19氨基酸 蛋白质和核酸

19.4 核 酸
一、核酸的组成
核酸 核 苷酸 磷酸
核苷
戊糖
含氮碱
*几种核苷酸 A O
HO P O OH
N
NH2
O
N
O
U
NH O
HO
P O
OH
N
O
N
N
O
OH
OH OH OH
O
O N
O HO P OH O O
G
NH
O HO P O OH
HN O
CH3
N
N
NH2
T
N
O
OH OH
• ATP(腺三磷）
NH2 N O HO P OH O O P OH O O P OH O O N N
COOH H2N R H
2、氨基酸 的化学性质
(1) 氨基酸的两性和等电点
R-CH-COO NH2
-
H 3O OH
-
+
R-CH-COO N H3
+
-
H 3O OH
-
+
R-CH-COOH N H3
+
如果调节pH 使氨基酸成为正负电荷相等的偶极离子， 如果调节pH 使氨基酸成为正负电荷相等的偶极离子， 此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点(pI) 此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点(pI) pH值称为该氨基酸的等电点
R CH H N CO CH R CO
n
R CH N H COOH C端
N端 H2N
多肽结构的测定：氨基酸的种类、氨基酸的排列顺序。 多肽结构的测定：氨基酸的种类、氨基酸的排列顺序。 多肽的合成：是一项非常复杂的工作。 多肽的合成：是一项非常复杂的工作。
19.3 蛋白质
一、组成和分类 平均含 N 约 16% 粗蛋白%＝ 粗蛋白 ＝ N% × 6.25 单纯蛋白：水解最终产物只是氨基酸。 单纯蛋白：水解最终产物只是氨基酸。 结合蛋白： 结合蛋白：由单纯蛋白和非蛋白质结合而 成，彻底水解后除产生氨基酸 外尚有辅基（如核酸、糖类、 外尚有辅基（如核酸、糖类、 脂肪…）。 脂肪 ）。
2
COOH
S CH 2 SH氧化型谷胱甘肽 S
O
CH 2O
H 2 N-CHCH 2 CH 2-C-NH-CH-C-NH-CH 2 COOH COOH
19.2 多肽
由2个氨基酸缩合失去1个水分子形成二肽，那么多肽就是 个氨基酸缩合失去1个水分子形成二肽， 由多个氨基酸分子缩合失去水，以肽键(酰胺键：-CO-NH-)连 由多个氨基酸分子缩合失去水，以肽键(酰胺键： CO-NH接而形成的。 接而形成的。 一般用下列通式表示： 一般用下列通式表示：
Ba(OH)2 -CO2
H2N-(CH2)5-NH2
赖氨酸
NH2
尸胺
*生成酯及氨基酸酰胺 生成酯及氨基酸酰胺
R-CH-COOH NH2
C2H5OH HCl
R-CH-CO-NH2 NH2
R-CH-COOC2H5 NH2
NH3 EtOH
4、 氨基酸中氨基与羧基共同参与的反应
(1)与水合茚三酮反应 –生成 兰紫色物质 与水合茚三酮反应 生成
β-折片 折片
的双键特性。 肽链中 CO-N 单 键实际上约有 40% 的双键特性。
O O
+
NH
N
经 X-射线测定，肽链若成平面排列，应有如下结构 ： 射线测定， 射线测定 肽链若成平面排列，
H N R H
O N H
H R
H N O RH
O N H
O.72 nm
相邻肽链相互以氢键维系，若肽链中所有 相邻肽链相互以氢键维系，若肽链中所有C-N 键共平面 基相互间有较大的排斥力。 ，是不可能存在的，因为 R 基相互间有较大的排斥力。 是不可能存在的， 若将红色部分稍向上或向下旋转少许，形成折片， 若将红色部分稍向上或向下旋转少许，形成折片，使 R 基分别处于折片的折线位置， 基的排斥力即可消除。 基分别处于折片的折线位置，R 基的排斥力即可消除。 经测定， 经测定，重复单位的实际长度仅为 0.70 nm。 。
