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1、生命的物质基础,生命的物质基础,遗传信息的存储和传递者核酸遗传信息的表达者蛋白质生命过程的催化剂酶,生命过程的碳源和能源糖类生命体的重要构件和储能物质脂类,有 机 物,蛋白质(Protein)核酸(Nucleic acid)糖(Carbohydrate)脂类(Lipid)等,其中蛋白质是由氨基酸(amino acid)构成的,核酸是由核苷酸(nucleotide)构成因此氨基酸,核苷酸被称为构件分子(building block molecule),无 机 物,水(water)无机盐(mineral),遗传信息的存储和传递者 核酸,核酸的化学结构核酸的分类DNA的结构RNA的结构特点,碱基+戊
2、糖 核苷+磷酸 核苷酸 poly 聚合 核酸(核苷酸之间通过3.5磷酸二脂键连接),核酸的化学结构,碱基,戊糖,磷酸,碱 基,腺嘌呤A,尿嘧啶U,胞嘧啶C,鸟嘌呤G,胸腺嘧啶T,戊 糖,核糖脱氧核糖,核酸的分类,核酸分为：脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid DNA),DNA含G.A.C.T四种碱基和脱氧核糖核糖核酸(Ribonucleic acid RNA)，RNA含G.A.C.U四种碱基和核糖,DNA的结构,DNA的碱基组成DNA的一级结构DNA的二级结构(双螺旋)DNA分子结构的某些特征,DNA的碱基组成,A+G=C+T,G=C,A=T同种生物的不同组织的碱基组成相同
3、,不同生物的同种组织的碱基组成不同年龄,营养,环境不影响碱基组成,DNA的一级结构,5-磷酸,3-羟基,一种十分稳固的结构DNA双螺旋,碱基堆积力 H键 离子键,DNA的二级结构(双螺旋),模型一九五三年.Watson&Crick提出,小沟,大沟,DNA的两种二级结构,Z-DNA,B-DNA,大沟,大沟,小沟,DNA双螺旋的意义,有效的解决了遗传信息的储存、传送和自我复制提出了遗传信息的流动过程复制 DNA 转录RNA 翻译蛋白质,DNA分子结构的特征,原核生物DNA分子中有基因重叠现象真核生物DNA分子中普遍存在插入顺序(内含子)编码的核苷酸顺序就携带着遗传信息。,ATGCCGAGTCAGA
4、CTACGA,GENE1,GENE2,插入顺序,编码区,DNA:ACGTGGCCAGCC,Thr,Trp,Pro,Ala,AA:,RNA的结构,单链，不存在碱基比例关系局部能形成碱基对，出现双螺旋，不 配对区域形成突起(环),核糖核酸(RNA)分为,信使RNA(mRNA)转运RNA(tRNA)核糖体RNA(rRNA),mRNA结构特点,线形单链结构，携带DNA信息，作为指导合成蛋白质的模板5-端有甲基化结构，抗水解有前导序列3-polyA结构半衰期短(几分钟到几小时),四环四臂aa臂与反密码臂是识别aa与密码的重要结构,tRNA的结构,TC环,D环,反密码环,rRNA的结构,真核生物的核糖体
5、5S,5.8S,18S,23S,28SrRNA原核生物的核糖体 16S,23S,5SrRNA,大肠杆菌的rRNA的结构,核糖体,亚单位,亚单位,蛋白质,蛋白质,尿素,尿素,rRNA mRNA tRNA,反密码子,氨基酸,新生肽链,核糖体,mRNA,遗传信息的表达者蛋白质,氨基酸蛋白质的结构蛋白质结构与功能的关系,结构功能防御功能信号功能调节功能运输功能运动功能其他功能,蛋白质的功能,蛋白质的构件分子氨基酸,氨基酸的通式氨基酸的分类氨基酸的性质,氨基酸的通式,组成蛋白质的常见氨基酸有二十种，通式如下：R不同，组成的 氨基酸就不同,二十种氨基酸,特点：L型氨基酸 具旋光性属氨基酸（PRO为亚氨基酸
