第14章 氨基酸,蛋白質(zhì),核酸

Ⅰ氨基酸Ⅱ蛋白質(zhì)Ⅲ核酸第十三章氨基酸蛋白質(zhì)和核酸

蛋白質(zhì)是構(gòu)成生物體最重要的一類復(fù)雜天然高分子化合物，它是一切生命活動的主要承擔(dān)者。蛋白質(zhì)的重要生物功能主要有兩個方面：一是作為生物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)；二是作為生命活動的調(diào)節(jié)物質(zhì)。蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物是α-氨基酸，α-氨基酸是建筑蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基石。

核酸的主要功能是儲存、翻譯、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯基因信息以及指導(dǎo)和管理蛋白質(zhì)的合成。一定結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和核酸才能反映一定的生物功能。第十三章氨基酸蛋白質(zhì)和核酸

自然界存在的氨基酸超過200種，但組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20多種，而且都是L-α-氨基酸。一、氨基酸的分類、結(jié)構(gòu)和命名1、分類

（1）、根據(jù)烴基的不同脂肪族氨基酸芳香族氨基酸雜環(huán)族氨基酸（2）、根據(jù)羧基和氨基的數(shù)目不同中性氨基酸:含1個—COOH，1個—NH2。酸性氨基酸:含2個—COOH，1個—NH2。堿性氨基酸:含1個—COOH，2個—NH2。氨基酸5.66Tyr酪氨酸6.30Pro脯氨酸5.48C6H5CH2CH（NH2）COOHPhe苯丙氨酸5.96（CH3）2CHCH（NH2）COOHVal纈氨酸5.68CH2（OH）CH（NH2）COOHSer絲氨酸6.02CH3CH（NH2）COOHAla丙氨酸甘氨酸俗名5.97CH2（NH2）COOHGly中性等電點（20oC）結(jié)構(gòu)式縮寫符號類別堿性7.59His組氨酸10.76NH2CH2CH2CH2CH2CH（NH2）COOHLys賴氨酸2.77HOOCCH2CH（NH2）COOHAsp天門冬氨酸谷氨酸俗名3.22HOOCCH2CH2CH（NH2）COOHGlu酸性等電點（20oC）結(jié)構(gòu)式縮寫符號類別2、結(jié)構(gòu)

存在于生物細(xì)胞中的氨基酸有上百種，組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有二十多種，它們都是具有L構(gòu)型的α-氨基酸L-α-氨基酸二、氨基酸的性質(zhì)1、物理性質(zhì)無色結(jié)晶。熔點高。如：氨基乙酸的熔點是292°C，乙酸的熔點是17°C一般能溶于水，不溶于非極性溶劑。2、化學(xué)性質(zhì)氨基酸具有氨基和羧基的典型性質(zhì)，也有氨基和羧基相互影響產(chǎn)生的特殊性質(zhì)（1）、羧基的反應(yīng)α-氨基酸分子中的羧基具有典型羧基的性質(zhì)，如：能與堿、五氯化磷、氨、醇、氫化鋁鋰等反應(yīng)。（2）、氨基的反應(yīng)α-氨基酸分子中的氨基具有典型氨基的性質(zhì)，如：能與酸、亞硝酸、烴基化試劑、?；噭⒓兹?、過氧化氫等反應(yīng)。++測定放出氮氣的量，便可計算分子中氨基的含量。氨基的堿性消失，這樣就可用堿滴定羧基的含量H2O2+++H2O（3）、兩性和等電點氨基酸既能與堿又能酸反應(yīng)，是兩性化合物。其分子內(nèi)的羧基和氨基也能反應(yīng)生成鹽，這種鹽稱為內(nèi)鹽。內(nèi)鹽分子中既有正離子部分，又有負(fù)離子部分，所以又稱兩性離子或偶極離子。α-氨基酸的這種結(jié)構(gòu)是它們低揮發(fā)性、高熔點和難溶于有機溶劑的原因。氨基酸在水溶液中存在如下平衡體系：兩性離子負(fù)離子正離子pH﹤pIpH=pIpH﹥pI—COOH結(jié)合質(zhì)子的能力與—NH2給出質(zhì)子的能力不完全相同，正負(fù)離子的量是不等的，所以中性氨基酸水溶液的pH不等于7，一般略小于7。如果加入適量的酸，就有可能使正負(fù)離子的量相等。這時溶液的pH值稱為等電點（pI）。酸性氨基酸水溶液的pH必然小于7，堿性氨基酸則大于7。因為各氨酸分子中所含基團不同，不同氨基酸等電點

不同。各種氨基酸在其等電點時，溶解度最小，因此用調(diào)節(jié)等電點的方法，可以分離氨基酸的混合物。在等電點時，除兩性離子外，正、負(fù)離子量恰好相等，這時在電場中，觀察不到氨基酸向任何一極移動。即：練習(xí)：下列氨基酸溶于PH=6.00的水溶液中，并通入電流，分別向哪極遷移或不遷移？①賴氨酸（PI=9.74）②胱氨酸（4.60）③丙氨酸（PI=6.00）答案：①負(fù)極②正極③不遷移

（4）、顯色反應(yīng)試劑：水合茚三酮

α-氨基酸與水合茚三酮的反應(yīng)極其復(fù)雜。首先，氨基酸被氧化成醛、氨和二氧化碳，水合茚三酮被還原。++++

N-取代的α-氨基酸脯氨酸等不發(fā)生茚三酮反應(yīng)，近代研究說明，氨基酸和茚三酮反應(yīng)的產(chǎn)物不是一種單一的有色物質(zhì)，而是幾種有色物質(zhì)的混合物。藍紫色（5）、配合物的形成蘭色結(jié)晶配合物可用氨基酸配合物不同溶解度進行分離、純化氨基酸。（6）、肽的生成肽鍵由二分子氨基酸形成的肽稱為二肽。同理，有三肽、多肽等。一、蛋白質(zhì)的組成和分類1、組成蛋白質(zhì)的元素組成是碳、氫、氧及少量硫元素。2、分類按化學(xué)組成不同單純蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)（由多肽組成，水解后最終產(chǎn)物都是α-氨基酸）單純蛋白質(zhì)輔基（非蛋白質(zhì)部分）脂糖磷酸核酸等第二節(jié)蛋白質(zhì)二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)（一）多肽（1）結(jié)構(gòu)：N-端C-端肽鏈走向（2）命名以含C端的氨基酸為母體，把其它氨基酸名稱中的“酸”字改為酰字，按它們在鏈中的排列順序，寫在母體名稱之前。（a）（b）（a）甘氨酰丙氨酸（b）丙氨酰甘氨酸例如：存在于腦垂體后葉所分泌的九肽激素——催產(chǎn)素；胰臟所分泌的由51個α—氨基酸組成的肽——胰島素；甘氨酰絲氨酰半胱氨酸練習(xí)命名：（二）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)也是由氨基酸以肽鍵形成的高分子化合物，一般將分子量在10000以上的叫蛋白質(zhì)（實際上沒有嚴(yán)格的界限）。1、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)各種L-α-氨基酸，以不同比例、不同順序，通過肽鍵連接而成的多肽長鏈。

重要性：決定蛋白質(zhì)分子的生物功能。如改變蛋白質(zhì)分子中的一個氨基酸，有可能改變整個分子的性能，從而造成生物功能上的巨大變化，甚至可能影響