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1. 氨基酸(amino acids) 這是廣泛存在于動植物中的一種含氮有機物質,可分為組成蛋白質的氨基酸和非組成蛋白質的氨基酸兩大類,至今已發(fā)現(xiàn)了300余種。
組成蛋白質的氨基酸由蛋白質水解而來,約30種,都是a -和L-構型,通式為RCH(NH2)COOH。其中10余種為人類必需的氨基酸,如賴氨酸、亮氨酸、色氨酸、組氨酸、精氨酸、谷氨酸和半胱氨酸等。有些直接用于臨床,如精氨酸和亮氨酸用于肝昏迷、蛋氨酸用于肝硬化,組氨酸用于消化道潰瘍等。
非蛋白質組成的氨基酸主要為游離狀態(tài),其中分為b 型、g 型和D-構型。其中天南星、半夏中的g -氨基丁酸(g -aminobutyric acid)具降壓作用,藜豆中的L-多巴(L-dopa)用于帕金森病,使君子氨酸(squalic acid)與海人草中的a -海人草氨酸(a -kainic acid)均有驅蛔蟲作用。
由于氨基酸分子中同時具有氨基和羧基,所以有兩性電解質的性質。當溶pH值為該氨基酸的等電點時,其溶解度最小。借此可以用電泳法分離氨基酸。
氨基酸為無色結晶。易溶于水,可溶于醇,難溶于有機溶劑。除甘氨酸外,均具旋光性,它們的旋光度決定于溶劑的性質、pH、溫度和鹽的存在。許多氨基酸可與金屬鹽類生成絡合物或分子化合物,如有些氨基酸的銅為藍色的結晶,難溶于水,可用作提純與精制。一般氨基酸與茚三酮(ninhydrin)試劑反應生成藍紫色、紅紫色或紫色,而與吲哚醌(isatin)反應生成不同的顏色。此兩種反應用于氨基酸的鑒別。但要注意氨氣對茚三酮反應有干擾,吲哚醌反應的靈敏度不及茚三酮反應。
2.多肽類(peptides) 一般指由2~20個氨基酸組成的物質,具直鏈或環(huán)狀結構。20個以上氨基酸組成的多肽與蛋白質無明顯界限。不少多肽具生物活性。如水蛭多肽能凝血,蛙皮多肽能舒張血管,海兔抑制素能抗腫瘤。植物多肽有的是環(huán)肽,具-S-鏈,如毒蕈環(huán)肽,有的帶肽的生物堿具降血壓作用。還有白花蛇舌草中的催產肽,人參中的抗脂質分解的多肽等。
多肽類成分一般可溶于水,在熱水中不凝固??膳c茚三酮、吲哚醌試劑顯色,又因分子中具肽鏈而有雙縮脲反應。
3. 蛋白質(proteins) 這是一類由20個以上的氨基酸通過肽鍵結合而成的大分子化合物,分子量一般在5′ 103~1′ 107之間,廣泛分布于生物界,是一切生命活動的物質基礎。根據組成,蛋白質可分為簡單蛋白質與結合蛋白質兩類。簡單蛋白質可完全水解成a -氨基酸,它們可進一步分為清蛋白類、球蛋白類、醇溶谷蛋白類、谷蛋白類、精蛋白類、組蛋白類和硬蛋白類等7類。其中只有清蛋白類與精蛋白類可溶于水。結合蛋白由蛋白質與非蛋白質結合而成,如脂蛋白、糖蛋白、色蛋白與核蛋白等,其中核蛋白在遺傳中起重要作用。
在提取分離有效成分與制備劑時,蛋白質一般作為無效成分而除去。近幾年來發(fā)現(xiàn)不少具生物活性的蛋白質,如天花粉蛋白用于中期妊娠引產,治療亞性葡萄胎和絨毛膜上皮細胞癌。槲寄生蛋白(viscotoxin)、相思豆蛋白(abrin)、植物凝集素(phytohenag
glutinin, PHA)等均具抗腫瘤作用。
大多數蛋白質可溶水,其水溶液中加入乙醇、硫酸銨或氯化鈉的濃溶液可產生可逆的沉淀反應。蛋白質具酸堿兩性,能與重金屬鹽類生成沉淀。這些沉淀反應可用于蛋白質的提取分離或從溶液中除去蛋白質。蛋白質除能與茚三酮、吲哚醌試劑顯色外,因有兩個相鄰的肽鍵(-CO-NH-)而能在堿性溶液中與CuSO4溶液作用生成紫紅色、紅色或紫色,即雙縮脲反應(biuret reaction),蛋白質與濃硫酸產生黃色反應,并與多種酸類,如鞣酸、三氯醋酸、苦味酸、硅鎢酸等,形成不溶性鹽類。
4. 酶(enzymes) 這是一類具有高度催化活性和專一性的特殊蛋白質。生物體中蛋白質、脂肪和糖類等的合成與降解,以及生命活動中許多復雜的化學變化均與酶有密切關系。已發(fā)現(xiàn)約700種酶,按功用可分為轉移酶(transferases)、水解酶(hydrolases)、氧化還原酶(oxidoreductases)、裂解酶(lyases)、異構酶(isomerases)和連接酶(ligases)或合成酶(synthetases)等六類。在機體內有些酶具有不同的結構和大小,但具有相同的催化功能,這些酶特稱為同功酶(isozymes),如異檸檬酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶和RNA酶等都屬于同功酶。酶的結構中常結合一種非蛋白質的有機分子或一種金屬,統(tǒng)稱為輔酶(co-enzymes)。有的酶已在臨床應用,如淀粉酶與胃蛋白酶能助消化,鏈激酶能溶解血凝瘀塊和膿腫,無花果蛋白質酶能殺寄生蟲,菠蘿蛋白酶等抗炎等。
酶的性質與鑒別反應,同蛋白質。