氨基酸蛋白质和核酸专家讲座.pptx

同学们好同学们好!欢迎学习有机化学课程欢迎学习有机化学课程氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第1页第十五章第十五章 氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸蛋白质和核酸有有 机机 化化 学学初玉霞制作初玉霞制作 氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第2页本章本章关键点与学习要求关键点与学习要求:【关键点【关键点【关键点【关键点】【学习要求学习要求学习要求学习要求】学习本章内容应该在了解学习本章内容应该在了解氨基酸、蛋白质及核酸氨基酸、蛋白质及核酸组成和组成和结构特点基础上做到：结构特点基础上做到：1了解了解氨基酸分类，掌握其命名、性质及应用氨基酸分类，掌握其命名、性质及应用 2了解蛋白质组成和分类，掌握其性质了解蛋白质组成和分类，掌握其性质 3了解核酸组成及生物功效了解核酸组成及生物功效 1氨基酸两性和等电点、显色反应、缩合反应氨基酸两性和等电点、显色反应、缩合反应 2蛋白质两性和等电点、胶体性质、盐析、变性和显色反应蛋白质两性和等电点、胶体性质、盐析、变性和显色反应 下一页下一页第十五章第十五章第十五章第十五章 氨氨氨氨 基基基基 酸酸酸酸、蛋、蛋、蛋、蛋 白白白白 质质质质 和和和和 核核核核 酸酸酸酸有有 机机 化化 学学氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第3页第一节第一节 氨氨 基基 酸酸下一页下一页一、氨基酸含义一、氨基酸含义有有 机机 化化 学学第十四章第十四章 碳碳 水水 化化 合合 物物有有 机机 化化 学学第十五章第十五章第十五章第十五章 氨氨氨氨 基基基基 酸酸酸酸、蛋、蛋、蛋、蛋 白白白白 质质质质 和和和和 核核核核 酸酸酸酸氨基酸、蛋白质、核酸都是含有主要生理功效物质。氨基酸氨基酸、蛋白质、核酸都是含有主要生理功效物质。氨基酸是组成蛋白质基石，蛋白质与核酸是组成生命物质基础。是组成蛋白质基石，蛋白质与核酸是组成生命物质基础。氨基酸是分子中既含有氨基（氨基酸是分子中既含有氨基（NHNHNHNH2 2 2 2）又含有羧基）又含有羧基（COOHCOOHCOOHCOOH）一类有机化合物。它能够看成是羧）一类有机化合物。它能够看成是羧酸分子中烃基上氢原子被氨基取代后产物。酸分子中烃基上氢原子被氨基取代后产物。氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第4页1分类分类氨基和羧基氨基和羧基相对位置不一相对位置不一样样 下一页下一页-氨基酸 二、氨基酸分类和命名二、氨基酸分类和命名例例例例 如如如如：第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸第一节第一节 氨氨 基基 酸酸 -氨基酸 -氨基酸 其中其中-氨基酸是组成蛋白质基本单位，所以主要介绍氨基酸是组成蛋白质基本单位，所以主要介绍-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第5页1分类分类氨基和羧基氨基和羧基相对数目不一相对数目不一样样 下一页下一页 中性氨基酸（氨基和羧基数目相等）第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸第一节第一节 氨氨 基基 酸酸 酸性氨基酸（氨基数目小于羧基数目）碱性氨基酸（氨基数目大于羧基数目）分子中所含烃分子中所含烃基结构不一样基结构不一样 脂肪族氨基酸 芳香族氨基酸 杂环族氨基酸 例例例例 如如如如：氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第6页第一节第一节 氨氨 基基 酸酸 下一页下一页二、氨基酸分类和命名二、氨基酸分类和命名例例例例 如如如如：第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸氨基酸系统命名法是以羧酸为母体，氨基看作氨基酸系统命名法是以羧酸为母体，氨基看作取代基取代基 比如比如甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸，因其含有甜味而得名，因其含有甜味而得名，门冬氨酸门冬氨酸门冬氨酸门冬氨酸是在植物天门是在植物天门冬幼苗中发觉，由此得名。冬幼苗中发觉，由此得名。