基础有机化学 基础有机化学 多肽的合成 2)测定C端 要使各种氨基酸按一定的顺序连接起来形成多肽是一向十分复杂 A多肽与肼反应 的化学工程,需要解决许多难题。 所有的肽键(酰胺)都与肼反应而断裂成酰肼,只有C端 NH,或-OOH 的氨基酸有游离的羧基,不会与肼反应成酰肼。这就是说与肼 氨基酸是多官能团化合物,在按要求形成肽键时,必须将两个官 反应后仍具有游离羧基的氨基酸就是多肽C端的氨基酸。 能团中的一个保护起来,留下一个去进行指定的反应,才能达到合 B羧肽酶水解法 成的目的。对保护基的要求是:易引入,之后又易除去 在羧肽酶催化下,多肽链中只有C端的氨基酸能逐个断裂 我们把保护-NH,称为代帽子,保护羧基称为穿靴子 2.活化反应基团(活化NH,或COOH) 下来 通常是保护NH,及-OH、-SH等,活化-COOH(具体方法-略) 合成多肽必须保证氨基酸的排列顺序与天然多肽相同,并与天 多肽不论在物理、化学性质和生物活力各方面都一样,才具有意义 南京大学基础学科教育学院 基础有机化学 基础有机化学 §22~3蛋白质 根据蛋白质的功能分 子量在1000以上,构型复杂的多肽称为蛋白质。 、蛋白质的分类 (1)活性蛋白按生理作用不同又可分为:酶 激素、抗体、收缩蛋白、运输蛋白等 (1)纤维蛋白质如丝蛋白、角蛋白等: 2)非活性蛋白担任生物的保护或支持作用的 (2)球状蛋白质如蛋清蛋白、酪蛋白、血红蛋白、Y-球代表 蛋白,但本身不具有生物活性的物质。例如:贮 蛋白(感冒抗体)等 存蛋白(清蛋白、酪蛋白等),结构蛋白(角蛋 2根据组成分 (1)单纯蛋白质—其水解最终产物是a-氨基酸 白、弹性蛋白胶原等)等等。 a氨基酸+非蛋白质(辅基) 辅基为糖时称为糖蛋白:辅基为核酸时称为核蛋白:辅基为血红 素时称为血红素蛋白等 南京大学基础学科教育学院 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 南京大学化学化工学院 基础有机化学 基础有机化学 二、蛋白质的结构 3.蛋白质的三级结构 种蛋白质的特定结构,决定了各种蛋白质的特定生理功能 由蛋白质的二级结构在空间盘绕、折叠、卷曲而形成的更为复 蛋白质种类繁多,结构极其复杂。通过长期研究确定,蛋白质的 杂的空间构象称为蛋白质的三级结构 结构可分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构 形成三级结构后,亲水基团在结构外,僧水基团在结构内,故 蛋白质的一级结构 球状蛋白溶于水。 由各氨基酸按一定的排列顺序结合而形成的多肽链(50个以上 1.蛋白质的四级结构 氨基酸)称为蛋白质的一级结构 条或几条多肽链构成蛋白质的最小单位称为蛋白质亚 对某一蛋白质,若结构顺序发生改变,则可引起疾病或死亡 由几个亚基借助各种副键的作用而构成的一定空间结构称为蛋白 例如,血红蛋白是由两条a-肽链(各为141肽)和两条β-肽链 质的四级 (各为146肽)四条肽链(共574肽)组成的 蛋白质的性质 在β链,N6为谷氨酸,若换为缬氨酸,则造成红血球附聚 即由球状变成镰刀状,若得了这种病(镰刀形贫血症)不到十年 多肽链中有游离的氨基和羧基等酸碱基团,具有两性 就会死亡 2.蛋白质的二级结 多肽链中互相靠近的氨基酸通过氢键的作用而形成的多肽在空 间排列(构象)称为蛋白质的二级结构 南京大学基础学科教育学院 南京大学基础学科教育学院3 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 （2）测定C端 A 多肽与肼反应 所有的肽键（酰胺）都与肼反应而断裂成酰肼，只有C端 的氨基酸有游离的羧基，不会与肼反应成酰肼。这就是说与肼 反应后仍具有游离羧基的氨基酸就是多肽C端的氨基酸。 