第十四章 氨基酸和蛋白质氨基酸概述分子中含氨基的羧酸称为氨基酸。
中性氨基酸:-NH2与-COOH数目相等酸性氨基酸:-NH2比-COOH数目少碱性氨基酸:-NH2比-COOH数目多命名多用俗名。
构型:除甘氨酸,均有手性。
分子的构型可与L-乳酸联系。
L-乳酸 L-氨基酸物理性质:
无色结晶,易溶于水,难溶于非极性有机溶剂。加热到熔点(>200℃)分解。
化学性质两性:
⑴ 结构与平衡:分子中有氨基和羧基,可形成分子内盐。
存在:主要以两性分子存在。
中性氨基酸中-COO-与-NH2+解离的能力不同,因此中性氨基酸的pH不等于7,一般略小于7,即负离子多一些。
⑵ 平衡改变:
加入酸,平衡左移,正离子增加。
加入碱,平衡右移,负离子增加。
⑶ 等电点:
当正离子数目等于负离子数目时的pH值。用pI表示。
酸性氨基酸:pI<7,即pH<7,
碱性氨基酸:pI>7,即pH>7
中性氨基酸:pI<7,即pH<7
⑷ 电场下的离子的迁移:
强酸性溶液中,主要以正离子存在,向阴极移动。
强碱性溶液中,主要以负离子存在,向阳极移动,
等电点时,负离子向阳极移动,正离子向阴极移动。
与亚硝酸反应
用于定量分析中测定分子中的氨基的含量。称为范斯莱克(Van Slyke)氨基测定法与甲醛作用
用于封闭氨基,滴定羧基。
络合作用
N、O可与金属离子配位受热分解:同羟基酸类似
α-氨基酸
β-氨基酸
γ、δ-氨基酸
δ以上氨基酸与茚三酮反应:α-氨基酸的性质,现象:加热后,可生成蓝紫色物质。
7.失羧作用:小心加热,可以失去CO2得到胺多肽一,肽:分子间氨基与羧基失水,以酰胺键相连,形成的化合物。
肽键:一分子氨基酸的氨基与另一分子氨基酸的羧基失水形成的酰胺键。
二肽:由两分子氨基酸缩合而成。
三肽:由三分子氨基酸缩合而成。
多肽:由多分子氨基酸缩合而成。
例如:
命名:
保留游离氨基部分,以“N”端表示。保留游离羧基部分,以“C”端表示。
以含“C”端的氨基酸为母体,将“酸”改为“酰”。
将“N”端氨基酸写在最前,依次写出。
简写:只写头一个字。
二、结构测定端基标记法:
A + C~~~~~~~~N A- C~~~~~~~~N
2.2,4-二硝基氟苯法:(DNFB----Dinitroflorobenzene)
硫氰酸酯法:
蛋白质分类高等动物体内有几百万种蛋白质,结构复杂。
根据形状分为,纤维蛋白:丝蛋白、角蛋白球蛋白,酪蛋白,蛋清蛋白等根据组成分为,简单蛋白:水解后仅生成α-氨基酸的蛋白质。
结合蛋白:由简单蛋白与非蛋白质所组成的。例如:糖蛋白,脂蛋白,核蛋白。
根据溶解性能分为:
清蛋白,可溶与水,例如麦清蛋白,豆蛋白球蛋白:不溶与水,可溶与稀的中性盐溶液中。例如:黄豆中的球蛋白醇溶蛋白:不溶与水及稀盐溶液,可溶于60%~80%乙醇溶液。例如:麦胶蛋白
谷蛋白:不溶与水、稀盐、乙醇溶液中,可溶于0.2%稀酸或稀碱中。例如:稻谷蛋白
精蛋白:加热不凝固,由80%的碱性氨基酸组成,可溶与水。
硬蛋白:不溶与水、稀酸、稀碱的纤维蛋白质,仅存在于动物界。例如:丝蛋白,角蛋白结构蛋白质:是由酰胺键形成的高分子,一般分子量在10000以上。
初级结构:(一级结构)蛋白质分子中氨基酸连接顺序。
高级结构:包括二、三、四级结构,决定蛋白质的专一的生理作用。
二级结构:
α-螺旋型结构,一条肽链通过氢键饶成螺旋型。
β-折叠片:肽链伸直(呈锯齿形状),与相邻碳链形成链间的氢键,
