第十八章 氨基酸与蛋白质.pptVIP

每一种蛋白质都有其特定的结构，从而在生物体内有其特定的功能。只要任何一级结构有所不同，蛋白质的生理作用就不一样。 18.4 核酸（自学） 第十八章 氨基酸、多肽和蛋白质 18.1 氨基酸 18.2 多肽 18.3 蛋白质 18.4 核酸 主要内容 18.1 氨基酸 氨基酸：羧酸分子中烃基上的氢被氨基取代生成的化合物称为氨基酸。 按氨基所处位置的不同可分为：α-氨基酸、β-氨基酸和γ-氨基酸等。自然界存在的氨基酸主要是α-氨基酸。它是构成蛋白质分子的基础。 许多氨基酸具有药用价值。 RCHCH2CH2COOH NH2 RCHCH2COOH NH2 RCHCOOH NH2 α-氨基酸 β-氨基酸 γ-氨基酸 18.1.1 氨基酸的结构和命名 1、命名 氨基酸是系统命名是以羧酸为母体，氨基为取代基来命名。但α-氨基酸通常按其来源或性质所得的俗名来称呼。如： CH2COOH NH2 α-氨基乙酸(甘氨酸) HOOCCHCH2CH2COOH NH2 α-氨基戊二酸(谷氨酸) H2NCH2CH2CH2CH2CHCOOH NH2 2,6-二氨基己酸(赖氨酸) 根据氨基酸分子中羧基和氨基的相对数目，可分为: 中性氨基酸：氨基和羧基数目相等； 酸性氨基酸：羧基数目多于氨基数目； 碱性氨基酸：氨基数目多于羧基数目。 H2NCH2CH2CHCOOH NH2 CH2COOH NH2 HOOCCHCH2COOH NH2 中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸 2、结构 除甘氨酸外，一般α-氨基酸中的α碳均是手性碳，必有对映体。其构型常用D、L标记法。天然氨基酸多为L型。 CH2OH CHO HO H R COOH H2N H L-甘油醛 L-氨基酸 18.1.2 氨基酸化学性质 1、酸碱性和等电点 氨基酸是一两性分子，既可与酸反应，也可与碱反应，均生成盐。如： + HCl H3NCH2COO- + + H3NCH2COOHCl- H2NCH2COONa + NaOH H3NCH2COO- + 在溶液中有如下平衡： + RCHCOOH NH3 K1 + RCHCOO- NH3 H+ + + RCHCOO- NH3 K2 H+ + RCHCOO- NH2 K1 = [H+][RCH(N+H3)CO2-] [RCH(N+H3)CO2H] K2 = [H+][RCH(NH2)CO2-] [RCH(N+H3)CO2-] 由于羧基和铵盐上的氢均可电离，氨基酸可看作二元酸，有两个电离常数。 等电点(pI) 通过调节溶液的酸碱性，在一定pH下，正负离子的浓度相等，若溶液中有电极，此时向阳极和阴极移动的离子彼此抵消，此时的pH即为该氨基酸的等电点(pI)。 H+ HO- H+ HO- + RCHCOO- NH3 RCHCOO- NH2 在碱性介质中，氨基酸以负离子的形式存在，在酸性介质中，以正离子形式存在。 2、与茚三酮反应 氨基酸的水溶液和水合茚三酮反应时能生成一种紫色化合物，反应灵敏，是鉴别氨基酸的简便方法。 + 2 OH OH O O O O O O N O O N OH O 紫色物质 RCHCOOH NH2 OH OH O O O O O 茚三酮 水合茚三酮 4、形成氨基酸金属盐 氨基酸可与某些金属离子形成络合物，有些金属盐是好的结晶，可用于分离和鉴别。如： Cu O C O H2C H2N O C O NH2 CH2 + HNO2 RCHCOOH NH2 + H2O + N2 RCHCOOH OH 3、与亚硝酸反应 具有伯氨基的氨基酸，与伯胺一样也能与亚硝酸作用，产物为羟基酸、氮气和水。反应可定量进行，根据生成氮气的量可求得氨基酸、多肽和蛋白质中氨基的数目。 18.1.3 氨基酸的合成 1、α-卤代酸的氨化 RCHCOOH Br + 2NH3 + RCHCOO- NH3 + NH4+Br- 2、斯瑞克(Strecker)法 RC O H + HCN RCHCN OH RCHCN NH2 NH3 H2O + RCHCOO- NH3 3、N-取代氨基丙二酸酯的烃化 CH2(COOC2H5)2 HNO2 HON=C(COOC2H5)2 H2, Pt Ac2O CH3CONHCH(COOC2H5)2 (1) NaOC2H5, RCH2Br (2) H3O+, △ + RCH2CHCOO- NH3 4、Gabriel法 NK O O N-CHRCOOCH3 O O + BrCHRCOOCH3 COOH COOH + RCHCOO- NH3 H2O