第17章-氨基酸-多肽-蛋白质-核酸

第17章氨基酸多肽蛋白质核酸上海交通大学化学化工学院上海交通大学化学化工学院一、α-氨基酸（自然界中常见）19种1.α-氨基酸的构型:除甘氨酸外j均为L-型。17.1氨基酸构型由α-C原子决定。L-甘油醛L-氨基酸L-脯氨酸L-苏氨酸二.分类：中性：氨基数目与羧基相等碱性：氨基数目大于羧基酸性：氨基数目小于羧基上海交通大学化学化工学院上海交通大学化学化工学院上海交通大学化学化工学院例如：甘氨酸、谷氨酸、赖氨酸分别是中性、酸性、碱性氨基酸。上海交通大学化学化工学院三、α-氨基酸的物性：

mp高，熔化时易分解(如甘氨酸在2330C时分解），溶于极性质子性溶剂，不溶于非极性溶剂。四、化学性质：1.两性与等电点:向该氨基酸的水溶液中加入酸或碱时,能分别抑制分子中羧基或氨基的离子化。上海交通大学化学化工学院等电点：当加酸或碱至羧基和氨基的离子化程度相等时，（pI）溶液的pH。不同氨基酸的等电点不同。

等电点时溶液中正、负离子浓度相等，这时氨基酸主要以两性离子存在，两性离子在水中的溶解度最小，易以晶体形式析出。（分离不同氨基酸）等电点并不是中性点。不同的氨基酸具有不同的等电点。一般中性氨基酸的等电点在pH≈6，酸性氨基酸的等电点pH≈3，碱性氨基酸的等电点pH≈10。上海交通大学化学化工学院当pKa1=2.35时，溶液中一半是（1），一半是（2）；当pKa2=9.8时，溶液中一半是（2），一半是（3）。（1）（2）（3）上海交通大学化学化工学院对于酸性氨基酸，以中性基团将要转化为负离子时的pKa的平均值作为等电点，例如谷氨酸：对于碱性氨基酸，以正离子将要转化为中性基团时的pKa的平均值作为等电点，例如赖氨酸：上海交通大学化学化工学院2.酯化与酰化：3.与HNO2作用:(Van.Slyke氨基测定法)上海交通大学化学化工学院5.形成肽键的反应4.与甲醛作用:上海交通大学化学化工学院6.与水合茚三酮作用:（紫色）也有时上海交通大学化学化工学院8.形成配合物:(蓝色)7.失羧:上海交通大学化学化工学院五、α-氨基酸的制备：化学合成法:(1)α-卤代酸的氨解:(2)Strecker(斯特克雷尔)上海交通大学化学化工学院(3)Gabriel法：（丙二酸酯法）上海交通大学化学化工学院2.蛋白质水解:发酵法:

淀粉微生物发酵----L-谷氨酸钠上海交通大学化学化工学院六、多肽一、肽的结构与性质：

肽（peptide）：α-氨基酸分子中的羧基与另一分子中的氨基生成的酰胺。肽分子中的酰胺键称为肽键。多肽：(polypeptide）多个α-氨基酸分子通过肽键连接而成的化合物。N端C端上海交通大学化学化工学院

二、命名：

以C端的氨基酸为母体，把肽链中其它氨基酸中的“酸”字改为“酰”字，按照在链中的顺序依次写在母体名称的前面。

甘氨酰丙氨酸（甘丙肽）丙氨酰甘氨酸（丙甘肽）甘氨酰丙氨酰丝氨酸（甘丙丝肽）上海交通大学化学化工学院三、结构：上海交通大学化学化工学院

此单键的旋转决定两个肽键平面的位置关系，于是肽键平面成为肽链盘曲折叠的基本单位。

上海交通大学化学化工学院四、多肽的合成：因为所以要将苯丙氨酸的氨基和甘氨酸的羧基保护起来，同时还要使欲反应的羧基和氨基活化。上海交通大学化学化工学院1.氨基的保护:氯甲苄酯(Z)、叔丁氧羰基（BOC）N-苄氧羰基苯丙氨酸N-叔丁氧羰基甘氨酸苄氧羰基可用催化氢解除去，叔丁氧羰基可用无水酸处理除去。2.羧基的保护:苄醇或叔丁醇甘氨酸苄酯

(可催化氢解除去)上海交通大学化学化工学院3.肽键的生成:用活化剂DCC苯丙酰甘氨酸同法可合成三肽、多肽4.叠氮法:保持光学纯度上海交通大学化学化工学院多肽的固相合成:

在聚苯乙烯树脂上反应,省略了羧基的保护。重复以上过程，可以得到固定在聚合物上的三肽、四肽等。最后加入F3CCOOH+HBr，使合成的从聚合物上洗脱。通常将分子量大于10000（约100个氨基酸单位），且不能透过天然渗透膜的多肽称为蛋白质。具有氨基酸的一般性质，如等电点、茚三酮反应等。盐析作用：一般可逆，但重金属离子不可逆。

往蛋白质溶液中加入无机盐（如氯化钠、硫酸镁、硫酸铵等），蛋白质便可从溶液中析出，这种作用称为盐析。这是一个可逆过程，盐析出来的蛋白质还可再溶于水，并不影响其性质。变性：紫外光、热、化学试剂作用。上海交通大学化学化工学院17.2蛋白质上海交通大学化学化工学院17.3核酸核酸是遗传的物质基础核酸的元素组成：C、H、O、N、P核酸的构成：1．戊糖

DNARNA上海交通大学化学化工学院2．碱基(base)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)上海交通大学化学化工学院3．核苷戊糖和碱基缩合而成的糖苷。命名：有机碱名称+戊糖名称+苷上海交通大学化学化工学院4．核苷酸

核苷酸是核苷与磷酸以磷酸酯键结合而成的化合物，是核酸分子的结构单元。5’－磷酸腺苷腺苷一磷酸腺苷二磷酸腺苷三磷酸一级结构：DNA分子中核苷酸的排列顺序，简称