三级结构:由几条螺旋型肽链相互扭在一起。
四级结构:许多球型但蛋白质是由一条或多条肽链构成的,每条肽链都有各自的一、二、三级结构。这些肽链称为蛋白质的亚基或原体。各个亚基聚集成大分子的方式称为蛋白质的四级结构。
三、蛋白质的主副键主键:肽键副键:盐键、二硫键、酯键、疏水作用等,对蛋白质的构象,稳定起着极其重要的作用。
盐键:多肽键上的游离羧基与氨基可形成盐键,静电作用,属离子键,对于维系蛋白质构型不太重要。
酯键:易受酸碱破坏。
二硫键:起交联作用。
氢键:对于稳定蛋白质的构象,起极重要的作用。
疏水作用:主要对于三级、四级结构的构象稳定起重要作用。
四、性质:
水解:肽链水解成羧基和氨基。
蛋白质 蛋白胨 较小的肽 二肽 α-氨基酸
2.胶体:分子较大,1~100nm之间,具有胶体性质。
稳定性因素:⑴ 粒子外围形成水膜,碰撞时不易结合成大分子而沉淀。
⑵ 分子大,表面一般具有相同电荷,电性相斥,不易聚沉。
3.两性:
蛋白质的沉淀可逆沉淀:沉淀出的蛋白质分子内部结构改变很小,基本不改变,仍保持原来的活性。消除沉淀因素,沉淀会重新溶解,回到原来胶体溶液。
不可逆沉淀:沉淀的蛋白质分子,内部结构发生了较大的改变,失去生物活性,消除沉淀因素,也不会重新溶解原因:
胶体体系被破坏:可逆沉淀
由于发生化学反应而产生沉淀:不可逆沉淀生物碱试剂:
重金属盐:
酸性染料的阴离子活碱性染料的阳离子:
苯酚、甲醛:
由于构象改变而产生沉淀:不可逆沉淀加热、加压、强酸、强碱处理,紫外光,X-光处理,可以破坏负键使蛋白质沉淀。
白质的变性白质的颜色反应:
第四节 核酸酸的化学组成:
元素组成
C、H、O、N、P
水解产物水解可得核苷酸,
分两类:含核糖的为核糖核酸(RNA),含脱氧核糖的为脱氧核糖核酸(DNA)
组成成分
RNA
DNA
磷酸
磷酸
磷酸
戊糖
β-D-核糖(R)
β-D-脱氧核糖(D)
含氮碱基
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)、脲嘧啶(U)
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
单核苷酸的结构核苷:由D-核糖或D-2-脱氧核糖与含氮碱基结合而成的含糖苷。
⑴ 嘌呤和嘧啶
⑵ 核苷核糖核酸可形成四种核苷:腺苷(A)、鸟苷(G)、胞苷(C)、脲苷(U)
脱氧核糖核酸也可形成四种核苷:脱氧腺苷(dA)、脱氧鸟苷(dG)、脱氧胞苷(dC)、脱氧胸腺苷(dT)
核苷酸:
是核苷的磷酸酯。即一分子核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子碱基组成。
由核糖核酸水解得到的核苷酸叫核糖核苷酸。
由脱氧核糖核酸水解得到的核苷酸叫脱氧核糖核苷酸。
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
腺嘌呤核苷酸(AMP)
腺嘌呤拖脱氧苷酸(dAMP)
鸟嘌呤核苷酸(GMP)
鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP)
胞嘧啶核苷酸(CMP)
胞嘧啶脱氧核苷酸(dCMP)
脲嘧啶核苷酸(UMP)
胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)
生物体内游离的核苷酸
