第二十章蛋白质和核酸CAI.ppt

蛋白质和核酸第二十章是一类含氮的高分子化合物,是一类生物高分子。是生命的基础,是构成细胞的主要物质。蛋白质是功能分子,既充当生物体的构架材料,又为生命执行各种特殊使命。有机体内起催化作用的各种酶是蛋白质,调节代谢的激素大多数是蛋白质或其衍生物,免疫作用的抗体是蛋白质。◆呼吸作用中运输O2和CO2的是血红蛋白。◆肌肉的收缩,消化道的蠕动,起保护作用的皮肤、毛发等都是从蛋白质的特有造型性质中产生出来的。如:◆蛋白质蛋白质的基本结构单元是氨基酸,不论哪一类蛋白质水解都生成-氨基酸的混合物。蛋白质-氨基酸(约20多种)H+、OH-或酶从化学上看,蛋白质是氨基酸的高聚物;氨基酸是构成蛋白质的基石。因此要讨论蛋白质的结构和性质,首先要了解-氨基酸。氨基酸——分子中含有氨基和羧基的化合物。如:R-CH-CH2-COOHR-CH-COOHNH2NH2αβα§20—1氨基酸β-氨基酸-氨基酸-氨基酸可分为中性氨基酸碱性氨基酸酸性氮基酸甘氨酸氨基乙酸Gly丙氨酸-氨基丙酸Ala酪氨酸-氨基-3-对羟基苯基丙酸Tyr俗名:系统命名:缩写符号:中性氨基酸在分子中-NH2与-COOH数目相同。NH2NH2如:CH2-COOHCH3CHCOOHHO--CH2CHCOOHNH2一、氨基酸的结构、命名和分类碱性氨基酸——在分子中-NH2的数目多于-COOH的数目。酸性氨基酸——在分子中-COOH数目多于-NH2数目。在-氨基酸的命名中,习惯上多数以俗名来命名,而组成蛋白质的-氨基酸仅二十多种,见表20—1。俗名:赖氨酸系统命名:2,6-二氨基己酸缩写符号:LysH2N-CH2CH2CH2CH2CH-COOHNH2HOOC-CH2CH2CH-COOHNH2俗名:谷氨酸系统命名:2-氨基戊二酸缩写符号:Glu蛋白质中的—氨基酸续上表除甘氨酸外,-氨基酸都是手性的,有旋光性,它们的构型取决于-碳原子。氨基酸的构型是与乳酸相比而确定的。例如:与L-乳酸相应的L-丙氨酸的构型是:L-丙氨酸L-氨基酸氨基酸的构型法一般天然产的氨基酸都为L型的,如果用R/S法标记,那么天然氨基酸大多属于S-构型。但也有R-构型的,如L-半胱氨酸为R-构型。L-(1)两性-氨基酸含有一个酸性的羧基(-COOH),也含有一个碱性的氨基(-NH2),故它遇到酸或碱都能生成盐。-氨基酸分子内这两个基团也可以生成盐(称内盐)。二、化学性质R-CH-COOH+HClR-CH-COOHNH2NH3Cl+-R-CH-COOH+NaOHR-CH-COONa+H2ONH2NH2+-NH2NH3R-CH-COOHR-CH-COO+-内盐(亦称为偶极离子)这些都是由偶极离子结构所导致的特性。氨基酸的红外光谱上,没有典型的COOH伸展吸收峰(1725~1700cm-1),而只有COO-负离子的伸展吸收峰(1650~1545cm-1)。氨基酸的某些物理性质和光谱性质表明,氨基酸主要是以内盐的形式存在的。分子中没有游离的-NH2或-COOH。氨基酸一般在200℃以下不溶化,具有较高的熔点(实际上是分解点)。氨基酸可溶于水,而不溶于苯、醚等非极性有机溶剂。例如: