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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,1,、氨基酸的結(jié)構(gòu)；,2,、氨基酸的性質(zhì)及合成方法；,3,、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),;,4,、蛋白的性質(zhì)及合成方法,;,5,、核酸的結(jié)構(gòu)與組成,提綱,1,氨基酸的結(jié)構(gòu),17.1,氨基酸,17.1.1,氨基酸的結(jié)構(gòu)、分類和名稱,蛋白質(zhì)水解生成的,-,氨基酸中常見的有,20,種,它們與核酸中的密碼相對應(yīng)，用于在核糖體上進行多肽合成，從蛋白質(zhì)水解后分出的,20,種,-,氨基酸都具有如下的結(jié)構(gòu)：,L-,氨基酸,從結(jié)構(gòu)上分為三類：,1.,中性氨基酸：,R,為中性的氫或烴基，如甘氨酸,(R=H),、丙氨酸,(R=CH,3,),等

2、,;,2,堿性氨基酸：,R,含有堿性基團，如,:,賴氨酸,(R=H,2,NCH,2,CH,2,CH,2,CH,2,-);,3,酸性氨基酸：,R,含有酸性基團，如天冬氨酸,(R=HOCOCH,2,-).,2,-,氨基酸的分類,-,氨基酸可按系統(tǒng)法進行命名，但都有固定的俗名及縮寫，這對專門研究方便。常見的氨基酸結(jié)構(gòu)、名稱及縮寫列于表,3.,氨基酸的名稱,中、英文,(,黑體縮寫,),名稱，及結(jié)構(gòu),溶解度,25,g/100ml H,2,O,pka,1,pka,2,pka,3,pI,甘氨酸,(Glycine)H,2,NCH,2,CO,2,H,25,2.34,9.60,5.97,丙氨酸,(Ananine)

3、M,e,CH(NH,2,)CO,2,H,16.7,2.34,9.66,6.00,纈氨酸,(Valine)i-Pr-CH(NH,2,)CO,2,H,8.9,2.32,9.62,5.96,亮氨酸,(Leucine)i-Bu-CH(NH,2,)CO,2,H,2.4,2.36,9.60,5.98,異亮氨酸,(Isoleucine)s-Bu-CH(NH,2,)CO,2,H,4.1,2.36,9.60,6.02,蛋氨酸,(Methionine),MeS(CH,2,),2,CH(NH,2,)CO,2,H,3.4,2.28,9.21,5.74,中、英文,(,黑體為縮寫,),名稱，及結(jié)構(gòu),溶解度,25,g/10

4、0ml H,2,O,Pka,1,Pka,2,Pka,3,PI,脯氨酸,(Proline),1.62,1.99,10.60,6.03,苯丙氨酸,(Phenylalanine),3.0,1.83,9.13,5.48,色氨酸,(tryptophan),3-Indole-CH,2,CH(NH,2,)CO,2,H,1.1,2.83,9.39,5.89,天冬酰胺,(Asparagine),H,2,NCOCH,2,CH(NH,2,)CO,2,H,3.5,2.02,8.80,5.41,谷酰胺,(Glutamine),H,2,NCO(CH,2,),2,CH(NH,2,)CO,2,H,3.7,2.17,9.13,

5、5.65,絲氨酸,(Serine)HOCH,2,CH(NH,2,)CO,2,H,5.0,2.21,9.15,5.68,蘇氨酸,(Threonine),CH,3,CH(OH)CH(NH,2,)CO,2,H,很大,2.09,9.10,5.60,中、英文,(,黑體為縮寫符號,),名稱，及結(jié)構(gòu),溶解度,25,g/100ml H,2,O,Pka,1,Pka,2,Pka,3,PI,酪氨酸,(Tyrosine),p-HO-C,6,H,4,CH,2,CH(NH,2,)CO,2,H,0.04,2.20,9.11,10.07,5.66,半胱氨酸,(Cysteine),HSCH,2,CH(NH,2,)CO,2,H,

6、1.96,8.18,10.28,5.07,天冬氨酸,(Aspartic acid),HO,2,CCH,2,CH(NH,2,)CO,2,H,0.54,1.88,3.65,9.60,2.77,谷氨酸,(Glutamic acid),HO,2,C(CH,2,),2,CH(NH,2,)CO,2,H,0.86,2.19,4.25,9.67,3.22,賴氨酸,(Lysine)H,2,N(CH,2,),4,CH(NH,2,)CO,2,H,很大,2.18,8.96,10.53,9.74,精氨酸,(Arginine),H,2,NC(NH)NH(CH,2,),3,CH(NH,2,)CO,2,H,15,2.17,9

