有機(jī)化學(xué)第14章氨基酸蛋白質(zhì)

第十四章

氨基酸、蛋白質(zhì)第一節(jié)氨基酸第二節(jié)肽第三節(jié)蛋白質(zhì)第一節(jié)氨基酸二、氨基酸的性質(zhì)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)、

分類和命名1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名

均為α-氨基酸(除脯氨酸為亞氨基酸)天然氨基酸大多屬于L型或2、分類與命名氨基酸酸性氨基酸(NCOOH>NNH3)堿性氨基酸(NCOOH<NNH3)中性氨基酸(NCOOH=NNH3)分類命名3、合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸酸性氨基酸P338表14-1堿性氨基酸3、合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中性氨基酸（側(cè)鏈非極性）3、合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中性氨基酸（側(cè)鏈極性）3、合蛋白質(zhì)的20種氨基酸天門冬氨酰胺4、其它氨基酸半胱氨酸胱氨酸兩性電離成肽與茚三酮的顯色反應(yīng)脫羧與亞硝酸的放氮反應(yīng)與2,4-二硝基氟苯的反應(yīng)二、氨基酸的性質(zhì)

偶極離子1、兩性電離（兩性離子）內(nèi)鹽注：α-氨基酸固態(tài)時(shí)就是以內(nèi)鹽形式存在，所以它們的熔點(diǎn)較高。Ka11、兩性電離水溶液中的解離：注：在水溶液中加入其它的酸或堿時(shí)，氨基酸的離解平衡發(fā)生移動(dòng)，使三種離子濃度發(fā)生改變。Ka21713問題：在下面的實(shí)驗(yàn)中，各氨基酸將向何方移動(dòng)？能否用此法來分離氨基酸？pH6.0緩沖液pH6.0緩沖液1714纈谷在電泳儀中分離氨基酸pH6.0賴各類氨基酸的pI值范圍中性氨基酸：5.0~6.5酸性氨基酸：2.7~3.2堿性氨基酸：9.5~10.71、兩性電離[思考題]為什么中性氨基酸的等電點(diǎn)不等于7？1、兩性電離處于等電點(diǎn)時(shí)的氨基酸溶液的特點(diǎn):[陰離子]=[陽離子][偶極離子]>99.9%氨基酸的溶解度最小，最易從溶液中析出1、兩性電離肽(peptide)

α-氨基酸分子中的羧基和另一分子α-氨基酸的氨基脫水生成的酰胺化合物。2、脫水生成肽肽鍵(peptidebond)二肽三肽異構(gòu)體：6(3!)種，其排列順序?yàn)锳BCACB,BAC,BCA,CAB,CBA。n肽異構(gòu)體：n!種。2、脫水生成肽不同的氨基酸A與B互相結(jié)合時(shí)，可按不同的排列方式結(jié)合。例：3、與茚三酮的顯色反應(yīng)用途：鑒定和定量分析氨基酸、肽類和蛋白質(zhì)。4、脫羧凡是具有氨基的化合物都能與亞硝酸作用產(chǎn)生氮?dú)?。用途：?jì)算混合氨基酸的總含量或蛋白質(zhì)分子中氨基的含量。5、與亞硝酸的放氮反應(yīng)1723三聚氰胺（Melamine）（化學(xué)式：C3H6N6），俗稱密胺、蛋白精，IUPAC命名為“1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺”，是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，被用作化工原料。它是白色單斜晶體，幾乎無味，微溶于水（3.1g/L常溫），可溶于甲醇、甲醛、乙酸、熱乙二醇、甘油、吡啶等，不溶于丙酮、醚類、對(duì)身體有害，不可用于食品加工或食品添加物。6、與2,4-二硝基氟苯（桑格試劑）的反應(yīng)DNFB氨基酸DNP-氨基酸（黃）（桑格試劑）用途：用于多肽、蛋白質(zhì)的N-端氨基酸的測(cè)定(DNP法）及其氨基酸排列順序的測(cè)定。第二節(jié)肽二、肽鏈序列的測(cè)定略一、肽的分類和命名三、生物活性肽略分類一、肽的分類和命名多肽（polypeptide）(十一肽以上)

