简明生物化学原理 课件汇 第1-7章 糖类 -细胞与生物膜

第1章

糖

类

Carbohydrates简明生物化学原理1.糖类的功能与分类

2.单糖

3.寡糖

4.多糖

5.糖缀合物本章主要内容1.掌握糖类的功能和分类；掌握糖类、单糖、寡糖、多糖以及单糖衍生物的概念，掌握异构现象、旋光性、不对称碳原子、构型、构象的概念；2.掌握几种重要糖类的特点、结构及表示法，尤其是葡萄糖、果糖、核糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、糖原、纤维素3.了解其它糖类的结构特点4.掌握淀粉的主要特性、水解、呈色反应、糊化及老化问题教学大纲§2-1糖类的功能与分类一、概述

糖类（Saccharides）是自然界分布最广泛、数量最多的有机化合物。植物体内含量最丰，多者达85～90％。

植物：占干重85%，主要是纤维素动物：占干重2%，主要以糖原形式存在于血液、肝脏中微生物：占干重20-30%，多以糖脂、糖蛋白的形式存在于外壳中原始概念：又称碳水化合物原因问题：鼠李糖（C6H12O5）；脱氧核糖（C5H10O4）现代概念：多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物（糖胺、糖酸、糖酯）的总称一、糖类的分类

1.单糖：不能再水解的最简单糖类。有：丙糖、丁糖、……，也叫三碳糖、四碳糖、……

2.寡糖、低聚糖：少量单糖脱水缩合而成的聚合物。有双糖（二糖）、三糖、四糖、……

3.多糖：几十乃至上千个单糖脱水缩合而成的多聚物。有均一多糖、非均一多糖等

4.糖缀合物：糖类和其他非糖类物质缩合而成的多聚物。如糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等大约20种单糖H醛糖酮糖医学书籍指明是3~9＞102~10二、糖类的功能三、生物学功能

3.转变为其他物质：如转变为氨基酸、核苷酸、脂肪酸等。

4.与信号传递、细胞识别、生长分化、免疫等众多功能有关。与蛋白质、核酸并列为生命现象中三大重要生物高分子化合物。

1.作为生物体的结构成分：碳骨架

2.作为生物体的主要能源物质：供能、贮能植物细胞壁中

结构糖DNA、RNA

结构糖储备能源糖昆虫外骨骼－结构糖伸屈肌－糖原韧带－结构糖结缔组织－结构糖

屈肌含糖原－能源伸肌－能源动物细胞识别的信息分子GlycoproteinGlycolipidProteoglycan§2-2单糖（Monosaccharide）一、结构与分子构型结构通式醛糖酮糖

与羰基相连的碳原子是不对称的，单糖具有旋光(＋)(－)异构现象，以及对映体D、L型（Dex，Levo）醛糖的判断依据是D型、L型甘油醛L-甘油醛D-甘油醛123456L－葡萄糖D－葡萄糖L－甘油醛D－甘油醛D、L型醛糖可以看成是：通过D、L型甘油醛增碳形成的。丙糖+CHOH丁糖+CHOH戊糖+CHOH己糖+CHOH庚糖以分子中倒数第二个碳原子上羟基在空间的左右来判别构型

D-葡萄糖

D-甘露糖？L-甘露糖讨论一种单糖的构型次序：

确定D、L型确定醛或酮确定名称确定对映体碳原子数相同的单糖异构体，除对映体外以不同名称加以区分

D－葡萄糖D－半乳糖L－半乳糖对映体异构单糖中以醛糖种类分布居多，且它们的天然构型大多为D型相关链接：分子的手性和对称性对称因素

1.对称面假如有一个平面可以把分子分割成两部分，而一部分正好是另一部分的镜像，这个平面就是分子的对称面。2.对称中心若分子中有一点，通过该点画任何直线，如果在离此点等距离的两端有相同的原子，则该点称为分子的对称中心。3.对称轴以设想直线为轴旋转360。/n，得到与原分子相同的分子，该直线称为n重对称轴(又称n阶对称轴)。4.四重交替对称轴(旋转反映轴)

如果一个分子沿轴旋转90

，再用一面垂直于该轴的镜子将分子反射，所得的镜像如能与原物重合，此轴即为该分子的四重交替对称轴(用S4表示)。结论：A.有对称面、对称中心、交替对称轴的分子均可与其镜象重叠，是非手性分子；反之，为手性分子。

对称轴并不能作为分子是否具有手性的判据。

B.大多数非手性分子都有对称轴或对称中心，只有交替对称轴而无对称面或对称中心的化合物很少。

所以，既无对称面也没有对称中心的，一般可判定为是手性分子。二、戊糖、己糖的环状结构与构象自然界中糖以戊糖、己糖数量最大，结构分多羟基醛、酮的开链、半缩醛环状两种形式，天然情况以环状占绝大多数。以葡萄糖为例吡喃环开链O吡喃葡萄糖？开链空间结构吡喃环O半缩醛羟基仍具有醛基还原性环状分子的αβ构型吡喃糖OHOOHOHH＝新异构型αβ异头碳原子、异头中心命名时为α（β）—D（L）—糖名椅式构象与糖命名名？α-D-葡萄糖名？β-D-葡萄糖平面结构空间构象戊糖，多为五元环呋喃糖，如核糖脱氧核糖oo三、单糖的物理性质旋光性——变旋作用熔点——固液状态甜度——以蔗糖为基准溶解度——羟基的极性四、单糖的化学性质???：单糖可发生哪些化学反应？异构化反应——果葡糖浆氧化——糖酸、糖醛酸还原——糖醇聚合——寡糖、多糖成酯成醚反应—乙酰化和甲基化脂化——糖脂如葡萄糖(G)(Fructose）

葡萄糖异构酶(Glucose）1.异构化反应D-葡萄糖D-果糖2.氧化反应溴水(弱）[O]酶硝酸(较强)D-葡萄糖D-葡萄糖酸D-葡萄糖醛酸1,6-葡萄糖二酸3.还原反应ShijinWu,

CBB,ZJUTH2O

麦芽糖【葡萄糖-α（1→4）葡萄糖苷】α—葡萄糖糖苷键14COC糖苷4.聚合反应

糖的羟基可以和酸酐反应被酯化。P.195.成酯成醚反应

糖的羟基也可以成醚，被甲基化。P.19

糖的乙酰化和甲基化在糖的结构分析中起着重要作用。

糖通过其半缩醛羟基以糖苷键的方式与脂类连结成糖脂。6.脂化形成糖脂

如鞘糖脂。P.108

甘油糖脂。P.110

（1）形成糖脎糖类中的醛或酮基与苯肼反应形成糖脎，可用于鉴别糖类，也可以用于提纯还原糖。P.187.其他

（2）单糖脱水无机酸的作用，形成糠醛。P.19

（3）高碘酸氧化在多糖结构测定时常用。P.20五、重要的单糖及其衍生物丙糖——甘油醛、二羟丙酮（Dihydroxyacetone,DHA）丁糖——赤藓糖戊糖——核糖、脱氧核糖、木糖、阿拉伯糖己糖——葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖庚糖——景天庚酮糖辛糖——甘露辛酮糖糖醇——木糖醇和山梨糖醇单糖磷酸酯——其中一个羟基被磷酸化，代谢中起重要作用氨基糖——其中一个羟基被氨基取代，糖缀合物的组成成分§2-3寡糖（Oligosaccharide）

