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1、1,第十二章 氨基酸、蛋白质、核酸,第一节 氨基酸 第二节 肽 第三节 蛋白质 第四节 核酸,2,第一节 氨 基 酸,一、氨基酸的结构、分类和命名 二、氨基酸的性质,3,一、氨基酸的结构、分类和命名,1、结构特点 均为-氨基酸(除脯氨酸为亚氨基酸) 天然氨基酸大多属于L型,或,4,2、分类与命名,氨基酸,酸性氨基酸(NCOOH NNH3),碱性氨基酸(NCOOH NNH3),中性氨基酸(NCOOH= NNH3),分类,命名,5,3、合成蛋白质的20种氨基酸,酸性氨基酸,P315317 表12-14,6,碱性氨基酸,7,中性氨基酸（侧链非极性）,8,中性氨基酸（侧链极性）,天门冬氨酰胺,9,4、
2、其它氨基酸,半胱氨酸 胱氨酸,10,二、氨基酸的性质,两性电离 成肽 脱羧 与亚硝酸的放氮反应 与茚三酮的显色反应 与2，4-二硝基氟苯的反应 与金属离子的螯合作用,11,1、两性电离,注：-氨基酸固态时就是以内盐形式存在，所以它们的熔点较高。,（两性离子）,内盐,Ka1,偶极离子,12,Ka2,水溶液中的解离：,注：在水溶液中加入其它的酸或碱时，氨基酸的离解平衡发生移动，使三种离子浓度发生改变。,13,氨基酸阳离子 氨基酸偶极离子 氨基酸阴离子,pHpKa1,纯水溶液,为主,为主(98%）,pH=pKa1pKa2,为主,pI,Max(99.9%),为主（98%),pH pKa1,=阳离子,=
3、阴离子,溶液pH与溶液中各类离子数量的关系,14,溶液pH与溶液各类离子数量关系线段图,15,各类氨基酸的pI值范围,中性氨基酸：5.06.5 酸性氨基酸：2.73.2 碱性氨基酸：9.510.7,16,思考题为什么中性氨基酸的等电点不等于7？,17,处于等电点时的氨基酸溶液的特点:,阴离子=阳离子 偶极离子 99.9% 氨基酸的溶解度最小，最易从溶液中析出,18,2、脱水生成肽,肽(peptide) -氨基酸分子中的羧基和另一分子-氨基酸的氨基脱水生成的酰胺化合物。,肽键(peptide bond),二肽,19,不同的氨基酸A与B互相结合时，可按不同的排列方式结合。例：,三肽异构体：6(3!
4、)种，其排列顺序为ABC ACB, BAC, BCA, CAB, CBA。 n肽异构体：n!种。,20,3、脱羧,21,4、与亚硝酸的放氮反应 凡是具有氨基的化合物都能与亚硝酸 作用产生氮气。,用途：计算混合氨基酸的总含量或蛋白质分子中氨基的含量。,22,5、与茚三酮的显色反应,用途：鉴定和定量分析氨基酸、肽类和蛋白质。,23,6、与2，4-二硝基氟苯（桑格试剂）的反应,用途：用于多肽、蛋白质的N-端氨基酸的测定(DNP法）及其氨基酸排列顺序的测定。,DNFB 氨基酸 DNP-氨基酸（黄） （桑格试剂）,24,7、与金属离子的螯合作用,用途：用于氨基酸的鉴定和分析,25,第二节 肽,一、肽的分
5、类和命名 二、肽的结构和功能,26,一、肽的分类和命名 分类:,命名:以含有C-端(羧基)的氨基酸为母体，将其余的氨基酸残基作为酰基，依次排列在母体名称之前。,多肽（polypeptide）(十一肽以上),寡肽或低聚肽（oligopeptide）,27,谷胱甘肽,-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸,谷氨酸部分 半胱氨酸部分 甘氨酸部分,28,二、肽的结构和功能,有些肽链中的氨基酸残基之间以二硫键结合。 如氧化型谷胱甘肽,2GSH GS-SG,还原型谷胱甘肽,氧化型谷胱甘肽,29,人类催产素,抗利尿素,C-端酰胺基,30,第三节 蛋白质,一、蛋白质的元素组成 二、蛋白质的分类 三、蛋白质的结构 四、蛋白质的
