第-14-章-氨基酸、多肽及蛋白质

第十四章氨基酸、多胎及蛋白质§14-1氨基酸的结构、种类一：氨基酸结构羧酸分子中烃基氢原子被氨基取代——氨基酸分类：α、β、γ型，其中α型最普遍α型基本结构COOHRHNH2区别在Rα-氨基酸主要为L-构型，与L-甘油醛CHOHOHCH2OH有关，都具有旋光性（最简单的甘氨酸例外）二：氨基酸的种类、命名二十种常见氨基酸（见书本P386）赖氨酸等八种为人体不能合成的氨基酸§14-2氨基酸的性质一氨基酸的物理性质溶解性：溶于水，不溶于有机溶剂，（有别于一般有机溶剂）。若为晶体，高熔点，且在熔化时易分解（常称分解点）。原因：分子本身。两性离子和等电点H3NCHCOOHRH2N-CH-COOHRH2N-CH-COONaRNaOHHCl分子本身也反应：成偶极离子（内盐）H3N-CH-COOR内盐H2N-CH-COOHR平衡时以内盐形式为主NH2CHCOONH3-CH-COONH3-CH-COOHRRROHH若pH=1,以正离子存在，电解时，向负极移动。pH=12,以负离子存在，电解时，向正极移动。调节pH为一定点，以偶极离子存在为主，正、负离子等浓度，此点——等电点（pI）pI=7,常7，因-COOH酸性略强于-NH2的碱性，弱酸性下防止-COOH解离。中性氨基酸：pI=6(各一个）酸性氨基酸：pI=3(两个羧基，一个氨基）碱性氨基酸：pI=9~10(两个氨基，一个羧基）二.氨基酸的化学性质1.氨基上的反应(类似胺的性质)酰化反应与亚硝酸反应与醛反应磺酰化与DNFB(2,4-二硝基氟苯)反应:N端结构测定成盐反应2.羧基上的反应(1)酰化反应:生成酰卤(先把氨基酰化保护)(自学)(2)酯化反应(自学)p391（3）：受热反应（类似羟基酸的脱水反应，区别：β-氨基酸脱NH3)α型：CH2NH-HCOOHHOCOCH2HNHCH2NHCOCOCH2HN+2H2Oβ型：CH3-CH-CH-COOHNH2HCH3-CH=CH-COOH+NH3α-β-不饱和酸γ、δ型：CH2-C-OHCH2-CH-NHHCH2-CCH2-CH2NHO+H2O内酰胺（五、六元环）(4)成盐反应(自学)p3913：水合茚三酮反应CCOOCOHOH2+R-CH-COOHNH2CCOOCNCCCOO+RCHO+CO2+3H2O水合茚三酮紫色（用于定性鉴定α-氨基酸）§14-3氨基酸的制备和应用（自学为主）一.化学合成1：α-卤代酸副产物多2：醛、氨、HCN反应3：Gabriel合成（也可用来合成伯胺）4：丙二酸二乙酯------Gabriel法（结合）：可用来合成各种氨基酸5：氨基酸的不对称合成1957年，由发酵成谷氨酸（味精），到目前为止，发酵法可制十七种氨基酸，皆有旋光性。二.生物合成三.其它制备方法1.蛋白质水解法2.发酵法3.酶法(自学,p394)§14-4多肽多肽——多个氨基酸单元聚合物NH2-CH-COOH+H2N-CH2-COOHCH3-H2ONH2-CH-C-NH-CH2-COOHOCH3肽键根据肽键数分类：二肽、三肽、四肽-----规定：左边N端,右边C端。例:谷-半胱-甘氨酸OOC端NH2-CH-CH2-CH2-C-NH-CH-C-NH-CH2-COOHCOOHCH2SHN端谷半胱甘胰岛素:51肽一:肽的结构与理化性质1.结构（一般了解，不作要求）水解：6mol/LHCl,100~120℃回流10小时，层析或气相色谱鉴定，进一步测定联接次序。次序确定：(1)：N-端测定：2,4-二硝基氟苯法(2):C-端测定:羧基多肽酶法2化学性质(与氨基酸相似)特性:双缩脲显色反应(与CuSO4碱性溶液反应:有色复合物)(自学p322,396:碳酰胺的性质)二:多肽合成(证实结构的测定)例:合成丙-甘二肽丙+甘丙-丙+甘-甘+丙-甘+甘-丙注:①保护丙的N端:Z-NH-CH-COOHCH3用氯代甲酸苄酯有时需保护甘的C端羧基:NH2-CH2-C-ORO酯化:甲,乙酯,苄酯②活化丙的-COOH：Z-NH-CH-COOHZ-NH-CH-C-ClOCH3CH3反应-CH2-O-C-NH-CH-C-ClOOCH3+NH2-CH2-C-ORO-CH2-O-C-NH-CH-C-NH-CH2-C-OH+-CH3+CO2NH2-CH-C-NH-CH2-COOHH2PdOOOOCH3CH3=Z§14-5蛋白质区别：分子量：多肽5000,蛋白质5000一:元素组成与分类元素组成:C、H、O、N、S、微量元素（P、Fe、I）结构与分类：至少有两百万种以上,已搞清结构的只几十种.1:形态分:纤维蛋白:蚕丝,毛发球蛋白:蛋清,乳黄,酶2:生理功能分:结构蛋白,激素,酶,抗体3:化学组成分:单纯蛋白(水解后只有氨基酸,蛋白质)结合蛋白(水解后除氨基酸,蛋白质外还有辅基)二:结构(自学,不作要求,p399)一级（氨基酸次序）,二级（氢键作用，构象）,三级（链扭曲形态）,四级（特定一、二、三级及辅基集合）结构三:理化性质1:等电点(与氨基酸类似)在强酸性中以正离子存在,强碱性中以负离子存在白明胶卵清蛋白血红蛋白胰岛素PI4.84.856.85.3电泳分析,移动不同,可用于分离蛋白质2:胶体性质3:显色反应①茚三酮反应(同氨基酸)②二缩脲反应:二缩脲加碱、CuSO4显紫色（同酰胺性质，因为-C-NH-)③黄蛋白反应：含酪氨酸或苯丙氨酸的蛋白质加浓HNO3显黄色，因含苯环，-NO3引入到苯环引起。(见书P322、396：碳酰胺、肽的性质）O应用：①防止变性：如酶、抗体保护②利用变性：打针消毒使细菌蛋白变性4：变性：蛋白质溶液在外界物理和化学影响下，引起性质的变化。物理因素：光、热、紫外线、超声波化学因素：酸、碱、乙醇、丙酮、重金属盐变性的外部表现：溶解度降低，出现沉淀，粘度增大，尤其是生理活性丧失。（因结构发生变化）解释：主要因蛋白质二级结构受影响：不可逆（三级结构受影响：可逆）四.蛋白质的分离五.酶(p403,自学)附：我国化学家在蛋白质、核酸等生化研究领域处于世界领先水平1965年：化学家与生物学家一起合成蛋白质—结晶牛胰岛素。共220步反应1981年：合成核糖核酸。第十四章作业:14-2（2、3、4）14-3