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(完整版)有机化学教案-氨基酸和蛋白质
第十四章 氨基酸和蛋白质
第一节 氨基酸
一、 概述
分子中含氨基的羧酸称为氨基酸.

中性氨基酸：—NH2与-COOH数目相等
酸性氨基酸：—NH2比-COOH数目少
碱性氨基酸:-NH2比-COOH数目多
命名多用俗名。
二、 构型：除甘氨酸，均有手性。
分子的构型可与L—乳酸联系.

L—乳酸 L—氨基酸
三、 物理性质：
无色结晶，易溶于水,难溶于非极性有机溶剂.加热到熔点（＞200℃）分解。
四、 化学性质
1． 两性：
⑴ 结构与平衡：分子中有氨基和羧基，可形成分子内盐。
存在：主要以两性分子存在。

中性氨基酸中—COO-与—NH2+解离的能力不同，因此中性氨基酸的pH不等于7,一般略小于7，即负离子多一些。
⑵ 平衡改变：
加入酸，平衡左移,正离子增加.
加入碱，平衡右移，负离子增加。
⑶ 等电点：
当正离子数目等于负离子数目时的pH值。用pI表示。

酸性氨基酸：pI＜7，即pH＜7，
碱性氨基酸：pI＞7 ，即pH＞7
中性氨基酸:pI＜7,即pH＜7
⑷ 电场下的离子的迁移:
① 强酸性溶液中，主要以正离子存在，向阴极移动。
② 强碱性溶液中,主要以负离子存在，向阳极移动，
③ 等电点时,负离子向阳极移动，正离子向阴极移动.
2． 与亚硝酸反应

用于定量分析中测定分子中的氨基的含量。称为范斯莱克(Van Slyke)氨基测定法
3． 与甲醛作用

用于封闭氨基，滴定羧基。
4． 络合作用

N、O可与金属离子配位
5． 受热分解：同羟基酸类似
① α—氨基酸
② β-氨基酸
③ γ、δ—氨基酸
④ δ以上氨基酸
6． 与茚三酮反应：α—氨基酸的性质，现象：加热后,可生成蓝紫色物质。

7．失羧作用：小心加热,可以失去CO2得到胺
第二节 多肽
一、 肽：分子间氨基与羧基失水，以酰胺键相连，形成的化合物。
肽键:一分子氨基酸的氨基与另一分子氨基酸的羧基失水形成的酰胺键.
二肽：由两分子氨基酸缩合而成。
三肽:由三分子氨基酸缩合而成.
多肽:由多分子氨基酸缩合而成.
例如：

命名:
1． 保留游离氨基部分，以“N”端表示。保留游离羧基部分，以“C”端表示。
2． 以含“C"端的氨基酸为母体，将“酸”改为“酰”。
3． 将“N”端氨基酸写在最前，依次写出。
4． 简写：只写头一个字。
二、结构测定
1． 端基标记法：
A + C～～~～~~～~N A- C～～~～～～～～N
2．2，4—二硝基氟苯法：（DNFB----Dinitroflorobenzene）

3． 硫氰酸酯法：

第三节 蛋白质
一、 分类
高等动物体内有几百万种蛋白质，结构复杂。
根据形状分为： 纤维蛋白：丝蛋白、角蛋白
球蛋白： 酪蛋白，蛋清蛋白等
根据组成分为： 简单蛋白:水解后仅生成α-氨基酸的蛋白质。
结合蛋白:由简单蛋白与非蛋白质所组成的。例如:糖蛋白，脂蛋白,核蛋白。
根据溶解性能分为：
清蛋白： 可溶与水,例如麦清蛋白，豆蛋白
球蛋白：不溶与水，可溶与稀的中性盐溶液中。例如：黄豆中的球蛋白
醇溶蛋白:不溶与水及稀盐溶液,可溶于60％~80％乙醇溶液。例如：麦胶蛋白
谷蛋白：不溶与水、稀盐、乙醇溶液中，可溶于0。2%稀酸或稀碱中。例如:稻谷蛋白
精蛋白：加热不凝固，由80%的碱性氨基酸组成，可溶与水。
硬蛋白：不溶与水、稀酸、稀碱的纤维蛋白质，仅存在于动物界。例如：丝蛋白,角蛋白
二、 结构
蛋白质：是由酰胺键形成的高分子，一般分子量在10000以上。
初级结构:（一级结构）蛋白质分子中氨基酸连接顺序。
高级结构:包括二、三、四级结构,决定蛋白质的专一的生理作用。
二级结构:
a. α-螺旋型结构 :一条肽链通过氢键饶成螺旋型。
b. β-折叠片：肽链伸直（呈锯齿形状），与相邻碳链形成链间的氢键,
三级结构:由几条螺旋型肽链相互扭在一起。
四级结构：许多球型但蛋白质是由一条或多条肽链构成的，每条肽链都有各自的一、二、三级结构.这些肽链称为蛋白质的亚基或原体。各个亚基聚集成大分子的方式称为蛋白质的四级结构。
三、蛋白质的主副键
主键：肽键
副键：盐键、二硫键、酯键、疏水作用等，对蛋白质的构象，稳定起着极其重要的作用。
1． 盐键：多肽键上的游离羧基与氨基可形成盐键，静电作用，属离子键,对于维系蛋白质构型不太重要。

