19 第19章 氨基酸、多肽、蛋白质和核酸.pptx

第1页：第十九章氨基酸、多肽、蛋白质和核酸

第十九章氨基酸、多肽、蛋白质和核酸AminoAcids,PeptidesandNucleicacids

第2页：蛋白质

蛋白质： 含氮的天然高聚物，生物体内一切组织的基本组成部分除水外，细胞内80％都是蛋白质,人类的主要营养物质之一。

在生命现象中起重要的作用：酶（球蛋白）——机体内起催化作用激素（蛋白质及其衍生物）——调节代谢血红蛋白——运输O2和CO2抗原抗体——免疫作用蛋白质→氨基酸

第3页：蛋白质（续）

§一、氨基酸一、简介：蛋白质水解→α－氨基酸半光氨酸例外（R）型。

H2NRCHCOOH天然--有旋光性，L-构型。

（S)COOHCOOHHOHH2NHCH3RL－乳酸L－氨基酸COOHCH2SHH2NHOrganicChem

第4页：蛋白质（续）

20种常见氨基酸：名称缩写等电点甘氨酸Gly5.97丙氨酸Ala6.00Val5.96*异亮氨酸Ile5.98CCOOHH结构I、中性NH2CH2COOHNH2NH2(H3C)2HCCHCOOH*颉氨酸NH2C2H5HCCHCOOHCH3CH3

第5页：结构名称缩写等电点*亮氨

结构名称缩写等电点*亮氨酸Leu6.02*苯丙氨酸Phe5.48半光氨酸Cys5.07*苏氨酸Thr5.6NH2(H3C)2HCH2CCHCOOHNH2C6H5H2CCHCOOHNH2HSH2CCHCOOHNH2H3CHCCHCOOHOHOrganicChem

第6页：谷酰胺

谷酰胺Gln5.56天冬酰胺Asn5.07结构名称缩写等电点*蛋氨酸Met5.74丝氨酸Ser5.68ONH2H2NC(CH2)2CHCOOHCH3S(CH2)2CHCOOHONH2H2NCCH2CHCOOHNH2NH2HOCH2CHCOOHOrganicChem

第7页：结构名称缩写等电点脯氨酸

结构名称缩写等电点脯氨酸pro6.30酪氨酸Tyr5.66*色氨酸Trp5.89天冬氨酸Asp2.77NHCOOHHONH2CH2CHCOOHNHII酸性COOHNH2CH2CHHOOCCOOHNH2CH2CHOrganicChem

第8页：结构名称缩写等电点谷氨酸

结构名称缩写等电点谷氨酸Glu3.22*赖氨酸Lys9.74Arg10.76组氨酸His7.59(*为必要氨基酸，人体内不能合成，只能从食物中得到）NH2(CH2)2CHCOOHHOOCIII碱性H2NNH2(CH2)4CHCOOHNH2H2NC-NH(CH2)3CHCOOH精氨酸NHNHNNH2CH2CHCOOHOrganicChem

第9页：二、氨基酸的性质

二、氨基酸的性质：1、两性离子型化合物：熔点高（分解）难溶于有机溶剂2HNHCRHClH3NCOOHHCR2COO-Na+HCRNaOHCOOHHN3通常以内盐形式存在：HNCOOHCROrganicChem

第10页：溶解度最小等电点控制PH值

溶解度最小等电点控制PH值，可得不同电荷5～6.32.8～3.2中性氨基酸酸性氨基酸形式的离子—电泳分离7.6～10.8碱性氨基酸定量分析伯氨基H3NCHCOORC6H5CCl酰基化HCCOOHRC6H5CNH可以分别起氨基和酸基的反应：OOR'OH酯化H2NHCRCOOR'RCHCOOHNH22、与亚硝酸的反应：HNO2RCHCOOH+OHN2+H2

第11页：紫色物质

紫色物质，用于α－氨基酸的比色测定和纸层析显色3、与水含茚三酮的反应：2OO+OHRCHCOOH－2H2OOHNHOOOOHNCHRRNCHCOOH－CO2ORNCH2OOHNH2RCHO+OOHOHOOOHNOOOOOOOHNH2

第12页：三、氨基酸的制备

三、氨基酸的制备：蛋白质水解——————20种常见氨基酸有机合成：1、由醛（或酮）制备：OHRHCCNNH3NH2H2ORHCCNNH2RHCCOOH4RCHONHClKCNOrganicChem

第13页：盖布瑞尔法可得比较纯产品

• 盖布瑞尔法可得比较纯产品：3、由丙二酸酯合成：例：COOEtO+ORNKXCHCOOR'OORNCHCOOR'2NaOH/HOCOOHCOOH+2RHNCHCOOH+R'OHOrNH2NH2CH2COOEt+HNO2COOEtCNOHCOOEt
• H2/Pt
• 醋酐COOEtOHCNHCCH3COOEtOrganicChem

第14页：盖布瑞尔法可得比较纯产品（续）

HCHOOHCOOEtOHOH2CCNHCCH3COOEtH3O－CO2COOHCHNH22HOHCCOOEtOHCNHCCH3COOEtCH2N(CH3)2NH2CHCNHCCHCOOEt3COOEtO1)H2O2)－CO2NHNH2CH2CHCOOH色胺酸COOEtOHCNHCCH3COOEt丝胺酸NHOH-

第15页：溴代丙二酸酯结合盖布瑞尔

溴代丙二酸酯结合盖布瑞尔法亦可例：NKOOOONCHCOOEtCOOEtClCHCHSCH223OOCOOEtNCCH2CH2SCH3COOEtNaOHHClNH2CH3SCH2CH2CHCH2OOH50%蛋胺酸BrCH(COOEt)2