寡糖也叫低聚糖，关于其含糖基的数量各种书籍有较大差异；自然界最常见的寡糖是二糖。14麦芽糖

[葡萄糖-α(1→4)-葡萄糖苷]

[葡萄糖-α,β(1→2)-果糖苷]211蔗糖14乳糖

[半乳糖-α(1→4)-葡萄糖苷]低聚糖（寡糖）

低聚糖主要有：低聚乳糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、棉子糖、水苏糖、低聚半乳糖、低聚果糖、帕拉金糖、低聚龙胆糖等。主要存在于人乳、大豆、棉籽、桉树、甜菜、龙胆属植物根及淀粉的酶水解物中。

因此，低聚糖作为一种食物配料被广泛应用于乳制品、乳酸菌饮料、双歧杆菌酸奶、谷物食品和保健食品中，尤其是应用于婴幼儿和老年人的食品中。在保健食品系列中，也有单独以低聚糖为原料而制成的保健品，直接用来调节肠道菌群、润肠通便、调节血脂、提高免疫力等。低聚糖（寡糖）的保健作用1、改善人体内微生态环境，有利于双歧杆菌和其它有益菌的增殖，调节胃肠功能，抑制肠内腐败物质，增加维生素合成，提高人体免疫功能；

2、低聚糖类似水溶性植物纤维，能改善血脂代谢，降低血液中胆固醇和甘油三酯的含量；

3、低聚糖不依赖或较少依赖胰岛素，不会或较少使血糖升高，适合于高血糖人群和糖尿病人食用；

4、由于难被唾液酶和小肠消化酶水解，发热量低，较少转化为脂肪；

5、不被龋齿菌所用，也没有凝结菌体作用，可防龋齿。ShijinWu,

CBB,ZJUTPeilongSun,

CBE,ZJUT多糖：几十乃至上千个单糖脱水缩合而成的多聚物。有均一多糖、非均一多糖等，在植物体中占有很大部分，是自然界糖类主要的存在形式。多糖的含量及种类因物种而差异性很大：多糖可以分为两大类：一类是构成植物骨架结构的不溶性的多糖，如纤维素、半纤维素等，是构成细胞壁的主要成分；另一类是贮藏的营养物质，如淀粉、菊糖等。

§2-4多糖（Polysaccharide）均一糖：由一种单糖聚合而成的多糖A.淀粉是植物细胞能源的储藏形式。作物名称（种子）小麦玉米大米土豆红薯淀粉含量65％65％75％20％16％一、均多糖

事实上每种作物本身因品种不同含淀粉的差异也很大，尤其基因工程的应用导致差异性更大。A淀粉（Starch）淀粉几乎存在于所有绿色植物的多数组织中。是植物中最重要的贮存多糖，是禾谷类、豆类、薯类的主要成分，是人类及动物能量的重要来源。在植物体中，淀粉以淀粉粒状态存在，形状为球形、卵形，随植物种类不同差异较大。即使是同种作物，淀粉含量也因品种、气候、土壤等条件变化而有所不同。淀粉通常分为直链淀粉和支链淀粉两种。淀粉在酸和体内淀粉酶的作用下被降解，其最终水解产物为葡萄糖。这种降解过程是逐步进行的：淀粉

红色糊精

无色糊精

麦芽糖

葡萄糖紫蓝色

红色不显色不显色不显色

用热水溶解淀粉时，可溶的一部分为直链淀粉；另一部分不能溶解的为支链淀粉。A淀粉（Starch）直链淀粉（Amylose）

一级结构α（1→4）葡萄糖苷键

溶于热水。相对分子量在1~5万之间含50~300个糖分子。遇碘呈紫蓝色。在620~680nm间呈最大光吸收。每个分子只含有一个还原性端基和一个非还原性端基。空间结构支链淀粉（amylopectin）

α（1→4）糖苷键

α（1→6）糖苷键空间结构

不溶于热水。相对分子量在50～100万，含3000~6000个糖分子。遇碘呈紫色或紫红色。在530~555nm间呈最大光吸收。每24~30个葡萄糖单位含一个端基。工业上应用：提问：淀粉与酸缓和作用（如7.5%HCl，室温放置7日）即形成可溶性淀粉（糊精），为什么？酸催化水解温度提高，则时间可大大缩短，此即淀粉的酸法水解。淀粉糊精糖浆麦芽低聚糖葡萄糖酸法、酸酶法或双酶法水解ShijinWu,

CBB,ZJUT淀粉糊化与老化淀粉在常温下不溶于水，但当水温至53℃以上时，淀粉的物理性能发生明显变化。淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化（Gelatinization）或α化。糊化了的淀粉也被称为α化淀粉。糊化了的淀粉在室温或低于室温的条件下慢慢地冷却，经过一段时间，变得不透明，甚至凝结沉淀，这种现象称为淀粉的老化（RetrogradationorAging），即俗称的“返生或回生”，或β化。“老化”是“糊化”的逆过程，“老化”过程的实质是：在糊化过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的物质。

问题：淀粉老化好还是不好？

变性淀粉(DenaturalizationStarch)又称改性淀粉。是以淀粉乳为原料，利用物理、化学或生物方法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性（如：糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等），使其更适合于一定应用的要求。变性的目的：一是为了适应各种工业应用的要求。如：高温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温粘度稳定性好，冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、成膜性好等。二是为了开辟淀粉的新用途，扩大应用范围。如：羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代替血浆；高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。抗性淀粉(ResistantStarch,RS)定义：健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物。指不在小肠内吸收，而是进入结肠被生理性细菌发酵，产生短链脂肪酸和气体。其消化吸收率仍然可达一定比例。抗性淀粉为四类：一类是生理上难于接受的，如半熟及未碾碎的谷物；第二类是有一定粒度，能抗淀粉酶的生土豆和青香蕉等；第三类是变性或老化了的淀粉。这三类抗性淀粉可共存于同一种食物中。如生土豆含抗性淀粉75％，而新煮熟的土豆仅含3％，但冷却后又增加到12％。抗性淀粉因有益健康，已被许多科学家研究并大大发展，经特殊工艺加工或基因改造，可使面粉中的抗性淀粉增加到38％，这是第四类抗性淀粉。B糖原（Glycogen）糖原是动物细胞中的主要多糖，是葡萄糖极容易利用的储藏形式。其作用与淀粉在植物中的作用一样，故有“动物淀粉”之称。与支链淀粉非常相似，但有区别。非还原端分支点还原端

