中国药科大学生物化学课件-01、02、03引言与氨基酸

第二章蛋白质化学主要内容：介绍氨基酸的结构、分类、性质及肽的概念，重点讨论蛋白质的结构、性质以及结构和功能的相互关系。一、蛋白质的生物学意义

1、生物体的重要组成成分蛋白质存在于所有的生物细胞中，是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。蛋白质是生命活动的物质基础，它参与了几乎所有的生命活动过程。2、蛋白质的主要功能

（1）、催化作用（2）、激素作用（3）、肌肉收缩作用（4）、运载工具（5）、免疫作用（6）、保护和支撑作用（7）、接受和传递调节信息的受体—受体蛋白（8）、生物膜（9）、控制生长和分化（10）、其它二、蛋白质的元素组成蛋白质是一类含氮有机化合物，所有蛋白质都含有C、H、O、N，大多数蛋白质含有S，某些蛋白质还含有少量的其它元素。主要是磷、铁、碘、钼、锌和铜等。这些元素在蛋白质中的组成百分比约为：碳50％-55%

氢6.5-7.3％氧19-24％

氮

15～18%

硫0-4％其他微量

蛋白质的含氮量大多数蛋白质的含氮量接近于16%，这是蛋白质元素组成的一个特点，也是凯氏（Kjedahl）定氮法测定蛋白质含量的计算基础。所以，可以根据生物样品中的含氮量来计算蛋白质的大概含量：蛋白质含量=蛋白氮

6.256.25为蛋白质系数，即1克氮所代表的蛋白质量（克数）蛋白质的水解蛋白质和多肽的肽键与一般的酰胺键一样可以被酸碱或蛋白酶催化水解，酸或碱能够将多肽完全水解，酶水解一般是部分水解.三、组成蛋白质分子的基本单位

——氨基酸（aminoacid）

完全水解得到各种氨基酸的混合物，部分水解通常得到多肽片段。最后得到各种氨基酸的混合物。所以，氨基酸是蛋白质的基本结构单元（基本组成单位），是指含有氨基的羧酸。大多数的蛋白质都是由20种氨基酸组成。这20种氨基酸被称为基本氨基酸。三、组成蛋白质分子的基本单位

——氨基酸（aminoacid）

经酸、碱和酶处理蛋白质，使其彻底水解得到产物为氨基酸，组成蛋白质的常见20种氨基酸中除脯氨酸外，均为

-氨基酸：不变部分可变部分（一）、氨基酸的结构通式三、组成蛋白质分子的基本单位

——氨基酸（aminoacid）

不变部分可变部分说明这些氨基酸都是含一个α-氨基（-NH2）的羧酸，故蛋白质中的氨基酸都是属于α-氨基酸（脯氨酸是α-亚氨酸）。

具有酸性的羧基和碱性的氨基，故氨基酸均为两性电解质。不变部分可变部分说明从通式可以看出，除了当R是氢原子（即甘氨酸）外，其它所有的氨基上的α-碳原子都是不对称性碳原子，都连接着四个相互不同的基团或原子。蛋白质中的氨基酸除甘氨酸外都有不对称碳原子，因此都具有旋光性。

（二）、氨基酸的分类1、根据来源分：内源氨基酸和外源氨基酸2、从营养学角度分：必需氨基酸和非必需氨基酸IleMetValLeuTrpPheThrLys一家写两三本书来3、根据是否组成蛋白质来分：蛋白质中常见氨基酸、蛋白质中稀有氨基酸和非蛋白氨基酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

甘氨酸

Glycine

脂肪族氨基酸氨基乙酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

脂肪族氨基酸甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine-氨基丙酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine缬氨酸

Valine

脂肪族氨基酸-氨基异戊酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine缬氨酸

Valine亮氨酸

Leucine

脂肪族氨基酸-氨基异己酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine缬氨酸

Valine亮氨酸

Leucine异亮氨酸

Ileucine

脂肪族氨基酸-氨基--甲基戊酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine缬氨酸

Valine亮氨酸

Leucine异亮氨酸

Ileucine脯氨酸

Proline

亚氨基酸-吡咯烷基--羧酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine缬氨酸

Valine亮氨酸

Leucine异亮氨酸

Ileucine脯氨酸

Proline甲硫氨酸

Methionine

含硫氨基酸-氨基--甲硫基丁酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine缬氨酸

Valine亮氨酸

Leucine异亮氨酸

Ileucine脯氨酸

Proline甲硫氨酸

Methionine半胱氨酸

Cysteine含硫氨基酸-氨基--巯基丙酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

芳香族氨基酸苯丙氨酸Phenylalanine-氨基--苯基丙酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

芳香族氨基酸苯丙氨酸Phenylalanine酪氨酸Tyrosine-氨基--对羟苯基丙酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

芳香族氨基酸苯丙氨酸Phenylalanine酪氨酸Tyrosine色氨酸

TryptophanTrp-氨基--吲哚基丙酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

碱性氨基酸精氨酸

Arginine-氨基--胍基戊酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

碱性氨基酸精氨酸

Arginine赖氨酸

Lysine，-二氨基己酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

碱性氨基酸精氨酸

Arginine赖氨酸

Lysine组氨酸

Histidine-氨基--咪唑基丙酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

天冬氨酸

Aspartate

酸性氨基酸-氨基丁二酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

天冬氨酸Aspartate

谷氨酸

Glutamate

酸性氨基酸-氨基戊二酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

丝氨酸

Serine

含羟基氨基酸-氨基--羟基丙酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

丝氨酸

Serine

苏氨酸

Threonine

含羟基氨基酸-氨基--羟基丁酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

天冬酰胺

Asparagine

含酰胺氨基酸1、蛋白质中常见氨基酸的结构

天冬酰胺Asparagine谷酰胺Glutamine

含酰胺氨基酸按R基极性分类20种常见氨基酸(1)非极性R基团氨基酸：8种—AlaValLeuIlePheProMetTrp(表1-3)(2)极性不带电荷R基团氨基酸：7种—SerThrAsnGlnTry

CysGly（表1-3）(3)带负电荷R基团氨基酸：2种—AspGlu(4)带正电荷R基团氨基酸：3种—LysArgHis根据酸性基团和碱性基团的数目

（1）中性氨基酸（2）酸性氨基酸：天冬谷（3）碱性氨基酸：赖精组

2.蛋白质中几种重要的稀有氨基酸在少数蛋白质中分离出一些不常见的氨基酸，通常称为不常见蛋白质氨基酸。这些氨基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。其中重要的有4-羟基脯氨酸、5-羟基赖氨酸、N-甲基赖氨酸、和3,5-二碘酪氨酸等。这些不常见蛋白质氨基酸的结构如下。3.非蛋白氨基酸

广泛存在于各种细胞和组织中，呈游离或结合态，但并不存在蛋白质中的一类氨基酸，大部分也是蛋白质氨基酸的衍生物。

H2N-CH2-CH2-COOHH2N-CH2-CH2-CH2-COOH-丙氨酸-氨基丁酸非蛋白氨基酸存在的意义：1.作为细菌细胞壁中肽聚糖的组分：D-GluD-Ala2.作为一些重要代谢物的前体或中间体:-丙氨酸（VB3）、鸟氨酸（Orn）、胍氨酸（Cit）(尿素)3.作为神经传导的化学物质：-氨基丁酸4.有些氨基酸只作为一种N素的转运和贮藏载体（刀豆氨酸）5.调节生长作用6.杀虫防御作用绝大部分非蛋白氨基酸的功能不清楚。（三）、氨基酸的理化性质除甘氨酸外，氨基酸含有一个手性