第十六章 氨基酸、蛋白質(zhì)

第十六章氨基酸蛋白質(zhì)多肽及酶化學(xué)本章目錄第一節(jié)氨基酸第二節(jié)多肽和蛋白質(zhì)第三節(jié)酶的化學(xué)

第一節(jié)氨基酸（aminoacids)分子中既有氨基，又有羧基的化合物——氨基酸分類：1.根據(jù)氨基和羧基相對位置α-氨基酸β-氨基酸γ-氨基酸自然界存在5000種以上氨基酸，但所有物種中蛋白質(zhì)主要由20種氨基酸構(gòu)成，且?guī)缀醵际铅?氨基酸2.根據(jù)堿性、酸性基團(tuán)相對數(shù)目中性氨基酸堿性氨基酸酸性氨基酸人體內(nèi)不能合成只能從食物中獲取的氨基酸——必需氨基酸（8種）….八種必需氨基酸纈氨酸亮氨酸異亮氨酸苯丙氨酸蘇氨酸蛋氨酸賴氨酸色氨酸一、結(jié)構(gòu)側(cè)鏈(sideChain)α-氨基酸的結(jié)構(gòu)通式:**可變部分不變部分*

(甘氨酸和脯氨酸除外)除甘氨酸外，組成蛋白質(zhì)的其他α－氨基酸均具有手性，故具有旋光性，其α-手性碳原子可用Fischer投影式表示，研究表明，組成蛋白質(zhì)的α－氨基酸的相對構(gòu)型均為L-構(gòu)型（D/L構(gòu)型標(biāo)記法），絕對構(gòu)型均為S-構(gòu)型。L-氨基酸（S-構(gòu)型）L-甘油醛在手性取代羧酸化合物中，D/L相對構(gòu)型是以編號較小的手性碳參比甘油醛來確定的（看頭不看尾?。〥-甘油醛L-甘油醛L-構(gòu)型D-構(gòu)型D-酒石酸L-酒石酸氨基酸均具有較高的熔點(diǎn)（230-300℃），可溶于水，不溶于苯、醚等非極性溶劑，這些性質(zhì)是與氨基酸內(nèi)鹽（偶極離子）的結(jié)構(gòu)相一致的。氨基酸的偶極離子結(jié)構(gòu)陰離子（堿性溶液中）陽離子（酸性溶液中）根據(jù)氨基酸分子中羧基和氨基的相對數(shù)目

二、酸堿性及其分類

n-COOH

＝n-NH2

中性氨基酸(15種）n-COOH>n-NH2

酸性氨基酸(2

種)n-COOH<n-NH2

堿性氨基酸(3

種)中性氨基酸中羧基-COOH的平均pKa=2.2強(qiáng)于醋酸（PKa=4.76)中性氨基酸中NH3+的pKa=4.6弱于有機(jī)伯胺（pKa=10.64)羧基的-I效應(yīng)使氨基堿性↘氨基的-I效應(yīng)使羧基酸性↗中性氨基酸分子中-COOH的酸式電離程度大于-NH3+的堿式電離程度，（釋放質(zhì)子的能力大于接受質(zhì)子的能力）故中性氨基酸的水溶液呈弱酸性堿性氨基酸分子中，接受分子內(nèi)羧基質(zhì)子的一般不是鄰近的α-NH2,而是遠(yuǎn)離羧基、且堿性較強(qiáng)的氨基或其他強(qiáng)堿性基團(tuán)，例如：酸性氨基酸分子中，分子內(nèi)釋放質(zhì)子的羧基一般不是遠(yuǎn)離氨基的羧基，而是靠近氨基且酸性較強(qiáng)的α-COOH，例如：pH<pIpH=pIpH>pI

三、等電點(diǎn)（pI)偶極離子氨基酸水溶液中主要以偶極離子方式存在，凈電荷為零（氨基酸陰、陽離子含量相等）時的pH值稱為氨基酸的等電點(diǎn)（isoelectricpoint.pI）pI(等電點(diǎn))：氨基酸處于電中性時的pH值等電點(diǎn)時氨基酸以兩性離子形式存在，處于電中性狀態(tài)，在電場中不移動(不發(fā)生“電泳”)。

等電點(diǎn)時氨基酸溶解度最小，易結(jié)晶析出（氨基酸“等電點(diǎn)電泳分離法”。

中性氨基酸：pI<7(5.0~6.3)酸性氨基酸：pI<7(2.8~3.2)堿性氨基酸：pI>7(7.6~10.8)[±]》[-]=[+]時的pH值當(dāng)pH＞pI

時，氨基酸主要帶負(fù)電，在電場中向陽極移動。當(dāng)pH＜pI

時，氨基酸主要帶正電，在電場中向陰極移動。當(dāng)pH＝pI

時，氨基酸呈電中性，在電場中不移動；等電點(diǎn)時，氨基酸的溶解度最小，易結(jié)晶出來，可用此性質(zhì)分離提純氨基酸。紙電泳(Paperelectrophoresis)pH<pI，樣品帶正電荷，樣品點(diǎn)向陰極移動pH>pI，樣品帶負(fù)電荷，樣品點(diǎn)向陽極移動pH=pI，樣品不帶電荷，樣品點(diǎn)不移動（一）

與亞硝酸的反應(yīng)

四、化學(xué)反應(yīng)用于氨基酸、蛋白質(zhì)的定量分析——VanSlyke氨基氮測定法（二）

脫羧反應(yīng)用途：范斯來克法定量測定氨基酸的基本反應(yīng)。脫羧反應(yīng)可在蛋白質(zhì)腐敗時發(fā)生，（三）氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)α-酮戊二酸α-氨基酸α-酮酸谷氨酸（四）與茚三酮的顯色反應(yīng)應(yīng)用氨基酸的顯色定量分析水合茚三酮第二節(jié)多肽和蛋白質(zhì)由氨基酸相互脫水形成的聚酰胺稱為肽（peptides）或蛋白質(zhì)?！?0個氨基酸相連而成的肽稱為寡肽（oligopeptides)多于10個以上氨基酸構(gòu)成的肽稱為多肽（polypeptides)肽鏈中因脫水縮合后不完整的氨基酸部分稱為氨基酸殘基（residue)肽鍵二肽肽鍵C-端N-端一個五肽多肽鏈有兩端，自由氨基一端稱為氨基末端或N-端，游離羧基的一端稱為羧基末端或C-端殘基1殘基2殘基3殘基4殘基5肽鏈

一、寡肽與多肽的命名以C-端的氨基酸為母體，而將其他的氨基酸殘基作為酰基，從N-端的酰基開始依次排列在母體名稱之前。中文命名法：甘氨酰丙氨酰纈氨酸中文詞頭標(biāo)記法：甘-丙-纈英文三字符標(biāo)記法：Gly-Ala-Val

二、肽鍵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)肽鍵的剛性與平面性Cα—Ｃ和Cα—N鍵的柔性（典型單鍵，可自由旋轉(zhuǎn)）反式

三、肽的一級結(jié)構(gòu)測定（二）序列測定1.端基分析法（1）N-端氨基酸殘基分析標(biāo)記試劑a.DNFBb.異硫氰酸酯（2）C-端氨基酸殘基分析羧肽酶2.部分水解法（一）組成測定

四、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次一級結(jié)構(gòu)：肽鏈中氨基酸的排列順序二級結(jié)構(gòu)：肽鏈中局部肽段的構(gòu)象：α-螺旋、β-折疊片三級結(jié)構(gòu)：一條肽鏈整體盤旋折疊形