DNA的结构一级结构二级结构
中性氨基酸:-NH2与-COOH数目相等酸性氨基酸:-NH2比-COOH数目少碱性氨基酸:-NH2比-COOH数目多命名多用俗名。
构型:除甘氨酸,均有手性。
分子的构型可与L-乳酸联系。
L-乳酸 L-氨基酸物理性质:
无色结晶,易溶于水,难溶于非极性有机溶剂。加热到熔点(>200℃)分解。
化学性质两性:
⑴ 结构与平衡:分子中有氨基和羧基,可形成分子内盐。
存在:主要以两性分子存在。
中性氨基酸中-COO-与-NH2+解离的能力不同,因此中性氨基酸的pH不等于7,一般略小于7,即负离子多一些。
⑵ 平衡改变:
加入酸,平衡左移,正离子增加。
加入碱,平衡右移,负离子增加。
⑶ 等电点:
当正离子数目等于负离子数目时的pH值。用pI表示。
酸性氨基酸:pI<7,即pH<7,
碱性氨基酸:pI>7,即pH>7
中性氨基酸:pI<7,即pH<7
⑷ 电场下的离子的迁移:
强酸性溶液中,主要以正离子存在,向阴极移动。
强碱性溶液中,主要以负离子存在,向阳极移动,
等电点时,负离子向阳极移动,正离子向阴极移动。
与亚硝酸反应
用于定量分析中测定分子中的氨基的含量。称为范斯莱克(Van Slyke)氨基测定法与甲醛作用
用于封闭氨基,滴定羧基。
络合作用
N、O可与金属离子配位受热分解:同羟基酸类似
α-氨基酸
β-氨基酸
γ、δ-氨基酸
δ以上氨基酸与茚三酮反应:α-氨基酸的性质,现象:加热后,可生成蓝紫色物质。
7.失羧作用:小心加热,可以失去CO2得到胺多肽一,肽:分子间氨基与羧基失水,以酰胺键相连,形成的化合物。
肽键:一分子氨基酸的氨基与另一分子氨基酸的羧基失水形成的酰胺键。
二肽:由两分子氨基酸缩合而成。
三肽:由三分子氨基酸缩合而成。
多肽:由多分子氨基酸缩合而成。
例如:
命名:
保留游离氨基部分,以“N”端表示。保留游离羧基部分,以“C”端表示。
以含“C”端的氨基酸为母体,将“酸”改为“酰”。
将“N”端氨基酸写在最前,依次写出。
简写:只写头一个字。
二、结构测定端基标记法:
A + C~~~~~~~~N A- C~~~~~~~~N
2.2,4-二硝基氟苯法:(DNFB----Dinitroflorobenzene)
硫氰酸酯法:
蛋白质分类高等动物体内有几百万种蛋白质,结构复杂。
根据形状分为,纤维蛋白:丝蛋白、角蛋白球蛋白,酪蛋白,蛋清蛋白等根据组成分为,简单蛋白:水解后仅生成α-氨基酸的蛋白质。
结合蛋白:由简单蛋白与非蛋白质所组成的。例如:糖蛋白,脂蛋白,核蛋白。
根据溶解性能分为:
清蛋白,可溶与水,例如麦清蛋白,豆蛋白球蛋白:不溶与水,可溶与稀的中性盐溶液中。例如:黄豆中的球蛋白醇溶蛋白:不溶与水及稀盐溶液,可溶于60%~80%乙醇溶液。例如:麦胶蛋白
谷蛋白:不溶与水、稀盐、乙醇溶液中,可溶于0.2%稀酸或稀碱中。例如:稻谷蛋白
精蛋白:加热不凝固,由80%的碱性氨基酸组成,可溶与水。
硬蛋白:不溶与水、稀酸、稀碱的纤维蛋白质,仅存在于动物界。例如:丝蛋白,角蛋白结构蛋白质:是由酰胺键形成的高分子,一般分子量在10000以上。
初级结构:(一级结构)蛋白质分子中氨基酸连接顺序。
高级结构:包括二、三、四级结构,决定蛋白质的专一的生理作用。
二级结构:
α-螺旋型结构,一条肽链通过氢键饶成螺旋型。
β-折叠片:肽链伸直(呈锯齿形状),与相邻碳链形成链间的氢键,
三级结构:由几条螺旋型肽链相互扭在一起。
