课件：汪版有机氨基酸.ppt

产品介绍：三聚氰胺是一种重要的有机化工中间产品，主要用来制作三聚氰胺树脂，具有优良的耐水性、耐热性、耐电弧性、优良阻燃性。用途：可用于装饰板的制作，用于氨基塑料、粘合剂、涂料、币纸增强剂、纺织助剂等。,摄入人体后由于胃酸的作用三聚氰胺和三聚氰酸相互解离并被分别 通过小肠吸收进入血液循环并最终进入肾脏。在肾细胞中两者再次 结合沉积从而形成肾结石，堵塞肾小管，最终造成肾衰竭。由于三 聚氰胺结石微溶于水，对于成年人，由于经常喝水使得结石不容易 形成。但对于哺乳期的婴儿，由于喝水很少并且相比成年人肾脏狭 小，造成更容易形成结石。这也是2008年中国婴幼儿奶粉污染事件 中受害者基本为婴儿而很少见到其他年龄阶段的儿童或成人的原因 之一。中国卫生部对于该污染事件的指导治疗方案中，对于三聚氰 胺造成的轻度结石，推荐使用大量饮水的方法来消除，也是基于这 个原理。,蛋白质是重要的生物大分子，在生物体中含量较大，种类繁多，生物体的各种生物功能就是依靠蛋白质来完成的。,蛋白质的基本结构单位是20种-氨基酸。,多肽是多个-氨基酸分子通过酰胺键(肽键)连接而生成的化合物，蛋白质则是分子量很大的多肽。,第十五章、氨基酸、多肽、蛋白质,1 氨基酸的结构、分类和命名,在自然界中存在的氨基酸目前知道的有400多种，但在生物体内组成蛋白质的氨基酸只有20种。,组成蛋白质的氨基酸都是-氨基酸，只是基团R不同。,这些氨基酸有的只有一个氨基和一个羧基，有的含有第二个氨基(碱性基团)或第二个羧基(酸性基团) 。,根据氨基和羧基的相对数目,中性氨基酸,碱性氨基酸,酸性氨基酸,氨基羧基 数目相等,氨基数目 多于羧基,羧基数目 多于氨基,返回,门冬酰胺(Asn),谷氨酰胺(Gln),按烃基的结构分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和杂环氨基酸。,氨基酸的烃基不同和相互作用，在很大程度上影响蛋白质的结构，特别是它的生理功能。,氨基酸的命名,氨基酸的系统命名法是以羧酸为母体，氨基为取代基来命名的。 但-氨基酸通常按其来源或性质所得的俗名来称呼。,返回,-氨基乙酸 (甘氨酸),-氨基丙酸,，-二氨基己酸 (赖氨酸),-氨基戊二酸 (谷氨酸),天然氨基酸常采用习惯名称，即按其来源或性质命名。,门冬氨酸最初是由天门冬的幼苗中发现的；,构成蛋白质的20种氨基酸，有一套通用的符号，这些符号象元素符号一样，是国际通用的。,甘氨酸是因为具有甜味。,缬氨酸(Val),亮氨酸(Leu),异亮氨酸(Ile),苏氨酸(Thr),蛋氨酸(Met),苯丙氨酸(Phe),色氨酸(Trp),赖氨酸(Lys),8种人体必需氨基酸：,返回,组成蛋白质的氨基酸除甘氨酸外，-碳原子都是手性的。,氨基酸的构型常用D/L法标记，但与糖D/L标记法不完全一样。,L-甘油醛,L-丙氨酸,L-脯氨酸,在苏氨酸和异亮氨酸分子中还有第二个手性碳原子，它们的构型分别为：,L-苏氨酸,(2S,3R),L-异亮氨酸,(2S,3R),根据离羧基最近的手性碳原子的构型判定：氨基在左侧的为L型，氨基在右侧的为D型。,由于组成蛋白质的氨基酸都是L型的，因此习惯上仍使用D/L法。,3 氨基酸的性质,(1) -氨基酸的物理性质,甘氨酸：262(分解)；酪氨酸：310(分解) 。,熔点：-氨基酸都是高熔点固体，多数在熔化时分解。,因此，-氨基酸的熔点不能作为鉴定的可靠物理常数。,(2) 酸碱性,氨基酸既能和酸反应生成铵盐，也能和碱反应生成羧酸盐，是两性化合物。,在溶液中存在下列平衡：,氨基酸分子中的羧基和氨基不是以游离状态存在的，而是通过相互作用，以内盐(偶极离子)形式存在的。,(3) 等电点,在不同pH值的溶液中，氨基酸能以正离子、负离子和两性离子三种离子间形成动态平衡。,适当调节溶液的pH值，使得氨基酸的羧基与氨基的离子化程度相等。,此时所带的正负电荷数相同，净电荷为零呈电中性。,这个等电状态的pH值，称为该氨基酸的等电点，用pI表示。,在等电点时，氨基酸几乎全部以两性离子形式存在，有极少量的严格相等的正离子和负离子。,在等电点时，氨基酸几乎全部以两性离子形式存在。,溶液的pHpI时，氨基酸以正离子形式存在；,溶液的pHpI时，氨基酸以负离子形式存在。,处于等电点的氨基酸溶解度最小。,可以通过测定氨基酸的等电点来鉴别氨基酸。