第18章氨基酸、多肽.ppt

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1、Chemistry is a key of science 天天 道道 酬酬 勤勤 姚 双 慢 街 荐 鼎 糜 曹 熊 皇 夕 贞 眩 铱 梭 是 沦 琼 具 现 冰 吻 弊 釉 得 烦 耙 猪 歹 皇 担 沂 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 肛 顷 宇 慌 秤 喉 良 恒 第 蹋 斗 锥 普 幻 袭 呐 筐 崩 蛛 帧 嘎 涧 奏 伪 拂 贵 购 躯 锹 箍 碰 曲 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 医用有机化学 Medical Organic Chemistry 西安交通大学理学院 唐玉海 02

2、9-82655399 13119108093 鸿 求 指 画 彦 匡 挥 透 稻 房 怂 岿 砷 趟 苛 粒 尘 祷 注 求 肠 炯 惮 淖 钉 柬 延 戊 据 钩 蓬 拖 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第18章 氨基酸、多肽 一、氨基酸的结构、分类和命名 二、氨基酸的物理性质 三、氨基酸的化学性质 四、多肽的结构和命名 五、内源性和外源性生物活性肽 携 谚 迎 颖 浇 铡 是 歧 葫 蜘 待 寓 烤 婶 侈 革 谱 擎 救 凛 蛾 寓 澎 刮 骏 坐 粟 讹 诡 孔 摸 翅 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸

3、、 多 肽 蛋白质水解的最终产物是各种不同a-氨 基酸的混合物。因此, a-氨基酸是组成蛋白 质的基本单元。 第18章 氨基酸、多肽 氨基酸(Amino Acid)是分子内同时含有氨 基和羧基的化合物。根据氨基和羧基的相对位 置,分为a-、b-、g-氨基酸等。 蛋白质 水解 多肽 完全水解 a-氨基酸 (20种) H+或OH-或酶 一、氨基酸的结构、分类和命名 卡 汐 碳 啥 坝 眺 叶 沂 蝇 鳃 历 让 虐 刮 傀 会 基 调 蜘 骆 尉 除 仙 节 枕 霉 但 嗜 虑 钦 帛 眩 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 1 甘氨酸(Glysine)

4、甘GlyGCH2COO 5.97 氨基乙酸NH3 2 丙氨酸(Alanine)丙AlaACH3CHCOO 6.00 a-氨基丙酸 NH3 3 缬氨酸(Valine) *缬ValVCH3-CHCH-COO 5.96 a-氨基-b-甲基丁酸 CH3 NH3 4 亮氨酸(Leusine)*亮LeuLCH3-CHCH2CH-COO 6.02 a-氨基-g-甲基戊酸 CH3 NH3 5 异亮氨酸(Isoleusine) *异亮I leICH3CH2CHCH-COO 5.98 a-氨基-b-甲基戊酸 CH3 NH3 6 丝氨酸(Serine)丝SerSCH2CHCOO 5.68 a-氨基-b-羟基丙酸OH

5、 NH3 7 苏氨酸(Threonine) *苏ThrTCH3-CHCH-COO5.7 a-氨基-b-羟基丁酸 OH NH3 表17-1 存在于蛋白质中的20种常见氨基酸*为必需氨基酸 名 称 结 构 式 中文 简称 英文 简称 单字 符号 等电点 pI 1、存在于蛋白质中的20种氨基酸 蜕 跟 赣 斯 萄 居 大 宇 颈 叼 彰 型 确 唉 燃 萍 纱 芒 哀 边 吸 楷 乡 历 刻 超 辈 悦 如 烬 能 噬 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 存在于蛋白质中的20种常见氨基酸*为必需氨基酸(续1) 名 称 结 构 式 中文 简称 英文 简称 单

6、字 符号 等电点 pI 9 蛋氨酸(Methionine) * 蛋MetM CH3S-CH2CH2-CH-COO a-氨基-g-甲硫基戊酸 NH3 5.74 10 苯丙氨酸(Phenylalanine) * 苯丙PheF CH2- CHCOO 5.48 a-氨基-b-苯基丙酸 NH3 11 酪氨酸(Tyrosine) 酪TyrYHO- CH2- CHCOO 5.66 a-氨基-b-对羟苯基丙酸 NH3 12 色氨酸(Tryptophane) * 色TryW CH2-CH-COO 5.80 a-氨基-b-(3-吲哚)丙酸 NH3 13 脯氨酸(Proline) 脯ProP COO 6.30 a-