第16页：四、氨基酸的拆分

四、氨基酸的拆分：合成外消旋氨基酸，用酶拆分是重要的方法一。

例：DL-(CH3)2CHCH2CHCOOHONH2H3CCO2DL-CH3)2CHCH2CHCOOHONHCCH3水解酶D－亮胺酸乙酰胺L－亮胺酸

第17页：四、氨基酸的拆分（续）

§二、多肽氨基酸A的羧基与B的氨基缩合成酰胺:肽键2个氨基酸形成肽——二肽3个氨基酸形成肽——三肽…………………………分子量<

10000---多肽→组成蛋白质后叶催产素——八肽胰岛素——五十一肽许多多肽本身有重要的生理作用一、多肽的结构测定：OCNH基本问题由哪些氨基酸组成的，每种有多少个？

这些氨基酸按照什么次序结合成肽键？

第18页：四、氨基酸的拆分（续）

• 做法：
• 多肽6NHCl110℃（11h)各种氨基酸层析分离种类含量分子量每种数目
• 连接顺序：a氮端分析OOOOH2NCHCHNCHCHNCHCHNCHCRR1R2R3OHNCHCOOHRnN端碳端

第19页：四、氨基酸的拆分（续）

测N端：（1）桑格试剂法黄色，分开鉴定缺点：只能测N端的一个氨基酸O2NF+H2NNO2OOCHCNHCHCRR'O2NNO2OOHNCHCNHCHCRR'H2OH2ONNO2NHCHROCOOH+NH2OCHCOOH+……R'

第20页：四、氨基酸的拆分（续）

（2）、Edman水解：NCC6H5NCS+H2N异硫睛酸苯酯（C6H5OS）OC6H5NHSCCHCNHCHCRR'OOHNCHCNHCHCRR'HClNNHOCH65SCCCHRO+NH2CHCR'层析分离，与标准样品对照，确定CHCOOHR继续降解……自动化分析（多肽不太长时可靠）只能测几十个氨基酸的顺序

第21页：四、氨基酸的拆分（续）

• 测C端：
• 、羧基多肽酶法：
• 、部分水解法：各种蛋白水解酶能水解特定的肽键：多肽小肽，然后分析.OOHNCHCNHCHCOOHR'RH2OOHNCHCOOH+R'羧基多肽酶ONH2CHCOOHR多次重复，连续检验断下来的氨基酸只能靠近游离羧基一端的肽键被水解

第22页：四、氨基酸的拆分（续）

如：HNCHCNHCHCRR'精、赖氨酸O胰岛酶OOOHNCHCNHCHCR'R色、酪、苯丙O麋蛋白酶OOHNCHCNHCHCR'R色、酪、苯丙胃蛋白酶

第23页：二、多肽的合成

二、多肽的合成：要求：氨基酸按一定的次序连接起来达到一定分子量不外消旋化COOH的保护氨基酸A和BA－A，B－B，A－B和B－A要得到A－B:保护A的NH2和B的COOHCOOCH3H2O，OHHCOOH比酰胺COOH易水解COOCH25H2O，OHHCOOCH2C6H5H2O，OHH（更常用H2/Pd,C）COOH+C6H5CH3

第24页：二、多肽的合成（续）

NH2的保护：NH2O(H3C)3COCN3(H3C)3COOC6H5CH2OCNHOCNHRCHCOOH+C6H5CH3H2/PdHOOCNHHClRCHCOOH+C(CH3)3-CO2NH2OC6H5CH2OCCl-CO2HOOCNHNH2

第25页：二、多肽的合成（续）

• §三、蛋白质分类纤维蛋白:丝、毛、皮、角、爪和甲等球蛋白:酶和蛋白激素（溶于水、盐水等结合蛋白:与核酸、糖、脂肪及血红素等结合一、结构：四级结构1、氨基酸组成和顺序、2、肽链按:
• α－螺旋方式卷曲而成的空间结构（通常）
• 平行或非平行排列的折叠状3、同一根多肽链形成螺旋状，某些部分还折叠起来，链的形状、距离与特定的生理作用有关。

4、若干分子堆叠形成n根纤维蛋白链扭成股，n股又扭成绳状n根链累在一起形成球状

第26页：二、蛋白质的性质

二、蛋白质的性质：1、等电点：（分子中仍存在游离NH2、COOH、OH、SH及其他酸性或碱性的基团）胶体性质:分子颗粒直径在0.1－0.001um(胶粒幅度内)表面带电,同电排斥，隔开不粘合。

2、蛋白质的变性：一、二级结构、氢键的破坏——不可逆变性三级结构－S－S－的破坏——可逆变性

第27页：二、蛋白质的性质（续）

§四、核酸一、组成：核苷酸缩水核酸核杂环磷糖碱基酸CHOHHCH2OHOHOHOCH2OH2－脱氧核糖2CHOHBOHH(OH)O胸腺嘧啶CH2OHOHONHONOH3C2－脱氧胸苷核苷

第28页：二、蛋白质的性质（续）

CHOCH2OHCH2OHOHOHOHO腺嘌呤尿嘧啶CH2OHOHOHONNNNH2N2CHOHOHOHONHNOOD－核糖腺苷尿苷

第29页：杂环碱基嘌呤嘧啶腺嘌呤鸟

杂环碱基嘌呤嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶鸟嘧啶胸腺嘧啶NHNNHNONNHNH2NNNH2NNH2NOHOHNONHHNNHOOH3CRNAOrganicChem

第30页：杂环碱基嘌呤嘧啶腺嘌呤鸟（续）

NNNNNH2CH2OHOOOHOPOHOH3－腺嘌呤核苷酸（3－腺苷酸）CH2OOHOPOHONHNOOOHOH5-尿嘧啶核苷酸（5－尿苷酸）

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