18氨基酸

多肽结构测定工作步骤如下： 多肽结构测定工作步骤如下： 1．测定分子量 ． 2．氨基酸的定量分析 ．
多肽 HCl H2O 氨基酸 层析法分离 各种氨基酸 各种氨基酸 的含量
3．端基分析（测定N端和 端） ．端基分析（测定 端和 端和C端 （1）测定N端（有两种方法） A. 2,4-二硝基氟苯法——桑格尔(Sanger-英国人)法 2,4- 二 硝基氟苯与氨基酸的N端氨基反应后，再水解， 分离出N-二硝基苯基氨基酸，用色谱法分析，即可知 道N端为何氨基酸。
§18~2 多 18 2
一、多肽的结构和性质
R NH2 R' O - H2O CH C OH + NH2 CH COOH
肽
R' O CH C NH CH COOH 肽键
R NH2
由n个α-氨基酸缩合而成的肽称为n肽，由多个α-氨基酸缩合 而成的肽称为多肽。一般把含100个以上氨基酸的多肽称为蛋白 质。 无论肽链有多长，在链的两端一端有游离的氨基（-NH2）， 称为N端；链的另一端有游离的羧基（-COOH），称为C端。
O2N
Fra Baidu bibliotek
F + H2N CH CONH CH CONH … NO2 R R' HCl
Na2CO3
O2N
HN CH CONH CH CONH … NO2 R R'
O2N
HN CH COOH + H2N CH COOH + …… NO2 R R'
S O C NH NH CH H N CH R C O + 多肽 R 多肽
R NH2 N端 R' O O CH C NH CH C R'' NH CH COOH n C端
2．肽的性质 ． 与氨基酸一样，两性离子，有等电点。
二、多肽和蛋白质的结构测定
多肽结构的测定主要是作如下工作： ① 了解某一多肽是由哪些氨基酸组成的。 ② 各种氨基酸的相对比例。 ③ 确定各氨基酸的排列顺序。
(2)氨基的酰基化：常在碱性溶液中进行 氨基的酰基化： 氨基的酰基化
R R' COCl + NH2 CH COOH R R' C NH CH COOH + HCl O
在蛋白质的合成过程中为了保护氨基则用苄氧甲酰氯作为酰化剂。
CH2 R O C Cl + NH2 CH COOH O CH2 R O O C NH CH COOH
3．蛋白质的三级结构 ． 由蛋白质的二级结构在空间盘绕、折叠、卷曲而形成的更为复 杂的空间构象称为蛋白质的三级结构。 形成三级结构后，亲水基团在结构外，憎水基团在结构内，故 球状蛋白溶于水。 4．蛋白质的四级结构 由一条或几条多肽链构成蛋白质的最小单位称为蛋白质亚基， 由几个亚基借助各种副键的作用而构成的一定空间结构称为蛋白 质的四级结构。
B.
异硫氰酸苯酯(Ph-N=C=S)法——艾德曼(Edman)降解法。
C6H5N=C=S + NH2CHCONH R
pH < 7 pH > 7
多肽
C6H5NHC
S C6H5
C N
无水
测定咪唑衍生物的R，即可知是哪种氨基酸。
比较： 比较： 2,4- 二硝基氟苯法的缺点是所有的肽键都被水解掉了。异硫 氰酸苯酯法的特点是，除多肽N端的氨基酸外，其余多肽链 会保留下来。这样就可以继续不断的测定其N端。 （2）测定C端 A 多肽与肼反应 所有的肽键（酰胺）都与肼反应而断裂成酰肼，只有C端的 氨基酸有游离的羧基，不会与肼反应成酰肼。这就是说与肼反 应后仍具有游离羧基的氨基酸就是多肽C端的氨基酸。 B 羧肽酶水解法 在羧肽酶催化下，多肽链中只有C端的氨基酸能逐个断裂下 来。
第十八章 氨基酸、多肽、 氨基酸、多肽、 蛋白质和核酸
§18~1 氨基酸
一、结构和命名
组成蛋白质的氨基酸（天然氨基酸）都是α-氨基酸 α 氨基酸
H R C COOH NH2
1．命名： 多按其来源或性质而命名。国际上有通用的符 号（见P457表18.1）。 2．构型： 用D/ L体系表示——在费歇尔投影式中氨基位于 横键右边的为D型，位于左边的为L型。例如：
C
O
NK C O
COOC2H5 N CH C COOC2H5 O C
C C O N CH COOH O CH2Ph
O
(1) H3O (2) CO2
NH2NH2
C C
O NH NH O
+
NH2 CH COOH CH2Ph
P463：乙酰氨 乙酰氨 基丙二酸酯
D，L-苯丙氨酸 4．α-氨基酸的拆分 ． 合成的氨基酸是外消旋体，拆分后才能得到D-或L-氨基酸。 结晶法、 结晶法、酶法
COOH H C R NH2 NH2 COOH C R H
D-氨基酸 氨基酸
L-氨基酸 氨基酸
二、α－氨基酸的性质
1．α-氨基酸的酸-碱性 ． 碱性——两性与等电点 氨基酸的酸 碱性 两性与等电点 （1）两性 ）
R CH COOH NH3 H R CH COOH NH2 OH R CH COO NH2
氨基酸在一般情况下不是以游离的羧基或氨基存在的， 而是两性电离，在固态或水溶液中形成内盐。
R CH COOH NH2
R CH COO NH3
（2）等电点 pI ）等电点:
R CH COOH NH2 OH R CH COO NH2 H H OH
R CH COO NH3
R CH COOH NH3