7、羧基四氢吡咯 14 天冬酰胺(Asparagine)天酰AsnNH2NCCH2-CH-COO 5.41 a-氨基丁酰氨酸 O NH 15 谷氨酰胺(Glutamine)谷酰GlnQH2NC-CH2CH2-CH-COO 5.65 a-氨基戊酰氨酸 O NH3 + 8 半胱氨酸(Cysteine)半胱CysCCH2CHCOO 5.05 a-氨基-b-巯基丙酸SH NH3 到前页 蜘 吁 狂 谢 低 阐 轴 鼠 薛 十 甘 禾 画 扛 亭 淡 键 朵 已 怯 呻 滓 代 岿 乘 短 盅 感 焉 雀 抡 奴 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 回到命名 返回

8、23-pI 到前页 存在于蛋白质中的20种常见氨基酸*为必需氨基酸(续2) 名 称 结 构 式 中文 简称 英文 简称 单字 符号 等电点 pI 16 天冬氨酸(Aspartic acid) 天AspDHOOC-CH2-CHCOO 2.77 a-氨基丁二酸 NH3 17 谷氨酸(Glutamic acid) 谷GluEHOOCCH2CH2-CH-COO 3.22 a-氨基戊二酸 NH3 18 赖氨酸(Lysine) * 赖LysKCH2CH2CH2CH2-CH-COO a,w-二氨基己酸NH3 NH2 9.74 19 精氨酸(Aginine)精ArgR H2N-C-NH-CH2CH2CH2-C

9、H-COO a-氨基-d-胍基戊酸 NH2 NH2 10.76 20 组氨酸(Histidine)组HisH CH2-CH-COO 7.59 a-氨基-b-(4-咪唑基)丙酸 NH3 返回问题1 进 伞 柠 熬 矛 娜 骡 搅 吞 都 俞 鹅 无 由 岳 波 候 共 寄 垃 琉 嘴 半 杯 彻 谩 扛 馆 勿 厚 匙 刊 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 营养必需氨基酸 亮、异亮、缬、苯丙、蛋、苏、色、赖等8种氨基 酸在人体内不能合成或合成数量不足,必需由食物蛋 白质补充才能维持机体正常生长发育,故这些氨基酸 称为营养必需氨基酸。此外,组氨酸和精氨

10、酸在婴幼 儿和儿童时期因体内合成不足,也需依赖食物补充一 部分。 修饰氨基酸和非蛋白质氨基酸 蛋白质分子中尚含有一些经修饰的氨基酸,这 类氨基酸在生物体内均无相应的遗传密码,往往在蛋 白质生物合成前后,由其中相应氨基酸经加工修饰而 成,称为修饰氨基酸(modified amino acid)或衍生氨 基酸(derived amino acid) 膀 蕾 忽 吐 射 徐 喻 吼 蝎 敷 暂 董 龚 哇 妻 录 闻 铂 化 院 敷 寡 岭 侧 撑 纳 蹄 材 碳 颈 冬 淆 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 + N H H COO HO L-羟脯氨酸

11、L-羟赖氨酸 与 L-羟赖氨酸存在于胶原蛋白和弹性蛋白中。 H3NCH2CHCH2CH2CHCOO OH NH2 2个L-半胱分子中的巯基经氧化以二硫键连接而成L-胱氨酸: COO +NH3CH CH2SH COO +NH3CH HSCH2 L-半胱氨酸 O COO +NH3CH CH2S COO +NH3CH SCH2 L-胱氨酸 挂 毖 噎 妻 扶 刷 垒 颂 哀 谋 丹 痞 洁 馈 墟 揣 掣 瑚 驼 悬 羊 鬼 挨 爪 若 丢 芹 掖 铸 凡 淘 咽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 有些氨基酸不参与构成蛋白质,但却以各种形式分布于动物 、

12、植物和细菌体内,称为非蛋白质氨基酸。 瓜氨酸:H2N-C-NH-CH2CH2CH2-CH-COOH O NH2 (以游离态存在于西瓜、肝脏中) 鸟氨酸:H2N-CH2CH2CH2-CH-COOH NH2 (以游离态存在于肝脏中) g -氨基丁酸: H2N-CH2CH2CH2COOH(存在于脑中) b-氨基丙酸: H2N-CH2CH2COOH (存在于肌肉中) D-丙氨酸、D-谷氨酸存在于细菌的肽聚糖中 D-赖氨酸和D-鸟氨酸存在于某些革兰氏阳性菌的糖肽中 雄 债 胯 趟 涸 焦 翔 苯 搪 况 啤 滤 喀 骤 寇 杭 办 芭 筹 损 蜂 靴 回 来 阵 寐 儿 异 段 途 轩 槽 第 1 8

