1、第十六章 氨基酸和蛋白质,蛋白质存在于所有的生物体中，在生物体中占有特殊的地位，是生命的物质基础。,一、氨基酸的结构、分类和命名氨基酸是一类取代羧酸。由天然蛋白质水解得到的氨基酸仅20种左右。这些氨基酸都是-氨基酸, 通式为：,1、结构,一、氨基酸的结构、分类和命名氨基酸是一类取代羧酸。由天然蛋白质水解得到的氨基酸仅20种左右。这些氨基酸都是-氨基酸, 通式为：,1、结构,除甘氨酸外，各种天然氨基酸的-碳原子都是手性碳原子。-氨基酸的构型习惯上用D/L法标记。生物体内具有旋光活性的-氨基酸的构型都是L型的；此外，除半胱氨酸外，又都是S型的。L-氨基酸 L-()-丙氨酸 L-()-丝氨酸,天然氨
2、基酸通常使用俗名：,甘氨酸 丝氨酸,2、名命,苯丙氨酸,赖氨酸,中性氨基酸,酸性氨基酸,碱性氨基酸,3、分类,根据-氨基酸分子中氨基（-NH2）和羧基 （-COOH）的数目不同，-氨基酸可分为：,营养必需的八个氨基酸,缬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,苯丙氨酸,苏氨酸,蛋氨酸,赖氨酸,色氨酸,亮、异亮、缬、苯丙、蛋、苏、色、赖等8种氨基酸在人体内不能合成或合成量不足，必需由食物蛋白质补充才能维持机体正常生长发育，故这些氨基酸称为营养必需氨基酸。此外，组氨酸和精氨酸在婴幼儿和儿童期因体内合成不足, 也需依赖食物补充。,大多数动物蛋白质包括牛乳中的酪蛋白和蛋类中的蛋白质，因所含必需氨基酸的种类和比例与人体
3、需要相接近，故营养价值高。谷类蛋白质中含赖氨酸较少而色氨酸较多，豆类蛋白质中含色氨酸较少而赖氨酸较多，因此食用不同来源蛋白质的食物较有利于必需氨基酸的充分补给。,二、氨基酸的性质1、与亚硝酸的反应,若定量测定反应中所释放出 N2 的体积,即可计算出氨基酸的含量, 此种方法称为van Slyke 氨基氮测定法,常用于氨基酸和多肽的定量分析。,2、成肽反应在适当条件下，氨基酸分子间氨基与羧基相互脱水缩合生成的一类化合物，叫做肽。 由二分子氨基酸缩合而成的肽叫二肽。肽分子中的酰胺键(CONH)叫做肽键。许多氨基酸分子通过多个肽键互相连接起来，便形成多肽。,3、与茚三酮的显色反应此反应在氨基酸的分析化
4、学中具有重要意义，是鉴别-氨基酸的一种常用方法。,+,紫色,茚 茚三酮 水合茚三酮,4、脱羧反应在生物体内，脱羧反应也可因某种酶作用而发生。例如，蛋白质腐败时，由组氨酸可生成组胺。 由精氨酸可生成腐胺，由赖氨酸可生成尸胺，腐胺和尸胺通常称为尸毒，尸毒有毒。如误食腐烂的肉、鱼等会导致食物中毒。,三、氨基酸的两性及等电点,在水溶液中，氨基酸能以正离子、负离子和两性离子三种形式存在，形成一个动态平衡体系。负离子 两性离子 正离子pHpI pHpI pHpI,氨基酸在溶液中的荷电状态与溶液的pH值有关，当正离子=负离子时，净电荷为零，此时溶液的pH值就称为该氨基酸的等电点，常用符号pI表示。,四、 蛋
5、白质的结构和特性,相对分子质量超过1万的多肽称为蛋白质。 氨基酸是组成蛋白质的基本单元。 蛋白质有两个重要的性质：盐析、变性,向蛋白质溶液中加入无机盐（如(NH4)2SO4、NaCl等），蛋白质可从溶液中析出。盐析为可逆过程（但若蛋白质在浓的无机盐溶液中久置会变性）。不同蛋白质盐析时所需盐的最低浓度不同，据此可分离蛋白质。某些物理因素（如加热、紫外光照射等）或化学因素（如加入重金属盐、有机溶剂等）能破坏蛋白质的空间结构，使其失去生物活性，从而引起蛋白质变性。,（1） 盐析、变性,1、蛋白质的理化性质,（2） 显色反应,A. 水合茚三酮反应,B. 缩二脲反应,（3） 蛋白质的两性和等电点,pHp
6、I带正电,pHpI 整体不带电易积聚而沉淀析出,pHpI带负电,2、蛋白质的空间结构肽链中各种氨基酸相互联接的顺序是蛋白质的初级结构，也叫一级结构。多肽链主链骨架中的若干肽段，通过氢键，形成有规则的构象，这称为二级结构。即-螺旋 和-折叠。在二级结构的基础上，多肽链间通过氨基酸残基侧链的相互作用而进行盘旋和折叠，因而产生的特定的三维空间结构，这称为三级结构，也称为蛋白质的亚基。各个亚基在低聚蛋白中的空间排布及相互作用，称为蛋白质的四级结构。,蛋白质的一级结构,蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸残基的排列顺序。变性不会引起蛋白质一级结构的改变。,蛋白质的生理活性是由二级、三级、四级结构来决定的。
7、,螺旋：肽链呈右手螺旋状。 (动画1、动画2)每圈3.6个AA单位，螺距0.54nm。,折叠片：肽链伸展在褶纸形的平面上，相邻的肽链又通过氢键缔合。 (动画),很多蛋白质常常是在分子链中既有-螺旋，又有-折叠，并且多次重复这两种空间结构：,三级结构在二级结构的基础上再进一步卷曲、褶叠、盘绕。（多条肽链扭成“麻花”。）,蛋白质的三级结构是其他次级键，如SS（二硫键）、离子键、氢键、疏水键、支链等，共同作用的结果。,四级结构在三级结构的基础上， 各亚基再进一步形成特定的空间结构,并非所有的蛋白质均具有四级结构。由一条多肽链形成的蛋白质只有二、三级结构。由两条以上肽链形成的蛋白质才可能有四级结构。四级结构与蛋白质的生理活性有关。,
