旋光性:除了甘氨酸外,α-氨基酸都具有光学活性
(+)表示右旋体，(-)表示左旋体。
氨基酸理化性质
H
R CH COO
R CH COO
OH
NH2
NH3
等电点
H R CH COOH
OH
NH3
当溶液pH等于某一特定值时，氨基酸的酸性电离和碱性电离 刚好取消，主要以两性离子的形式存在，氨基酸所带的正负电 荷相等，净电荷等于零，在电场中不泳动，这时溶液的pH称 为该氨基酸的等电点（pI）
按氨基酸分子中侧链R基极性不同可分为非极性R基氨 基酸、不带电荷的极性R基氨基酸、在pH 7带正电荷的 R基氨基酸和在pH 7带负电荷的R基氨基酸
氨基酸的理化性质
立体异构和旋光性 等电点
氨基酸理化性质
立体异构：除了甘氨酸外,α氨基酸的α- C都是不 对称碳原子，因此有立体异构
蛋白质水解产物中的α-氨基酸都属于L-型
含有四级结构的蛋白质，单独的亚基一般无生物 学功能
并不是所有蛋白质分子都有四级结构
核酸
核酸的组成 DNA的分子结构和功能 核酸的理化性质
核酸的组成
核酸降解产生多个核苷酸，核苷酸再分解 产生磷酸和核苷，核苷进一步分解生成碱 基和戊糖
核酸中的戊糖有两种：D-核糖和D-2-脱氧 核糖
碱基有五种
绪论
生物无机化学的概念
在分子水平上研究生物体内与无机元素(金属和非金属 及其化合物)有关的各种相互作用
生命必需元素
常量元素：H、C、O、N、P、S、Na、K、Ca、Mg、 Cl
微量元素：Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、Co、Cr、V、Ni、 Sn、F、I、B、Si、Se
生物配体——氨基酸
组成蛋白质的20种氨基酸的化学结构和分类、三 字符
两种嘌呤碱：腺嘌呤、鸟嘌呤 三种嘧啶碱：胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶
五种碱基
嘌呤碱
6
7
1N
5N
8
2
9
N
3
4
N H
NH2
N
N
N
N H
O
HN
N
H2N
N
N H
嘌呤(purine) 腺嘌呤(adenine) 鸟嘌呤(guanine)
(DNA only)
(DNA only)
嘧啶碱
4
3N
5
2
6
N
1
嘧啶(pyrimidine)
DNA的分子结构
一级结构：指DNA分子中核苷酸的排列顺序及连 接方式
核苷酸的排列顺序代表了遗传信息 四种核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接在一起
二级结构:是由两条反平行的DNA链，按照严格的 碱基配对关系形成双螺旋结构。
二级结构的维系力:两条链的碱基之间的氢键和碱基堆 积力
碱基互补配对
氨基酸处于等电点时，主要以偶极离子形式存在，此时氨基酸
的溶解度最小，容易析出，利用氨基酸在等电点溶解度最小的 性质，通过调节溶液的pH，使不同的氨基酸在各自的等电点 分别结晶析出，达到分离和提纯氨基酸的目的。
氨基酸理化性质
在pH = pI时，氨基酸分子中的羧基和氨基的电离度是相等的， 羧基电离出的H+正好被氨基接收。氨基酸以两性离子存在。
蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构、四级 结构的定义及维持力
蛋白质的结构
蛋白质由氨基酸构成，氨基酸连接的基本方式是 彼此以肽键结合成肽链，再由一条或多条肽链按 各种方式组成成蛋白质分子。
一级结构
蛋白质的一级结构是是肽链的数目、肽链中氨基酸的 连接方式和排列顺序，以及二硫键的数目和位置。
一级结构的维系键：肽键（主要）二硫键（次要）
✓在双螺旋表面有大沟和小沟
意 图
✓碱基按A=T,G≡C配对互补，彼 此以氢键相连系
DNA的主要结构形式
结构形式
碱ห้องสมุดไป่ตู้互补配对
H
NH O
N
Surgar
4
3N
2
N
O
6
H N1
2
N
HN H
N Surgar
OH
4
3N H
2
N
Surgar
O
H
N
N
6
N1 N
N Surgar
C≡G
T=A
双螺旋结构中碱基组成规则
腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等，即A = T 鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔数也相等，即G = C 含氨基的碱基（腺嘌呤和胞嘧啶）总数等于含酮
加碱，使溶液pH > pI时，氨基的电离被抑制，氨基酸主要以阴 离子形式存在，在电场中向正极泳动。
加酸，使溶液pH<pI时，羧基的电离被抑制，氨基酸主要以阳离 子形式存在，在电场中向负极泳动。
蛋白质
蛋白质元素的组成
主要含有C、H、N、O和少量的S，有些还含有P、Fe、 Cu、Mn、I等
不同来源的蛋白质含氮比例一定，平均值16%
三级结构的维系力：疏水作用力、氢键、范德华 力、盐键
蛋白质的四级结构
蛋白质由两条多肽链构成，每条肽链均有自己的 一、二及三级结构，相互以非共价键(结合)连结。 这些肽链称为蛋白质的亚基。由亚基构成的蛋白 质称寡聚蛋白质。四级结构就是各个亚基（各条 肽链）在蛋白质的天然构象中的排列方式
四级结构的维系力：疏水作用(主要)、 离子键、氢键
基的碱基（鸟嘌呤和胸腺嘧啶）总数，即A+C = G+T 嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G = C+T
双螺旋结构的特点
DNA
✓碱基位于双螺旋的内侧，磷酸
与核糖在外侧，彼此通过3’,5’-磷
双
酸二酯键相连接，形成DNA分子
螺
的骨架，碱基平面与纵轴垂直，
旋
糖环平面与纵轴平行
结 构 模 型 示
✓双 螺 旋 的 平 均 直 径 为 2nm ， 相 邻两对碱基间垂直距离为0.34nm， 两个核苷酸之间的夹角36o。沿中 心轴每旋转一周有10个核苷酸， 每一转的高度（即螺距)为3.4nm
O
NH
N
O
H
尿嘧啶(uracil)
NH2 N
N
O
H
胞嘧啶(cytosine)
O
H3C NH
N
O
H
胸腺嘧啶(thymine)
DNA和RNA的组成
RNA DNA
嘌呤碱 腺嘌呤 鸟嘌呤 腺嘌呤 鸟嘌呤
嘧啶碱 胞嘧啶 尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶
戊糖 D-戊糖 D-戊糖
酸 磷酸
两者的差别是DNA的胸腺嘧啶代替了RNA的尿嘧啶
蛋白质的二级结构
二级结构是指多肽链主链在一级结构的基础上进 一步的盘旋或折叠，从而形成有规律的构象
二级结构不涉及氨基酸残基的侧链构象 二级结构的构象单元主要有：-螺旋，β-折叠，
β-转角和无规卷曲等。 二级结构的维系力是氢键，氢键具有方向性和饱
和性
蛋白质的三级结构
一条多肽链在二级结构的基础上，进一步地盘绕、 折叠，从而产生特定的空间结构，或者说三级结 构是指多肽链中所有原子的空间排布。