四级结构:许多球型但蛋白质是由一条或多条肽链构成的,每条肽链都有各自的一、二、三级结构。这些肽链称为蛋白质的亚基或原体。各个亚基聚集成大分子的方式称为蛋白质的四级结构。
三、蛋白质的主副键主键:肽键副键:盐键、二硫键、酯键、疏水作用等,对蛋白质的构象,稳定起着极其重要的作用。
盐键:多肽键上的游离羧基与氨基可形成盐键,静电作用,属离子键,对于维系蛋白质构型不太重要。
酯键:易受酸碱破坏。
二硫键:起交联作用。
氢键:对于稳定蛋白质的构象,起极重要的作用。
疏水作用:主要对于三级、四级结构的构象稳定起重要作用。
四、性质:
水解:肽链水解成羧基和氨基。
蛋白质 蛋白胨 较小的肽 二肽 α-氨基酸
2.胶体:分子较大,1~100nm之间,具有胶体性质。
稳定性因素:⑴ 粒子外围形成水膜,碰撞时不易结合成大分子而沉淀。
⑵ 分子大,表面一般具有相同电荷,电性相斥,不易聚沉。
3.两性:
蛋白质的沉淀可逆沉淀:沉淀出的蛋白质分子内部结构改变很小,基本不改变,仍保持原来的活性。消除沉淀因素,沉淀会重新溶解,回到原来胶体溶液。
不可逆沉淀:沉淀的蛋白质分子,内部结构发生了较大的改变,失去生物活性,消除沉淀因素,也不会重新溶解原因:
胶体体系被破坏:可逆沉淀
由于发生化学反应而产生沉淀:不可逆沉淀生物碱试剂:
重金属盐:
酸性染料的阴离子活碱性染料的阳离子:
苯酚、甲醛:
由于构象改变而产生沉淀:不可逆沉淀加热、加压、强酸、强碱处理,紫外光,X-光处理,可以破坏负键使蛋白质沉淀。
白质的变性白质的颜色反应:
第四节 核酸酸的化学组成:
元素组成
C、H、O、N、P
水解产物水解可得核苷酸,
分两类:含核糖的为核糖核酸(RNA),含脱氧核糖的为脱氧核糖核酸(DNA)
组成成分
RNA
DNA
磷酸
磷酸
磷酸
戊糖
β-D-核糖(R)
β-D-脱氧核糖(D)
含氮碱基
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)、脲嘧啶(U)
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
单核苷酸的结构核苷:由D-核糖或D-2-脱氧核糖与含氮碱基结合而成的含糖苷。
⑴ 嘌呤和嘧啶
⑵ 核苷核糖核酸可形成四种核苷:腺苷(A)、鸟苷(G)、胞苷(C)、脲苷(U)
脱氧核糖核酸也可形成四种核苷:脱氧腺苷(dA)、脱氧鸟苷(dG)、脱氧胞苷(dC)、脱氧胸腺苷(dT)
核苷酸:
是核苷的磷酸酯。即一分子核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子碱基组成。
由核糖核酸水解得到的核苷酸叫核糖核苷酸。
由脱氧核糖核酸水解得到的核苷酸叫脱氧核糖核苷酸。
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
腺嘌呤核苷酸(AMP)
腺嘌呤拖脱氧苷酸(dAMP)
鸟嘌呤核苷酸(GMP)
鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP)
胞嘧啶核苷酸(CMP)
胞嘧啶脱氧核苷酸(dCMP)
脲嘧啶核苷酸(UMP)
胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)
生物体内游离的核苷酸
DNA的结构一级结构二级结构