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《第20章 蛋白质和核酸(proteins and nucleic acid)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第20章蛋白质和核酸（proteinsandnucleicacid）一.概论(Introduction)蛋白质和核酸都是生命的基础物质，也都是高分子化合物，早在一百年前，恩格斯对蛋白质有所认识，他认为蛋白质和生命活动有着不可分割的关系，他指出生命是蛋白质存在的方式，在恩格斯的著作中，明确地指出生命的基本特征就是蛋白质不断地自我更新，也就是我们平时讲的新陈代谢，由简单的病毒，霉菌等简单的生物到高等的动物和人类，一切生物个体的生存和种族的繁衍活动都和蛋白质的合成，变化，分解有直接的关系，正如恩格斯所说，没有蛋白质就没有生
2、命。另外，他还指出只要把蛋白质的化学成分搞清楚，化学家就能着手制造活的蛋白质。1965年我国科学工作者成功地合成了具有生理活性的蛋白质——牛胰岛素，由51个氨基酸组成的多肽，1959年开始，人工合成牛胰岛素的研究工作经过六年的奋斗，合成的牛胰岛素经过物理化学及生物活性的测定，与天然的完全相同，这是当时世界上第一次用人工方法合成的与天然产物完全相同的分子量最大的多肽，牛胰岛素的合成不仅是一项技术上的成就，更重要的是它使人类在认识生命，揭开生命的奥秘的伟大历程又前进了一步。蛋白制是一类含氮的天然的高聚物，由N,C,O,H
3、,有少量S,P,Cu,Mn,Zn,I等元素组成，它是生物体内一切组织的基本组成部分，细胞内除水外，其余的80%的物质是蛋白质，在生物体内蛋白质的功能是极其复杂的。生理作用：负责输送氧气——血红蛋白新陈代谢起调节作用——激素催化作用——酶预防疾病的发生（免疫）——抗体与生物遗传有关——核蛋白（RNA,DNA)植物：CO2+H2O+无机盐蛋白质动物：必须从食物中摄入蛋白质蛋白质，脂肪，糖类是人的营养中的三大要素，是维持生命不可缺少的部分。蛋白质的水解都生成氨基酸蛋白质ɑ-氨基酸的混合物在H+或OH-或酶催化下(20几种)
4、氨基酸是蛋白质的基石,因此在讨论蛋白质以前先讨论一下氨基酸的化学.第一节ɑ-氨基酸(ɑ-AminoAcid)一.概念:羧酸分子中羟基上的H被氨基酸取代生成的化合物称为氨基酸,由于氨基在ɑ-H,则称为ɑ-氨基酸.ɑ-氨基酸分子中的羟基与另一分子ɑ-氨基酸的氨基生成的酰胺称为肽(peptides),多肽(polypeptides)是多个ɑ-氨基酸分子用肽键连接而生成的化合物.蛋白质是由多种ɑ-氨基酸用肽键连接起来的，分子量很大的多肽,水解可生成ɑ-氨基酸的混合物.二.结构,命名和分类结构通式:R可以是H,羟基,芳环,杂环
5、,除苷胺酸外,都是有旋光性的如下列氨基酸:动物从食物中摄取蛋白质经消化后变成氨基酸而被吸收,不部分用于自身的蛋白质，剩余则转化为其他生物活性物质或消耗而释放能量.二.氨基酸的构型天然氨基酸大部分为L-型,很少有D-型,除苷胺酸外都具有旋光性三.氨基酸的性质ɑ-氨基酸为两性化合物,能与酸或碱生成盐氨基酸在一般情况下,不是以游离的羟基或氨基存在,而是两性电离,形成内盐.在水溶液中氨基酸条件强酸溶液中强碱溶液中存在方式正离子负离子等电点(isoelectricpoint)两性离子(分子的净电荷为零)氨基正离子两性离子氨基酸
6、负离子(弱酸)(等电点)(弱碱)电解:移向阴极不移动移向阳极PHPIPI为净电荷为零时的PH值氨基酸在等电点时溶解度最小,因而用调节等电点的方法,可以从氨基酸的混合物中分离出某些氨基酸.1)中性氨基酸,一个NH2,一个-COOHNH2CH2COOH苷氨酸CH3CHNH2COOH丙氨酸PI=5-6.5之间2)酸性氨基酸一个NH2两个-COOH谷氨酸（味精）天门冬氨酸等电点PH=2.7-3.23)碱性氨基酸2个-NH2以上一个-COOH赖氨酸PI=7.5-11应用：1）在等电点(PI)时，偶极离子浓
7、度最大，氨基酸的溶解度最小，通过调节溶液的PI值，可以从氨基酸的混合物中分离出某中氨基酸。2）知道等电点，在查什么类型的氨基酸，做鉴定用。3.氨基酸的物性和光谱性质物性：1.ɑ-氨基酸无色结晶2.在PI等电点时，两性离子，有极强的静电力3.由于是偶极离子，难溶于有机溶剂4.IR:υ–COOH=1600cm-1υ–NH=3100-2600cm-1（宽）4.氨基酸的反应-NH2-COOH均可参与反应1）氨基的酰化2)–NH2的烃化此反应作为N-端测定试剂3）与HNO2反应从氮气的量，可计算出氨基酸中氨基的含量——VanS
8、lyke氨基测定法。4.与茚三酮的反应——显蓝或紫色（鉴定ɑ-氨基酸）（蓝色）紫色5.氨基酸羟基的反应酰氨键（肽键）二肽四.氨基酸的来源及制备来源蛋白质H2Oɑ-氨基酸的混合物水解条件用3%HCl,破坏色氨酸，赖氨酸用碱，破坏半胱氨酸蛋白酶，不破坏，较慢，水解不完全分离方法：分步结晶（PH不同，PI不同，各种氨基酸有一定的溶解度）电泳法层析法D