7、.04,12.48,10.76,組氨酸,(Histidine),5-Imidazole-CH,2,CH(NH,2,)CO,2,H,4.2,1.82,6.00,9.17,7.59,1.,氨基酸的酸堿性,17.1.2,氨基酸的性質(zhì),兩性離子,:,氨基酸的這種兩性離子即可以作為堿與質(zhì)子反應(yīng)，又可作為酸與氫氧根離子反應(yīng),甘氨酸熔點,262,，偶極矩,14D,等電點,pI,：,一個氨基酸的等電點可由實驗測出，一般地，中性氨基酸的等電點稍偏酸性，通常在,6.2-6.8,之間；酸性氨基酸的等電點在,2.8-3.2,之間；而堿性氨基酸的等電點在,9.7-10.7,之間。,酸性氨基酸的等電點近似于,PK,1,和

8、,PK,2,的平均值。,堿性氨基酸的等電點,pI,近似于,pK,a2,和,pK,a3,的平均值。,氨基酸的等電點與其電離常數(shù)有一定聯(lián)系。,-,氨基酸酯的鹽是穩(wěn)定的，而游離的氨基酸酯很容易交合生成交酰胺：,2.,羧基的酯化,3.,氨基的酰化,4.,氨基酸的熱反應(yīng),5.,茚三酮反應(yīng),-,氨基酸與茚三酮反應(yīng)時生成紫色物質(zhì)，現(xiàn)象明顯，反應(yīng)快速，所以常用來鑒別氨基酸。,根據(jù)所放出的氮氣的體積可以算出樣品中伯氨基的含量。這一方法叫做,范,思來克,(Vanslyke),測定法。,有時可利用這種性質(zhì)鑒別氨基酸，如酪氨酸與,硝酸汞的混合,溶液（,Millon,試劑）生成白色沉淀。這種白色沉淀加熱時變?yōu)榧t色。,6

9、.,與亞硝酸反應(yīng),7.,金屬絡(luò)合物的形成,1.,由,-,鹵代酸及衍生物制備,。,由,-,鹵代酸和氨作用可生成,-,氨基酸。由于,-,氨基酸中的氨基堿性較弱，進一步烷基化的傾向較小。例如：,17.2.3 -,氨基酸的合成,丙二酸酯與亞硝酸反應(yīng)時生成亞硝基丙二酸酯，后者重排成肟，肟在乙酸酐存在下催化加氫生成乙酰氨基丙二酸酯。乙酰氨基丙二酸酯在醇鈉存在下烴化，然后水解和脫羧就得到,-,氨基酸。例如：,2,由氨基丙二酸酯制備,。,該方法中使用的氫氰酸劇毒，操作不便，因而進行了許多改進，如海因,(Heidantoin),法就是用醛、碳氨和氰化鈉反應(yīng)先生成海因，然后水解得,-,氨基酸。例如：,3.,斯特雷

10、克爾,(Strecker),合成法,。,將醛、氨和氫氰酸在加熱和加壓下反應(yīng)生成,-,氨基腈，后者水解可得到,-,氨基酸。例如：,17.2,多肽,17.2.1,多肽的結(jié)構(gòu),肽的結(jié)構(gòu)可用下列通式表示：,H,2,NCH(R)CONHCH(R)CO,n,OH,H,2,NCH,2,CONHCH(CH,3,)CO,2,H,簡寫 甘,-,丙（,Gly-Ala,）,HO,2,CCH,2,CH,2,CH(NH,2,)CONHCH(CH,2,SH)CONHCH,2,CO,2,H,簡寫 谷,-,半胱,-,甘,(Gln-Cys-Gly,）,書寫時總把有氨基的一端（,N-,端）寫在左邊，有羧基的一端（,C-,端）寫在右

11、邊。如催產(chǎn)素的結(jié)構(gòu)表示為：,17.2.2,多肽的結(jié)構(gòu)分析,多肽鏈之間有,-S-S-,鍵連接，或多肽內(nèi)有,-S-S-,鍵連成的環(huán)。在測定多肽的氨基酸組分之前，必須首先將,-S-S-,鍵斷開。,多肽的結(jié)構(gòu)分析是指各氨基酸的連接方式的分析。一般使用的方法有,N-,端氨基酸的測定法,，,C-,端氨基酸的測定法,，,逐漸降解,即艾德曼,P.Edman,降解,法,和,多肽的選擇水解法,，,1 N-,端氨基酸的測定,2,艾德曼,(Edman),降解,3 C-,端氨基酸的測定,多肽可以在各種酶催化下水解，若使用羧肽酶做催化劑，多肽鏈中只有,C-,端的氨基酸能水解下來：,17.2.3,多肽的合成,1.,氨基的保

