第十六章氨基酸、蛋白质、核酸

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1、第十六章氨基酸、蛋白质、核酸第一节氨基酸第二节多肽第三节蛋白质第四节核酸第一节氨基酸一、氨基酸的结构、分类和命名*结构及分类●羧酸分子中羟基上的一个或几个氢原子被氨基取代的化合物叫做氨基酸。根据氨基和羧基的相对位置可分为α-氨基酸，β-氨基酸，γ-氨基酸等。其中α-氨基酸在自然界中分布最广，也最重要，是构成蛋白质分子的基础。●氨基酸分子中可以有多个氨基和多个羧基。氨基数目与羧基相等叫做中性氨基酸，多于羧基的是呈现碱性，叫碱性氨基酸，羧基数目多于氨基的呈现酸性，叫酸性氨基酸。*命名氨基酸可以按系统命名法，以羧酸为母体，氨基为取代基来命名，但α-氨基酸通常

2、按其来源和性质所得的俗名来命名。如：*蛋白质水解可以得到各种α-氨基酸的混合物。二、氨基酸的性质*物理性质●α-氨基酸是无色晶体，易溶于水，而难溶于有机溶剂，具有较高的熔点，且大多数是熔化的同时发生分解。●由蛋白质水解所得的α-氨基酸除甘氨酸外，都具有旋光性。*化学性质氨基酸分子中含有氨基和羧基，它们具有氨基和羧基的典型性质。例如：羧基可以发生酯化；氨基可以发生酰基化反应；氨基与亚硝酸作用可转变为羟基等等。此外，由于官能团的相互影响氨基酸还有其特殊的性质。●酸碱性——两性和等电点（1）氨基酸既有氨基、又有羧基、它可以和酸成盐，也可与碱成盐，所以是两性物

3、质。对于R-CH（NH2）COOH氨基酸的晶体是以偶极离子的形式存在的：N+H3-CH（R）-COO-这种偶极离子又称内盐，它决定了氨基酸具有高的熔点和难溶于有机溶剂。在水溶液中偶极离子有如下转换：（2）在一定PH值溶液中，正离子和负离子的数量相等，且浓度都很低，而偶极离子浓度最高，此时电解，以偶极离子形式存在的氨基酸不移动，这种溶液的PH值就叫做氨基酸的等电点。（3）等电点不是中性点。不同的氨基酸由于结构不同，等电点也不同。一般中性氨基酸的等电点为5.6～6.3；酸性氨基酸的等电点为2.8～3.2；碱性氨基酸的等电点为7.6～10.8。（4）氨基酸在

4、等电点时的溶解度最小，所以可利用这性质调整PH值，将等电点不同的氨基酸从氨基酸的混合液中分别分离出来。●水合茚三酮反应这个颜色反应常用于α-氨基酸的比色测定和色层分析的显色。●受热后的反应由于氨基和羧基相对位置的不同，氨基酸受热后所发生的反应也不同。（1）α-氨基酸——生成的交酰胺（2）β-氨基酸——生成α、β--不饱和酸（3）γ-或δ-氨基酸-生成环状内酰胺（4）氨基酸与羧基相隔更远——生成聚酰胺三、氨基酸的制备*由蛋白质水解此法可得到多种α-氨基酸*由卤代酸氨解*由丙二酸酯制备先将丙二酸酯转化成N-乙酰基丙二酸酯或N-邻苯二甲酰亚胺基丙二酸酯，然后

5、烷基化、水解；最后再脱羧，即可得到α-氨基酸。如：第二节多肽*结构、命名多肽可以看做是由多个氨基酸分子通过氨基和羧基之间脱水缩合而形成的。如：在多肽链中，氨基的一端称N端，有羧基的一端称C端，写多肽结构时常把N端写在左边，C端写在右边。命名时从N端起，称为某氨酰（基）某氨酸。如：*多肽结构测定●测定方法    一般将多肽在酸性溶液中进行水解，再用色层分离法把各种氨基酸分开，然后进行分析，可知多肽是由哪几种氨基酸组成的，以及各种氨基酸的相对数目，至于这些氨基酸在多肽分子中的排列次序，则是通过末端分析法，并配合以部分水解而加以确定。●结构测定举例设某三肽

6、完全水解后，可得到谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸，这三种酸有六种排列次序：          谷●半胱●甘　半胱●甘●谷甘●谷●半胱谷●甘●半胱半胱●谷●甘　甘●半胱●谷要推知三肽是哪一种组合方式，可以把它们部分水解，水解产物中有两种多肽，把它们分离后，分别进行末端分析，知道它们是谷●半胱和半胱●甘，由于推知半胱氨酸是在三肽中间，谷氨酸在N端，甘氨酸在C端即该三肽的结构是谷●半脱●甘。第三节蛋白质一、蛋白质的概述●蛋白质是一类很重要的天然有机化合物，它是生物体内一切组织的基础物质，并在生命现象和生命过程中起着决定性的作用。●蛋白质由C、H、O、N、S等元素

7、组成，有些还有P、Fe、I等元素，其结构很复杂，它们基本上是由数百个，甚至上千个氨基酸所构成。●水解后只生成多种α-氨基酸的蛋白质叫单纯蛋白质，水解后除生成α-氨基酸外，还有非蛋白物质（如糖、脂肪、色素、含磷、含铁化合物等）叫做结合蛋白质。结合蛋白质中的非蛋白质部分叫辅基。二、蛋白质的分类功能*分类按溶解度分类，可分成两大类●纤维状蛋白质    纤维状蛋白质分子形状是一条条线状的，分子中的多肽链扭在一起或平行排列，且以氢键相互联结着，不溶于水。纤维状蛋白质是动物组织的主要结构材料，如角蛋白，骨蛋白，肌蛋白等。●球状蛋白质    其分子结构是一团团球

8、状的，它们的多肽链自身扭曲折叠成特有的球形。分子中的疏水基（如烃基等）分布在球形内部，而亲水基