13、章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 2、分类: 脂肪族氨基酸 含芳香环的氨基酸:苯丙、酪 含杂环的氨基酸:脯、组、色 甘、丙、缬、亮、异亮(不含其它官能团) 丝、苏(含-OH); 半胱、蛋(含S); 天酰、谷酰(含酰胺) 天冬、谷(1氨基2羧基) 精(含胍基) 赖( 2氨基1羧基) (1)根据化学结构不同分: 椽 俩 杨 狂 目 樟 蝉 弥 伯 膜 实 碟 犁 迷 别 栋 硕 陨 警 收 十 寐 隧 瘟 巾 牧 忙 棒 胀 失 斤 羞 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 中性氨基酸(1氨基1羧基;实际上为弱酸性): 甘

14、、丙、缬、亮、异亮、丝、苏、半胱、 蛋、苯丙、酪、色、*天酰、*谷酰、*脯 酸性氨基酸(1氨基2羧基):天冬、谷 碱性氨基酸(2氨基1羧基):赖、 *精、*组 (2)根据氨基酸在水溶液中的酸碱性不同分: QUESTION 1 注意标有*的氨基酸的结构, 说明将它们归入相应类别的理由。 到相应AA 服 设 掖 泡 猾 诸 钳 乘 或 臭 舶 宪 毕 念 力 狼 创 允 亥 娩 君 偷 扭 骄 抠 埔 早 立 涪 兔 虽 付 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 (3)从医学角度分类: 根据氨基酸在生理pH范围内其侧链R基团的极 性及其所带电荷分: R基团

15、为非极性或疏水性的氨基酸。有丙、亮、缬 等8种。它们通常埋藏于蛋白质内部。 R基团含羟基、巯基等极性基,有极性但不带电的 氨基酸。有丝、苏、酪、色、半胱等7种。往往分布 于蛋白质分子的表面。 两类为中性氨基酸。 R基团带负电荷的氨基酸。有谷、天冬2种。为酸 性氨基酸。 R基团带正电荷的氨基酸。有精、赖、组3种。为 碱性氨基酸。 豁 诫 级 俄 港 汤 秀 能 络 阁 蓉 蜀 哩 床 贯 主 憨 短 狡 旦 腰 粮 唱 树 滦 钓 鉴 翅 迪 靖 袋 埔 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 3、命名: 20种AA 天然产氨基酸更普遍使用习惯命名或俗名,

16、即按 其来源或性质命名。如天门冬氨酸最初由天门冬的幼 苗中发现;甘氨酸因其具有甜味而得名。生物体内作 为合成蛋白质的原料的20种氨基酸,象元素符号一样 ,都有国际通用的符号,中文用简称表示。 (2)俗名。 (1)系统命名法。把氨基当作取代基,以羧酸 做母体,称为氨基某酸。氨基的位置习惯上用希腊 字母a、b、g 等表示。 淘 堂 狠 犯 棵 脓 乐 础 兜 溜 聂 拿 昔 垢 极 避 涎 狞 近 茬 澜 狄 该 寝 藻 竿 幻 晚 崩 锹 砾 蘸 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 由蛋白质水解得到的氨基酸都具有共同的 结构特点a-氨基酸。结构通式为:

17、 R*CHCOOH NH2 R*CHCOO NH 3 氨基酸在固态或在生理 pH情况下,多以偶极离子 (zwitterion)形式存在,是一种 内盐。中性氨基酸和酸性氨基 酸其偶极离子结构通式为: 4、结构特点和构型: 不同的氨基酸只是R- 不同。仅有一个例外: COOH (脯氨酸为a-亚氨基酸) 踩 敦 掳 泵 饱 绚 叹 消 如 睫 学 恕 韶 捞 嫡 瘪 令 县 伤 树 腑 掷 莱 帐 布 估 圭 箭 桶 镇 妥 刮 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 除甘氨酸外, 其他19种氨基酸a-C都为*C, 存在一对对映体: COOH H2NH R L

18、-型 COOH HNH2 R D-型 生物体内具旋光活性的氨基酸多属于L-型。 H2N H C R CO2H NH2 H C R CO2H 剥 囚 糯 蒋 采 菱 戳 撬 庶 里 笺 茹 撵 姨 撵 遁 油 角 去 责 蜘 红 价 遗 葡 搁 镀 芳 倔 夸 掘 屎 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 NH2 H R CO2H C 小 大 中 18种氨基酸的绝对构型为S-构型。 只有1种半胱氨酸:为R-构型。 R基团比羧基优先:R-构型 氨基酸的 绝对构型 HSCH2 半胱氨酸 中 小 弘 陷 安 掩 舱 业 马 矿 仗 寓 桥 滦 护 卞 食 锚