糖原贮存的主要器官是肝脏和肌肉组织肝糖原：

含量可达肝重的5%(总量为90~100g)肌糖原：含量为肌肉重量的1~2%(总量为200~400g)

人体内糖原的贮存量有限，一般不超过500克。B糖原（Glycogen）

不溶于热水。相对分子量～500万，含~30000个糖分子。遇碘呈棕红色。在430~490nm间呈最大光吸收。每~10个葡萄糖单位有一个分支，端基含量占9%而支链淀粉为4%。1、分子量更大2、分支更多3、遇碘显色不同糖原与支链淀粉的区别肝细胞中的糖原颗粒小黑点即糖原颗粒纤维素是自然界最丰富的有机化合物，是植物中最广泛的骨架多糖，植物细胞壁和木材差不多有一半是由纤维素组成的。通常纤维素、半纤维素及木质素总是同时存在于植物细胞壁中。纤维素不能被人体消化，不溶于水，相对分子质量在5万~40万，每分子纤维素含有300~2500个葡萄糖残基。葡萄糖分子以

-l,4-糖苷键连接而成。在酸的作用下完全水解纤维素的产物是

-葡萄糖。纤维素是葡萄糖以β（1→4）糖苷键连接而成的无分支的长链。C纤维素（Cellulose）纤维素：β--吡喃葡萄糖通过β-1、4糖苷键连

接起来的化合物（直链）纤维素：空间立体结构氢键纤维素分子提问：我国农林废弃物（主要是纤维素、半纤维素、木质素）7000万吨/年，利用率只有2％，原因？缺乏酶、难消化、结构致密、分离难、成分复杂1.

只有很少的微生物具有纤维素酶；（食草动物也是依赖胃内微生物的酶）2.纤维素结构致密，周围常裹一层木素（非糖聚合物），木素致密、极难生物降解，不透水，保护纤维素3.含有复杂的生物成分，如针叶树含较多萜烯类物质，很难被食用菌利用。PeilongSun,

CBE,ZJUTNH2脱乙酰基后为壳聚糖（甲壳胺）

化学改性(水解、烷基化、磺化、硝化等等）后用途十分广泛（21世纪新材料）[2—N—乙酰—D—氨基葡萄糖β（1→4）糖苷]C甲壳素（Chitin）甲壳素主要来自于甲壳动物、昆虫外壁，是由2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖通过β-1,4-糖苷键结合成的链状高聚物。结构中不存在分支，实际上可看成是纤维素的衍生物。

NH2功能简介药物（提高免疫力、防治动脉硬化、抗肿瘤、排毒等等）抗菌纤维工业原料（膜、酶载体）环保药剂（净水剂、重金属吸附、絮凝剂）提问：为什么其具有如此功能呢？答案：氨基的存在制备方法简单原料（虾、蟹壳）酸、碱蛋白质、Ca2+等漂洗烘干脱乙酰壳聚糖甲壳素A.半纤维素除纤维素以外的，与纤维素一起存在于植物细胞壁中的多糖物质的总称。构成半纤维素单体的有：葡萄糖，果糖，甘露糖，半乳糖，阿拉伯糖，木糖，鼠李糖及糖醛酸等。有的可消化有的不可消化。B.粘多糖

含氨基己糖的杂多糖总称。

透明质酸（结缔组织）、肝素（抗凝血）C.药物多糖（真菌多糖）

中草药治病的主要成分就是此类多糖及其衍生物D.其它

琼脂糖（石花菜中提取得到）、果胶（细胞壁间粘连物质）二、杂多糖5.1糖类与蛋白质的缀合物分为糖蛋白和蛋白聚糖两大类提问：糖蛋白Glycoprotein和蛋白聚糖Proteoglycan有何区别？答案：关键在于以什么为主结构成分，性质因此而不同。

蛋白聚糖是结构物质（如细菌细胞壁）

糖蛋白分布于细胞膜表面，与生物识别有关ShijinWu,

CBB,ZJUT§2-5糖缀合物（Glycoconjugates）血型糖链肽链糖蛋白短糖链O型岩藻糖半乳糖葡萄糖乙酰氨基葡萄糖半乳糖B型乙酰氨基半乳糖A§2-5糖缀合物（Glycoconjugates）ShijinWu,

CBB,ZJUT5.2糖类与脂类的缀合物

分成糖脂Glycolipid

脂多糖Lipopolysaccharides两大类前者分布于细胞膜表面与细胞识别有关；后者脂多糖是细菌的结构物质。ShijinWu,

CBB,ZJUT细胞识别的信息分子GlycoproteinGlycolipidProteoglycanShijinWu,

CBB,ZJUT各种糖的甜度糖甜度糖甜度蔗糖果糖转化糖葡萄糖木糖100173.313074.340鼠李糖麦芽糖半乳糖棉子糖乳糖32.532.532.122.616.1木糖醇120麦芽糖醇90糖精甜菊糖5000030000阿斯巴甜甜蜜素200005000ShijinWu,

CBB,ZJUT第2章脂

类

Lipids简明生物化学原理教学大纲711．熟悉脂类的概念、分类和结构特点功能，掌握脂类的功能；掌握天然脂肪酸的结构特点和表示法；2．熟悉皂化价、酸价、碘价的概念；3．掌握磷脂的结构，熟悉糖脂的结构。提问：什么是脂、酯？由脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物，包括三酰甘油、磷脂、类固醇及类胡萝卜素等。脂肪酸：4个C以上的长链一元羧酸。醇：甘油、鞘氨醇、高级一元醇和固醇等。共性：一般不溶于水，而易溶于非极性溶剂如乙醚、氯仿、苯等。72甘油磷脂甘油磷酸脂肪酸鞘磷脂类

鞘氨醇磷酸脂肪酸结合脂类

脂＋糖糖脂脂＋蛋白质脂蛋白

由单纯脂和复合脂衍生而来或与之关系密切，但也具有脂质一般性质的物质。萜类和固醇类等一般不含脂肪酸73脂肪酸和醇类形成的酯油脂—甘油三酯蜡—高级醇的脂肪酸酯单纯脂复合脂1脂类的分类与功能复合脂除含有脂肪酸和醇外，尚有其他非脂分子的成分。衍生脂类提问：脂类有哪些功能？1.储存能量

三酰甘油脂又称油脂，每克的发热值比同质量的糖、蛋白质高2.3倍，并且不溶于水，在细胞内易于聚集，储存，故而被普遍作为细胞的能量储备物质。742.体表脂类保温和保护作用；3.脂类是细胞膜的主要成份(结构脂质)；4.活性脂质是构成某些维生素与激素的成份；