溶液pH>等电点 等电点 溶液 注意： ★注意：
等电点(pI) 等电点
溶液pH<等电点 等电点 溶液
1°等电点为电中性而不是中性（即pH=7），在溶液 中加入电极时其电荷迁移为零。 2°等电点时，偶极离子在水中的溶解度最小，易结晶 析出。
2．α-氨基酸的反应 ． (1)酯化：常在酸性催化剂存在下进行 酯化： 酯化
R NH2 CH COOH + R' OH C6H5SO3H R NH3 CH COOR' C6H5SO3-
本章重点： 本章重点：
一、α-氨基酸的反应 氨基酸的反应 1. 酯化（-COOH的共性） 酯化（ 的共性） 的共性 的共性） 2. 酰化（-NH2的共性） 酰化（ 3. 显色反应： α-氨基酸与水合茚三酮反应，呈 显色反应： 氨基酸与水合茚三酮反应， 蓝紫色。（脯氨酸呈黄色 橙色） 。（脯氨酸呈黄色或 蓝紫色。（脯氨酸呈黄色或橙色） 二、等电点：氨基酸分子所带的净电荷为零时 等电点： 的pH值，用pI表示 值 表示 三、 α-氨基酸的合成 氨基酸的合成
C N C O
三、α-氨基酸的制备
1．由醛制备（Strecker合成法） ．由醛制备（ 合成法） 合成法 例如：
C6H5CH2CHO NH3, HCN C6H5CH2CHCN NH2 (1) NaOH, H2O (2) H3O C6H5CH2CHCO2 NH3 苯丙氨酸 74%
2．由酸制备（α- 卤代酸的氨化） ．由酸制备（ 卤代酸的氨化）
三、多肽的合成
1．保护-NH2或-COOH 对保护基的要求是：易引入，之后又易除去。 我们把保护-NH2称为戴帽子，保护羧基称为穿靴子。 2．活化反应基团（活化-NH2或-COOH） 通常是保护-NH2及-OH、-SH等，活化-COOH（具体方法-略 ） 3．生物活性 合成多肽必须保证氨基酸的排列顺序与天然多肽相同，并与 天然多肽不论在物理、化学性质和生物活力各方面都一样，才 具有意义.
R CH COOH + NH3 X NH2
R CH COOH + HX
Br2, P
RCH2COOH
3．丙二酸酯法合成 ．
COOC2H5 CH2 COOC2H5
(1) C2H5ONa (2) PhCH2Br
Br2 CCl4
COOC2H5 Br CH COOC2H5
C C O COOC2H5 N O C COOC2H5 CH2Ph
§18~3 蛋 白 质
分子量在1000以上，构型复杂的多肽称为蛋白质。
蛋白质的结构： 蛋白质的结构：
1．蛋白质的一级结构 ． 由各氨基酸按一定的排列顺序结合而形成的多肽链（50个 以上氨基酸）称为蛋白质的一级结构。 2．蛋白质的二级结构 ． 多肽链中互相靠近的氨基酸通过氢键的作用而形成的多肽 在空间排列（构象）称为蛋白质的二级结构。p476 β－折叠片，α－螺旋，无规线团 －折叠片， 螺旋，
(3) 与茚三酮反应 α-氨基酸在碱性溶液中与茚三酮作用，生成显蓝色或紫 红色的有色物质，是鉴别α-氨基酸的灵敏的方法。
C C 茚三酮 C C O C O OH OH + RCHCOOH NH2 C O C O O C H2O C O C O 水合茚三酮 C O O C + C HO RCHO CO 3 H2O OH OH
三、蛋白质的变性
蛋白质在一定条件下（加热、pH变化、有机溶剂处理等）， 共价键不变，但高级结构被破坏，性能也发生改变，水溶性 减小，失去生物活性的过程称为蛋白质的变性作用。
四、酶
1. 酶的组成 酶是一种有催化活性的蛋白质。
单纯酶（催化活性仅由蛋白质的结构决定） 酶 结合酶（蛋白质+ 辅酶），催化活性由蛋白质和辅酶共同配合完成。
2、酶催化反应的过程
E+S
酶 底物
E·S
酶 -底 物复 合 物
E·P
酶-产物 复合 物
E+P
酶 产物
3. 酶催化反应的特异性 (1) 催化效率高（比一般催化剂高108~1010倍）。 (2) 选择性强 (3)反应条件温和——一般是在常温常压和pH 7左右进行的。
§18~4 核 酸 18
核酸是控制生物遗传和支配蛋白质合成的模型。没有核 酸，就没有蛋白质。因此，核酸是最根本的生命的物质基础。 对核酸的研究是现代科学研究领域最吸引人的课题。 一、核酸的组成（p480－481） 核酸的组成（ － ）
核糖核酸(RNA) 核酸 核苷酸 脱氧核糖核酸(DNA) 核苷 糖 磷酸 碱基 核糖(RNA) 脱氧核糖(DNA)
碱基：胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）、胸腺嘧啶（T） 腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）
二、核酸的结构 核酸和蛋白质一样，也有单体排列顺序和空间关系问题， 因此，核酸也有一级结构、二级结构和三级结构。 DNA的双螺旋结构模型。（Watson-Crick模型） 三、核酸的生物功能 核酸在生物的遗传变异、生长发育及蛋白质的合成中起着 重要作用。 DNA——遗传基因，转录副本，将遗传信息传到子代。是 蛋白质合成的模板。 RNA——决定蛋白质的生物合成（合成蛋白质的工厂） 四、蛋白质的生物合成