S-15氨基酸多肽蛋白质

第十五章氨基酸、多肽与蛋白质[目的与要求]：1．掌握氨基酸的结构和性质；⒉了解多肽与蛋白质。蛋白质是构成生物体的最基本物质，是与生命起源和生命活动密切相关的最为重要的物质。动物的皮肉、毛发、酶、激素和植物的叶绿素等都是由蛋白质构成的，是重要的生物高分子化合物，是生命的基础。氨基酸是蛋白质的基本构成单位，是人体必不可少的物质。有些氨基酸可直接用作药物。Ⅰ、氨基酸

一、分类与命名1、分类*据氨基和羧基的相对位置分为：α—氨基酸、β—氨基酸和γ—氨基酸。*根据化学结构的不同，分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、杂环氨基酸。分子中既含有氨基又含有羧基的双官能团化合物称为氨基酸。在自然界主要以多肽或蛋白质的形式存在于动植物体内。由蛋白质水解后产生的氨基酸，除脯氨酸外均为α—氨基酸。见P285页表15-12、命名：俗名----根据氨基酸的来源或性质命名,也有系统命名。*据氨基和羧基的数目可分为：中性（弱酸性）

氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸。系统命名法：－NH2作为取代基，羧酸作为母体。4–甲基–2–氨基戊酸(亮氨酸,中性)Leu2,6–二氨基己酸(赖氨酸,碱性)Lys2–氨基戊二酸(谷氨酸,酸性）Glu氨基乙酸，(甘氨酸,中性)Gly

二、氨基酸的构型（除甘氨酸外都具旋光性）D/L标记法：距羧基最近的手性碳原子为标准。乳酸中的羟基被氨基取代L-甘油醛注意:用D,L标记法表示氨基酸的构型,是以距羧基最近的手性碳原子（即α-碳原子）为标准;而糖的构型则是以距羰基最远的手性碳原子为标准。丙氨酸(alanine)丙氨酸的分子模型例：丙氨酸的结构

三、化学性质

具有氨基和羧基的典型反应，如羧基的成酯；生成酰氯、酰胺等。而氨基也可发生其特有的反应。除此之外，还表现出特性。1、偶极离子(或两性离子)与等电点（1）形成内盐与强酸强碱都能成盐（氨基酸本身的氨基与羧基作用形成的盐，称为内盐。）负离子(I)偶极离子(II)正离子(III)内盐分子同时具有两种离子的性质，称为偶极离子，又称两性离子。（2）氨基酸的存在形式氨基酸在强酸性溶液中以正离子存在。在等电点时，氨基酸主要以两性离子存在。在强碱性溶液中以负离子存在。说明结晶状态的氨基酸的高熔点、易溶于水、难溶于非极性有机溶剂等物理性质的原因。（3）等电点等电点：当溶液调节至一定的pH值时，氨基酸可以两性离子的形式存在，将此溶液置于电场中，氨基酸不向电场的任何一极移动，即处于电中性状态，这时溶液的pH值称为氨基酸的等电点。中性氨基酸的等电点略小于7，一般在5～6.3之间。酸性氨基酸的等电点小于7，一般在2.8～3.2之间。碱性氨基酸的等电点大于7，一般在7.6～10.8之间。氨基酸在等电点时，溶解度最小。可用调节氨基酸等电点的方法分离氨基酸的混合物。也可分离、提纯氨基酸。如：将食用味精（含80％以上的谷氨酸单钠盐）溶于水，用盐酸调节其pH值为2~3后，冷冻放置，可从水溶液中析出可供药用的谷氨酸晶体。2、HNO2的作用—范斯莱克(vanSlyke)氨基酸测定法放出的氮气,一半来自氨基酸的氨基,一半来自亚硝酸。反应是定量完成的，测定放出的氮气的量，可计算分子中氨基的含量。3、受热反应①