包括维生素A、D、E、K、性激素、前列腺素等等。2脂类结构2.1脂酰甘油类（脂肪酸与甘油的产物）脂酰甘油俗称油脂。广泛存在与动植物中，是构成动植物体的重要成分之一。常温下为液态的油脂称为油，为固态的称为脂或脂肪。最常见的油脂是三酰甘油（triacylglycerol），即1分子甘油和3分子脂肪酸缩合而成的酯。75甘油（丙三醇）76单酯酰甘油二酯酰甘油H2OH2O三酯酰甘油脂肪酸1脂肪酸2通式浙江工业大学脂肪（三酰甘油）1分子甘油和3分子脂肪酸结合而成的酯。脂肪酸饱和脂肪酸：软脂酸（16C）、硬脂酸（18C）不饱和脂肪酸含1个双键（油酸）含2个双键（亚油酸）含3个双键（亚麻酸）含4个双键（花生四烯酸）含…个双键（EPA、DHA）脂肪酸Fattyacids

78软脂酸（十六烷酸）硬脂酸（十八烷酸）油酸（十八烯酸）79饱和脂肪酸必需脂肪酸机体生命活动必不可少，但又不能合成，必须由食物供给的多不饱和脂肪酸。脂肪酸的种类与特点,P83油脂均可被酸、碱、脂肪酶水解，水解产物是甘油和各种高级脂肪酸。80提问：肥皂是怎么做成的？皂化反应—动植物油脂在氢氧化钠或氢氧化钾作用下水解生成的脂肪酸盐。皂化值：完全皂化1g油脂所需氢氧化钠的毫克数。81甘油三酯的理化特性

1.酸败与氧化

酸败原因：①因空气中的氧使不饱和脂酸氧化，产生的醛和酮，有臭味。②脂类因较长期经光和热或微生物的作用而被水解，放出自由脂酸，低分子脂酸即有臭味。酸败程度的大小用酸价（值）来表示。

酸价（值）就是中和1g脂肪中的游离脂肪酸所需的KOHmg数。82甘油三酯的理化特性

2.氢化、卤化和碘值

不饱和脂肪在有催化剂如Ni的影响下，其脂酸的双键上可加入氢而成饱和脂，这个作用称氢化。食品工业用于制造人工黄油（Margarine）。相关链接：反式脂肪酸

表示油脂的不饱和度是用碘价。

碘价（值）就是100g脂类样品所能吸收碘的克数。84反式脂肪酸是怎么来的？

反式脂肪酸在自然食品中含量很少，人们平时食用的反式脂肪酸，大多是人为加工后的产品。是食品制造商为了防止对人体有益的植物脂肪（多为液态、含多种不饱和脂肪酸）变质、便于保存或者改善口感，采用氢化（把液态油脂转变为可涂抹的半固态脂类）的加工方式，将多种非饱和植物油，在室温下从液态变成固态或半固态的油脂，以延长食品的销售期，这就产生了反式脂肪。虽然改变了口感，却反倒把无害的植物油变成了与饱和脂肪一样有害的脂肪，如为改变豆油等植物油的流动性能，通过氢化作用，变成半固态、类似黄油和奶油口感的反式脂肪，可起到起酥的作用，使食物更加酥脆。85反式脂肪酸的危害

医学研究证实，摄入过多反式脂肪酸，会增加人们患冠心病的风险；反式脂肪酸有增加人体血液黏稠度的作用，容易导致血栓的形成；怀孕期或哺乳期妇女，若吃了过多含有反式脂肪酸的食物，通过胎盘或乳汁，使胎儿或婴儿被动地摄入反式脂肪酸，可能会使胎儿和新生儿比成人更容易患上必需脂肪缺乏症，影响生长发育；反式脂肪酸还会减少男性荷尔蒙分泌，对精子产生负面影响。此外，反式脂肪酸还会影响生长发育期的青少年对必需脂肪酸的吸收，对青少年的中枢神经系统的生长发育造成不良影响。但并不是所有的反式脂肪酸都有害，有一种叫做共轭亚油酸，就是一种有益的反式脂肪酸，研究证实其具有抗肿瘤的作用。86如何识别含有害反式脂肪酸的食物？

反式脂肪酸常见于人造黄油、奶油蛋糕之类的西式糕点、烘烤食物，如饼干、薄脆饼、油酥饼、油炸干吃面、炸面包圈、巧克力、色拉酱、大薄煎饼、马铃薯片以及油炸快餐食品如炸薯条、油炸土豆片、炸鸡块等食物中。

在超市选购食物时，尽量避免购买食物标签中标有：植物氢化油、人造黄（奶）油、人造植物黄（奶）油、人造脂肪、氢化油、起酥油等字样的食物，并且每周应食用两次鱼，以利于ω-3脂肪酸的摄入，从而减少其危害。另外，我们平常炒菜所使用的豆油、菜籽油、橄榄油等，都不需要经过工业氢化过程，因此不会含有反式脂肪酸，可以放心食用。872.2甘油磷酸酯类（P104,表2-5）X非极性，不易溶于水称非极性尾极性，易溶于水称极性头8889甘油磷酸酯绝大多数存在于生物膜中A.卵磷脂（磷脂酰胆碱）X前体（发生脂化反应前醇形式）为胆碱，

HO-CH2CH2N+(CH3)3乙酰胆碱是神经传导物质；提问：卵磷脂具有增强记忆、防止老年痴呆等健脑作用，原因何在？90提问：卵磷脂可乳化胆固醇、油脂，为什么？

两性（亲油、亲水），乳化剂增加神经传导物、促进脑细胞活化工业提取方式—

①以大豆为原料，醇、乙醚等脂溶剂萃取

成本低，纯度低，保健作用

91②以蛋黄为原料，CO2超临界萃取

高成本，高纯度，医用9293B脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）X基团前体为胆胺HO-CH2CH2-NH3+与血液凝固有关2.3鞘脂

不含甘油，醇基部分为一种不饱和带氨基的多碳醇即（神经）鞘氨醇94氨基醇R-COOH脂肪酸单糖及单糖聚合物磷酸胆碱（或磷酸胆胺）或95非极性尾极性头磷酸胆碱（或磷酸胆胺）糖脂鞘磷脂鞘脂单糖及单糖聚合物96正常血管高血脂血管

？脂肪和胆固醇2.4固醇类A、固醇胆固醇、豆固醇、麦固醇、酵母固醇功能—构成生物膜、形成类固醇

但胆固醇含量过高易引起胆结石、动脉硬化、心肌梗塞等疾病；97B、衍生物—类固醇胆酸、维生素D、脂类激素（肾上腺素、性激素）、强心苷98+环戊烷多氢菲菲环戊烷2.4固醇类环戊烷多氢菲的一元醇及其衍生物99麦角固醇的性质与胆固醇相似，经紫外线照射后可变成维生素D2。100固醇类（steroid）物质具有重要的生物学意义

麦角固醇可变为维生素D2。动物固醇的功能：

①7-脱氢胆固醇经紫外光照射后，可生成维生素D3，所以也称维生素D原。

②胆固醇可变为性激素和肾上腺皮质激素，胆汁酸也由胆固醇转变而来。③胆固醇与某些疾病有关。胆管阻塞或胆石等都可因胆固醇结晶而成。动脉硬化也可能与固醇的代谢失常有关，因患动脉粥样硬化的病人，血管内壁上常有显著的胆固醇沉着。