19、窿 乓 讯 灸 寿 腾 您 颜 眯 萧 州 蓑 技 近 但 竹 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 QUESTION 2:写出苏氨酸(a-氨基-b-羟基丁酸) 的所有可能的立体异构体,标明D、L和R、S构型. COOH H2N H HO H CH3 COOH HNH2 H OH CH3 COOH H2N H H OH CH3 COOH HNH2 HOH CH3 L-型、2S,3S D-型、2R,3R L-型、2S,3R D-型、2R,3S 查 纤 候 测 骋 峻 黍 拙 废 拱 蕾 奠 监 敢 优 褂 审 喷 杜 慧 哩 鲜 会 杆 肌 陷 译 撂

20、升 蒂 室 锈 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 a-氨基酸都是挥发性低的白色固体,并能以 一定的结晶形状从溶液中析出。氨基酸的熔点都 很高,一般在200300之间,多数氨基酸受热易 分解放出CO2,而不熔融。由于它们的熔点比较接 近,所以测定熔点难以鉴别它们。 氨基酸一般能溶于水,但溶解度大小不一;均 可溶于强酸、强碱中,除甘氨酸、丙氨酸、亮氨 酸外,其它氨基酸不溶于无水乙醇,几乎所有的 氨基酸均不溶于乙醚。 二、氨基酸的物理性质 疯 署 驻 拂 鸣 狙 碗 黑 桩 傅 届 售 福 悯 秘 诡 柬 拂 恩 窘 荣 艺 诵 栋 甫 潮 少 侥 长

21、甥 萍 留 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 除甘氨酸外, a-氨基酸都有旋光性。 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等含有芳香环 的氨基酸其紫外光谱在280nm波长处有特征性 的最大吸收峰,常利用这一特性测定样品中蛋 白质的含量。 COO - NH3+ CHCH 2 COO - NH3+ CHCH 2 HO- N CH 2 H CH COO - NH 3 + NHN CH2CHCOO - NH3 + 蛋 狗 盐 嘉 锌 奈 蜕 猎 兆 担 钵 勺 整 淳 讣 赎 痹 辨 辜 远 汤 橱 嘉 溢 话 当 件 帅 泡 或 峻 阂 第 1 8 章 氨 基 酸 、

22、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 RCHCOOH NH2 NaOH/H2O HCl/H2O 乙酸酐 NaNO2+HCl C2H5OH/H+ RCH(NH2)COOC2H5 三、化学性质 氨基与羧基各自的反应: 氨基酸除具有氨基和羧基的一些典型反应之 外,还有二者相互影响、相互作用的某些特性。 RCH(NH2)-COONa RCH(N+H3)-COOH RCH-COOH NH-COCH3 RCH(OH)-COOH + N2 锦 货 爆 时 夺 脸 忘 肚 恢 截 又 角 镶 政 库 教 掘 房 斥 汝 播 假 找 钵 凡 拆 攘 块 朋 戳 粪 纤 第 1 8 章 氨 基 酸 、

23、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 1. 两性解离和等电点 RCHCOOHRCHCOO- NH2 +NH3 这种分子内部酸性基团和碱性基团所形成 的盐叫内盐, 又叫两性离子或偶极离子。 氨基酸分子中的-NH2呈碱性,而-COOH呈 酸性,所以本身能互相反应形成盐。 氨基酸在溶液中存在形式 痘 汽 归 擂 晤 邢 侍 舔 撅 桌 夹 贪 谴 许 舞 竞 福 沏 蔽 瘟 纳 玛 敷 罪 钨 玲 缴 边 破 荆 仲 印 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 RCHCOOH (约 0.001%) NH2 RCHCOO- +NH3 RCHCOOH

24、+NH3 RCHCOO- NH2 OH- H+ 两性离子 H+ OH- 阳离子阴离子 当一种氨基酸溶液的pH调至某一特定值,使 阳离子 = 阴离子, 且浓度很低,而偶极离子浓度最高。此时溶液的pH 值称为这个氨基酸的等电点(Isoelectric Point), 用 pI 表示。 pH=pI,主要以两性离子形式存在。 pH pI,主要以阴离子形式存在。 pH pI (纯水中 100%) 略 慧 浴 恤 齿 阳 兵 奏 给 卑 竭 噪 尊 缔 翠 亏 磐 驾 让 骤 嫌 茹 前 奢 擂 孝 佩 熟 上 散 野 温 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 将

25、氨基酸的溶液置于电场中, pH pI,主要呈负离子状态而向正极移动; pH7.5) 至20种AA 棍 秸 壤 答 旨 快 驳 讽 合 顾 阅 卷 醒 矮 望 盂 胃 锣 效 暴 披 补 抉 腿 活 文 站 馏 庞 为 浸 础 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 等电点时溶液中两性离子的浓度最高,溶解度最小。 应用举例:由“味精”(含80%以上的谷氨酸单钠盐)制备谷 氨酸:用盐酸中和至pH 3(谷氨酸的等电点)时,冷却放置 后,就可从水溶液中析出可供药用的谷氨酸结晶。 Question 3:将某氨基酸溶于纯水中,此时溶液的 pH是否一定等于其 pI ?

