有机化学第二十章 蛋白质和核酸
第二十章 蛋白质和核酸
1.写出下列化合物的结构式：
（1）门冬酰门冬酷氨酸；
（2）谷-半胱-甘三肽（习惯称谷胱甘肽）(Glutathiene,一种辅酶，生物还原剂); (3)运动徐缓素Arg-Pro-Gly-Phe-Pro-phe-Arg;
(4)3’-腺苷酸； （5）尿芏-2’，3‘- 磷酸； 6）一个三聚核苷酸，其序列为腺-胞-鸟. (7)苯丙氨酰腺苷酸； 答案：
(1)
H 2N
CH C
CH 2COOH NH
O
CH
C
CH 2COOH
O
NH
CH
COOH
CH 2
OH
(2)
H 2N CH
C
CH 2CH 2COOH
O NH
CH
2SH
C
O
NH
CH 2COOH
C
NHCH 2C
O
NHCHC O CH 2
NHCC CH 2OH
N
C O
N
CH
O H 2N 2)3NHCHNH 2
N
O C O
NHCHC CH 2O
NH CHCOOH CH 2
CH 2NH C
H 2N
O
(3)
O
NH
(4)
N
N
N
N O H
H O OH NH 2
H HO
P
O
OH
O
H
O H H
H HO
H
N
NH O
O
O
O P P O
O
O
O
OH
OH
(5)
N N
N N O H H O O NH 2
H O
H
O
H H H H
N N O
NH 2
O OH P O
P O
OH
O
H O O
O
O
O
O N N
N N O H H NHC
H
H
N
N
N N O H HO OH
H H
O
NH 2O
P O O
HO
O
CHNH 2CH 2
OH
HO
(6)
(7)
2.写下列化合物在标明 的pH 时的结构式：
（1）缬氨酸在pH8时； （2）丝氨酸在pH1时； （3）赖氨酸在pH10时； （4）谷氨酸在pH3时； （5）色氨酸在pH12时； 答案：
(1)CH
3
CH 3
CHCOO NH 2
(2)HOCH 2CHCOOH
NH 3(3)H 2NCH 2CH 2CH 2CH 2CHOO
NH 2
(4)2CH 2HO
NH 3
O
(5)
N CH 2CHCOO
NH 2
H
3.举列说明下列名词的定义：
（1）α-螺旋构型；（2）变性;
（3）脂蛋白; （4）三级结构; （5）β-折叠型.
答案：
（1）α-螺旋构型：（α-helix ）是蛋白质最常见，含量最丰富的二级结构。蛋
白质分子是由氨基酸通过酰胺键连接而成的，其中由C O
N
C 结构单元组成的
平面称为肽平面，肽平面内C O 与N H 及呈反式排列，肽链主链上，只有α碳原子连接的两个键
C C
α
及C
N
α
是单键，可以自由旋转。绕C
N
α
旋转的角度称为
φ角，绕C C
α键旋转的角度称为ψ角，多肽主链可以通过C
N
α与C C
α
的旋转
形成螺旋结构，每一圈螺旋占3。6个氨基酸残基，沿螺旋轴放射上升0.54nm 每一个残基绕
轴旋转100○
,沿轴上升0.15nm 。螺旋可以按右手放射或左手方向盘绕形成右手螺旋或左手螺旋。蛋白质中的α-螺旋几乎都是右手螺旋的。
（2）变性：变性作用是蛋白质受物理或化学因素的影响，改变其分子内部结构和性质的作用。能使蛋白质变性的物理方法有干燥，加热，高压，激烈振荡或搅拌，紫外线，超声波等；化学方法是加入强酸，碱，尿素，重金属盐，三氯乙酸，乙酸，乙醇，丙酮等。
（3）脂蛋白：由单纯蛋白与脂类结合而成的物质。 （4）三级结构：蛋白质的二级结构单元通过氢键等各种作用力使其多肽链卷曲
盘旋和折叠成更为复杂的构象，这种侧链构象及各种主链构象单元互相间的复杂的空间关系就是蛋白质的三级结构。
（5）β-折叠型：β-折叠型是一种肽链良好伸展的结构，它依靠两条肽链，或
一条肽链内两段肽链之间的N
H 与C H 形成氢键而成，两条肽链可以是平行的，也可以是反平行。前者两条肽链人N 端到C 端是同方向的。后者是反方向的。由于这种肽
链之间可形成氢键，从而使氨基酸残基间保持最大的距离。
4.写出下列反应产物的结构:
(1)
CN
H 2N
CH3CO
NH
CN
CO
NH
CH
CH 2
CO NH
H C CHOOH
CH
H 33
N
N
H
(1)(2)
HCl
(2)
Ala-His-Phe-Val
H 2O
胰凝乳蛋白酶
C
6H 5
N
答案：
(1)
H 2N
CH3
CO
NH
CN
CO
NH
CH
CH 2
CO NH
H C CHOOH
CH
H 33
N
NH
(2)
(2)
Ala-His-Phe-Val
H O
C 6HNH
NH S
CHCO CH 3
NH CHCO NH CHCO CH 2
NH CHCOOH CH
H 33
N
NH NH
CHCO CH 3
NH
CHCO NH
CHCO CH 2
NH
CHCOOH CH
H 3CH 3
N NH
C NH C 6O
C S
C 6H 5N=C=S
A la-His-Phe+Valine
5.在冷丙醛的醚溶液中，加入KCN ，之后通往气体HCl ，反应混合物用氨处理，所得化合物再加浓盐酸共沸。写所发生各反应的方程式。
答案：
CH 3CH 2CHO
CH 3CH 2CH
OK
CN
HCl
CH 3CH 2CH
OH
HCl
CH 3CH 2CH
Cl
NH 3
CH 3CH 2CH
NH 3Cl
H 2O
CH 3CH 2CH
NH 2
KCN
6.合成下列氨基酸：
（1）从β-烷氧基乙醇合成丝氨酸；
（2）从苯甲醇通过丙二酸酯法结合加布里埃制第一胺的方法合成苯丙氨酸。 答案：
ROCH 2CH 2OH [O]
ROCH 2
CH0
ROCH 2
NH 2
HOCH 2NH 2
+RBr
(1)
(2)
CH 2OH
+
SOCl 2
CH 2Cl
H 2NCHCH 2OOH
CH 2
7.预计四肽丙酰谷氨酰谷氨酰苷按酰亮氨酸(Ala-Glu-Gly-Leu)的完全水解和部分水解的产物？
答案：
完全水解产物为
丙氨酸+谷氨酸+甘氨酸+亮氨酸
部分水解产物为：
（1）丙氨酸+ Glu-Gly-Leu (2) Ala-Glu-Gly + 亮氨酸
(3) Ala-Glu + Gly-Leu (4) 丙氨酸+ Glu-Gly + 亮氨酸
8.一个七肽是由甘氨酸，丝氨酸，两个丙氨酸，两个组氨酸和门冬氨酸构成的，它的水解成三肽：
Gly-SSEr-Asp
His-Ala-Gly
ASp-His-Ala
试写出引七肽氨基酸的排列顺序。
答案：
根据水解产物和三肽的未端氨基酸残基，可以判断出该七肽的氨基酸排列顺序为
His-Ala-Gly-Ser-Asp-His-Ala