101雄性激素可的松（皮质激素）维生素D胆固醇非极性尾极性头胆固醇1021031042.5萜类异戊二烯的衍生物萜类2.5脂蛋白脂蛋白（lipoprotein）是由脂质和蛋白质以非共价键结合而成的复合物。分布于生物细胞和血液中，所以分为细胞脂蛋白和血浆脂蛋白两类。血浆脂蛋白中包含有低密度脂蛋白：转运肝内胆固醇到肝外组织。高密度脂蛋白：转运肝外组织的胆固醇及磷脂转运到肝内。1052.5脂蛋白106功能—载运甘油三酯和胆固醇脂蛋白模式图甘油三酯和胆固醇核心低密度脂蛋白高—心肌梗塞的先兆磷脂单分子层？提问：脂类在细胞膜中的功能是什么？答案：屏障；阻止膜两侧极性物质间的自由往来，脂溶性的物质可在浓度梯度下自由扩散进入膜内；提问：为什么以液态的磷脂居多而不是固醇呢？107使膜具有流动性，有利于蛋白质的运动；细胞可变形。提问：膜流动性强弱与哪些因素有关？脂的种类；温度；胆固醇的比例愈小、不饱和脂肪酸高、碳链短、温度高—流动性强。提问：细胞膜上的蛋白质有什么功能？选择透过物质运输通道（“海关系统”）信息识别受体（“通信系统”）108运输通道非脂溶性的物质（营养物、废物、神经递质、激素）必须在由槽蛋白形成的通道进入，或与穿膜蛋白结合被有选择的载入入膜内；109槽蛋白110感谢观看Thankyouforyourwatching第3章蛋白质-1

氨基酸

Aminoacid简明生物化学原理

本章重点内容§4-1氨基酸的结构和分类§4-2氨基酸的酸碱化学§4-3氨基酸的物理和化学性质114Chapter4

Protein的化学——氨基酸§4.1蛋白质的重要性和一般组成蛋白质-英文为“Protein”

——第一重要.115（一）蛋白质的化学组成1、蛋白质是一类含氮有机化合物，除含有C、H、O外，还有N和少量的S、P。某些蛋白质还含有其他一些元素，主要是P、Fe、Cu、Co、Mn、Zn等。这些元素在蛋白质中的组成百分比约为：

C（50~55%）、H（6~8%）、O（20~23%）、N（15~18%）、

S（0~4%）、…2、蛋白质的含氮量☆☆蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含氮的克数

6.25N的含量平均为16%——凯氏（Kjadehl）定氮法的理论基础3、蛋白质的大小与分子量蛋白质是分子量（Mr）很大的生物分子。对任一种给定的蛋白质来说，它的所有分子在氨基酸的组成和顺序以及肽链的长度方面都应该是相同的，即所谓均一的蛋白质。

4、蛋白质的分类什么叫单纯蛋白质、缀合蛋白质？辅基（或配体）？分类方法；球状蛋白质、纤维状蛋白质、膜蛋白（质）；单体蛋白质、寡聚蛋白质、亚基（亚单位）；§4.2氨基酸——蛋白质的构件分子★组成蛋白质的基本单位是氨基酸（aminoacid）。如将天然的蛋白质完全水解，最后都可得到约20种不同的氨基酸。★组成蛋白质的氨基酸都为L-

a-氨基酸（除Pro外）脯氨酸属于L-

-亚氨基酸，而甘氨酸则属于

-氨基酸。羧酸分子中烃基上的一个或几个氢原子被氨基取代生成的化合物叫氨基酸。为什么称为－氨基酸？与羧基相邻的－碳原子上都有一个氨基。羧基

H2N—Cα—HCOOHR氨基aminoacid,

aa或AA，结构通式1、氨基酸的结构和分类手性C酸氨HH2NCOOHR不同的aa在于

R基团的不同★除甘氨酸Gly和脯氨酸Pro外，其他均具有如下结构通式。1、氨基酸的结构和分类-氨基酸的通式可变部分不变部分（1）氨基酸的构型

用D/L体系表示——在费歇尔投影式中氨基位于横键右边的为D型，位于左边的为L型。

除甘氨酸外，所有的氨基酸分子的α-碳原子都具手性碳原子。因而都具有旋光性。而且发现主要是L型的（也有D型的，但很少）。

（2）氨基酸的分类

各种氨基酸的区别在于侧链R基的不同。非极性氨基酸（8）

极性氨基酸

非解离的极性氨基酸(不带电7)碱性氨基酸(带正电3)酸性氨基酸（带负电2）按R的极性

氨基酸的三字母简写符号必背熟，单字母符号要求认识。名称三字母符号单字母符号名称三字母符号单字母符号丙氨酸（alanine）AlaA亮氨酸（leucine）LeuL精氨酸（arginine）ArgR

赖氨酸(lysine)LysK

天冬酰胺（asparagine）Asn

N

甲硫氨酸（methionine）MetM天冬氨酸（asparticacid）AspD

笨丙氨酸（phenylalanine）PheF

半胱氨酸（cysteine）CysC脯氨酸（proline）ProP谷氨酰胺（glutanine）Gln

Q

丝氨酸（serine）SerS谷氨酸（glutamicacid）GluE苏氨酸（threonine）ThrT甘氨酸（Glycine）GlyG色氨酸（tryptophan）Trp

W

组氨酸（histidine）HisH酪氨酸（tyrosine）TyrY异亮氨酸（isoleucine）IleI颉氨酸（valine）ValV氨基酸的简写符号I非极性氨基酸

丙氨酸 AlaCOOHCH3CHNH2

CHCHCOOHNH2

CH3CH3

缬氨酸 Val什么叫非极性氨基酸？COOHCH2CHNH2

CH3CH3CH亮氨酸 Leu异亮氨酸 IleCOOHCHNH2

CHCH3CH2CH3

脯氨酸 ProCOOHCHNHCH2CH2CH2I非极性氨基酸

苯丙氨酸 PheCOOHCHNH2

CH2COOHCH2CHNH2

色氨酸 TrpN

H

甲硫氨酸 MetCOOHCHNH2

CH2CH2SCH3I非极性氨基酸CHCOOHCHNH2

苏氨酸 ThrCH3HO

丝氨酸 SerCOOHCHNH2

CH2HO半胱氨酸 CysCOOHCHNH2

CH2HS

甘氨酸 GlyCOOHCHNH2HII非解离的极性氨基酸II非解离的极性氨基酸

酪氨酸 TyrCOOHCHNH2CH2HO

天冬酰胺 AsnCOOHCHNH2

CH2COH2NCOOHCHNH2

谷氨酰胺 GlnCH2COH2NCH2III酸性氨基酸

天冬氨酸 AspCOOHCHNH2

CH2COHOCOOHCHNH2

谷氨酸 GluCH2COHOCH2IV碱性氨基酸(CH2)4

赖氨酸 LysCOOHCHNH2H2N

精氨酸 ArgCOOHCHNH2

(CH2)3NHCNHH2NCOOHCHNH2

组氨酸 HisCH2NHN

1.