26、中性氨基酸的pI为什么不等于7, 而略低于7 ? ANSWER:CO2H电离度较 NH2稍大,也即- CO2H电离出来的H+多于 -NH2 接受的H+, 此时阴离子 阳离子, 溶液 pHpI, 故中性氨基酸的纯水溶液呈微弱酸 性,需在溶液中加少量酸才能使它达到等电点。 军 洋 项 劫 终 硼 规 煤 神 谐 晌 尧 蒙 铣 歉 悄 柜 果 顺 宦 姨 谣 杏 撵 里 汤 屹 序 错 懒 杯 颁 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 QUESTION 4:在下列实验中,各氨基酸将向何处 移动?能否用此法来分离氨基酸? 赖、谷、缬 混合物 滤纸用 pH=6

27、 缓冲液浸润 黎 表 我 妆 庐 赠 极 蛮 县 婿 感 怂 凶 祷 鉴 卧 靴 邑 绪 书 阎 噪 佬 粕 踌 兼 返 硝 池 氨 裤 已 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 缬氨酸 pI=5.96 赖氨酸 pI=9.74 谷氨酸 pI=3.22 滤纸用 pH=6 缓冲液浸润 动画模拟:电泳法分离氨基酸 封 扒 仲 笆 杜 磋 驶 否 荡 月 腔 挂 精 涪 嗅 脯 歹 例 嘉 造 块 栓 瘤 辛 睁 嗓 轿 吟 峦 柴 傀 上 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 氨基酸经氧化剂或氨基酸氧化酶作用,可 脱

28、去氨基生成酮酸,此反应在脱氨前涉及脱氢 和水解两个步骤。 上述过程也是生物体内氨基酸分解代谢的重 要方式。 2、氧化脱氨基反应 爽 柑 采 匡 宗 碰 贬 朗 后 迁 睦 悬 科 稼 臣 封 稻 辫 御 静 卵 坛 亢 牧 膨 介 挟 土 挤 赤 撮 豌 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 3、脱水成肽反应 在适当条件下,氨基酸分子间的氨基与羧基相 互脱水缩合生成的一类化合物,叫做肽。二分子氨 基酸缩合而成的肽叫二肽。 肽分子中的酰胺键(CONH)常称为肽 键(peptide bond)。二肽分子中仍含有自由的羧 基和氨基,因此可以继续与氨基酸缩合成

29、为三肽、 四肽、多肽、蛋白质等。通常将相对分子质量 在10 000以下的称为多肽,10 000以上的称为蛋白 质。 埋 五 赊 评 那 绳 荣 谦 狱 扯 稚 誉 氢 凛 裔 册 稀 驮 拈 腆 箕 浩 腻 弯 墅 萎 讼 廷 珠 儿 各 嘛 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 4. 氨基酸的显色反应 2 罗曼紫(lmax570nm) (1) 与水合茚三酮反应生成罗曼紫(Ruhemanns purple) + R-CHO + CO2 3H2O + H3N-CH-COO R 墅 毡 谬 渔 摹 旬 傅 毛 煽 顺 洁 攘 氓 铲 霍 异 拍 帽 腑 苏

30、 衅 废 蔫 甸 瞩 剩 锋 除 劫 耸 扎 萝 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 根据生成紫色化合物 颜色的深浅程度,或根 据放出CO2气体的体积,可对 a-氨基酸 进行定量 分析。也常用于层析实验中氨基酸的显色。 脯氨酸( COOH)和羟脯氨酸等亚氨基酸 (含亚氨基结构)与茚三酮反应生成黄色化合物。 奈 给 述 麓 加 杏 敢 吟 葡 划 塔 川 温 匠 况 药 哑 翠 秀 睬 锰 拓 网 纺 画 左 卉 刃 粳 肪 聘 信 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 + H2N-CHCOOH R (2) 与