(1)(1)俗名俗名天然天然-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸普通采取普通采取俗名俗名俗名俗名，依据其起源或性质命名，依据其起源或性质命名(2)(2)系统名称系统名称2-2-氨基丙酸氨基丙酸氨基丙酸氨基丙酸 3-3-苯基苯基苯基苯基-2-2-氨基丙酸氨基丙酸氨基丙酸氨基丙酸 2命名命名 氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第7页第一节第一节 氨氨 基基 酸酸 下一页下一页三、三、-氨基酸性质氨基酸性质例例例例 如如如如：第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸分子中氨基与羧基还可相互作用生成内盐分子中氨基与羧基还可相互作用生成内盐 ，这这种内盐又叫做偶极离子种内盐又叫做偶极离子:(1)(1)两性两性既能与酸反应，又能与碱作用，含有两性既能与酸反应，又能与碱作用，含有两性 (2)(2)等电性等电性1两性和等电性两性和等电性 例例例例 如如如如：铵盐铵盐铵盐铵盐 -氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 羧酸盐羧酸盐羧酸盐羧酸盐 正离子正离子正离子正离子 偶极离子（两性离子）偶极离子（两性离子）偶极离子（两性离子）偶极离子（两性离子）负离子负离子负离子负离子氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第8页第一节第一节 氨氨 基基 酸酸 下一页下一页第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸(2)(2)等电性等电性氨基酸在强酸性溶液中以正离子形式存在，在强碱性溶液中则以负离子形式存在，调整溶液pH为一定数值时，氨基酸以偶极离子偶极离子偶极离子偶极离子形式存在，此时溶液pH叫做氨基酸等等等等电点电点电点电点。在等电点时，氨基酸溶解度最小，轻易呈结晶析出。可利用这一性质分离分离分离分离和提纯提纯提纯提纯氨基酸。2茚三酮反应茚三酮反应 -氨基酸与水合茚三酮（）醇溶液作用，生成蓝紫色物质，称为茚三酮反应茚三酮反应茚三酮反应茚三酮反应，非常灵敏,用于判别判别判别判别。OHOHOO氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第9页第一节第一节 氨氨 基基 酸酸 下一页下一页三、三、-氨基酸性质氨基酸性质第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸3缩合反应缩合反应 化合物化合物肽肽肽肽。形成酰胺键（。形成酰胺键（）又叫做）又叫做肽键肽键肽键肽键。许多肽类含有主要生理功效，如有含有解毒作用，许多肽类含有主要生理功效，如有含有解毒作用，可可以保护肌体免受重金属及环氧化合物毒害以保护肌体免受重金属及环氧化合物毒害；有则含有；有则含有比吗啡更强镇痛作用。比吗啡更强镇痛作用。一个一个-氨基酸分子中氨基可与另一个氨基酸分子中氨基可与另一个-氨基酸分子中氨基酸分子中羧基发生羧基发生缩合反应缩合反应缩合反应缩合反应，失去一分子水生成以酰胺键连接，失去一分子水生成以酰胺键连接氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第10页第一节第一节 氨氨 基基 酸酸 下一页下一页四、氨基酸制法四、氨基酸制法第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸1水解法水解法 2发酵法发酵法 3合成法合成法 由蛋白质在酸性条件下发生水解再经分离得到 由糖类物质在微生物作用下发酵制得 丙酸丙酸丙酸丙酸 2-2-氯丙酸氯丙酸氯丙酸氯丙酸 丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸例例例例 如如如如：氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第11页第二节第二节 蛋蛋 白白 质质下一页下一页一、蛋白质组成、结构和分类一、蛋白质组成、结构和分类有有 机机 化化 学学第十四章第十四章 碳碳 水水 化化 合合 物物有有 机机 化化 学学第十五章第十五章第十五章第十五章 氨氨氨氨 基基基基 酸酸酸酸、蛋、蛋、蛋、蛋 白白白白 质质质质 和和和和 核核核核 酸酸酸酸1蛋白质组成蛋白质组成 C H O N S 5055%67%2023%1517%0.52.5%2蛋白质结构蛋白质结构 蛋白质是分子中含有肽键一类高分子有机化合物。它能够蛋白质是分子中含有肽键一类高分子有机化合物。它能够看成是由许多看成是由许多-氨基酸经过肽键连接而成长链高分子氨基酸经过肽键连接而成长链高分子,这这种长链又叫做种长链又叫做肽链肽链肽链肽链：氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第12页第二节第二节 蛋蛋 白白 质质 下一页下一页一、蛋白质组成、结构和分类一、蛋白质组成、结构和分类第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸3蛋白质分类蛋白质分类(1)单纯蛋白质单纯蛋白质 单纯蛋白质只由氨基酸组成，包含清蛋白清蛋白清蛋白清蛋白、球蛋白球蛋白球蛋白球蛋白、醇溶谷蛋白醇溶谷蛋白醇溶谷蛋白醇溶谷蛋白、谷蛋白谷蛋白谷蛋白谷蛋白、硬蛋白硬蛋白硬蛋白硬蛋白、组蛋白组蛋白组蛋白组蛋白、鱼精蛋白鱼精蛋白鱼精蛋白鱼精蛋白(2)结合蛋白质结合蛋白质 结合蛋白质由单纯蛋白质和非蛋白质两部分组成，非蛋白质部分包含糖类、色素、磷酸以及核酸等。