氨基酸的分类

由R基团的性质

脂肪族氨基酸杂环氨基酸芳香族氨基酸Phe、Tyr、TrpPro、His

二.

氨基酸的分类

由aa的营养需求

人类自身能合成

非必需氨基酸

必需氨基酸

人类自身不能合成或不能足量合成，必须依赖食物供给。MetTrpValIleLeuPheThrLysGlyAlaSerTyrCysProAsnAspGluGln“假设携一两本书来”根据来源分：内源氨基酸和外源氨基酸

含羟基及含硫氨基酸含羟基氨基酸有SerThrTyr含硫氨基酸有CysMet甘氨酸

glycine

Gly

G

5.97丙氨酸

alanineAlaA

6.00缬氨酸

valineValV

5.96亮氨酸

leucineLeuL

5.98

异亮氨酸

isoleucineIleI

6.02

苯丙氨酸

phenylalaninePheF

5.48脯氨酸

prolineProP

6.30非极性疏水性氨基酸目录色氨酸

tryptophanTryW

5.89丝氨酸

serineSerS

5.68酪氨酸

tyrosineTryY

5.66

半胱氨酸

cysteineCysC

5.07

蛋氨酸

methionine

MetM

5.74天冬酰胺

asparagineAsnN

5.41

谷氨酰胺

glutamineGlnQ

5.65

苏氨酸

threonineThrT5.602.极性中性氨基酸目录天冬氨酸

asparticacidAspD

2.97谷氨酸

glutamicacidGluE

3.22赖氨酸

lysineLysK

9.74精氨酸

arginineArgR

10.76组氨酸

histidineHisH

7.593.酸性氨基酸4.碱性氨基酸目录稀有的蛋白质氨基酸

通常是常见氨基酸的衍生物。如4-羟脯氨酸、5-羟赖氨酸以游离或结合态存在于细胞或组织中，大部分是常见氨基酸的衍生物或异构型。如存在于细菌细胞壁肽聚糖内的D-谷氨酸和D-丙氨酸、花生中的g-亚甲基谷氨酸、甘蔗中的b-氨基丁酸，刀豆中的刀豆氨酸等。

非蛋白质氨基酸

H2N-CH2-CH2-COOHH2N-CH2-CH2-CH2-COOH-丙氨酸-氨基丁酸

氨基酸的溶解度，P46

除Gly外，氨基酸均含有一个手性

-碳原子，因此都具有旋光性。比旋光度是氨基酸的重要物理常数之一，是鉴别各种氨基酸的重要依据。（1）氨基酸的旋光性(光学性质）2、氨基酸的理化性质

构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(<220nm)均有光吸收。

Trp、Tyr、Phe含芳香环共轭双键系统，在近紫外区(220-300nm)只有有吸收光的能力。

Trp、Tyr、Phe最大吸收峰分别在

279nm、278nm、259nm。（2）氨基酸的光吸收2、氨基酸的理化性质以Trp吸收最强。可利用此性质采用紫外分光光度法测定蛋白质的含量。（2）

光学性质氨基酸同时含有氨基和羧基：氨基具有碱性，羧基具有酸性（3）氨基酸的两性解离和等电点，P48依照布伦斯特－劳瑞的酸碱质子理论，质子的供体称为酸，质子的受体称为碱。HA↔A-+H+

酸碱质子原始的酸（HA）和生成的碱（A-）被称为共轭酸－碱对。酸碱可以互相转化。

氨基酸在水中的两性离子既能像酸一样放出质子，也能像碱一样接受质子，氨基酸具有酸碱性质，是一类两性电解质。Asanacid（protondonor）：Asabase（protonacceptor）：氨基酸的解离

HA↔A-+H+

酸碱质子一元酸的解离方程

Ka=[A-][H+][HA]-+H+H+H+H++-氨基酸完全质子化时，可以看成是多元酸。侧链不解离的中性氨基酸可看作二元酸，例如甘氨酸。甘氨酸的解离：-+H+H+H+H++-HHH阳离子（A+）兼性离子（A0）阴离子（A-）A+A0+H+Ka1第一步解离Ka1=[A0][H+][A+]Ka1代表

-碳上-COOH的解离常数A0A-+H+Ka2Ka2=[A-][H+][A0]第二步解离Ka2代表

-碳上-NH3+的解离常数等电点（isoelectricpoint):氨基酸所带静电荷为“零”时，溶液的pH值称为该氨基酸的等电点（isoelectricpoint），以pI表示。不同pH时氨基酸以不同的离子化形式存在：

正离子负离子两性离子氨基酸pI氨基酸pI氨基酸pI氨基酸pIAla6.02Pro6.48Thr5.87Asp2.77Val5.97Phe5.48Cys5.07Glu3.22Leu5.98Trp5.89Tyr5.66Lys9.74Ile6.02Gly5.97Asn5.41Arg10.76Met5.74Ser5.68Gln5.65His7.5920种氨基酸的pI（3）氨基酸的两性解离和等电点+OH-pH>pI阴离子pH=pI兼性离子+OH-+H+pH<pI阳离子+H+两性性质和等电点加酸H+H+H+总电荷“+”H3N+两性性质和等电点加碱H2OH2NCOO¯OH－OH－OH－总电荷“–”两性性质和等电点酸性溶液晶体状态碱性溶液或水溶液中即等电点（pI）pI——等电点时的pH不同氨基酸等电点（pI）不同提问：为什么？两性性质和等电点（4）氨基酸的滴定曲线Henderson-Hasselbalch方程pH=pKa+lg[质子受体][质子供体]酸碱滴定曲线乙酸★氨基酸等电点的计算——以甘氨酸为例K1=[Gly±][H+][Gly+]K2=[Gly-][H+][Gly±]pI时，[Gly+]=[Gly-][Gly±][H+]K1=[Gly±]K2[H+][H+]2=K1K2pH=（pK1+pK2）/2pI=（pK1+pK2）/2pI=（2.34+9.60）/2=5.97GlypI=1/2(pK1'+pK2')对于酸性氨基酸，以Asp为例：pI=1/2(pK1'+pK2')对于碱性氨基酸，以Lys为例：pI=1/2(pK2'+pK3')1.两性性质和等电点

等电点的计算例Gly的pI计算－H+＋H+NH2—CH2

—COO－Gly－＋NH3—CH2

—COO－Gly±

＋NH3—CH2

—COOHGly＋pI=1/2(pK1'+pK2')－H+＋H+K1'K2'K1'、K2'分别代表

COOH和NH3＋的表观解离常数。可以从滴定曲线中求得。2.

氨基酸的理化性质1.两性性质和等电点等电点的计算例Lys的pI计算pI=1/2(pK2'+pK3')溶液pH值增大COOHCH－NH3(CH2)4NH3＋＋Lys＋＋COO－CH－NH2(CH2)4NH2Lys－COO－CH－NH3(CH2)4NH3＋＋Lys＋－H+＋H+Lys±COO－CH－NH2(CH2)4NH3＋－H+＋H+－H+＋H+K1'K2'K3'2.

