有機(jī)化學(xué)27第二十章氨基酸、蛋白質(zhì)

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1、第二十章氨基酸、蛋白質(zhì)(一)氨基酸(二)多肽(三)蛋白質(zhì)(一)氨基酸氨基酸的結(jié)構(gòu)和命名(2)氨基酸的制法(甲)蛋白質(zhì)水解(乙)α-鹵代酸的氨解(丙)Gabrial法(丁)Strecker合成(3)氨基酸的性質(zhì)(甲)羧基的反應(yīng)(乙)氨基的反應(yīng)(丙)兩性和等電點(diǎn)(丁)與水合茚三酮的反應(yīng)第二十章氨基酸、蛋白質(zhì)(一)氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：AA分子中既含有氨基，又含有羧基。(1)氨基酸的結(jié)構(gòu)和命名命名：通常用俗名來稱呼氨基酸。（P504-505表20－1）有時(shí)，可采用系統(tǒng)命名法，將氨基作為取代基來命名氨基酸。分類和

2、結(jié)構(gòu)：①根據(jù)－NH2和－COOH的相對位置分為：α－、β－、γ－、δ－、ε－、ω－等。由蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸都是α-氨基酸。②根據(jù)－NH2和－COOH的相對數(shù)目：③由蛋白質(zhì)獲得的氨基酸，除甘氨酸外，分子中的α-C都是手性碳，且都是L-構(gòu)型。它們與L-甘油醛之間的關(guān)系如下：(2)氨基酸的制法(甲)蛋白質(zhì)水解(乙)α-鹵代酸的氨解(丙)Gabrial法例1：例2：(丁)Strecker合成(3)氨基酸的性質(zhì)物性、物態(tài)：α－AA均為無色晶體，易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，m.p較高（同時(shí)分解）。旋光性：除甘

3、氨酸外，所有天然存在的α－AA都含有*C，且*C的構(gòu)型均為L－型（若以R/S法標(biāo)記，則為S－型）。化性：①分別具有－NH2、－COOH的性質(zhì)；√②－NH2、－COOH的相互影響，兩性、等電點(diǎn)；③特殊反應(yīng)。(甲)羧基的反應(yīng)(乙)氨基的反應(yīng)(丙)兩性和等電點(diǎn)兩性∵氨基酸既含有－NH2，又含有－COOH∴它既能與酸成鹽：又能與堿成鹽：實(shí)際上，氨基酸分子以內(nèi)鹽形式存在：等電點(diǎn)當(dāng)AA溶于水時(shí)，－COOH與－NH2都可電離：但－COOH和－NH2的電離程度不同。通常，電離程度：－COOH＞－NH2加酸或加堿于氨

4、基酸水溶液中，可調(diào)節(jié)－COOH和－NH2的電離程度，使－COOH和－NH2的電離程度相同，此時(shí)溶液的pH值稱為氨基酸的等電點(diǎn)：等電點(diǎn)的定義：①氨基酸溶液中羧基與氨基的電離程度相同時(shí)溶液的pH值。②氨基酸在溶液中以偶極離子存在時(shí)，溶液的pH值。③在電場中，氨基酸既不向陰極移動，也不向陽極移動時(shí)，氨基酸溶液的pH值。不同的氨基酸，其等電點(diǎn)不同等電點(diǎn)時(shí)，AA溶解度最小，最容易從溶液中析出。利用等電點(diǎn)，可分離各種不同的氨基酸。(丁)與水合茚三酮的反應(yīng)什么是水合茚三酮？茚三酮反應(yīng)：其他AA，包括N-取代α-A

5、A，均無此反應(yīng)。∴用茚三酮反應(yīng)可鑒別α－AA，也可用于α－AA的比色分析及色譜分析。(二)多肽多肽的分類和命名(2)多肽結(jié)構(gòu)的測定(自學(xué))(甲)肽的水解(乙)氨基酸順序的測定(3)多肽的合成(自學(xué))(甲)傳統(tǒng)合成(乙)固相合成和組合合成(二)多肽多肽的分類和命名肽——α-AA分子間失水，以(酰胺鍵、肽鍵)相連而成的化合物。由兩個α-AA分子間失水而成的肽稱為二肽；由三個α-AA分子間失水而成的肽稱為三肽；由多個α-AA分子間失水而成的肽稱為多肽。組成多肽的α-AA可以相同，也可不同。例如，由甘氨酸和

6、丙氨酸所形成的二肽：A與B結(jié)構(gòu)不同，是不同的化合物。A：N端——甘氨酸，C端——丙氨酸；B：N端——丙氨酸，C端——甘氨酸。命名：以C－端為母體。例：多肽在自然界中廣泛存在，在生物體中起著各種不同的作用。例如，胰島素可控制碳水化合物的正常代謝。牛胰島素是由51個AA組成。(2)多肽結(jié)構(gòu)的測定(自學(xué))為了確定肽的結(jié)構(gòu)，通常必須進(jìn)行如下測定：①組成肽的氨基酸的種類；②每種氨基酸的數(shù)目；③這些氨基酸在肽鏈中的排列順序。(甲)肽的水解(乙)氨基酸順序的測定B．端基分析法：A．部分水解法：用特殊試驗(yàn)鑒定肽鏈的

7、C-端或N-端。端基分析有酶解法和化學(xué)法。酶解法：用羧肽酶處理多肽，水解只發(fā)生在C-端；用氨肽酶處理多肽，水解只發(fā)生在N-端；例如，某三肽結(jié)構(gòu)的測定：因此，原三肽是：半胱·賴·色肽化學(xué)法：利用某些有效的化學(xué)試劑，與多肽中的游離氨基或游離羧基發(fā)生反應(yīng)，然后將反應(yīng)產(chǎn)物水解，其中與試劑結(jié)合的氨基酸容易與其它部分分離和鑒定。例如：此法稱為Edman降解法，其原理已被現(xiàn)代氨基酸自動分析儀所采用。(3)多肽的合成(自學(xué))(甲)傳統(tǒng)合成采用保護(hù)羧基，活化氨基的方法也可合成多肽。此法操作步驟繁瑣，需經(jīng)多次分離提純，

8、最后產(chǎn)率不高。1965年，中國科學(xué)家首次合成牛胰島素。(乙)固相合成和組合合成固相合成的一般方法：組合合成法：參見高P514-515。(三)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的組成和分類(2)蛋白質(zhì)的性質(zhì)(甲)溶液性質(zhì)(乙)鹽析(丙)兩性和等電點(diǎn)(丁)變性(戊)顯色反應(yīng)(3)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(三)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)和多肽都是由α－AA組成的，它們之間沒有嚴(yán)格的區(qū)別。一般M＞1萬，叫蛋白質(zhì)；M＜1萬，叫多肽。蛋白質(zhì)的組成和分類組成元素：C：50－55%，H：6.5－7.5%，O：19－24%，N：15