1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第1章氨基酸章氨基酸第一頁，共53頁。蛋白質(zhì)的基本(jbn)結(jié)構(gòu)單體是氨基酸核酸的基本(jbn)結(jié)構(gòu)單體是核苷酸生物大分子蛋白質(zhì)、核酸都是由基本(jbn)結(jié)構(gòu)單位組成的多聚體（polymer）；可形成聚合體的基本(jbn)結(jié)構(gòu)單位稱為單體（monomer）。 自生論： 模擬大氣環(huán)境自然生成氨基酸、核苷酸第1頁/共52頁第二頁，共53頁。N末端(m dun)C末端(m dun)牛核糖核酸(h tn h sun)酶第2頁/共52頁第三頁，共53頁。第一節(jié)第3頁/共52頁第四頁，共53頁。 COOH COOH H2NCH HCNH2 R R L-氨基酸 D-氨基酸第4頁/共52頁第五頁，共

2、53頁。H甘氨酸CH3丙氨酸L-氨基酸的通式R第5頁/共52頁第六頁，共53頁。（一）氨基酸的R基團(tuán)(j tun)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.含脂肪烴的氨基酸2.含羥基的氨基酸3.含硫的氨基酸4.含酸性基團(tuán)(j tun)及衍生物的氨基酸5.含堿性基團(tuán)(j tun)的氨基酸6.含芳香環(huán)的氨基酸堿性氨基酸7.含亞氨基的氨基酸二、氨基酸側(cè)鏈（R基團(tuán)）結(jié)構(gòu)(jigu)與功能H2NCHCOOH | R第6頁/共52頁第七頁，共53頁。1.含脂肪(zhfng)烴的氨基酸：支鏈氨基酸第7頁/共52頁第八頁，共53頁。2.含羥基(qingj)的氨基酸:第8頁/共52頁第九頁，共53頁。3.含硫的氨基酸:第9頁/共52頁第十頁

3、，共53頁。4.含酸性(sun xn)基團(tuán)及衍生物的氨基酸第10頁/共52頁第十一頁，共53頁。5.含堿性(jin xn)基團(tuán)的氨基酸第11頁/共52頁第十二頁，共53頁。6.芳香族氨基酸：第12頁/共52頁第十三頁，共53頁。7.亞氨基酸：第13頁/共52頁第十四頁，共53頁。幾種(j zhn)特殊氨基酸 脯氨酸（亞氨基酸）CH-COO-第14頁/共52頁第十五頁，共53頁。半胱氨酸 +胱氨酸二硫鍵-HH第15頁/共52頁第十六頁，共53頁。（二）氨基酸側(cè)鏈（R基團(tuán)(j tun)）的極性蛋白質(zhì)中的L-氨基酸依據(jù)(yj)極性的分類類別類別主要氨基酸主要氨基酸非非極極性性脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸

4、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸甲硫氨酸芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸亞氨基酸亞氨基酸脯氨酸脯氨酸極極性性中性氨基酸中性氨基酸甘氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、蘇氨酸、甘氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、酪氨酸、色氨酸天冬酰胺、谷氨酰胺、酪氨酸、色氨酸酸性氨基酸酸性氨基酸天冬氨酸、谷氨酸天冬氨酸、谷氨酸堿性氨基酸堿性氨基酸賴氨酸、精氨酸、組氨酸賴氨酸、精氨酸、組氨酸第16頁/共52頁第十七頁，共53頁。重要(zhngyo)的L-氨基酸的主要功能特點(diǎn)名稱名稱結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)半胱半胱二硫鍵增強(qiáng)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性；巰基與重金屬離子

5、結(jié)合二硫鍵增強(qiáng)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性；巰基與重金屬離子結(jié)合 天冬、谷天冬、谷強(qiáng)負(fù)電荷，結(jié)合帶正電荷的分子或金屬離子強(qiáng)負(fù)電荷，結(jié)合帶正電荷的分子或金屬離子苯丙、酪、色苯丙、酪、色 側(cè)鏈結(jié)構(gòu)大，常位于水溶性蛋白的內(nèi)部側(cè)鏈結(jié)構(gòu)大，常位于水溶性蛋白的內(nèi)部甘甘非對(duì)稱結(jié)構(gòu)氨基酸，較大旋轉(zhuǎn)自由度，柔性肽鏈；非對(duì)稱結(jié)構(gòu)氨基酸，較大旋轉(zhuǎn)自由度，柔性肽鏈；最小氨基酸，存在于空間致密蛋白質(zhì)中，如膠原。最小氨基酸，存在于空間致密蛋白質(zhì)中，如膠原。組組咪唑基質(zhì)子化，影響蛋白質(zhì)構(gòu)象，蛋白質(zhì)功能調(diào)節(jié)咪唑基質(zhì)子化，影響蛋白質(zhì)構(gòu)象，蛋白質(zhì)功能調(diào)節(jié) 異亮、亮、纈異亮、亮、纈 較大疏水側(cè)鏈，影響蛋白折疊，水溶性蛋白內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)較大疏水側(cè)鏈，