氨基酸的理化性质1.两性性质和等电点等电点的计算例Glu的解离2.

氨基酸的理化性质pI=1/2(pK1'+pK2')1.两性性质和等电点等电点的计算aa等电点的计算公式pI=1/2(pKn+pKn+1)(其中n为可解离的正电荷基团数目)2.

氨基酸的理化性质1.两性性质和等电点等电点的计算ConclusionpH>pI带负电，移向正极2.

氨基酸的理化性质pH<pI带正电，移向负极pH=pI不带电，不移动答案：-R有电性区别。中性氨基酸pI一般为6.0提问：为什么偏酸性？答案：

-COOH解离程度略大于-NH2的得电子能力

提问：酸性氨基酸的pI(更偏酸、更偏碱）？答案：更酸（3.0左右）碱性氨基酸pI更碱（7.6—10.7)(

只有三种）提问：大多数氨基酸在中性（pH=7）时，带

电？负提问：等电点时的氨基酸特点是？答案：两性离子，溶解度最小，容易沉淀。提问：为什么？答案：同性排斥力小，凝结沉淀其它：吸光性含苯环氨基酸大π键吸收紫外光，蛋白质故也具有紫外吸光性，实验室利用紫外分光光度仪在280nm处测定蛋白质含量；★等电点为电中性而不是中性（即pH=7），在溶液中加入电极时其电荷迁移为零。中性氨基酸pI=6.2-6.8酸性氨基酸pI=2.8-3.2碱性氨基酸pI=7.6-10.8★等电点时，偶极离子在水中的溶解度最小，易结晶析出。可用调节氨基酸等电点的方法分离氨基酸的混合物。注意：3、氨基酸的化学反应P501．

-氨基参与的反应（1）与甲醛发生羟甲基化反应用途：可以用来直接测定氨基酸的浓度。即氨基酸的甲醛滴定P135页1．

-氨基参与的反应（2）与亚硝酸反应用途：范斯来克法定量测定氨基酸的基本反应。衡量的放出N2，测定N2的体积便可计算出氨基酸中氨基的含量。3、氨基酸的化学性质1．

-氨基参与的反应（3）酰化反应用途：用于保护氨基以及肽链的氨基端测定等。3、氨基酸的化学性质1．

-氨基参与的反应（4）烃基化反应用途：是鉴定多肽N-端氨基酸的重要方法。3、氨基酸的化学性质1．

-氨基参与的反应（5）生成西佛碱的反应用途：是多种酶促反应的中间过程。3、氨基酸的化学性质1．

-氨基参与的反应（6）脱氨基和转氨基反应用途：酶催化的反应。3、氨基酸的化学性质

氨基酸与碱作用生成相应的盐。氨基酸的碱金属盐能溶于水,而重金属盐则不溶于水。2．

-羧基参与的反应（1）成盐反应用途：3、氨基酸的化学性质11．

-氨基参与的反应（2）形成酯的反应用途：是合成氨基酸酰基衍生物的重要中间体。2．

-羧基参与的反应3、氨基酸的化学性质1（3）形成酰卤的反应用途：这是使氨基酸羧基活化的一个重要反应。3、氨基酸的化学性质2．

-羧基参与的反应（4）叠氮化反应用途：常作为多肽合成活性中间体。3、氨基酸的化学性质2．

-羧基参与的反应1（5）脱羧反应用途：酶催化的反应。3、氨基酸的化学性质2．

-羧基参与的反应1(1)与茚三酮反应用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。3．

-氨基和羧基共同参与的反应茚三酮水合茚三酮3、氨基酸的化学性质与茚三酮反应（鉴别α-氨基酸的灵敏方法）PH5～7茚三酮N-取代的α-氨基酸如脯氨酸，β-氨基酸、γ-氨基酸都不与茚三酮反应。

蓝色或紫红色1（2）成肽反应用途：是多肽和蛋白质生物合成的基本反应。3．

-氨基和羧基共同参与的反应3、氨基酸的化学性质4．侧链基团的化学性质(1)巯基（-SH）的性质1作用：这些反应可用于巯基的保护。4．侧链基团的化学性质(1)巯基（-SH）的性质作用：与金属离子的螯合性质可用于体内解毒。4．侧链基团的化学性质(1)巯基（-SH）的性质作用：氧化还原反应可使蛋白质分子中二硫键形成或端裂。胱氨酸4．侧链基团的化学性质(1)巯基（-SH）的性质作用：可用于比色法定量测定半胱氨酸的含量。硝基苯甲酸二硫化合物(DTNB)4．侧链基团的化学性质（2）羟基的性质1作用：可用于修饰蛋白质。二异丙基氟磷酸酯4．侧链基团的化学性质（3）咪唑基的性质组氨酸含有咪唑基，它的pK2值为6.0，在生理条件下具有缓冲作用。组氨酸中的咪唑基能够发生多种化学反应。可以与ATP发生磷酰化反应，形成磷酸组氨酸，从而使酶活化。组氨酸的咪唑基也能发生烷基化反应。生成烷基咪唑衍生物，并引起酶活性的降低或丧失作用：。4．侧链基团的化学性质（4）甲硫基的性质1作用：。分配柱层析：支持剂是一些具有亲水性的不溶性物质，如纤维素、淀粉、硅胶等。滤纸层析：薄层层析：离子交换层析：阴离子交换树脂-N(CH3)3OH，阳离子交换树脂-SO3H电泳：4、氨基酸的分离分析（55页）滤纸层析也是分配层析的一种。这里的滤纸纤维素吸附水作为固定相，展层用的溶剂是流动相。层析时，混合氨基酸在这两相中不断分配，使它们分布在滤纸的不同位置上。

溶剂前沿氨基酸显色点滤纸原点XY滤纸层析中的Rf值，Rf=X/Y丁醇-醋酸酚-甲酚-水氨基酸的双向滤纸层析图谱

四.

氨基酸的分离和分析1、纸层析2、离子交换层析

四.

氨基酸的分离和分析这是一种用离子交换树脂作支持剂的层析法。离子交换树脂是具有酸性或碱性基团的人工合成的聚苯乙烯-苯二乙烯等不溶性的高分子化合物。树脂阳离子交换树脂阴离子交换树脂含有酸性基团H+含有碱性基团OH－根据什么进行分离？2、离子交换层析

四.