包含包含核蛋白核蛋白核蛋白核蛋白、色蛋白色蛋白色蛋白色蛋白、糖蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白、脂蛋白脂蛋白脂蛋白脂蛋白、磷蛋白磷蛋白磷蛋白磷蛋白氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第13页第二节第二节 蛋蛋 白白 质质 下一页下一页二、蛋白质性质二、蛋白质性质第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸1两性和等电点两性和等电点 蛋白质与酸和碱反应都能生成盐，是蛋白质与酸和碱反应都能生成盐，是两性电解质两性电解质两性电解质两性电解质，而且而且含有等电点含有等电点含有等电点含有等电点。在强酸性溶液中，蛋白质以正离在强酸性溶液中，蛋白质以正离子形式存在，子形式存在，在强碱性溶液中则以负离子形式存在，在强碱性溶液中则以负离子形式存在，调整溶液调整溶液pHpH至一定数值时，蛋白质以偶极离子形式至一定数值时，蛋白质以偶极离子形式存在，其所带正、负电荷相等，在电场中不移动，存在，其所带正、负电荷相等，在电场中不移动，此时溶液此时溶液pHpH就是该蛋白质就是该蛋白质等电点等电点等电点等电点pIpIpIpI。氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第14页第二节第二节 蛋蛋 白白 质质 下一页下一页第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸1两性和等电点两性和等电点 在等电点时，蛋白质在水中溶解度最小，可沉淀析出。所以在等电点时，蛋白质在水中溶解度最小，可沉淀析出。所以能够能够经过调整溶液经过调整溶液经过调整溶液经过调整溶液pHpHpHpH，使不一样蛋白质得以，使不一样蛋白质得以分离分离分离分离。蛋白质两性电离能够用下式表示:正离子正离子正离子正离子 偶极离子（两性离子）偶极离子（两性离子）偶极离子（两性离子）偶极离子（两性离子）负离子负离子负离子负离子氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第15页第二节第二节 蛋蛋 白白 质质 下一页下一页第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸2胶体性质胶体性质 蛋白质分子直径在蛋白质分子直径在1 1100nm100nm之间（胶粒范围内），所以其水之间（胶粒范围内），所以其水溶液含有溶液含有胶体性质胶体性质胶体性质胶体性质。蛋白质普通不能透过半透膜，而相对分子质量较低有机化合蛋白质普通不能透过半透膜，而相对分子质量较低有机化合物和无机盐则能透过半透膜。物和无机盐则能透过半透膜。可利用半透膜分离和提纯蛋白质，这种方法叫做可利用半透膜分离和提纯蛋白质，这种方法叫做透析透析透析透析。3盐析盐析在蛋白质水溶液中加入无机盐，如氯化钠、硫酸钠等，可使在蛋白质水溶液中加入无机盐，如氯化钠、硫酸钠等，可使蛋白质溶解度降低并从溶液中析出。这种作用叫做蛋白质溶解度降低并从溶液中析出。这种作用叫做盐析盐析盐析盐析。不一样蛋白质盐析时所需盐最低浓度不一样，利用这个性质不一样蛋白质盐析时所需盐最低浓度不一样，利用这个性质能够能够分离分离分离分离不一样蛋白质。不一样蛋白质。氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第16页第二节第二节 蛋蛋 白白 质质 下一页下一页第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸4蛋白质变性蛋白质变性 在受热、紫外线辐射或酸、碱、重金属盐等作用下，蛋白质在受热、紫外线辐射或酸、碱、重金属盐等作用下，蛋白质结构和性质会发生改变，溶解度降低，甚至凝固，这种改变结构和性质会发生改变，溶解度降低，甚至凝固，这种改变叫叫做蛋白质变性做蛋白质变性做蛋白质变性做蛋白质变性。5显色反应显色反应(1)(1)茚三酮反应茚三酮反应 蛋白质与水合茚三酮反应，展现蓝紫色(2)(2)缩二脲反应缩二脲反应 蛋白质与硫酸铜碱性溶液反应，呈红紫色，叫做缩二脲反应(3)(3)蛋白黄反应蛋白黄反应 含有芳环蛋白质遇浓硝酸显黄色，叫做蛋白黄反应 蛋白质显色反应可用于蛋白质判别蛋白质显色反应可用于蛋白质判别蛋白质显色反应可用于蛋白质判别蛋白质显色反应可用于蛋白质判别 氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第17页第三节第三节 核核 酸酸 简简 介介下一页下一页一、核酸组成一、核酸组成有有 机机 化化 学学第十四章第十四章 碳碳 水水 化化 合合 物物有有 机机 化化 学学第十五章第十五章第十五章第十五章 氨氨氨氨 基基基基 酸酸酸酸、蛋、蛋、蛋、蛋 白白白白 质质质质 和和和和 核核核核 酸酸酸酸 核酸分子中主要含有核酸分子中主要含有碳碳碳碳、氢氢氢氢、氧氧氧氧、氮氮氮氮、磷磷磷磷五种元素，个别核酸五种元素，个别核酸分子还含有分子还含有硫硫硫硫元素。