6、影響蛋白折疊，水溶性蛋白內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)賴、精賴、精正電荷，結(jié)合帶有負(fù)電荷的其他分子，如正電荷，結(jié)合帶有負(fù)電荷的其他分子，如DNADNA。甲硫甲硫肽鏈合成起始氨基酸；體內(nèi)含硫化合物代謝及甲基化反應(yīng)肽鏈合成起始氨基酸；體內(nèi)含硫化合物代謝及甲基化反應(yīng)脯脯N N原子自由度受限，位于多肽鏈的轉(zhuǎn)角處原子自由度受限，位于多肽鏈的轉(zhuǎn)角處絲、蘇絲、蘇側(cè)鏈短，羥基為酶反應(yīng)供氫體；親水性強(qiáng)，位水溶性蛋白表面?zhèn)孺湺?，羥基為酶反應(yīng)供氫體；親水性強(qiáng)，位水溶性蛋白表面（三） 氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)影響多肽鏈結(jié)構(gòu)(jigu)和功能第17頁/共52頁第十八頁，共53頁。（四） 氨基酸側(cè)鏈的修飾(xish) 體內(nèi)常見蛋白質(zhì)翻譯(fny)后

7、發(fā)生化學(xué)修飾的氨基酸殘基常見的化學(xué)修飾種類常見的化學(xué)修飾種類發(fā)生修飾的主要氨基酸殘基發(fā)生修飾的主要氨基酸殘基磷酸化磷酸化絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸N-糖基化糖基化天冬酰胺天冬酰胺O-糖基化糖基化絲氨酸、蘇氨酸絲氨酸、蘇氨酸羥基化羥基化脯氨酸脯氨酸 賴氨酸賴氨酸甲基化甲基化賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸谷氨酸乙酰化乙?；嚢彼?、絲氨酸賴氨酸、絲氨酸硒化硒化半胱氨酸半胱氨酸第18頁/共52頁第十九頁，共53頁。三、氨基酸及其衍生物的功能(gngnng)氨基酸氨基酸重要功能及衍生物重要功能及衍生物甘氨酸甘氨酸神經(jīng)遞質(zhì)；

8、參與嘌呤類、卟啉類和肌酸的合成神經(jīng)遞質(zhì)；參與嘌呤類、卟啉類和肌酸的合成谷氨酸谷氨酸 神經(jīng)遞質(zhì)；神經(jīng)遞質(zhì)； - -脫羧產(chǎn)物脫羧產(chǎn)物-氨基丁酸亦是重要的神經(jīng)遞質(zhì)氨基丁酸亦是重要的神經(jīng)遞質(zhì)色氨酸色氨酸轉(zhuǎn)化生成重要的神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)化生成重要的神經(jīng)遞質(zhì)55羥色胺羥色胺精氨酸精氨酸產(chǎn)生信號(hào)物質(zhì)一氧化氮（產(chǎn)生信號(hào)物質(zhì)一氧化氮（NONO）；參與尿素生成的鳥氨酸循環(huán)）；參與尿素生成的鳥氨酸循環(huán)甲硫氨酸甲硫氨酸 體內(nèi)甲基化代謝提供甲基，參與解毒等作用體內(nèi)甲基化代謝提供甲基，參與解毒等作用天冬氨酸天冬氨酸 神經(jīng)遞質(zhì)；三羧酸循環(huán)中重要成分；參與尿素的鳥氨酸循環(huán)神經(jīng)遞質(zhì)；三羧酸循環(huán)中重要成分；參與尿素的鳥氨酸循環(huán)酪氨酸酪氨

