医用有机化学课件-第十四章张-氨基酸和蛋白质

第十四章氨基酸蛋白质核酸

蛋白质存在于所有的生物体中，在生物体中占有特殊的地位，是生命的物质基础。第一节氨基酸

一、氨基酸的结构、分类和命名氨基酸是一类取代羧酸。目前在自然界中已发现的氨基酸有三百多种，但由天然蛋白质水解得到的氨基酸仅20种左右。这些氨基酸都是

-氨基酸,通式为：

除甘氨酸外，各种天然氨基酸的

-碳原子都是手性碳原子，具有旋光性。

构成蛋白质的氨基酸的构型都是L型；除半胱氨酸外，都是S型。

-氨基酸的构型习惯上用D/L法标记。

L-氨基酸L-(＋)-丙氨酸L-(－)-丝氨酸由蛋白质水解所得的20种氨基酸的分类方法很多。按R基的结构，可分为脂肪族、芳香族和杂环氨基酸。按分子中所含氨基与羧基的相对数目，可分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸三类。

根据侧链R基的极性及所带电荷，分为以下四类：非极性R基的中性氨基酸；不带电荷的极性R基中性氨基酸；带负电荷R基的酸性氨基酸；带正电荷R基的碱性氨基酸。

二、氨基酸的性质(一)与亚硝酸的反应

范斯莱克(VanSlyke)氨基氮测定法。(二)与2,4-二硝基氟苯反应在室温和近中性条件下，氨基酸中的氨基(－NH2)可与2,4-二硝基氟苯(CNFB)反应生成稳定的二硝基苯基氨基酸(DNP-氨基酸)。

DNFBAADNP-AADNP-氨基酸呈黄色，使用纸层析与标准DNP-氨基酸比较，可用于氨基酸之检出。英国科学家桑格尔(Sanger)用此法首次阐明了组成胰岛素的氨基酸的种类、数目和排列顺序，为认识蛋白质的结构作出了重要的贡献。(三)氧化脱氨基反应氨基酸经氧化剂或氨基酸氧化酶的作用，可脱去氨基生成酮酸。此反应在脱氨前涉及脱氢与水解两个步骤。

上述过程，也是生物体内氨基酸分解代谢的重要方式。(四)

与茚三酮的反应

此反应在氨基酸的分析化学中具有重要意义。是鉴别

-氨基酸的一种常用方法。(五)

脱羧反应

在生物体内，脱羧反应也可因某种酶作用而发生。例如，蛋白质腐败时，由鸟氨酸可生成腐胺，由赖氨酸可生成尸胺，由组氨酸可生成组胺。(六)成肽反应

在适当条件下，氨基酸分子间氨基与羧基相互脱水缩合生成的一类化合物，叫做肽。由二分子氨基酸缩合而成的肽叫二肽。

肽分子中的酰胺键(－CO－NH－)叫做肽键。许多氨基酸分子通过多个肽键互相连接起来，便形成多肽。

(七)两性和等电点溶液中，氨基酸能以正离子、负离子和两性离子三种形式存在，形成一个动态平衡体系。

负离子两性离子正离子

pH＞pIpH＝pIpH＜pI氨基酸在溶液中的荷电状态与溶液的pH值有关。氨基酸分子内羧基和氨基的电离度相等，则氨基酸形成两性离子的浓度最高，净电荷为零，氨基酸在电场中既不向正极移动，也不向负极移动，此时溶液的pH值就称为该氨基酸的等电点，常用符号pI(isoelectricpoint)表示。

等电点时，氨基酸溶液的pH＝pI，氨基酸主要以电中性的两性离子存在；溶液的pH＜pI时，即在pI的酸侧，氨基酸带正电荷，在电场中向负极移动；溶液的pH＞pI时，即在pI的碱侧，氨基酸带负电荷，在电场中向正极移动。问题:已知一氨基酸溶液的pH<7,该氨基酸主要以何种离子存在?第二节肽

一、肽的组成和命名肽是氨基酸分子间通过肽键相连的一类化合物。由两个氨基酸缩合而成的叫二肽，由三个氨基酸缩合而成的叫三肽，由较多的氨基酸缩合而成的叫多肽。虽然存在着环肽，但绝大多数肽为链状分子。多肽链可简单表示如下：

多肽链中的每个氨基酸单位通常叫做残基。

在多肽链的一端保留着一个未结合的氨基，称为N-端，通常写在左边；在多肽链的另一端保留着一个未结合的羧基，称为C-端，通常写在右边。氨基酸组成肽链时，既和组成肽链的氨基酸的种类和数目有关，也和肽链中各氨基酸的排列顺序有关。

甘氨酰丙氨酸(甘丙肽)丙氨酰甘氨酸(丙甘肽)(Ⅰ)(Ⅱ)

肽的命名方法是以含C-端的氨基酸为母体，将肽链中其它氨基酸名称中的酸字改为酰，按它们在肽链中的排列顺序由左到右逐个写在母体名称前。如(Ⅰ)应命名为甘氨酰丙氨酸，简称甘丙肽；(Ⅱ)则命名为丙氨酰甘氨酸，简称丙甘肽。但是，即使是较简单的肽，写结构式也很麻烦。因此，在大多数情况下，常使用缩写式。

名称：甘氨酰丙氨酰丝氨酸(甘丙丝肽)缩写式：Gly－Ala－Ser或G－A－S

二、肽键的结构

大量实验研究已证明，肽键是构成肽和蛋白质分子的基本化学键，肽键与相邻的两个

-碳原子所组成的基团，称为肽单位(－C

－CONH－C

)。多肽链就是许多重复的肽单位连接而成，它们构成多肽链的主链骨架。各种多肽链的主链骨架都是一样的，但侧链R基的结构和顺序可以不同，这种不同对多肽和蛋白质的空间构象有重要影响。

图14-1肽键平面及各键长、键角数据(一)谷胱甘肽

谷胱甘肽学名

-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸，其结构特点是谷氨酸与半胱氨酸之间的肽键是通过谷氨酸的

-羧基而不是通常的

-羧基与半胱氨酸的

-氨基形成的。因为含有游离的巯基，称为还原型谷胱甘肽，常用G