2． 酯键：易受酸碱破坏。

3． 二硫键：起交联作用。

4． 氢键：对于稳定蛋白质的构象,起极重要的作用。

5． 疏水作用：主要对于三级、四级结构的构象稳定起重要作用。

四、性质:
1． 水解：肽链水解成羧基和氨基。
蛋白质 蛋白胨 较小的肽 二肽 α-氨基酸
2．胶体：分子较大，1~100nm之间，具有胶体性质。
稳定性因素:⑴ 粒子外围形成水膜，碰撞时不易结合成大分子而沉淀.
⑵ 分子大,表面一般具有相同电荷，电性相斥,不易聚沉。
3．两性：
三、 蛋白质的沉淀
可逆沉淀:沉淀出的蛋白质分子内部结构改变很小，基本不改变，仍保持原来的活性。消除沉淀因素,沉淀会重新溶解，回到原来胶体溶液。
不可逆沉淀：沉淀的蛋白质分子，内部结构发生了较大的改变,失去生物活性,消除沉淀因素,也不会重新溶解
原因:
1． 胶体体系被破坏：可逆沉淀

2． 由于发生化学反应而产生沉淀：不可逆沉淀
生物碱试剂：
重金属盐:
酸性染料的阴离子活碱性染料的阳离子:
苯酚、甲醛：
3． 由于构象改变而产生沉淀：不可逆沉淀
加热、加压、强酸、强碱处理，紫外光,X-光处理，可以破坏负键使蛋白质沉淀.
五、 白质的变性
六、 白质的颜色反应：

第四节 核酸
一、 酸的化学组成：
i. 元素组成
C、H、O、N、P
ii. 水解产物
水解可得核苷酸，
分两类：含核糖的为核糖核酸（RNA)，含脱氧核糖的为脱氧核糖核酸（DNA）
组成成分
RNA
DNA
磷酸
磷酸
磷酸
戊糖
β—D—核糖(R）
β—D—脱氧核糖（D）
含氮碱基
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤(G）
胞嘧啶（C）、脲嘧啶（U）
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤(G）
胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)

七、 单核苷酸的结构
i. 核苷：由D—核糖或D-2-脱氧核糖与含氮碱基结合而成的含糖苷。
⑴ 嘌呤和嘧啶
⑵ 核苷
核糖核酸可形成四种核苷：腺苷（A）、鸟苷（G）、胞苷（C)、脲苷（U）
脱氧核糖核酸也可形成四种核苷：脱氧腺苷（dA）、脱氧鸟苷(dG）、脱氧胞苷（dC)、脱氧胸腺苷（dT)
ii. 核苷酸:
是核苷的磷酸酯。即一分子核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子碱基组成。
由核糖核酸水解得到的核苷酸叫核糖核苷酸。
由脱氧核糖核酸水解得到的核苷酸叫脱氧核糖核苷酸。
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
腺嘌呤核苷酸（AMP）
腺嘌呤拖脱氧苷酸(dAMP）
鸟嘌呤核苷酸（GMP)
鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP）
胞嘧啶核苷酸（CMP）
胞嘧啶脱氧核苷酸（dCMP）
脲嘧啶核苷酸（UMP)
胸腺嘧啶脱氧核苷酸（dTMP)

iii. 生物体内游离的核苷酸
二、 DNA的结构
1． 一级结构
2． 二级结构