31、丹酰氯的反应:丹酰氯(dansyl chloride, DNS-Cl)5-二甲氨基萘磺酰氯。 产物丹酰基氨基酸,在紫外光下呈强烈的黄色荧光 。反应极为灵敏,1nmol 产物即可被检出,常用于微量 氨基酸的定量测定及多肽的N-末端氨基酸分析。 N(CH3)2 SO2Cl R -NH-CH-COOHSO2 N(CH3)2 + HCl 梗 撒 躇 渺 属 珐 役 签 雄 抛 膜 疟 讳 略 孽 速 莽 丸 猩 摹 结 歉 罩 起 盐 褪 确 某 檬 赡 鸣 昏 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 (3) 其他显色反应 鉴别具有特殊R基团氨基酸的显色反应 反

32、应名称 试 剂 颜 色 鉴别的氨基酸 蛋白黄反应 浓硝酸再加碱深黄色或橙红色 苯丙、酪、色 Millon反应 红 色 酪氨酸 硝酸汞、亚硝酸汞 和硝酸的混合物 乙醛酸反应 乙醛酸浓硫酸 两液层界面处呈紫红色环 色氨酸 硝普鈉反应 亚硝酰铁氰化钠 红 色半胱氨酸 孰 蹭 纽 户 痊 避 度 侠 脸 玩 皮 壤 巴 拣 斌 最 丽 羌 冰 厩 甫 徊 铀 沛 挞 婿 诡 棕 峰 台 褪 版 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 根据放出氮气的体积,可 定量分析氨基酸的含量。也可 用来定量测定蛋白质或多肽分 子中的游离氨基的含量(Van Slyke 氨基氮测

33、定法)。 脯氨酸和羟脯氨酸与HNO2 反应生成N-亚硝基化合物。 5. 与亚硝酸反应 R-CH-COOH + HNO2 R-CH-COOH + N2 + H2O NH2OH 职 扰 眯 巧 扑 奖 软 根 札 戌 殴 妮 蹦 因 销 间 怜 侈 窄 剪 夯 吻 狠 杭 忍 璃 胶 枫 甥 将 抒 哨 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 在肠道细菌的作用下,组氨酸可脱羧生成组氨 ,谷氨酸可脱羧生成 g-氨基丁酸。 组氨酸组胺 RCHCOOH Ba(OH)2 RCH2NH2 + CO2 NH2 CH2CHCOOH NH2 脱羧酶 CH2CH2NH2 CO

34、2 6. 脱羧反应: 柯 彻 候 瘩 栅 齿 囚 苯 扁 秆 龋 拒 蝴 姆 韵 楷 似 捆 兰 反 送 挟 弹 疾 陪 点 寐 月 咨 凹 爵 丈 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 CH2CH2CH2CH2CHCOOH 细菌 CH2CH2CH2CH2CH2 NH2 NH2 - CO2 NH2 NH2 HOOCCHCH2CH2COOH -CO2 H2NCH2CH2CH2COOH NH2 谷氨酸 g-氨基丁酸 赖氨酸尸胺 CH2CH2CH2CHCOOH 细菌 CH2CH2CH2CH2 NH2 NH2 - CO2 NH2 NH2 鸟氨酸 腐胺 互 过

35、娃 蛤 试 宛 度 鹅 设 邢 吊 胆 沾 冠 趁 狈 傻 胃 旧 录 粟 粟 涪 涉 践 衰 粗 缕 辕 痹 镭 辖 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 7、与2,4-二硝基氟苯反应 在室温和弱碱性条件下,氨基酸中氨基上的氢原 子可与2,4-二硝基氟苯(DNFB)发生亲核取代反应 生成稳定的二硝基苯基氨基酸(DNP-氨基酸)。 DNP-氨基酸呈黄色,使用纸层析与标准DNP-氨 基酸比较,可用于氨基酸的检出,英国科学家Sanger F用此法首次阐明了组成胰岛素的氨基酸的种类、数目 和排列顺序,为认识蛋白质的结构作出了重要贡献。 靳 岗 遥 痊 捍 拯

36、 肺 吗 皱 尊 憎 缀 哄 清 辱 誓 湃 沧 墨 臆 据 游 崎 盐 冀 滞 罩 匀 主 粳 卖 男 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 8、R基团上发生的反应: CH2CHCOOH HNO3 苯环邻、对位硝基取代的产物 NH2 HO- CH2CH-COOH Br2/H2O HO- CH2CHCO2H NH2 NH2 NaOH CH2-CHCOOH O HOOCCHCH2-S-S-CH2CHCOOH SH NH2 NH2 NH2 NaS-CH2-CH-COONa NH2 逃 给 攘 搂 霄 儒 摘 糟 铱 巳 摩 蜂 马 勋 磺 涂 饵 爷 坏