元素。组成核酸基本单位是组成核酸基本单位是核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸。所以核酸分解时生成核苷酸，所以核酸分解时生成核苷酸，核苷酸深入水解生成核苷酸深入水解生成磷酸磷酸磷酸磷酸、戊糖戊糖戊糖戊糖和和碱基碱基碱基碱基。氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第18页第三节第三节 核核 酸酸 简简 介介 下一页下一页一、核酸组成一、核酸组成第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸1戊酸戊酸 戊糖包含核糖和脱氧核糖。其结构式为：OHHO HHO HO HHH O C H2 核糖核糖核糖核糖OHHO HHHO HHH O C H2 脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖2碱基碱基 碱基是一个碱基是一个含氮杂环化合物含氮杂环化合物含氮杂环化合物含氮杂环化合物，它，它母体是嘌呤和嘧啶母体是嘌呤和嘧啶母体是嘌呤和嘧啶母体是嘌呤和嘧啶。其中嘌呤衍生物有两种，即其中嘌呤衍生物有两种，即腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤和和鸟嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤；嘧啶衍生物；嘧啶衍生物有三种，即有三种，即胞嘧啶胞嘧啶胞嘧啶胞嘧啶、尿嘧啶尿嘧啶尿嘧啶尿嘧啶和和胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶。氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第19页第三节第三节 核核 酸酸 简简 介介 下一页下一页二、核酸生物功效二、核酸生物功效第十五章第十五章第十五章第十五章 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸、蛋白质和核酸核酸是生物遗传物质基础，在遗传变异、生长发育中起核酸是生物遗传物质基础，在遗传变异、生长发育中起着主要作用。它又是蛋白质生物合成中不可缺乏物质。着主要作用。它又是蛋白质生物合成中不可缺乏物质。依据所含糖不一样，核酸可分为依据所含糖不一样，核酸可分为核糖核酸核糖核酸核糖核酸核糖核酸（简称（简称RNARNARNARNA）和）和脱脱脱脱氧核糖核酸氧核糖核酸氧核糖核酸氧核糖核酸（简称（简称DNADNADNADNA）。）。其中其中DNADNA存在于细胞核中，是主要遗传物质，负责遗传信存在于细胞核中，是主要遗传物质，负责遗传信息贮存和公布。息贮存和公布。氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第20页下一页下一页第十五章第十五章第十五章第十五章 氨氨氨氨 基基基基 酸酸酸酸、蛋、蛋、蛋、蛋 白白白白 质质质质 和和和和 核核核核 酸酸酸酸有有 机机 化化 学学 【本课小结】【本课小结】1氨基酸分类氨基酸分类氨基和羧基相对位置不一样-氨基酸-氨基酸-氨基酸氨基和羧基相对数目不一样 脂肪族氨基酸 杂环族氨基酸 芳香族氨基酸烃基结构不一样 酸性氨基酸中性氨基酸碱性氨基酸氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第21页下一页下一页第十五章第十五章第十五章第十五章 氨氨氨氨 基基基基 酸酸酸酸、蛋、蛋、蛋、蛋 白白白白 质质质质 和和和和 核核核核 酸酸酸酸有有 机机 化化 学学 【本课小结】【本课小结】2氨基酸命名氨基酸命名 单纯蛋白质 结合蛋白质 两性和等电点（分离）缩合反应肽 茚三酮反应（判别-氨基酸）3氨基酸性质氨基酸性质 4蛋白质组成蛋白质组成 俗名：依据起源和性质命名系统法：以羧酸为母体，氨基作为取代基主要含有C、H、O、N、S 五种元素5蛋白质分类蛋白质分类 氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第22页下一页下一页第十五章第十五章第十五章第十五章 氨氨氨氨 基基基基 酸酸酸酸、蛋、蛋、蛋、蛋 白白白白 质质质质 和和和和 核核核核 酸酸酸酸有有 机机 化化 学学 【本课小结】【本课小结】【本课小结】【本课小结】6蛋白质性质蛋白质性质 两性和等电点 胶体性质 盐析 变性 显色反应 主要含有C、H、O、N、P 五种元素 7核酸组成核酸组成 8核酸生物功效核酸生物功效 核糖核酸（RNA）负责遗传信息表达，直接参加蛋白质生物合成 脱氧核糖核酸（DNA）负责遗传信息贮存和公布【作业】【作业】【作业】【作业】氨基酸蛋白质和核酸专家讲座第23页