6、性质,31,一、蛋白质的元素组成,主要组成元素：C、H、O、N四种 蛋白质的含氮量 ：平均约为16% （每克氮相当于6.25克的蛋白质）,32,二、蛋白质的分类,按蛋白质化学组成的复杂程度分类： 简单蛋白质（由多肽组成 ） 结合蛋白质（由简单蛋白质与非蛋白 质部分-辅基结合而成） 根据蛋白质的性状分类： 纤维状蛋白质（结构蛋白质 ） 球状蛋白质（功能蛋白质 ） 清蛋白(溶于水) 球蛋白(不溶于水，溶于稀盐溶液),33,三、蛋白质的结构,1、蛋白质分子内氨基酸残基间的 结合方式 2、蛋白质分子的四级结构 3、形成蛋白质1-4级结构的主要 价键,34,肽链之内：肽键(主键) 肽链之间或一条肽链的不
7、同部位之间： 副键（疏水键、氢键、二硫键、盐键及酯键等 ),1、蛋白质分子内氨基酸残基间的结合方式,35,氢键,36,盐键,37,酯键,38,疏水键,39,2、蛋白质分子的四级结构,一级结构 多肽链中氨基酸的排列次序 二级结构 主链原子的局部空间排列。即指主链上的-螺旋、-片层、-转角和无规卷曲四种构象单元。 三级结构 侧链与主链上的构象单元按一定方式进一步卷曲，折叠成的更复杂的三度空间结构。 四级结构 几个亚基（具有三级结构的肽链）通过氢键、疏水键或静电引力缔合成一个蛋白质分子时，而具有的空间结构。,40,图 12-3多肽链中的“酰胺平面”,二级结构 P332,41,3、形成各级结构的主要价
8、键,一级结构 肽键 二级结构 氢键、二硫键 三级结构 盐键、氢键、二硫键及疏 水键等副键 四级结构 氢键、疏水键或静电引力,42,四、蛋白质的性质,1、蛋白质的两性离解及等电点 2、蛋白质的胶体性质及盐析 3、蛋白质的显色反应,43,1、两性电离及等电点,44,pH pI,纯水溶液,阳阴,pI,Max,为主,pH pI,=阳离子,=阴离子,阴阳,蛋白质阳离子 蛋白质偶极离子 蛋白质阴离子,多数蛋白质的pI接近于5。,45,2、蛋白质的胶体性质及盐析,透析实验室中常选用不同孔径的半透膜(透析袋)来分离提纯蛋白质的方法。 超过滤在膜上增加压力，进行加压透析的方法。 维持蛋白质高分子溶液稳定的重要因
9、素： 水化膜和同种电荷 沉淀蛋白质的方法： 盐析 （用量大、P不变性、分段盐析 ） 有机溶剂（P可变性） 重金属盐 （P可变性） 某些酸类 （P可变性）,46,3、蛋白质的显色反应,缩二脲反应 （肽、蛋白质紫或紫红） 茚三酮反应 （氨基酸、肽、蛋白质蓝紫） 2，4-二硝基氟苯反应（桑格试剂-DNFB） （氨基酸、肽、蛋白质的N-端氨基黄） 蛋白黄反应（浓硝酸） （苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸黄）,47,第四节 核酸 (nucleic acid),一、分类 二、分子组成,48,一、分类,核酸,脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，简称DNA),核糖核酸(ribonucleic a
10、cid ，简称RNA),49,二、分子组成,核酸（多核苷酸）单核苷酸,核苷,磷酸,有机碱,嘌呤类碱,嘧啶类碱,戊糖（核糖或2-脱氧核糖,50,表13-7核酸水解的最终产物,51,尿苷,腺苷,鸟苷,52,尿苷3-磷酸 （3-UMP）,腺苷-3-磷酸 （3-AMP）,鸟苷-3-磷酸 （3-GMP）,53,高能磷酸键,54,ATGC- 核酸一级结构（DNA）,55,图12-13 DNA双螺旋结构(二级结构） P：磷酸基 S：脱氧核 A：腺嘌呤 T：胸腺嘧啶 G：鸟嘌呤 C：胞嘧啶,56,图12-14 碱基对结构 DNA中：A=T，GC RNA中：A=U，GC,掌握氨基酸的性质； 理解等电点的概念及蛋白质的四 级结构； 了解核酸的组成及一级结构。,本章要求,