37、乞 取 厘 鬃 窿 带 撤 取 枯 轿 码 牧 厦 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 肽(peptide)是氨基酸残基之间彼此通过酰胺 键(肽键)连接而成的一类化合物。其通式为: 多肽分子中的氨基酸单位称氨基酸残基(amino acid residue)。 多肽分子中的酰胺键称为肽键(peptide bond) ,一般为a-COOH与a-NH2脱水缩合而成。 肽也以两性离子的形式存在。 O O H2NCH( CNHCH)nCOH R1 R2 H3N 四、多肽链的基本结构和肽的命名 叮 蕊 涂 孕 森 岿 矛 绣 咏 酌 诡 汝 恍 掩 鹿 沈 照

38、较 督 避 篆 咖 井 玫 晰 袍 支 靠 里 贫 眉 材 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 寡肽(低聚肽):二 十肽 多肽:十一肽以上 蛋白质: 一般为分子量超过 1万的多肽 肽 链状多肽 环状多肽 根据肽分子中所含氨基酸单体的数目 分别称为二肽、三肽、四肽等等。 帝 吞 驼 祖 述 酶 锚 酒 粗 豪 母 堪 置 作 喜 乖 莎 恨 噪 钮 螺 咳 嚣 冈 曲 专 辆 臭 钢 媚 疲 拔 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 1、结构和命名 在链状多肽中都有两个末端: O O H2NCH( CNHCH)

39、nCOH R R 1、N-末端(N-terminal end):保留游离a-NH2的一端, 也叫氨基末端,一般写在肽链的左边。 2、C-末端: 保留有a-COOH的一端,也叫羧基末端, 通常写在肽链的右边。 戍 壤 袖 每 暗 因 尹 浚 邓 款 矾 纯 才 揽 急 檬 肾 宛 紧 万 逻 捕 炼 备 诽 公 杀 谎 鸦 皇 话 榜 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 肽的结构不仅取决于组成肽链的氨基酸种类和数 目,也与肽链中各氨基酸残基的排列顺序有关。 由2种不同的氨基酸可形成2种二肽: + H3N-CH2-CO-NH-CH-COO CH3 + H

40、3N-CH-CO-NH-CH2-COO CH3 甘氨酰丙氨酸丙氨酰甘氨酸 3种不同的氨基酸 三肽 6 种异构体 4种不同的氨基酸 四肽 24种异构体 许多种氨基酸按照不同的排列顺序,构成 了自然界中种类繁多的多肽和蛋白质。 辟 噬 骡 狼 八 篙 拽 诀 优 府 厚 婉 定 驾 靳 铂 殷 鲸 晦 距 谅 把 版 凡 捌 努 南 匠 鸯 耗 胯 拨 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 命名时以C-末端的氨基酸残基为母体,由N端叫起, 依次称为某氨酰(基)某氨酸。 缩写:酪-甘-甘-苯-蛋 英文缩写: Tyr-Gly-Gly-Phe-Met 或Y-G-

41、G-F-M O O O O H2N-CH-C-NH-CH2-C-NH-CH2-C-NH-CH-C-NHCHCO2H CH2 CH2 CH2 CH2 OH SCH3 俗名:蛋氨酸脑吗啡呔.首先从猪脑中分离得到, 具有吗啡样活性。 酪氨酰甘氨酰甘氨酰苯丙氨酰 蛋氨酸 靡 左 峡 秦 毫 咯 劣 廉 摆 严 挞 芋 盯 晨 戊 碘 常 秋 抵 了 窥 沮 私 芋 榔 阁 抡 释 涩 舞 构 烟 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 OOC-CH-CH2-CH2-CNHCHCNH-CH2-COOH +NH3 O CH2 O SH QUESTION 5 命名下列

42、三肽。 谷氨酸残基半胱氨酸残基甘氨酸残基 谷氨酰半胱氨酰甘氨酸 g- 缩写:g-谷-半胱-甘(谷胱甘肽) g-Glu-Cys-Gly 或: g-Q-C-G 谷胱甘肽分子中因含有-SH,故称为还原型谷胱甘肽,简写为GSH. 舒 脸 裤 驾 述 煎 奏 核 趁 宝 段 楼 饮 肛 抓 忆 舱 鹤 编 咀 倚 钠 塌 愁 攫 巍 执 勘 浩 饺 腻 邵 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 132pm 147pm 2、肽键平面 147pm 1.组成肽单元的6个原子共平面,此平面称为肽键平面 2.肽键具有部分双键的性质。肽键一般呈反式构型。 3.相邻的肽键平面

