下载文档原格式
氨基酸,多肽,蛋白质的关系
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，是一类含有羧基（-COOH）和氨
基（-NH2）的有机分子。
它们通过共价键结合形成多肽，多个多肽之
间再形成蛋白质。
氨基酸在蛋白质中的序列是非常重要的，因为它们决定了蛋白质
的结构和功能。
蛋白质的结构包含着四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是氨基酸序列的线性排列；二级结构
包括α螺旋和β折叠；三级结构是主链的三维摆动，使得氨基酸侧
链在空间上排列成为蛋白质的特定形状；四级结构是由两个或多个链
相互作用而形成的复杂蛋白质结构。
蛋白质的功能非常广泛，包括结构支持、酶催化、信号传导和免
疫保护等。
每个蛋白质的功能都与它的结构密切相关，因此对于蛋白
质的结构和功能的研究非常关键。
一种具有特定功能的蛋白质的序列通常由数百个甚至上千个氨基
酸组成。
不同的氨基酸组成不同的序列，则产生不同的蛋白质结构和
功能。
在人体中，氨基酸可以由体内合成或外源性摄取获得。
不同种类
的氨基酸在人体中的相对含量不同，因此也影响了蛋白质的合成和功能。
总之，氨基酸、多肽和蛋白质之间是密不可分的关系。
氨基酸是
构成蛋白质的基本单元，而多个氨基酸结合形成多肽，多个多肽之间
再形成蛋白质。
蛋白质的序列和结构决定了其功能，因此研究氨基酸、多肽和蛋白质的相互关系对于解决人类健康问题具有重要意义。
氨基酸、多肽和蛋白质1氨基酸1.1结构特征标准氨基酸：至少有一羧基（carboxyl ）和一氨基连接在同一个碳原子上（该碳原子称为α-碳原子）。
注意，脯氨酸含亚氨基。
构成蛋白质的氨基酸是 20 种标准氨基酸（可能含有非标准氨基酸，标准氨基酸经修饰而形成的）。
最近又发现了两种标准氨基酸。
标准氨基酸中， 1806 年发现第一种氨基酸——天冬酰胺，1938年发现最后一种——苏氨酸。
3α-碳是手性中心（大多数情况下，只有α-碳是手性中心；甘氨酸无手性，因R 基为 H）。
其绝对构型采用 D,L 系统，建立在L- 甘油醛（ L-glyceraldehydes）和 D- 甘油醛的结构之上。
D 、 L 构型与其实际的旋光性无关。
到目前为止在蛋白质中发现的氨基酸都是L 的（酶的活性位点是不对称的，即酶促反应是在手性环境下进行的）， D 仅存在于细菌细胞壁上的短肽和抗生素小肽。
1.2分类非标准氨基酸是标准氨基酸的衍生物（derivative ）。
根据 R 基的不同性质将氨基酸进行分类，按其极性或在生理pH （近 7.0 ）下与水相互作用的趋势分为 5 类：非极性脂肪族、芳香族、极性不带电、带正电（碱性）、带负电（酸性）。
非极性脂肪族：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸。
（衣架凉鞋饼干＝异亮、甲硫、亮、缬、丙、甘）芳香族：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸。
（食老本（粤语）＝色、酪、苯丙）极性不带电：丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、谷胺酰胺。
（诗书伴琴谱＝丝、书、半胱、脯；天冻先安谷＝天冬、酰胺、谷）带正电：赖氨酸、精氨酸、组氨酸。
（组队来京晋见＝组、赖、精、碱性）带负电：天冬氨酸、谷氨酸。
（天上的谷子很酸＝天、谷、酸性、都是氨酸）酪氨酸苯环上有羟基；丝氨酸和苏氨酸有羟基；半胱氨酸有巯基可成对形成二硫键；组氨酸是唯一一个具接近的 pK a值电离侧链的氨基酸，常作为质子供体和受体；天冬氨酸和谷氨酸都有两个羧基。
专题：氨基酸多肽蛋白质相关计算1．明确且会书写氨基酸脱水缩合的反应方程式_______________。
注意：反应是用“→”表示，反应条件是“酶”；2．脱水缩合过程分析：（1）脱水缩合产生的H2O中H来自于________，而氧来自于_______。
【—COOH和—NH2】（2）一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，并分别位于肽链的两端。
【—COOH】（3）R基中的—NH2或—COOH不参与主链中肽键的形成，故多余的—NH2或—COOH位于R基中。
3．根据反应方程式进行的相关计算：（1）蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系：①肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数。
②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×各氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。
注：若蛋白质中出现环状多肽，则该环状多肽：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数；（2）蛋白质中游离氨基或羧基数的计算：①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
②游离氨基（羧基）数＝肽链数＋R基中含有的氨基（羧基）数＝各氨基酸中氨基（羧基）的总数－肽键数。
（3）蛋白质中各原子数的计算：原理：化学中的原子守恒法，即反应前所有各原子的总数等于生成物中相应的各原子总数；①碳原子数：反应前氨基酸数×2＋R基上的碳原子数＝生成物中蛋白质中碳原子数；②氢原子数：各氨基酸中氢原子的总数＝蛋白质中氢原子数＋脱去水分子数×2；③氧原子守恒法：反应前各氨基酸中氧原子总数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的氧原子数＋脱去水分子数×1；④氮原子守恒法：反应前各氨基酸中氮原子的总数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数。
应用提示：氧原子守恒法一般用于快速计算R基中含羧基的氨基酸数目；氮原子守恒法一般用于快速计算R基中含氨基的氨基酸数目；即：O原子守恒法、N原子守恒法，可分别快速计算R基中多—COOH、—NH2的氨基酸个数。