寡肽或低聚肽（oligopeptide）命名以含有C-端(羧基)的氨基酸為母體，將其余的氨基酸殘基作為?；?，依次排列在母體名稱之前。谷胱甘肽一、肽的分類和命名γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸谷氨酸部分半胱氨酸部分甘氨酸部分第三節(jié)蛋白質(zhì)二、蛋白質(zhì)的分類一、蛋白質(zhì)的元素組成三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)四、蛋白質(zhì)的性質(zhì)一、蛋白質(zhì)的元素組成主要組成元素：C、H、O、N四種蛋白質(zhì)的含氮量：平均約為16%（每克氮相當(dāng)于6.25克的蛋白質(zhì)）二、蛋白質(zhì)的分類按蛋白質(zhì)化學(xué)組成的復(fù)雜程度分類：簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)（由多肽組成）結(jié)合蛋白質(zhì)（由簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)部分--輔基結(jié)合而成）根據(jù)蛋白質(zhì)的性狀分類：纖維狀蛋白質(zhì)（結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)）球狀蛋白質(zhì)（功能蛋白質(zhì)）清蛋白(溶于水)球蛋白(不溶于水，溶于稀鹽溶液)三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1、蛋白質(zhì)分子內(nèi)氨基酸殘基間的結(jié)合方式2、蛋白質(zhì)分子的四級(jí)結(jié)構(gòu)3、形成蛋白質(zhì)1-4級(jí)結(jié)構(gòu)的主要價(jià)鍵肽鏈之內(nèi)：肽鍵(主鍵)肽鏈之間或一條肽鏈的不同部位之間：副鍵（疏水鍵、氫鍵、二硫鍵、鹽鍵及酯鍵等)1、蛋白質(zhì)分子內(nèi)氨基酸殘基間的結(jié)合方式氫鍵1、蛋白質(zhì)分子內(nèi)氨基酸殘基間的結(jié)合方式鹽鍵1、蛋白質(zhì)分子內(nèi)氨基酸殘基間的結(jié)合方式酯鍵1、蛋白質(zhì)分子內(nèi)氨基酸殘基間的結(jié)合方式疏水鍵1、蛋白質(zhì)分子內(nèi)氨基酸殘基間的結(jié)合方式2、蛋白質(zhì)分子的四級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈中氨基酸的排列次序二級(jí)結(jié)構(gòu)主鏈原子的局部空間排列。即指主鏈上的α-螺旋、β-片層、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲四種構(gòu)象單元。三級(jí)結(jié)構(gòu)側(cè)鏈與主鏈上的構(gòu)象單元按一定方式進(jìn)一步卷曲，折疊成的更復(fù)雜的三度空間結(jié)構(gòu)。四級(jí)結(jié)構(gòu)幾個(gè)亞基（具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的肽鏈）通過氫鍵、疏水鍵或靜電引力締合成一個(gè)蛋白質(zhì)分子時(shí)，而具有的空間結(jié)構(gòu)。圖12-3多肽鏈中的“酰胺平面”二級(jí)結(jié)構(gòu)P3322、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)3、形成各級(jí)結(jié)構(gòu)的主要價(jià)鍵一級(jí)結(jié)構(gòu)肽鍵二級(jí)結(jié)構(gòu)氫鍵、二硫鍵三級(jí)結(jié)構(gòu)鹽鍵、氫鍵、二硫鍵及疏水鍵等副鍵

四級(jí)結(jié)構(gòu)氫鍵、疏水鍵或靜電引力

1740PeptideplanePeptideplane1741right-handedhelix

andleft-handedhelix二級(jí)結(jié)構(gòu)單元之一—α-螺旋（α-Helix）1742Anothersecondarystructureforprotein.Heldtogetherbyhydrogenbondingbetweenadjacentsheetsofprotein.NCNCNCCNParallelUnparallel二級(jí)結(jié)構(gòu)單元之二—β-折疊層（β-Pleatedsheets）1743Inordertofoldtightlyintothecompactshapeofaglobularprotein,thepolypeptidechainoftenreversesdirection,makingahairpinorβturn.二級(jí)結(jié)構(gòu)單元之三—β-轉(zhuǎn)角(

HairpinTurn/β-Turn)1744二級(jí)結(jié)構(gòu)單元之四—無規(guī)卷曲1745Super-secondarystructure

Betweensecondaryandtertiarystructure1746三級(jí)結(jié)構(gòu)(Tertiarystructureofproteins)Resultsfrominteractionofsidechains.Proteinfoldsintoatertiarystructure.Possiblesidechaininteraction:-Similarsolubilities-Ionicattractions-Hydrogenbonds-Covalentbonding1747四級(jí)結(jié)構(gòu)(Quaternarystructureofproteins)1748(a)–Arg-Val-Glu-Lys-Met-Val-Leu-Ala-Gly-(b)(c)(d)thefourlevelsofstructureinprotein.1749Appendix：Proteinmodels1750Stickmodel1751Ribbon[](緞帶)model1752Cartoonmodel1753Spacefilling1754Sizeofthispreview:750×600pixelsFullresolution?(1,280×1,024pixels,filesize:162KB,MIMEtype:image/jpeg)SingleProteincrystalofLysozymePhotographedbyMathiasKlode1、蛋白質(zhì)的兩性離解及等電點(diǎn)四、蛋白質(zhì)的性質(zhì)2、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)及鹽析3、蛋白質(zhì)的變性4、蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)1、兩性電離及等電點(diǎn)1、兩性電離及等電點(diǎn)蛋白質(zhì)陽離子蛋白質(zhì)偶極離子蛋白質(zhì)陰離子pH<pI純水溶液[陽]>[陰]pIMax為主pH>pI=陽離子=陰離子多數(shù)蛋白質(zhì)的pI接近于5。[陰]>[陽]2、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)及鹽析透析實(shí)驗(yàn)室中常選用不同孔徑的半透膜(透析袋)來分離提純蛋白質(zhì)的方法。超過濾在膜上增加壓力，進(jìn)行加壓透析的方法。維持蛋白質(zhì)高分子溶液穩(wěn)定的重要因素：水化膜和同種電荷沉淀蛋白質(zhì)的方法：鹽析（用量大、P不變性、分段鹽析

）有機(jī)溶劑（P可變性）