9、酸黑色素黑色素組氨酸組氨酸脫羧生成組胺具有血管舒張作用，參與多種變態(tài)反應(yīng)脫羧生成組胺具有血管舒張作用，參與多種變態(tài)反應(yīng)第19頁/共52頁第二十頁，共53頁。四、氨基酸的理化(lhu)性質(zhì)（一）氨基酸具有(jyu)兩性離子特征 氨基酸含有(hn yu)可解離的-氨基和-羧基，在水中是一種偶極離子(dipolar ion)，又稱兩性離子(zwitterion)。其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。在特定pH溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子程度相等的兼性離子，呈電中性。此時(shí)溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。等電點(diǎn) （isoelectric point，pI）pHpI:陽離子；pH=pI：兩性離子；p

10、HpI：陰離子第20頁/共52頁第二十一頁，共53頁。pH=pIpHpI -H+H+ -H+H+pHpI兼性離子A0 陽離子A+陰離子A-K1=A0H+/A+ K2=A- H+/A0K1K2A+ A0+H+A0 A-+H+pI=(pK1+pK2)/2第21頁/共52頁第二十二頁，共53頁。甘氨酸滴定曲線(qxin)兩性離子解離(ji l)一半第22頁/共52頁第二十三頁，共53頁。第23頁/共52頁第二十四頁，共53頁。谷氨酸兩性離子兩邊(lingbin)pKapI=(pK1+pKR)/2 =(2.19+4.25)/2 =3.22A0A+A2-A-第24頁/共52頁第二十五頁，共53頁。A+A

11、2+A-A0組氨酸兩性離子兩邊(lingbin)pKapI=(pKR+pK2)/2 =(6.0+9.17)/2 =7.585第25頁/共52頁第二十六頁，共53頁。（二）紫外吸收(xshu)性質(zhì)色氨酸、酪氨酸的最大吸收(xshu)峰在 280nm 附近。測(cè)定280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質(zhì) 含 量 的 快 速 簡 便(jinbin)的方法。芳香族氨基酸的紫外吸收含共軛雙鍵的氨基酸第26頁/共52頁第二十七頁，共53頁。（三）氨基酸的體內(nèi)(t ni)化學(xué)反應(yīng)肽鍵：一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基共價(jià)反應(yīng)形成的酰胺鍵，稱之。 通過連續(xù)的肽鍵，許多氨基酸即可聚合成多肽(du ti)或蛋白質(zhì)

12、分子。醛（輔酶(f mi)） 氨基酸 Schiff堿 生成Schiff堿：氨基酸代謝重要反應(yīng)過程第27頁/共52頁第二十八頁，共53頁。（四）氨基酸參與(cny)多種化學(xué)反應(yīng)1.氨基酸分解生成(shn chn)氨氣： 氨基酸定量和蛋白質(zhì)定量2.生成螢光氨基酸： 二硝基氟苯（DNFB） N-末端(m dun)氨基酸測(cè)定第28頁/共52頁第二十九頁，共53頁。3.茚三酮反應(yīng)(fnyng)氨基酸與茚三酮共熱，生成藍(lán)紫色化合物，最大吸收(xshu)峰為570nm，吸收(xshu)峰值與氨基酸含量成正比，氨基酸定量分析方法。第29頁/共52頁第三十頁，共53頁。（五）氨基酸定量定性分析(dngxngfn

13、x)已進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代氨基酸自動(dòng)分析技術(shù)： 毛細(xì)管電泳（capillary electrophoresis，CE） 液相層析(cn x)（liquid chromatography, LC） 質(zhì)譜技術(shù)（mass spectrometry，MS）氨基酸自動(dòng)分析系統(tǒng)： 液相層析(cn x)與質(zhì)譜儀聯(lián)用第30頁/共52頁第三十一頁，共53頁。核苷酸的結(jié)構(gòu)(jigu)與功能第 二 節(jié)The Structure and Function of Nucleotides第31頁/共52頁第三十二頁，共53頁。天然存在的核酸可以分為(fn wi) ：脫氧核糖核酸：（deoxyribonucleotide， DN

14、A ） 基本結(jié)構(gòu)單位是脫氧核糖核苷酸 核糖核酸：（ribonucleotide， RNA） 基本結(jié)構(gòu)單位是核糖核苷酸 核酸(h sun)（nucleic acid）是生物信息大分子第32頁/共52頁第三十三頁，共53頁。一、核苷酸的組成(z chn)成分：戊糖、磷酸、堿基第33頁/共52頁第三十四頁，共53頁。核酸核苷酸磷酸核苷或脫 氧 核苷核酸酶水解核苷酶核糖脫氧核糖堿基戊糖嘌呤嘧啶核苷酸由堿基(base)、戊糖(pentose)和磷酸(ln sun)3種成分以共價(jià)鍵依次連接而成。第34頁/共52頁第三十五頁，共53頁。（一）核酸(h sun)中的堿基嘌呤(piolng) (purine)