C 2H 5 C 3H 7
CH3 CH3
CH2OH CH2OH
血红蛋白（中心）三维结构示意图
三、蛋白质的理化性质
1、 蛋白质的两性和等电点 、 2、 蛋白质的胶体性 、 3、 蛋白 质的沉淀 、 可逆沉淀与不可逆沉淀 4、蛋白 质的变性 、
5、蛋白 质的水解 、 6、蛋白 质的颜色反应 、 A、缩二脲反应 、 B、茚三酮反应 、 C、黄蛋白 反应 、 D、米隆反应 、
C NH T
0.3nm
H
N
N G N N
N NH NH
0.30nm O NH H
A
N
DNA分子的双螺旋结构 分子的双螺旋结构
(B)与甲醛反应 B)与甲醛反应
R-CH-COOH NH2
+
HCHO
R-CH-COOH HOCH2-N-CH2OH
甲醛固定氨基后， 甲醛固定氨基后，便可用碱滴定羧基
(C) 氧化脱氨反应
(O) R-CH-COOH NH2 -NH2 R-C-COOH O
3、氨基酸 中羧基的反应 、
*脱羧 脱羧
H2N-CH2(CH2)3 -CH-COOH
第十九章 氨基酸 蛋白质 核酸
目录
19.1 氨基酸 19.2 多肽 19.3 蛋白质 19.4 核酸
第十九章
氨基酸、 氨基酸、 蛋白质与核酸
19.1
1、氨基酸的结构 和分类 氨基酸的结构
氨基酸
在蛋白质中常见的氨基酸约20种 在蛋白质中常见的氨基酸约20种，除脯氨酸外都是 20 构型。 α-氨基酸，除甘氨酸外都含手性碳原子且大多为 L-构型。 氨基酸， 组成蛋白质常见的氨基酸见教材
二、结构
1、蛋白 质分子的一级结构 肽链 、 质分子的一级结构(肽链 肽链)
一级结构是指组成蛋白质分子的氨基酸的
种类和排列顺序
2、蛋白质分子的空间结构 、 在蛋白质分子中， 在蛋白质分子中，多肽链内部或多肽链 之间在三维空间上有其特定的走向和排布， 之间在三维空间上有其特定的走向和排布， 可以呈现螺旋、折叠、蜷曲等形状， 可以呈现螺旋、折叠、蜷曲等形状，从而形 成蛋白质特有的稳定构象。 成蛋白质特有的稳定构象。
N
OHΒιβλιοθήκη OHNH2 NN
A
O NH
DNA 一级结构片断
T
O N NH2
HO
N O
N H 3C
O O P OH O O N
N
O O P OH O O N N NH2
G
N
O HO P O O
C
O
N O
OH
*配对碱基的氢键 配对碱基的氢键
0.29nm 0.28nm
H3C
O O N N
NH O H
H H N H NH
O OH OH O OH O N O O
+
H2N-CH-COOH R
(2)肽的形成 肽的形成
H2N-CH-COOH + H2N-CH-COOH R R' R
O H2NCH-C-NHCHCOOH R'
谷胱甘肽
O
O
O H 2 N-CHCH 2 CH 2-C-NH-CH-C-NH-CH 2 COOH O HCOOH 2 CH 2-C-NH-CH-C-NH-CH 2 COOH N-CHCH CH 2
问：谷氨酸的等电点是 3.2 ，在强酸性溶液 或强碱性溶液中各以什么离子形式存在？ 或强碱性溶液中各以什么离子形式存在？
(2) 氨基酸中氨基的反应
(A) 与亚硝酸反应 放出氮气((Van Slyke 定氨 放出氮气((Van 基法) 基法)
R-CH-COOH + HNO2 NH 2 R-CH-COOH + N2 + H2O OH
H N R H N O H R H N H H R O N H O O H N N O H H R H N R H R H O N H
α-螺旋结构 螺旋结构
毛发、 毛发、角壳等纤维蛋白 的二级结构主要是这种 形式。 形式。
3、维持蛋白质构象的作用力 、
N+H3
O
-
S
O
O
H O
OH
S
H 7C 3 H 5C 2