12、護,。,另一個常用的氨基保護試劑為,ClCO,2,C(CH,3,),3,簡寫為,BOC,N-,芐氧羰基（簡寫成,Z,或,CBZ,）,2.,羧基的保護,3.,側(cè)鏈的保護,金屬鈉,+,液氨,4.,肽鍵的生成,17.3,蛋白質(zhì),2.,蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指肽鏈中互相靠近的氨基酸單元的構(gòu)象關(guān)系。,1.,蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)肽鏈中氨基酸的連接次序，又稱為氨基酸序列。,1-,折疊結(jié)構(gòu)。其特點是肽鏈伸展成鋸齒狀,2-,螺旋結(jié)構(gòu)。其特點是肽鏈排列成按順時針方向盤旋前進的右螺旋結(jié)構(gòu),3,無規(guī)線團結(jié)構(gòu),17.3.1,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),-,螺旋結(jié)構(gòu),蛋白的,-,折疊結(jié)構(gòu),3,蛋白質(zhì)

13、的三級結(jié)構(gòu),。三級結(jié)構(gòu)通常指的是多肽鏈的折疊狀況。,肌紅蛋白結(jié)構(gòu)示意圖,4,蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。,指蛋白質(zhì)分子通過非共價鍵連接起來的低聚體形式,17.3.2,蛋白質(zhì)的性質(zhì),3.,蛋白質(zhì)的沉淀,2.,蛋白質(zhì)的變性。,1.,蛋白質(zhì)的酸堿性。,4,、蛋白質(zhì)能和茚三銅發(fā)生反應(yīng)生成紫色物質(zhì),當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)受熱、光照影響或,PH,發(fā)生變化，或用有機溶劑處理時，由于肽鏈中各基團間的相互作用受到影響。蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)被破壞。其性能也發(fā)生變化，,有機溶劑，或者重金屬離子都能使蛋白質(zhì)沉淀,17.4,核酸,17.4.1,核酸的組成及結(jié)構(gòu),核酸分為兩種：脫氧核糖核酸（,DNA,Deoxyribonucleic acid,），

14、核糖核酸（,RNA,Ribonucleic acid,）。,RNA,和,DNA,完全水解時都得到等摩爾的磷酸，糖和生物堿。它們的區(qū)別在于前者水解所得到的糖為核糖，,DNA,水解所得到的糖為,2-,脫氧核糖。,RNA,水解所得的生物堿包括四種，它們是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。,DNA,所得到的生物堿也是四種，有三種與,RDA,中的生物堿相同，只是不含尿嘧啶，取而代之的是胸腺嘧啶。各種生物堿的結(jié)構(gòu)、名稱和簡寫如下：,核糖核酸或脫氧核糖核酸是由不同的核苷酸或脫氧核苷酸通過磷酸在,3-,位和,5-,位連接起來的高分子化合物。,17.4.2,脫氧核糖核酸（,DNA,）,DNA,的分析表明，所有的,

15、DNA,都含等量的嘌呤環(huán)堿和嘧啶環(huán)堿。而且，腺嘌呤,(A),和胸腺嘧啶,(T),的含量接近等摩爾，鳥嘌呤,(G),和胞嘧啶,(C),的含量接近等摩爾。,A,和,T,能以氫鍵締合，,G,和,C,也以氫鍵締合，所以總是成對出現(xiàn),氫鍵把兩條,DNA,鏈聯(lián)系起來。兩條鏈?zhǔn)腔パa的，一條鏈中的腺嘌呤和鳥嘌呤分別和另一條鏈的胸腺嘧啶和胞嘧啶配對或者相反。,DNA,的雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA,具有按照自己的結(jié)構(gòu)復(fù)制,17.4.3,核糖核酸（,RNA,）,DNA,是合成蛋白質(zhì)的模板,，在細(xì)胞核內(nèi)，,DNA,按照其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄一份副本而成信息核糖核酸,(mRNA),，,mRNA,與,DNA,鏈分開后，轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體中的,rRNA(,核糖體核糖核酸,),結(jié)合。,轉(zhuǎn)移核糖核酸（,tRNA,）把特定的氨基酸帶到,mRNA,上特定的位置上去，繼而合成出蛋白質(zhì),存在于,DNA,上的信息就是這樣通過,RNA,傳遞給蛋白質(zhì),的。通過,DNA,的復(fù)制，遺傳信息將一代一代傳下去。,從酵母中分出的丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸（,tRNA,）,習(xí)題：,p466,自己看。,