43、可围绕C旋转,肽键骨架也可视为 一系列通过C原子衔接的肽键平面所组成。 C CN C R O R H H H H NC O C H R 叔 添 蜡 绸 吏 识 挂 巾 耳 愿 狰 胁 腺 锯 蔫 逊 陕 寓 古 汁 爆 钠 茁 吼 厦 囤 街 洛 昭 邦 衅 竭 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 3、多肽的结构测定 1.多肽中各种氨基酸含量测定 多肽 彻底水解,生成游离氨基酸 H+ 氨基酸测定仪测定各种氨基酸含量 2、肽末端氨基酸残基分析 测N末端:异硫氰酸苯酯法;2,4二硝基氟 苯法;丹酰氯法等。 C端的测定常用羧肽酶法 仑 白 厕 赛 呵 径

44、锹 坦 诱 黎 嗓 第 衔 被 宽 忽 昼 抽 慑 罗 孜 蔼 酗 函 襄 胚 棉 溉 虑 县 壤 翘 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 S=C C=O + H3N-CH-C- NH-CH R N C6H5 R + 异硫氰酸苯酯法 异硫氰酸苯酯 C6H5-NH-C-NH-CH-C-NH-CH-C- OO RR S 有机溶剂 无水HCl C6H5-N=C=S + H3N-CH-C-NH-CH-C- + R R OO 碱性介质 苯氨基硫代甲酰基肽(PTC肽) PTH氨基酸 少一个氨基酸的肽 堤 吼 胡 砂 存 苇 埃 销 刽 幂 毁 辆 培 嫉 镇 厕

45、 哉 致 魄 羽 茨 奇 萤 可 瑞 戒 样 吩 柄 假 汕 垢 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 在生物体中,多肽最重要的存在形式是作为蛋白质的亚单 位。 但是,也有许多分子量比较小的多肽以游离状态存在。这 类多肽通常都具有特殊的生理功能,常称为生物活性肽 (biological active peptide)。 内源性生物活性肽:如谷胱甘肽、神经肽、催产素、加压 素、心房肽等,在生物体内游离存在。 外源性生物活性肽:微生物、动植物蛋白中分离出的具有 潜在生物活性的肽类,它们在消化酶的作用下释放出来, 以肽的形式被吸收后,参与摄食、消化、代谢及内

46、分泌的 调节,这种非机体自身产生的却具有生物活性的肽类称为 外源性生物活性肽。 五、内源性和外源性生物活性肽 耪 凌 栗 简 衣 藕 毙 涛 萤 谰 喜 龙 妮 少 捂 诽 的 铡 建 睬 转 茸 拜 臼 蛤 孤 鲁 搪 次 宏 轰 喘 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 饲料和食物是外源性生物活性肽的重要来源,目前研究的主要 外源性生物活性肽有外啡肽、免疫调节肽、抗微生物肽、抗凝 血肽、抗应激肽、抗氧化肽等。 无论是从结构或从功能来说,生物活性肽是自然界中种类、功 能较复杂的一类化合物。生物活性肽在生物的生长、发育、细 胞分化、大脑活动、肿瘤病变、

47、免疫防御、生殖控制、抗衰老 及分子进化等方面起着重要的作用,具有涉及神经、激素和免 疫调节、抗血栓、抗高血压、抗胆固醇、抗细菌病毒、抗癌、 抗氧化、清除自由基等多重功效。 生物活性肽在体内一般含量较低,但功能极其微妙,结构相同 或极为相似的活性肽,由于产生于不同器官,行使的功能也有 所不同。 从生物活性肽的组成来看,小的由二、三个氨基酸残基组成, 大的则为上百个氨基酸残基并含有由亚基组成的糖蛋白。 随着多肽的分离纯化、结构分析、化学合成、放射免疫测定、 免疫细胞化学及遗传工程等新技术的广泛应用,新的生物活性 肽不断被发现,对其功能的认识也不断增长。 法 颠 其 鹅 阿 坚 球 振 翰 眶 庙 佐 首 羽 鸭 倒 巴 岿 你 椅 淌 剿 遥 瞎 婆 抹 嫉 擅 吵 剥 呀 宙 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 第 1 8 章 氨 基 酸 、 多 肽 本 1. 氨基酸 20种-氨基酸的俗名、构型 性质:两性解离与等电点 (pHpI:负离子) 脱羧反应 与亚硝酸反应(定量测定) 显色反应(茚三酮、丹酰氯、其他) 1. 多肽 2.结构、命名:某氨酰某氨酸 3. 肽平面、多肽结构测定和端基分析 章 要 点 THE END 踩

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