医用有机化学第17章氨基酸和肽

第17章

氨基酸和蛋白质AminoacidandProtein蛋白质是一类含氮的天然有机物，是生物体的主要组成部分。蛋白质在生命现象和生命过程中起着决定性的作用，是人类的三大营养物质之一，是维持生命活动必不可少的物质。蛋白质是由许多氨基酸通过酰胺键结合而形成的高分子化合物，蛋白质在酸、碱、酶等作用下水解先得到肽段，最终得到-氨基酸的混合物。因此-氨基酸是构成蛋白质的基本结构单元。17.1氨基酸的结构、分类和命名氨基酸属于取代羧酸。分子中既有氨基又有羧基。-氨基酸是蛋白质的基本组成单位，是人体必不可少的物质。天然蛋白质水解得到的α-氨基酸共有20种。除甘氨酸（R=H）外，所有α-氨基酸中的α碳原子均是手性碳原子，因此都具有旋光性。17.1.1氨基酸的结构*构型一般用D/L法来标记，以-氨基的位置与L-甘油醛上的-OH位置相同者为L-型，相反为D-型，构成蛋白质的氨基酸均为L-型。如用R/S标记，除半胱氨酸为R构型外，其余均为S构型L-丙氨酸S-丙氨酸L-半胱氨酸R-半胱氨酸自然界存在的氨基酸大多为L-型。（1）按氨基酸分子中烃基的不同丙氨酸脂肪族氨基酸苯丙氨酸芳香族氨基酸色氨酸杂环氨基酸17.1.2氨基酸的分类和命名（2）按氨基和羧基相对位置不同分为-、-和-氨基酸。-氨基酸-氨基酸-氨基酸1.分类（3）根据氨基与羧基的相对数目不同可分为中性、碱性和酸性氨基酸。中性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸中性氨基酸：分子中氨基数目＝羧基数目。由于羧基电离大于氨基，其水溶液显微酸性。碱性氨基酸：分子中氨基数目>羧基数目，呈碱性。酸性氨基酸：分子中氨基数目<羧基数目，呈酸性。系统命名方法与羟基酸一样但天然氨基酸常根据其来源或性质多用俗名。例如胱氨酸是因它最先来自尿结石；甘氨酸是由于它具有甜味而得名。20种-氨基酸的名称和结构式，见书p386表17-1必需氨基酸：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、色氨酸八种氨基酸人体不能自身合成，需要从食物中摄取。2.命名17.2氨基酸的物理性质（了解）1、无色晶体，熔点较高（200℃以上，为什么？），熔融时分解放出二氧化碳。2、各种氨基酸都能溶于水，但溶解度不同；3、除脯氨酸溶于乙醇外，都难溶于有机溶剂，而易溶于强酸、强碱中。4、除甘氨酸外，均有旋光性。既有碱性-NH2和酸性-COOH，与强酸或强碱都能作用生成盐，因此氨基酸为两性化合物。+H++OH-正离子负离子17.3.1两性和等电点（重点）

17.3氨基酸的化学性质具有氨基和羧基的典型性质。由于两种官能团在分子内的相互影响，又具有一些特殊的性质。在同一分子内，氨基和羧基也可作用生成盐，这种盐叫内盐（故熔点高）。内盐分子中氨基带正电荷，羧基带负电荷，称为偶极离子或两性离子。

调节pH值，氨基酸主要以电中性的两性离子存在，此时的pH值就称为等电点。H+H+OH-OH-负离子正离子两性离子pH＞pIpH＜pIpH=pI问：中性氨基酸的pI值

7；

酸性氨基酸的pI值

7；

碱性氨基酸的pI值

7。略小于（5.0-6.5)小于(2.7-3.2)大于(7.5-10.7)

在电场中，氨基酸主要以阴离子存在，它们就向阳极移动；氨基酸主要以阳离子存在，则它们就向阴极移动；氨基酸主要以两性离子存在，其净电荷为零，故在电场中不会向任何一极移动。电泳是可以用来分离或鉴定氨基酸、蛋白质等的混合物的一种技术，也可作为医学诊断的手段。

2、氨基酸在等电点时溶解度最小，可用于氨基酸的分离。应用：1、电泳：17.3.2氧化脱氨基反应（不作要求）生物体内氨基酸分解代谢重要的方式。-2H+H2O-NH317.3.3脱水成肽反应+-H2O酰胺键又叫做肽键其末端仍含有自由的氨基和羧基，因此还可以继续与氨基酸缩合成为三肽、四肽直至多肽、蛋白质。（问）：有甘氨酸和丙氨酸两种原料脱水可以形成几种不同的二肽分子？答：4种。分别是：甘氨酰甘氨酸（简称：甘甘肽）丙氨酰丙氨酸甘氨酰丙氨酸丙氨酰甘氨酸+蓝紫色或紫色17.3.4与茚三酮反应（反应式不作要求）反应非常灵敏，常用于α-氨基酸的比色测定或纸层析、薄层层析时的显色。α-氨基酸中，脯氨酸与茚三酮反应显黄色，而N-取代的α-氨基酸和-、-氨基酸不与茚三酮发生显色反应。罗曼氏紫+HNO2+N2↑生成羟基酸，定量放出氮气。可用来测定氨基酸的含量，称为范斯莱克（VanSlyke）氨基测定法。17.3.5与亚硝酸的反应17.3.6脱羧