內(nèi)蒙古大學有機化學課件22氨基酸、蛋白質(zhì)

1、第二十二章 氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)一、氨基酸 (Amino Acid)（重點內(nèi)容） 1.命名、結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì) 2.化學反應(yīng) （1）酸堿性（2）酯化（3）?；?）茚三酮反應(yīng) 3.氨基酸的合成與拆分二、肽 (Peptides) （簡述）三、蛋白質(zhì) (Proteins)（簡述）一、氨基酸（Amino Acid）分子中既含有氨基，又含有羧基的化合物統(tǒng)稱為氨基酸 組成肽和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元分子 a- amino acid按照氨基酸分子中氨基和羧基的個數(shù)中性氨基酸：氨基和羧基的個數(shù)相同酸性氨基酸：氨基數(shù)少于羧基數(shù)堿性氨基酸：氨基數(shù)多于羧基數(shù)丙氨酸(-氨基丙酸)谷氨酸(-氨基戊二酸)賴氨酸(，-二氨基己酸)-

2、氨基丁酸-氨基丁酸+H3NCOO-H+H2NCOO-H+H3NCOO-HCH3+H3NCOO-HCH(CH3)2+H3NCOO-HCH2+H3NCOO-HCH(CH3)CH(CH3)2CH2CH3Glycine (Gly)Alanine (Ala)Valine (Val)Leucine (Leu)Isoleucine (Ile)Proline (Pro)甘氨酸丙氨酸纈氨酸亮氨酸異亮氨酸脯氨酸1.氨基酸的命名、結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)命名：俗名+H3NCOO-HCH2+H3NCOO-HCH2+H3NCOO-HCH2Phenylalanine (Phe)Tyrosine (Tyr)Tryptophan (T

3、ry)苯丙氨酸酪氨酸色氨酸NHOH+H3NCOO-HCH2OH+H3NCOO-HCHOH+H3NCOO-HCH2SH+H3NCOO-HCH2+H3NCOO-HCH2CH2SCH3CONH2Serine (Ser)Threonine (Thr)Cysteine (Cys)Methionine (Met)Asparagine (Asn)Glutamine (Gln)絲氨酸蘇氨酸半胱氨酸甲硫氨酸（蛋氨酸）門冬酰胺谷氨酰胺CH3+H3NCOO-HCH2CH2CONH2結(jié)構(gòu) 當 R H, a-C 為手性碳, 存在兩種立體異構(gòu) (D and L- a- amino acid) 蛋白質(zhì)分子的氨基酸為 L-

4、a - amino acids. 20 amino acids in proteins2.化學性質(zhì)（1）.兩性（酸、堿性）物理性質(zhì)易溶于水, 不溶于非極性溶劑, 熔點高, 旋光性內(nèi)鹽負離子正離子Isoelectric Point (氨基酸的等電點)如果在某一pH 值下，氨基酸所帶正電荷的數(shù)目與負電荷的數(shù)目正好相等，即凈電荷為零，則稱該 pH 值為該氨基酸的等電點 (pI)。 正離子 兩性離子 負離子Ka=1.610-10Kb=2.510-12中性氨基酸，略加H+，才能達到等電點；等電點pI 5.97酸性氨基酸，加H+，才能達到等電點；等電點pI 3.22堿性氨基酸，加OH-，才能達到等電點。等

5、電點pI 9.74 等電點時，amino acids 幾乎全部以兩性離子的形式存在,并伴以少量的、嚴格相等的正離子和負離子。 等電點的時氨基酸的溶解度最小。 pI與解離常數(shù)pK間的關(guān)系 中性氨基酸: pI = (pK1 + pK2)/2 酸性氨基酸 : pI = (pK1 + pK2)/2 堿性氨基酸 : pI = (pK2 + pK3)/2見教科書第661頁（2）酯化（3）?；?） 茚三酮反應(yīng)鑒別反應(yīng)）OOOHOHRCCOO-NH3+HOONO-O+Ninhydrina-amino acidPurple product 3.氨基酸的合成（1）-鹵代酸的氨化 （2）Gabriel-丙二酸酯合

6、成法 （3）Strecker合成法 最早發(fā)現(xiàn)的合成方法反應(yīng)機理如下：4. Resolution of D- and L-Amino acids化學法酶法不對稱合成二、肽 (Peptides)Peptides 由兩個以上氨基酸通過肽鍵（酰胺鍵）連接起來的化合物。二肽（dipeptide）：2 amino acid residues寡肽（oligopeptide ）：210 amino acid residues多肽（polypeptide ）： 10 amino acid residues蛋白質(zhì)（protein ）：molecular weight 10000肽的結(jié)構(gòu)特征：Peptide bon

7、d 一分子氨基酸的羧基與另一分子氨基酸的氨基失去一分子水而形成的酰胺鍵。 肽鏈的氨基酸順序與命名命名以C-端氨基酸為母體絲氨酰-甘氨酰-色氨酰-丙氨酰-亮氨酸二硫鍵Disulfide bond The S-S bond in disulfide.RSH2氧化硫醇二硫化物RSSRRSH2還原RSSR巰基燙發(fā)的過程是一個舊二硫鍵還原打開而后又氧化形成新的二硫鍵過程三、蛋白質(zhì)（Proteins)一級結(jié)構(gòu) 不同氨基酸在肽鏈中的排列順序；二級結(jié)構(gòu) 肽鏈中互相靠近的氨基酸的構(gòu)象關(guān)系. 由氫鍵穩(wěn)定 a-螺旋結(jié)構(gòu)：由鏈內(nèi)氫鍵維系 b-折疊 結(jié)構(gòu)：由鏈間氫鍵維系一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)（-螺旋、分子內(nèi)氫鍵) 多肽鏈-折疊形構(gòu)象 Tertiary structure of proteins the three-dimensional arrangement of all the atoms in the protein. stabilized by disulfide bonds, hydrogen bonds, electrostatic attractions, hydrophobic interactions蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)示意圖 Quaternary structure of proteins the way the subunits are arranged in space