α-氨基酸受热时，两分子α-氨基酸失水形成哌嗪二酮的衍生物。RCHCH2COOHRCH=CHCOOH+NH3

②

β-氨基酸受热时则失氨而形成α，β-不饱和酸。加热NH2③γ-氨基酸和δ-氨基酸受热则分子内氨基与羧基失水形成内酰胺。若氨基和羧基相距更远则会多个分子间失水形成聚酰胺4、失羧作用（细菌或酶也可起同样作用）赖氨酸5、茚三酮反应—α-氨基酸的特有反应常用于鉴别和比色分析6、失羧和失氨（微生物中酶的作用）(CH3)2CHCH2CHCOOH+H2O(CH3)2CHCH2CH2OH+CO2+NH3NH2酶亮氨酸异戊醇(蓝紫色)7、与甲醛作用(使氨基酸碱性消失，可用碱来滴定羧基的量。）

R-CH-COOH+HCHOR-CH-COOH+H2ONH2N=CH28、氨基酸可与某些金属离子形成稳定的配合物，可用于分离或鉴定氨基酸。3．色氨酸4．谷氨酸5．蛋氨酸四、重要的氨基酸（见288页）1.甘氨酸（H2NCH2COOH)2.半胱氨酸和胱氨酸Ⅱ、多肽一、肽的组成、结构及命名1、组成氨基酸分子间的氨基与羧基失水，以酰胺键（肽键）相连而成的化合物叫做肽。蛋白质水解后成多肽，有些蛋白质本身就是多肽。多肽可继续水解成氨基酸。二肽通式：以上分子链称为肽链

肽的一端含-NH2，通常写在左边，称为肽链的氨基末端或N-端；肽的另一端含-COOH，通常写在右边，称为肽链的羧基末端或C-端。N端C端丙氨酰—酪氨酰—甘氨酸（丙—酪—甘）寡肽：10个或10个以下氨基酸组成的肽；多肽：10个以上氨基酸组成的肽。2、异构与命名由两种氨基酸组成的二肽，因结合顺序不同可能有两种异构体：命名原则：以含C—端的氨基酸为母体，把肽链中其它氨基酸名称中的酸字改为酰字，将含N—端的氨基酸写在最前，然后按它们在链中的顺序依次排列至最后含C—端的氨基酸。除C-端氨基酸保留原名，其它都用“酰”来代替“酸”。三肽含由6种异构体；四肽有24种；五肽有120种；……二、多肽结构的测定1、末端分析：分别测定肽链的N-末端和C-末端的氨基酸（1）2，4—二硝基氟苯法(DNFB—Dinitrofluorobenzene)（俗名谷胱甘肽）测定一个氨基酸的结构，需测定组成它的氨基酸的排列顺序。标记N-端多肽与DNFB作用后水解肽链则N-端的氨基酸生成黄色的N-（2，4-二硝基苯基）氨基酸，通过纸上层析确定。（2）异硫氰酸酯(标记N-端）（3）羧肽酶水解羧肽酶能不断地从C-末端水解各个氨基酸，若按一定的时间间隔定量地取样分析，即可知C-末端氨基酸的排列顺序。2、部分水解－对分子量大的多肽，先水解再标记。将氨基酸部分水解为寡肽，再结合末端分析。3、利用氨基酸自动分析仪三、多肽的合成1、基团的保护-多功能化合物，将不希望发生反应的基团保护起来。2、基团的活化保护氨基保护基用催化氢化的方法除去：活化羧基亚硫酰氯294页氨基的保护与羧基的活化活化—COOH：（Y=Cl,OCOR,OC6H4NO2等）保护—NH2：氯甲酸苄酯活化目的：增加羰基碳的电正性，有利-NH2亲核进攻，降低反应温度。保护目的：防止与其它试剂反应，不受其它试剂的干扰。NH2CHCOOHRRCOOHNH2保护ROZ-NHCHC-YNH2-CH-C-NH-CHCOOHORR'Z-NH-CH-C-NH-CHCOOHORR'NH2