生物化学知识点总结.pdf

第一章氨基酸与多肽化学一、氨基酸氨基酸是蛋白质水解的最终产物,是组成蛋白质的基本单位(构件分子)。1、结构除脯氨酸外,其他均具有如下结构通式除了甘氨酸外,其他均具有不对称碳原子,具有旋光性。2、分类(1)根据R基团化学结构分类1)脂肪族Ⅰ.侧链只是烃链Ⅱ.侧链含有羟基Ⅲ.侧链含硫原子Ⅳ.侧链含有羧基或酰胺基1Ⅴ.侧链含有碱性基团2)芳香族3)杂环(2)根据R基团极性分类1)非极性:Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Pro、Met、Trp2)极性:Thr、Ser、Tyr、Cys、Asn、Gln①带负电荷:Asp、Glu②带正电荷:Lys、Arg、His(3)根据酸碱性质分类1)中性(一氨基一羧基)2)碱性(二氨基一羧基)Lys、Arg、His3)酸性(一氨基二羧基)Glu、Asp(4)根据营养学分类1)必需Met、Trp、Lys、Val、Ile、Leu、Phe、Thr2)非必需2(5)不常见蛋白质氨基酸:在少数蛋白质中分离出一些不常见的氨基酸,这些氨基酸都是在蛋白质合成后由相应的基本氨基酸衍生而来。如羟脯氨酸、羟赖氨酸、γ-羧基谷氨酸、N-甲基甘氨酸、磷酸丝氨酸非蛋白质氨基酸:存在于生物体内,但不组成蛋白质的呈游离或结合态的氨基酸,约150种,具有多种生理功能。如β-丙氨酸、高丝氨酸、γ-氨基丁酸、L-瓜氨酸、L-鸟氨酸、牛磺酸。3、性质(1)氨基酸的构型和紫外光吸收Trp、Tyr和Phe对紫外光有一定的吸收,因为分子中含有苯环,这三个氨基酸的光吸收都在280nm附近。可以采用紫外分光光度计在280nm波长处测定最大吸收来测定蛋白质的含量。(2)氨基酸的两性解离及等电点等电点PI:在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,成为兼性离子,呈电中性,在电场中既不向阳极也不向阴极移动。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。特点:净电荷数等于零,在电场中不移动;此时氨基酸的溶解度最小等电点的确定:等于两性离子两侧pK值的算术平均数(3)化学反应1)与HNO2的反应2)与茚三酮的反应脯氨酸产生黄色物质,其它为蓝紫色。在570nm(蓝紫色)或440nm(黄色)定量测定(-50μg/ml)。3)与甲醛反应:氨基酸的甲醛滴定法4)与2,4-二硝基氟苯(DNFB)的颜色反应鉴定多肽或蛋白质的N-末端氨基酸。首先由Sanger应用确定了胰岛素的一级结构,又称为Sanger降解法。5)与苯异硫氰酸酯(PITC)的反应用于N末端分析,由Edman于1950年首先提出,又称Edman降解法。6)半胱氨酸的氧化与还原反应34、氨基酸的分离纯化(1)纸层析原理:组成层析系统的固定相和流动相具有相反的极性。固定相为滤纸上的结合水(极性),流动相为展层液(非极性有机溶剂)。被分析的样品中的各组分与固定相亲和力大者,易留滞于原地,与流动相亲和力大者,易随流动相移动,因而达到分离的目的。(2)薄层层析(3)离子交换层析原理:分离氨基酸时,用离子交换树脂作为支持物,利用离子交换树脂上的活性基团与溶液中的离子进行交换反应,由于各种离子交换能力不同,与树脂结合的牢固程度就不同,在洗脱过程中,各种离子以不同的速度移动,从而达到分离的目的。(4)电泳通过氨基酸在电场中泳动而达到分离各种氨基酸的技术5、氨基酸的一般生产方法(1)水解法1)酸水解法:6~10mol/L的盐酸,110~120℃,12~24h2)碱水解法:4~6mol/L的氢氧化钠或2~4mol/L氢氧化钡,100~110℃,6~24h3)酶水解法:蛋白酶,适宜的温度、Ph值(2)微生物发酵法(3)化学合成法(4)酶合成法二、多肽1、多肽的结构肽是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的多聚化合物。其中的氨基酸单位称氨基酸残基。氨基酸间缩水形成的共价键称肽键。(1)肽键甘氨酰甘氨酸肽键的结构特点:C-N键具有部分双键性质,不能自由旋转肽平面—由肽键周围的6个原子组成的刚性平面。两相邻的肽键平面可以作相对旋转。(2)肽链氨基酸的顺序是N端→C端的排列顺序2、多肽的性质(1)旋光性(2)两性解离及等电点(3)化学反应双缩脲反应:含有两个或两个以上肽键的化合物与碱性硫酸铜作用,生成蓝紫色的复合物,肽键越多颜色越深,受蛋白质特异性影响小,用于肽和蛋白质定量测定及测定蛋白质水解程度。43、生物体内的重要多肽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,常称为活性肽。(1)谷胱甘肽GSH:在体内参与氧化还原过程,作为某些氧化还原酶的辅因子,作用是保护巯基酶,或防止过氧化物积累γ-COOH(2)激素类多肽:如促甲状腺素释放激素(TRH)(3)抗生素类多肽:如短杆菌肽S第二章蛋白质化学一、蛋白质概论1、定义:是一切生物体中普遍存在的,由天然氨