氨基酸的分离和分析Columnchromatography

Ion-exchangechromatographySize-exclusionchromatographyHydrophobicinteractionchromatographyIsoelectricfocusingchromatography

Affinitychromatography:Antibodies,His-tags,Protein-A,Protein-G,GST-,MBP-fusionproteinsetc…,Ion-exchangeChromatography离子交换

分离氨基酸常用的是带有耐酸性非常强的磺酸根SO3－Na＋（以盐的形式出现）的强阳离子交换树脂。首先将这种树脂填充到柱子中，然后注入含有样品的流动相，样品中含有阳离子成分X＋，通过静电吸引，与树脂中的带电基团相互作用，结果X＋与Na＋交换，即发生阳离子交换后，形成SO3－X＋。

Size-exclusionChromatography

分子筛AffinityChromatography亲和层析5、氨基酸的化学合成目前氨基酸的合成方法有5种：（1）直接发酵法；（2）添加前体发酵法；（3）酶法；（4）化学合成法；（5）蛋白质水解提取法。通常将直接发酵法和添加前体发酵法统称为发酵法。合成方法6、氨基酸的应用1、医药工业（1）氨基酸输液（2）必需氨基酸：苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（3）半必需氨基酸：精氨酸、组氨酸是幼儿所必需的。治疗药剂（1）精氨酸：对治疗高氨血症、肝机能障碍等疾病颇有效果；（2）天冬氨酸：钾镁盐可用于恢复疲劳；治疗低钾症心脏病、肝病、糖尿病等。（3）半胱氨酸：能促进毛发的生长，可用于治疗秃发症；甲酯盐酸盐可用于治疗支气管炎等；（4）组氨酸：可扩张血管，降低血压，用于心绞痛，心功能不全等疾病的治疗。2、化学工业（1）维生素B6:可采用丙氨酸或天冬氨酸为原料合成。（2）叶酸：需要用谷氨酸为原料合成。（3）氨基酸表面活性剂：酰基谷氨酸钠、十六烷基-L-赖氨酰-L-赖氨酸甲酯二盐酸、月桂酰-L-精氨酸乙酯盐酸等具有较强的抗菌杀菌活性，且无刺激性。（4）聚合氨基酸：聚谷氨酸甲酯可用于作为合成皮革的表面处理剂；聚天冬氨酸或聚谷氨酸的二烷基酯与磷酸高级烷基酯结合得到化合物可作为可塑剂，稳定剂等。3、食品工业营养强化剂；谷氨酸钠－味精；天冬氨酸钠：可用于清凉饮料，能增加清凉感并使香味浓厚爽口；天冬氨酰苯丙氨酸甲酯：－甜味素APM4，农业（1）杀虫剂：刀豆氨酸、5-羟色氨酸可使南方毛虫拒食而死；半胱氨酸可杀死黄瓜蝇；甘氨酸乙酯衍生的二硫代磷酸盐具有较强的杀蚜虫和杀螨效果；（2）杀菌剂：N-月桂酰缬氨酸可作为治疗稻瘟病；-1，4环己二烯丙氨酸能抑制黑穗病毒、稻瘟病等；（3）除草剂：如N-3,4二氮丙氨酸，硫代氨基酸酯等；5、化妆品工业

氨基酸能调节皮肤pH的变动，对细菌的防护作用，也可作为皮肤、毛发的营养成分，增加皮肤、毛发的光泽。

防止皮肤干燥的自然保湿因子的主要成分是甘氨酸、羟基丁氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、丝氨酸等游离氨基酸。

在化妆品中添加天冬氨酸或其衍生物以及一些维生素，可防止皮肤老化。感谢观看Thankyouforyourwatching第3章蛋白质-2

共价结构、肽

Peptide简明生物化学原理211Chapter4

Protein的共价结构157页

本章重点内容§1肽和肽键的结构、命名§2蛋白质的空间结构§3蛋白质的空间结构和生物学功能

2.3肽肽和肽键的结构、命名肽的两性解离肽的化学性质天然存在的活性肽2122.3.1.肽和肽键的结构、命名肽是氨基酸的线性聚合物。氨基酸顺序：N端－

C端氨基酸残基；寡肽与多肽；环肽213N端C端肽键的结构特征、理化性质62页

具有部分双键特性，不能自由旋转,呈现相对的刚性和平面化。肽键的亚氨基没有明显的解离和质子化。除脯氨酸外多以反式结构存在。214肽平面、肽单位、二面角,61页215多肽中的二硫键21622

二硫键肽的命名217N端C端开链肽都具有游离的α氨基和α羧基？有的开链肽的N端或C端的游离的α氨基或α羧基被别的基团结合（如烷基化、酰化等）或N端残基自身环化（如：谷氨酸）。脯氨酸在N端也没有游离的α氨基。2182.3.2.肽的理化性质-两性解离

62页

具有两性解离和等电点：多肽链中可解离功能团的pKa值）219各基团解离常数与游离氨基酸有所不同？例：pH7时，所带静电荷是？pI是？

是0pI=(4.6+7.8)/2220H3N＋－Gly

Lys

Asp－COOHCOOHH3N＋CH34.610.27.83.7－－＋＋求：三肽Lys-Lys-Lys的pI每个侧链解离后带有1/3个正电荷，此时的pH为pI。利用公式：

pH=pKa+lg（[碱]/[酸]）

pH=10.2＋lg（[2/3]/[1/3]）

pH=10.2＋0.30221H3N＋－Lys

Lys

Lys－COO－H3N＋H3N＋H3N＋10.210.210.27.83.72.3.3肽的化学性质多肽链的水解：酸水解、碱水解、酶水解具有旋光性颜色反应紫外吸收222颜色反应茚三酮反应－－紫色，用于定性和定量肽。双缩脲反应－－紫色或兰紫色(λ＝540nm）。－－－双缩脲法测定蛋白质的含量含有两个或两个以上肽键的化合物有此反应。氨基酸没有

223紫外吸收具紫外吸收：在280nm处有最大吸收峰，可进行肽类定量测定。原因是：含Trp、Tyr、Phe－－－－紫外吸收法测定蛋白质含量2242.3.4.天然存在的重要多肽以蛋白质形式存在:相对分子质量在6000以上的多肽称为蛋白质。多肽与蛋白质无严格的界线。以天然活性肽形式存在：分子量比较小的多肽以游离状态存在。具有特殊的生理功能，常称为活性肽在天然活性肽中含有非蛋白质氨基酸和肽键。225天然存在的活性肽(Naturalpeptide)

63页脑啡肽；激素类多肽；抗生素类多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。226脑啡肽（五肽）Leu-脑啡肽和Met-脑啡肽。＋H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO－

＋H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO－前体物：前脑啡肽原（含267个残基）有和吗啡类似的镇痛作用（大脑中有吗啡受体）。227内啡肽包括α－内啡肽（16肽）β－内啡肽（31肽）γ－内啡肽（17肽）前体物：促黑素促皮质激素原228多肽类抗生素：一类具有很强抗菌能力的肽.

青霉素（二肽衍生物）：短杆菌肽（10肽）：229H3CH3CHOOCSNOCRNO半胱氨酸和缬氨酸形成的二肽衍生物催产素和加压素230谷胱甘肽：γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸231COOHCHNH2CH2CH2CONH－CH－CO－NH－CH2－COOHγα还原型谷胱甘肽GSHCH2SHγ

Glu－Cys－Glyγ

G