第十九章氨基酸、蛋白质和核酸 蛋白质和核酸是生命现象的物质基础,是参与生物体内各种生物变化最重要的组分。蛋 白质存在于一切细胞中,它们是构成人体和动植物的基本材料,肌肉、毛发、皮肤、指甲、 血清、血红蛋白、神经、激素、酶等都是由不同蛋白质组成的。蛋白质在有机体中承担不同 的生理功能,它们供给肌体营养、输送氧气、防御疾病、控制代谢过程、传递遗传信息、负 责机械运动等。核酸分子携带着遗传信息,在生物的个体发育、生长、繁殖和遗传变异等生 命过程中起着极为重要的作用。 人们通过长期的实验发现:蛋白质被酸、碱或蛋白酶催化水解,最终均产生α-氨基酸 因此,要了解蛋白质的组成、结构和性质,我们必须先讨论α-氨基酸。 19.1氨基酸 氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基(-№2)取代后的衍生物。目前发现的天然 氨基酸约有300种,构成蛋白质的氨基酸约有30余种,其中常见的有20余种,人们把这些 氨基酸称为蛋白氨基酸。其它不参与蛋白质组成的氨基酸称为非蛋白氨基酸。 、a-氨基酸的构型、分类和命名 构成蛋白质的20余种常见氨基酸中除脯氨酸外,都是α-氨基酸,其结构可用通式表示 RCHCOOH NH, 这些α一氨基酸中除甘氨酸外,都含有手性碳原子,有旋光性。其构型一般都是L-型(某 些细菌代谢中产生极少量D氨基酸 HaN L-氨基酸 氨基酸的构型也可用R、S标记法表示 根据α-氨基酸通式中R-基团的碳架结构不同,α-氨基酸可分为脂肪族氨基酸、芳香 族氨基酸和杂环族氨基酸:根据R-基团的极性不同,a一氨基酸又可分为非极性氨基酸和极 性氨基酸;根据a-氨基酸分子中氨基(-NH2)和羧基(-COOH)的数目不同,α一氨基酸还 可分为中性氨基酸(羧基和氨基数目相等)、酸性氨基酸(羧基数目大于氨基数目)、碱性氨 基酸(氨基的数目多于羧基数目)。 氨基酸命名通常根据其来源或性质等采用俗名,例如氨基乙酸因具有甜味称为甘氨酸 丝氨酸最早来源于蚕丝而得名。在使用中为了方便起见,常用英文名称缩写符号(通常为前 三个字母)或用中文代号表示。例如甘氨酸可用Gly或G或“甘”字来表示其名称。氨基酸 的系统命名法与其它取代羧酸的命名相同,即以羧酸为母体命名。 组成蛋白质的氨基酸中,有八种动物自身不能合成,必须从食物中获取,缺乏时会引起 疾病,它们被称为必需氨基酸 a氨基酸的物理性质COOH H2N H R L-氨基酸 第十九章 氨基酸、蛋白质和核酸 蛋白质和核酸是生命现象的物质基础，是参与生物体内各种生物变化最重要的组分。蛋 白质存在于一切细胞中，它们是构成人体和动植物的基本材料，肌肉、毛发、皮肤、指甲、 血清、血红蛋白、神经、激素、酶等都是由不同蛋白质组成的。蛋白质在有机体中承担不同 的生理功能，它们供给肌体营养、输送氧气、防御疾病、控制代谢过程、传递遗传信息、负 责机械运动等。核酸分子携带着遗传信息，在生物的个体发育、生长、繁殖和遗传变异等生 命过程中起着极为重要的作用。 人们通过长期的实验发现：蛋白质被酸、碱或蛋白酶催化水解，最终均产生α-氨基酸。 因此，要了解蛋白质的组成、结构和性质，我们必须先讨论α-氨基酸。 19.1 氨基酸 氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基（-NH2）取代后的衍生物。目前发现的天然 氨基酸约有 300 种，构成蛋白质的氨基酸约有 30 余种，其中常见的有 20 余种，人们把这些 氨基酸称为蛋白氨基酸。其它不参与蛋白质组成的氨基酸称为非蛋白氨基酸。 一、α-氨基酸的构型、分类和命名 构成蛋白质的 20 余种常见氨基酸中除脯氨酸外，都是α-氨基酸，其结构可用通式表示： 这些α-氨基酸中除甘氨酸外，都含有手性碳原子，有旋光性。其构型一般都是 L-型（某 些细菌代谢中产生极少量 D-氨基酸）。 氨基酸的构型也可用 R、S 标记法表示。 根据α-氨基酸通式中 R-基团的碳架结构不同，α-氨基酸可分为脂肪族氨基酸、芳香 族氨基酸和杂环族氨基酸；根据 R-基团的极性不同，α-氨基酸又可分为非极性氨基酸和极 性氨基酸；根据α-氨基酸分子中氨基（-NH2）和羧基（-COOH）的数目不同，α-氨基酸还 可分为中性氨基酸（羧基和氨基数目相等）、酸性氨基酸（羧基数目大于氨基数目）、碱性氨 基酸（氨基的数目多于羧基数目）。 氨基酸命名通常根据其来源或性质等采用俗名，例如氨基乙酸因具有甜味称为甘氨酸、 丝氨酸最早来源于蚕丝而得名。在使用中为了方便起见，常用英文名称缩写符号（通常为前 三个字母）或用中文代号表示。例如甘氨酸可用 Gly 或 G 或“甘”字来表示其名称。氨基酸 的系统命名法与其它取代羧酸的命名相同，即以羧酸为母体命名。 组成蛋白质的氨基酸中，有八种动物自身不能合成，必须从食物中获取，缺乏时会引起 疾病，它们被称为必需氨基酸。 二、α-氨基酸的物理性质 RCHCOOH NH2