见氨基酸结构和特征。有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第1页蛋白质是生命体中含量最丰富、功效最主要一类生物大分子，是生物体基本组成物质。它存在于全部生物细胞中，约占细胞干重50%以上。蛋白质主要功效：

◎催化功效——绝大多数酶是由蛋白质组成。

◎免疫防御作用——生物体能产生蛋白质抗体。

◎转运功效（物质交换）

◎调控功效（如许多激素）

◎形成生物体基本形体结构

◎拉伸和收缩功效

◎神经剌激产生和传导有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第2页Ⅰ氨基酸（Nucleicacids）氨基酸是组成蛋白质和多肽结构单元分子。羧酸分子中烃基上氢原子被氨基取代产物称为氨基酸。在蛋白质中比较常见氨基酸约有20种，其中除脯氨酸外都是α-氨基酸。氨基酸分类：

依据R-基团极性不一样，又可分为非极性氨基酸和极性氨基酸两大类。

有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第3页20种基本氨基酸有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第4页有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第5页有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第6页氨基酸构型（configurationofnucleicacids）1．含有酸性-COOH及碱性-NH2，为两性电解质。2．如R≠H，则含有不对称碳原子，含有旋光性。L-甘油醛L-氨基酸D-氨基酸有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第7页物理性质

（physicalproperty）化学性质（chemicalproperty）1.

两性氨基酸能与强酸或强碱作用都能生成盐。

pH<pIpH=pI(等电点)pH>pI有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第8页等电点——调整其溶液至一定pH值时，使其成为在电场中既不向阳极移动，也不向阴极移动两性离子，此时溶液pH值，称为该氨基酸等电点(isoelectricpoint，简写pI)。中性氨基酸pI<7（在5.0~6.3之间）酸性氨基酸pI<7（在2.8~3.2之间）碱性氨基酸pI>7（在7.6~10.8之间）思考丙氨酸（pI=6.02）、精氨酸（pI=10.76）、天冬氨酸（pI=2.98）混合液中pH为6.00，将此混合液置于电场中，其中＿＿＿＿移向正极，＿＿＿＿移向负极，＿＿＿在两极之间。天冬氨酸精氨酸丙氨酸有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第9页2.与亚硝酸作用此法称为范斯来克（VanSlyke）氨基测定法,可计算分子中氨基含量.

3.与甲醛反应

此反应可测定氨基酸含量，也称为氨基酸甲醛滴定法。

有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第10页4．络合性能5．氨基酸受热反应α-氨基酸脱水（分子间）有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第11页β-氨基酸脱水（分子内）γ-氨基酸和δ-氨基酸脱水有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第12页6.与茚三酮反应此显色反应称为茚三酮反应，可用于α-氨基酸定性和定量分析。7．失羧作用

有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第13页8．失羧和失氨作用Ⅱ多肽(polypeptide)一分子氨基酸氨基与另一分子氨基酸羧基能够发生分子间脱水缩合，并经过肽键（peptidebond）结合成肽。自然界存在各种肽类物质，如胰岛素、脑啡肽、青霉素等。有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第14页

多肽链中含有游离氨基一端以“N-端”表示；含有游离羧基一端，以“C-端”表示，而且普通将N-端放在左边，C-端放在右边。比如：多肽命名,比如：谷氨酰半胱氨酰甘氨酸[简称谷胱甘肽(Glutathione-SH，GSH)]有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第15页氧化型谷胱甘肽Glutathione（GS—SG）

有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第16页多肽结构测定多肽合成Ⅲ蛋白质（Proteins）☆蛋白质含氮星平均为16%，即每g氮相当于6.25g蛋白质，若测出样品中N含量则可求出蛋白质含量。注意：不一样品换算系数不一样。☆蛋白质有两个主要生物功效：·作为动物组织结构材料（纤维状蛋白）如皮肤、头发、指甲、羊毛、角、羽毛等。·维持和调整生命过程，这类蛋白属于球状蛋白质（溶于水）。如各种酶、激素、抗体、血红蛋白。一、蛋白质分类（classificationofProteins）有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第17页·蛋白质可分为简单蛋白和结合蛋白两类。

◎简单蛋白：完全由氨基酸组成蛋白质。

○结合蛋白：蛋白质＋辅基蛋白质结构

（structureofproteins）一级结构(Primarystruchre)

依据蛋白质分子形状，又可分为球状蛋白质和纤维状蛋白质两类。各种α-氨基酸以一定百分比按一定次序经过肽键连接而成多肽长链称为蛋白质一级结构。蛋白质种类很多，各种蛋白质结构不一样，其功效也不一样，蛋白质是由不一样数目，不一样种类氨基酸按不一样次序排列出来。有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第18页二级结构

(Secondarystructure)

α-螺旋结构毛发、角壳等纤维蛋白二级结构主要是这种形式有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第19页有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第20页三级结构

(Tertiarystructure)

——指组成蛋白质分子中全部原子空间排布。有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第21页四级结构(Quaternarystructure)血红蛋白三维结构示意图有机化学氨基酸多肽和蛋白质专家讲座第22页维持蛋白质构象作用力

维持和稳定蛋白质分子构象次级键有：氢键、疏水作用力(hydrophobicforce)、范德华(VanderWaals)力、离子键(saltbond)、二硫键(disulfideb