有机化学(下)1415-氨蛋核.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十四、十五章 氨基酸、多肽、蛋白质和核酸（简介）,（一）氨基酸,（二）多肽,（三）蛋白质,（四）核酸,14.1 氨 基 酸,14.1.1 氨基酸的命名、结构和分类,14.1.2 氨基酸的性质,(,甲)两性和等电点,(乙)氨基的反应,(丙)羧基的反应,(丁)与水合茚三酮的反应,14.1.3 氨基酸的制法,(甲)-卤代酸的氨解,(乙)Gabrial法,(丙)Strecker合成,(丁)蛋白质水解,14.1 氨 基 酸,结构特点：,14.1.1 氨基酸的命名,可以按,系统命名法,，以,羧酸,为母体，,氨基,为取代基。但,AA,氨基酸通常用,俗名,来称呼：,AA分子中既含有,氨基,，又含有,羧基,。,、等。,由蛋白质水解得到的氨基酸都是,-氨基酸。,根据,NH,2,和,COOH,的相对,位置,分为：,分 类,根据,NH,2,和,COOH,的相对,数目,：,14.1.3 氨基酸的性质,物 性：,AA均为无色晶体，大多能溶于水，难溶于有机溶剂.,旋光性：,除甘氨酸外,，天然的AA都含有,*,C，,都有,旋光性,化 性:,分别具有,NH,2,、COOH,的性质；,NH,2,、COOH的相互影响，,两性、等电点,。,这两个官能团在分子内反应形成一个两极性的离子(内盐）,称为,偶极离子,：,所以，氨基酸在结晶形态或在水溶液中，,并不是以游离的羧基或氨基形式存在，而是离解成两性离子。,（二）等 电 点,当AA溶于水时，COOH与NH,2,都可电离：,但COOH和NH,2,的,电离程度不同,。,通常，电离程度：COOHNH,2,关于等电点的几点说明：,等电点(isoelectric point)：,氨基酸处于,电中性,时的,pH值,在等电点，,氨基酸溶液中羧基与氨基的,电离程度相同,；,在等电点，,氨基酸在溶液中以,偶极离子存在,；,在等电点，,以偶极存在的氨基酸，在电场中既不向阴极移动，也不向阳极移动。,(乙)氨 基 的 反 应,(丁)与水合茚三酮的反应,什么是水合茚三酮？,茚三酮反应：,其他AA，包括N-取代-AA，均无此反应。,用茚三酮反应可鉴别AA，也可用于AA的比色分析及色谱分析。,2,14.1.3 氨基酸的制法,(甲),-卤代酸的氨解,(乙),Strecker合成,(丙)Gabrial法,综上,外消旋氨基酸,可以通过2-溴羧酸的溴化、胺的Gabriel合成方法和Strecker合成方法经过亚胺、氰胺然后水解制备。,(丁)蛋白质水解等制备有生物活性（手性）的氨基酸,书写和命名,：,书写,时把,N,端写在左，,C,端写在右，,命名,时以,C,端为母体。由氮端起，称为,某氨酰某氨酸,：,分类,：由两个,-AA,分子间失水而成的肽称为二肽；依次为三肽、多肽。,14.4.1 多肽的分类和命名,14.4.2 多肽的合成,(甲)传统合成,（Fischer 液相合成：保护氨基，活化羧基）,1965年，中国科学家首次合成牛胰岛素。,(乙)固相合成,固相合成的一般方法（最初由Merrifield R B设计)：,优点：便于自动化操作，同时产物易于分离。,酯键连,组成元素：,C：5055%；H：6.97.7%；O：2124%；,N：1517.6%；,平均16%,；S：0.32.4%.,Fe、I、P等微量元素。,14.5.1 蛋白质的组成,蛋白质和多肽都是由AA组成的，它们之间没有严格区别。一般M1万，叫蛋白质；M1万，叫多肽。,14.5.2 蛋白质的结构,一级结构指-AA的排列顺序,。