氨基酸和蛋白质
1.2 蛋 白 质
蛋(白4质)的四级结结构构
蛋白质的四级结构是指多个 多肽链利用非共价键聚合形成 的构象。具有完整的四级结构 的蛋白质分子将具有特定的生 理活性。
1.2 蛋 白 质
3. 蛋白质的分类
①根据溶解度不同可分为清蛋白(如乳清蛋白)、 精蛋白、组蛋白、硬蛋白(如丝蛋白)、谷蛋白、球 蛋白、醇溶蛋白。
1.1 氨酸中的羧基可以发生酯化反应,生成相应的酯。例如:
(2)成盐反应 氨基酸中的羧基可和碱生成相应的盐。
1.1 氨 基 酸
4. 显色反应
氨基酸的水溶液可以和水合茚 三酮反应,生成蓝紫色物质。该反 应较为灵敏,是鉴定α- 氨基酸常用 的方法。
1.2 蛋 白 质
有机化学
氨基酸和蛋白质
氨基酸 蛋白质
1.1 氨 基 酸
1.1.1 氨基酸的分类和命名 1. 氨基酸的分类
①根据酸碱性,可分为中性氨基酸、碱性氨基酸和酸性氨基 酸三类。
中性氨基酸,其分子中氨基与羧基的数目相等。例如:
碱性氨基酸,其分子中氨基比羧基的数目多。例如:
1.1 氨 基 酸
酸性氨基酸,其分子中羧基比氨基的数目多。例如:
表16-1 氨基酸的名称、结构
1.1 氨 基 酸
续表
1.1 氨 基 酸
续表
1.1 氨 基 酸
续表
1.1 氨 基 酸
2. 氨基酸的命名
除甘氨酸外,氨基酸分子中的α-碳原子都是手性碳原子, 都具有旋光性,其构型采用D/L命名法;α-氨基酸的构型与L甘油醛相似,均属于L-型。例如:
1.1 氨 基 酸
1.1 氨 基 酸
2. 氨基的反应
(1)与甲醛的反应
氨基酸的氨基可与甲醛反应,释放出H+,可用酚酞作指 示剂,用NaOH滴定来测定氨基的含量,该法称为甲醛滴定法。
1.1 氨 基 酸
氨基的反应
(2)与亚硝酸的反应
α 出氮气。因此,可根据放出氮气的体积来计算氨基酸的量,该 方法是Van slyke氨基测定法。
有机化学
5. 蛋白质的变性
蛋白质在受热、紫外线、超声波、重金属盐、强酸碱 等因素作用时,蛋白质的结构发生改变,其溶解度降低, 甚至凝固,从而改变或丧失其理化性质和生物活性,这种 作用称为蛋白质的变性。变性作用主要是蛋白质分子内部 结构发生变化的结果,其变性过程是不可逆的。例如,各 种酶如果变性,就会失去原来的催化活性。
1.2 蛋 白 质
3. 胶体性质
蛋白质的直径较大,一般在2 ~20nm的范围,在胶粒范围内, 因此,蛋白质溶液是胶体溶液, 具有不能通过半透膜及布朗运动 等特性。
1.2 蛋 白 质
4. 显色反应
蛋白质可以和不同的试剂发生特殊的颜色反应,具体见表16-3。
表16-3 蛋白质与不同试剂的显色反应
1.2 蛋 白 质
②根据R基不同可分为芳香族氨基酸、脂肪族氨基酸和杂环 氨基酸。
芳香族氨基酸,是指分子结构中含有苯环的氨基酸。例如:
1.1 氨 基 酸
脂肪族氨基酸,是指分子结构中含有开链烃基的氨基酸。例如: 杂环族氨基酸,是指分子结构中含有杂环的氨基酸。例如:
1.1 氨 基 酸
③根据氨基和羧基的位置不同,可分为α-氨基酸、β-氨基酸和γ-氨基 酸。其中20种常见的氨基酸的名称、结构见表16-1。
1.1.2 氨基酸的性质 1. 酸碱性和等电点
在氨基酸分子结构中,既含有氨基 (碱性),又含有羧基(酸性),因此, 氨基酸可以和酸反应生成铵盐,也可以和 碱作用生成羧酸盐,由此可见,氨基酸呈 酸性和碱性,是两性化合物。
1.1 氨 基 酸
氨基酸在一般情况下,不是以游离的羧基或氨基存在的, 而是两性电离,在固态或水溶液中形成内盐。例如:
1.2 蛋 白 质
2. 两性和等电点
在蛋白质的水溶液中加入无机盐(如氯化钠),蛋白 质在水溶液中的溶解度降低,从水溶液中沉淀出来,这种 作用称为盐析。
盐析是一个可逆过程。盐析出的蛋白质可再次溶于水, 其性质并不会发生改变。所有的蛋白质均可发生盐析作用, 不同的蛋白质盐析时所需盐的最低浓度是不同的,因此, 可用盐析的方法来分离不同的蛋白质。
1.2 蛋 白 质
蛋(白2质)的二级结结构构
蛋白质的二级结构是指蛋白质 多肽链借助氢键在空间上的有序排 列形成一定的构象。二级结构的主 要类型有α- 螺旋和β -折叠等。
1.2 蛋 白 质
蛋(白3质)的三级结结构构
蛋白质的三级结构是指蛋白质 的一条多肽链在二级结构的基础上 进一步卷曲所形成的特定结构。维 持三级结构的作用力有氢键、二硫 键等。
1.2.1 蛋白质的组成、结构和分类 1. 蛋白质的组成
蛋白质主要是由碳、氢、氧、氮和硫五种元素组成的,有的还含 有微量的磷、铁等元素。各元素具体含量见表16-2。
表16-2 蛋白质中各种元素的含量
1.2 蛋 白 质
2. 蛋白质的结构
(1)一级结构
蛋白质的一级结构是指氨基酸的排列顺序。维持一级结构 的化学键为共价键,主要是肽键。肽键即氨基和羧基脱水形成 的化学键。多个氨基酸通过肽键连接形成肽链。
②根据组成不同可分为单纯蛋白和结合蛋白两类。 单纯蛋白只由氨基酸组成,如清蛋白等。
结合蛋白是除含有氨基酸外,还含有糖、核酸等 非蛋白质,如核蛋白等。
1.2 蛋 白 质
1.2.2 蛋白质的性质
1. 两性和等电点
蛋白质是由氨基酸通过肽键结合形成的,其分子两端仍 有氨基和羧基,和氨基酸相似,蛋白质也是两性电解质,具 有酸碱两性和等电点的性质。对于某一个蛋白质来说,当在 某一个pH值时,所带的正电荷和负电荷相等,即净电荷为零, 这时的pH值成为该蛋白质的等电点。不同的蛋白质具有不同 的等电点。蛋白质在等电点时溶解度最小,可沉淀析出。