,中性氨基酸：pI=6.26.8；,分子结构不同的氨基酸，等电点各不相同。,酸性氨基酸：pI=2.83.2；,碱性氨基酸：pI=7.610.8。,课堂练习：,下列氨基酸溶于水使之达到等电点应加酸还是加碱？,(1)赖氨酸,(2)甘氨酸,(3)谷氨酸,等电点时pH7，溶于水中使之达到等电点应当加碱,等电点时pH7，溶于水中使之达到等电点应当加酸,等电点时pH7，溶于水中使之达到等电点应当加酸,返回,(4) 氨基的反应,蛋白质中的20种-氨基酸除脯氨酸外，都能与亚硝酸反应，放出氮气生成-羟基酸。,反应是定量完成的，根据放出氮气的量，算出样品中氨基的含量。,可用于氨基酸的分析，称为Van slyke氨基测定法。,2019/8/26,17,可编辑,氨基酸能和酰氯、酸酐等发生氨解，生成酰胺。,反应要在碱性溶液中进行，原因：只有在碱性溶液中，氨基酸的氨基以游离状态存在。,在人工合成蛋白质时，常用引入苄氧羰基来保护氨基。,氨基具有亲核性，可与卤代烃（RX）及醛、酮作用。,返回,与卤代烃及醛、酮的反应,N-（2,4-二硝基苯基）氨基酸,2,4-二硝基氟苯 （DNFB）,此反应可用于识别多肽或蛋白质的N-端氨基酸,显黄色，可用于氨基酸的比色测定,(5) 羧基的反应,在合成蛋白质时，常用引入苄酯基来保护羧基。,氨基酸的羧基，也具有羧基的一般性质，能发生酯化、成酐、成酰胺等反应。,-氨基酸可以用一般的方法酯化。,返回,脱羧反应,将氨基酸缓缓加热或在高沸点溶剂中回流，可以发生脱羧反应生成胺。,生物体内的脱羧酶也能催化氨基酸的脱羧反应，这些脱羧后的产物有着重要的生理功能。 例如： 组胺酸脱羧生成组胺。赖氨酸脱羧生成1,5-戊二胺(尸胺)，这是蛋白质腐败发臭的主要原因。,-氨基酸的水溶液遇水合茚三酮，能生成有颜色的产物。大多数氨基酸遇此试剂显蓝紫色。,反应常用于-氨基酸的比色测定和色层分析的显色,A、与水合茚三酮的反应,返回, 氨基酸中氨基和羧基共同参与的反应,水合茚三酮,蓝紫色,返回,B、与金属离子形成配合物,某些氨基酸与某些金属离子能形成结晶型化合物，有时可以用来沉淀和鉴别某些氨基酸。 例如：二分子氨基酸与铜离子能形成深紫色配合物结晶。,返回, 氨基酸的受热分解反应,不同的氨基酸分子受热时发生不同的反应。,-氨基酸,交酰胺,-(或-氨基酸),内酰胺,-氨基酸,不饱和酸,返回, 脱羧失氨作用,氨基酸在酶的作用下，同时脱去羧基和氨基得到醇。工业上发酵制取乙醇时，杂醇就是这样产生的。此外，一些氨基酸侧链具有的官能基团，如羟基、酚基、吲哚基、胍基、巯基及非-氨基等，均可以发生相应的反应，这是进行蛋白质化学修饰的基础。-氨基酸还可通过分子间的NH2与COOH缩合脱水形成多肽，该反应是形成蛋白质一级结构的基础。,4 肽和肽键,一分子-氨基酸中的羧基和另一分子-氨基酸的氨基，通过失水形成酰胺键而连结成的化合物叫做肽。,肽分子中的酰胺键称为肽键。,由两个氨基酸单元构成的是二肽 由三个氨基酸单元构称的是三肽，。,肽键,一条多肽链通常一端含有一个游离的氨基，称为N-端，另一端含有一个游离的羧基，称为C-端。,两个游离的端基也能失水形成了酰胺键，形成环肽。,N端,C端,多肽也是以两性离子形式存在，一般为链式结构。,多肽结构式的写法，一般是N-端在左，C-端在右。,肽的结构不仅取决于氨基酸的种类和数目，而且还取决于它们之间的连接次序。,甘氨酰丙氨酸,丙氨酰甘氨酸,这是少数氨基酸可以形成种类繁多的蛋白质的原因。,肽链的命名,肽链的命名以是以C-端氨基酸为母体，根据组成肽的氨基酸的顺序，从左到右依次命名，称为 某氨酰某氨酰某氨酸（简写为某、某、某）。,返回,丝氨酰-甘氨酰-色氨酰-丙氨酰-亮氨酸,命名为：,4 胰岛素,胰岛素是动物胰臓中分泌的一种激素，能调节碳水化合物的代谢，用于治疗糖尿病，为51肽。,汪猷 1910-1997,邢其毅 1911-2002,钮经义 1920-1995,1965年9月，中国在世界上首次合成牛胰岛素。,蛋白质是相对分子量很大的多肽，但并无严格界限。,蛋白质与肽的差别：蛋白质有稳定的构象，而肽一般只在发挥作用时才在溶液中形成一定的构象。,蛋白质是含氮高分子，人体内有10万种以上的蛋白质，占人体干重的45%。,蛋白质的组成大致为：碳5055%，氢67%，氧1924%，氮1517%。,1克氮相当于6.25克蛋白质。,5 蛋白质的组成分类,蛋白质种类繁多，结构多样，故分