(№ 61) ・アミノ酸はペプチド結合を作って結合する。(縮合反応) タンパク質とアミノ酸 ・アミノ酸…………分子中にアミノ基(-NH2)とカルボキシル基(-COOH)をもつ化合物 H | R -C- COOH | NH 2 H- グリシン R CH 3- R | H - N -C- C - OH | | ∥ H H O R | H - N -C- C - OH | | ∥ H H O アラニン R R | | H - N -C- C - N -C- C - OH | | ∥ | | ∥ H H O H H O 天然タンパクを加水分解すると上記のようなα-アミノ酸が得られる。 α-アミノ酸……- NH 2と- COOH が同じ C に結合しているアミノ酸 + H2O ・単純タンパク質……α-アミノ酸だけから構成されているタンパク質 ペプチド結合(酸アミド結合 - CONH -) ・複合タンパク質……色素や糖類などを含むタンパク質 ニンヒドリン反応 ・アミノ酸は、塩基性の- NH 2と酸性の- COOH をもつ両性化合物であり、酸とも塩基 とも反応して塩を生成する。 H | R -C- COOH | NH 2 + H | R -C- COOH | NH 2 H | R -C- NH3+Cl - | COOH HCl + NaOH → → H | R -C- NH3+ | COO - ← HCl H+ タンパク質 H | R -C- COOH | NH3+Cl - H | R -C- COO -Na | NH 2 → NaOH OH - タンパク質……アミノ酸がペプチド結合してできた高分子化合物 ( 分子内塩……分子内で 中性溶液 (分子内塩) - COO - ,- NH3+ アミノ酸 Ê ジペプチド Ê ポリペプチド Ê タンパク質 ) タンパク質の変性……熱・強酸・強塩基・アルコールなどでタンパク質の立体構造が壊れて 凝固し、もとに戻らなくなる。 変性タンパク質(例 ゆで卵) + + H 2O ビウレット反応 ポリペプチド(タンパク質)+ (NaOH + Cu SO 4 水溶液) 青紫 希 NaOH 水溶液を加えアルカリ性にして、CuSO 4 水溶液を少量加えると、 青紫~赤紫色になる。 ビウレット反応は、ペプチド結合検出反応である。 H | R -C- NH 2 | COO -Na + + H 2O 酸性溶液 アミノ酸は、ニンヒドリン溶液によって赤紫色を呈する。 アルカリ性溶液 のようにイオン性を示し、塩類と類似する。 キサントプロテイン反応 加 タンパク質 + conc HNO 3 熱 → concentrate アンモニア or 水酸化ナトリウム 黄色 → 橙色 〈液体を〉凝縮[濃縮]する。 集める。 集中する。 (№ 62) 核酸……核酸は、DNA と RNA の二種類に大別される。遺伝子の本体である DNA は、真核 生物の核などに含まれ、RNA はおもに細胞質に含まれる。 DNA も RNA も、四種 類の塩基(アデニン、チミン、グアニン、シトシン)がいろいろな順序で多数配列し た巨大分子である。二本の鎖の方向は、たがいに逆方向であり、鎖の間を結びつけ る力は、水素結合である。 タンパク質溶液に濃硝酸を加え、加熱すると黄色になり、冷却後アルカリ性にすると 橙色になる。 ニトロ化された物質の色。ベンゼン環をもつタンパク質について起こる。 ・重金属イオン(Cu2+,Ag+ ,Hg 2+ ,Fe 3+ )で沈殿する。 ・水酸化ナトリウムと加熱すると、アンモニアを発生する。 加 熱 タンパク質 + NaOH(固体) ・タンパク質中のイオウが、Pb 2+ → NH 3↑ と反応し、硫化鉛(黒沈)を生じる。 加 熱 タンパク質 + NaOH aq + Pb2+ → PbS ↓(黒沈) Pb(CH3COO)2 ・酵素(生体触媒)もタンパク質が主成分である。酵素の働きは、pHや温度の影響を受け やすい。 ・最適温度……酵素が最もはたらく温度範囲がある。その温度を最適温度といい、最適温度 が 35 ~ 40 ℃の酵素が多い。 酵素は、タンパク質であるから高温では変性して失活する。 ・最適 pH ……酵素には最もよくはたらく pH 範囲があり、その pH を最適 pH という。 最大の酵素活性を与えるpH条件。最大反応速度(V max)をpHに対してプロットする と、釣鐘型の曲線を描くことが多い。この型の曲線は、酵素の活性部位に二種類の解離基が 存在することを意味する。酵素はタンパク質を主体とした物質で、生体内で起こる化学反応 の触媒としてはたらく。酵素は、生物体内の細胞の中や消化液(胃液・すい液・腸液・だ液な ど)、酵母の中などに存在する。 (酵素番号、酵素命名法) ・国際生化学連合(IUB)による命名規則に従って表記する。 EC1 群:オキシドレダクターゼ(oxidoreductasae)、酸化還元酵素 EC2 群:トランスフェラーゼ(transferase)、転移酵素 EC3 群:ヒドロラーゼ(hydrolase)、加水分解酵素 EC4 群:リアーゼ(lyase)、除去付加酵素 EC5 群:イソメラーゼ(isomerase)、異性化酵素 EC6 群:リガーゼ(ligase)、合成酵素 酵素番号 第一番目の数字は、触媒する化学反応の形式 第二番目の数字は、基質の形式 第三番目の数字は、基質の種類 第四番目の数字は、群内での通し番号 DNA も RNA もともに基本構造は共通で、塩基とペントースからなる単位がリン酸によっ て連なったいる。アデニンとグアニンは、プリン骨格をもつプリン塩基、一方、シトシン、 チミンは、ピリミジン骨格をもつピリミジン塩基である ・二重らせん構造…… 通常 DNA は、二本の鎖がねじれ合った二重らせん構造をとる。この 二本の鎖の方向はたがいにに逆方向で、鎖を結び つける力は、 A-T、 G-C の間にはたらく水素結合 である。この二本の鎖は遺伝子の複製や遺伝子の 発現のさいに中心的役割を果たす。
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