B 羧肽酶水解法 在羧肽酶催化下，多肽链中只有C端的氨基酸能逐个断裂 下来。 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 三、多肽的合成 要使各种氨基酸按一定的顺序连接起来形成多肽是一向十分复杂 的化学工程，需要解决许多难题。 1．保护-NH2或-COOH 氨基酸是多官能团化合物，在按要求形成肽键时，必须将两个官 能团中的一个保护起来，留下一个去进行指定的反应，才能达到合 成的目的。对保护基的要求是：易引入，之后又易除去。 我们把保护-NH2称为代帽子，保护羧基称为穿靴子。 2．活化反应基团（活化-NH2或-COOH） 通常是保护-NH2及-OH、-SH等，活化-COOH（具体方法-略） 3．生物活性 合成多肽必须保证氨基酸的排列顺序与天然多肽相同，并与天然 多肽不论在物理、化学性质和生物活力各方面都一样，才具有意义. 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 §22~3 蛋白质 分子量在1000以上，构型复杂的多肽称为蛋白质。 一、蛋白质的分类 1 根据蛋白质的形状分为： （1）纤维蛋白质 如丝蛋白、角蛋白等； （2）球状蛋白质 如蛋清蛋白、酪蛋白、血红蛋白、γ-球代表 蛋白（感冒抗体）等。 2 根据组成分： （1） 单纯蛋白质——其水解最终产物是α- 氨基酸。 （2） 结合蛋白质——α- 氨基酸 + 非蛋白质（辅基） 辅基为糖时称为糖蛋白；辅基为核酸时称为核蛋白；辅基为血红 素时称为血红素蛋白等。 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 3 根据蛋白质的功能分： （1） 活性蛋白 按生理作用不同又可分为：酶、 激素、抗体、收缩蛋白、运输蛋白等。 （2）非活性蛋白 担任生物的保护或支持作用的 蛋白，但本身不具有生物活性的物质。例如：贮 存蛋白（清蛋白、酪蛋白等），结构蛋白（角蛋 白、弹性蛋白胶原等）等等。 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 二、蛋白质的结构 各种蛋白质的特定结构，决定了各种蛋白质的特定生理功能。 蛋白质种类繁多，结构极其复杂。通过长期研究确定，蛋白质的 结构可分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 1．蛋白质的一级结构 由各氨基酸按一定的排列顺序结合而形成的多肽链（50个以上 氨基酸）称为蛋白质的一级结构。 对某一蛋白质，若结构顺序发生改变，则可引起疾病或死亡。 例如，血红蛋白是由两条α-肽链（各为141肽）和两条β-肽链 （各为146肽）四条肽链（共574肽）组成的。 在β链，N-6为谷氨酸，若换为缬氨酸，则造成红血球附聚， 即由球状变成镰刀状，若得了这种病（镰刀形贫血症）不到十年 就会死亡。 2．蛋白质的二级结构 多肽链中互相靠近的氨基酸通过氢键的作用而形成的多肽在空 间排列（构象）称为蛋白质的二级结构。 基础有机化学 南京大学基础学科教育学院 南京大学化学化工学院 3．蛋白质的三级结构 由蛋白质的二级结构在空间盘绕、折叠、卷曲而形成的更为复 杂的空间构象称为蛋白质的三级结构。 形成三级结构后，亲水基团在结构外，憎水基团在结构内，故 球状蛋白溶于水。 4．蛋白质的四级结构 由一条或几条多肽链构成蛋白质的最小单位称为蛋白质亚基， 由几个亚基借助各种副键的作用而构成的一定空间结构称为蛋白 质的四级结构。 三、蛋白质的性质 1．两性及等电点 多肽链中有游离的氨基和羧基等酸碱基团，具有两性。 P COO NH2 H OH P COO NH3 P COOH NH3 H P = Protin OH pH pI > pH pH pI < 蛋白质