,蛋白质是最复杂的天然高分子，其结构可用,四级,结构来描述。,主要化学键是,肽键,和,二硫键,肽链伸展在褶纸形的平面上,，相邻的肽链又通过氢键缔合。,折叠片：,很多蛋白质常常是在分子链中既有-螺旋，又有-折叠，并且多次重复这两种空间结构：,三级结构,蛋白质的三级结构是其他,次级键,，如SS（二硫键）、离子键、氢键、疏水键、支链等，共同作用的结果。,在二级结构的基础上再进一步,卷曲、褶叠、盘绕。,（多条肽链扭成“麻花”。）,在三级结构的基础上，各亚基再进一步形成,特定,的空间结构。,例如，马血红蛋白由四个独立的亚基组成。两个各含141个氨基酸残基的a-蛋白和两个各含146个氨基酸残基的b-蛋白。,四级结构,四级结构与蛋白质的,生理活性,有关,14.5.3 蛋白质的理化性质,(甲)溶液性质,蛋白质分子量高，其溶液具有亲水胶体的性质，具有丁铎尔现象、布朗运动、,不能透过半透膜,。,据此可分离、提纯蛋白质。,(乙)盐 析,向蛋白质溶液中加入无机盐（如(NH,4,),2,SO,4,、MgSO,4,、NaCl等），蛋白质可从溶液中析出。,盐析为可逆过程,。,蛋白质受热、紫外线及某些化学试剂作用，蛋白质的结构、性质发生变化，失去生理活性。,蛋白质的变性一般为不可逆的。,（丙)变 性,蛋白质与强酸或强碱都能,成盐,；,调节蛋白质溶液的pH值，总会在某一pH值下使蛋白质以偶极离子形式存在，,所以蛋白质也有等电点,。,不同蛋白质具有不同的等电点，据此可分离蛋白质。如梯度pH电泳法。,(丁)两性和等电点,与AA相似，蛋白质也是两性物质：,(戊)显色反应,A）水合茚三酮反应,B）缩二脲反应,（,似多肽）,C）黄色反应,可利用颜色反应来鉴别蛋白质。如临床分析中尿蛋白的检验。,核 酸 简 介,核酸是重要的生物大分子，它的构件分子是,核苷酸,。核苷酸由,核苷,和,磷酸,组成。核苷由,碱基,和,戊糖,构成。,天然存在的核酸可分为脱氧核糖核酸,(DNA),和核糖核酸,(RNA),两类。,DNA贮存细胞所有的遗传信息，是物种保持进化和世代繁衍的物质基础。RNA的功能几乎涉及细胞功能的各方面,1）,戊 糖,核酸中有,两,种戊糖。,D-2-脱氧核糖（存在于,DNA中），,D-核糖（,RNA中）。,核酸中戊糖的结构,两者的差别只在于脱氧核糖中与,2-,位碳原子连结的不是羟基而是氢。,2）碱 基,核酸中的含氮碱基是,嘌呤,和,嘧啶,的衍生物。,核酸中常规碱基的结构,碱基,3）核苷或脱氧核苷,（碱基+戊糖）,胞嘧,啶,腺嘌呤,4）单核苷酸或脱氧核苷酸,（核苷+磷酸）,磷酸与核苷或脱氧核苷的,3,位或,5,位羟基形成的,磷酸酯,DNA的多核苷酸链,-由核苷酸,聚合,而成的生物大分子,。,5）核酸,（,DNA 或RNA）,核酸中的核苷酸以,3,5磷酸二酯键,构成无分支结构的线性分子。,1953年，詹姆斯和弗朗西斯 提出了著名的DNA分子的,双螺旋结构,模型，揭示了遗传信息是如何储存在DNA分子中，以及遗传性状何以在世代间得以保持。,这是生物学发展的重大里程碑,。,6),DNA,的二级结构,在,DNA,分子中，两股,DNA,链围绕一假想的共同轴心形成一,右手螺旋结构,，双螺旋的螺距为,3.6nm,，直径为,2.0nm,。,骨架由,交替出现的、亲水的,脱氧核糖基和磷酸基,构成，位于双螺旋的外侧。,碱基,位于双螺旋的内侧。如下图：,DNA双螺旋模式图,碱基,脱氧核糖基和磷酸基,氨基酸的等电点的含义。,氨基酸氨基端和羧基端的典型化学反应,.,氨基酸化学制备,.,了解多肽、蛋白质和核酸。,小 结,14-1,（1）、（2）；,作业：,14-3,