15、腺嘌呤A鳥嘌呤G第35頁/共52頁第三十六頁，共53頁。嘧啶(m dn)(pyrimidine)胞嘧啶C胞胸嘧啶T尿嘧啶U 第36頁/共52頁第三十七頁，共53頁。堿基可發(fā)生(fshng)互變異構(gòu)烯醇式酮式氨式亞氨式第37頁/共52頁第三十八頁，共53頁。稀有堿基（rare base）： 核酸中含量(hnling)較少的堿基。多數(shù)是甲基化堿基。 tRNA中含有較多的稀有堿基，可高達(dá)10%。DNARNA嘌呤嘌呤m m7 7G 7-G 7-甲基鳥嘌呤甲基鳥嘌呤 N N6 6,N,N6 6-2m-2m6 6A NA N6 6,N,N6 6- -二甲基二甲基 腺嘌呤腺嘌呤N N6 6-m-m6 6A

16、NA N6 6- -甲基腺嘌呤甲基腺嘌呤 N N6 6-m-m6 6A NA N6 6- -甲基腺嘌呤甲基腺嘌呤m m7 7G 7-G 7-甲基鳥嘌呤甲基鳥嘌呤嘧啶嘧啶m m5 5 C 5-C 5-甲基胞嘧啶甲基胞嘧啶DHU DHU 二氫尿嘧啶二氫尿嘧啶hmhm5 5 C 5-C 5-羥甲基胞嘧啶羥甲基胞嘧啶T T 胸腺嘧啶胸腺嘧啶核酸(h sun)中部分稀有堿基第38頁/共52頁第三十九頁，共53頁。（二）核苷酸中的戊糖（構(gòu)成RNA）12345OHOCH2OHOHOH核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）OHOCH2OHOH脫氧核糖(deoxyribose)H第39頁/共52頁第四十頁，共53頁

17、。（三）核苷：AR、GR、UR、 CR嘌呤N-9或嘧啶N-1與核糖C-1通過-N-糖苷鍵相連(xin lin)形成核苷(ribonucleoside)。NNNN9NH2OHOOHHHHCH2OHH12糖苷鍵第40頁/共52頁第四十一頁，共53頁。嘌呤N-9 或嘧啶N-1與脫氧核糖C-1通過-N-糖苷鍵相連(xin lin)形成脫氧核苷(deoxyribonucleoside)。NNNN9NH2OHOHHHHCH2OHH12糖苷鍵脫氧核苷：dAR、dGR、dTR、dCR第41頁/共52頁第四十二頁，共53頁。（四）核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP脫氧核苷酸：dAMP, dGMP, d

18、TMP, dCMP NNNN9N H2OO HO HHHHC H2H1 2OPO-H OO糖苷鍵酯鍵第42頁/共52頁第四十三頁，共53頁。腺嘌呤核苷三磷酸(ln sun) ATP腺嘌呤脫氧核苷一磷酸(ln sun) dAMP第43頁/共52頁第四十四頁，共53頁。 環(huán)式腺苷一磷酸(ln sun)(環(huán)磷酸(ln sun)腺苷cAMP) 環(huán)式鳥苷一磷酸(ln sun)(環(huán)磷酸(ln sun)鳥苷cGMP)第44頁/共52頁第四十五頁，共53頁。鳥苷四磷酸(ln sun) ppGpp第45頁/共52頁第四十六頁，共53頁。二、核苷酸的功能(gngnng)1.核苷酸是細(xì)胞內(nèi)化學(xué)能的載體 ATP：高能化合物 UTP：糖代謝中間物的活化 CTP：磷脂代謝中間物的活化 GTP：參與蛋白質(zhì)合成代謝功能2.核苷酸可以作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信使 cAMP、cGMP3.核苷酸是一些(yxi)重要輔酶的結(jié)構(gòu)成分4.核苷酸是重要的藥物研究對(duì)象抗癌藥：6-巰基嘌呤、5-氟鳥嘌呤、阿糖胞苷第46頁/共52頁第四十七頁，共53頁。體內(nèi)重要(zhngyo)的游離核苷酸及其衍生物 含核苷酸的生物活性物質(zhì)(wzh)： NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMPl 多磷酸(ln sun)核苷酸：NMP，NDP，NTPl 環(huán)化核苷酸: cAMP，cGMP