6、）属两性电解质,Phe,Trp,Met,Pro,Gln,Asn,Tyr,Thr,Cys,Asp,Glu,Lys,Arg,His,Ala,Val,Leu,Ile,Gly,Ser,氨基酸的分类,极性氨基酸 1.极性不带电：Ser Thr Asn Gln Tyr Cys 2.带正电：Arg Lys His 3.带负电：Asp Glu 非极性：Gly Ala Val Leu Ile Phe Met Pro Trp,氨基酸的性质,两性解离性质紫外吸收特性：紫外吸收(紫外分光光度法的基础)Tyr max=278nm Trp max=279nm phe max=259nm,蛋白质的结构,1、一级结构 2、二
7、级结构 3、三级结构 4、四级结构 5、蛋白质的空间作用力,蛋白质一级结构,肽键肽链氨基酸排列顺序等,二级结构,肽链的主链在空间的走向-螺旋-折叠-转角,-螺旋,-折叠,平行-折叠,反平行-折叠,三级结构,亲水基位于球体表面,疏水基位于球体 内部球状蛋白溶于水,三级结构,四级结构,多亚基构成的寡聚蛋白结构均一寡聚蛋白由相同亚基构成非均一寡聚蛋白由不同亚基构成,蛋白质的各级结构,氨基酸,一级结构,二级结构,三级结构,四级结构,血红蛋白,蛋白质的空间作用力,氢键盐键(离子键)疏水键范德华力 二硫键脂键,盐键(离子键）,氢键,二硫键,疏水键,氢键,氢键,疏水键,蛋白质的空间作用力,蛋白质结构与功能的
8、关系,一级结构与功能的关系空间结构与功能的关系,一级结构与功能的关系,不同来源但功能相同的蛋白质在一级结构中的差别 同种蛋白中氨基酸顺序的差异,细胞色素C,细胞色素C的空间结构,正常红细胞 镰刀型红细胞,镰刀型红细胞,正常红细胞,空间结构与功能的关系,DNA聚合酶活性位点,聚合酶,DNA,蛋白变性的特点：蛋白质变性后，生物活性丧失，溶解度下降，粘度增加。可逆变性不可逆变性,空间结构与功能的关系,蛋白变性,可逆变性,不可逆变性,尿素,天然核糖核酸酶,硫醇,松散核糖核酸酶,变性核糖核酸酶,天然核糖核酸酶,除去硫醇,除去尿素,除去硫醇,除去尿素,蛋白质的性质,胶体性质两性解离性质,蛋白质的分析分离及
9、其应用,生命过程的催化剂酶,酶的概念酶的作用机理,酶的概念,酶是生物活体细胞产生，以蛋白质为主要成分，具催化功能的一类生物催化剂。酶的作用特点催化特点组成分类,酶的作用特点,只催化热力学允许的反应只加快反应速度,不改变反应平衡点对正逆反应催化作用相同降低反应活化能,酶的催化特点,反应条件温和高效专一多样催化活性受多因素影响,反应物,生成物,无酶时的活化能,有酶时的活化能,反应焓变,酶降低反应活化能,酶的作用机理,A+B+E C+D+ES+E SE P+E邻近与定向酸碱催化共价催化,底物形变微环境的影响,酶,底物,酶-底物复合物,酶+产物,酶的作用机理,酶的生理意义,生物体内绝大多数反应都在酶的
10、作用下进行各种反应的综合就是生命,生命过程的碳源和能源 糖类,单糖寡糖多糖结合糖,单糖,葡萄糖的分子结构单糖分类 丙糖；戊糖；己糖,葡萄糖的分子结构,-D(+)葡萄糖,-D(+)葡萄糖,D-葡萄糖fisher结构,单糖分类,己糖,丙糖,戊糖,丁糖,寡糖,麦芽糖(maltose)两分子葡萄糖由糖苷键连接，具还原性蔗糖(sucrose)由一分子葡萄糖和一分子果糖通过糖苷键连接而成，无还原性乳糖(lactose),多糖,均一多糖 淀粉 糖原 纤维素非均一多糖 透明质酸 软骨素,纤维素,-葡萄糖,生命体的重要构件和储能 物质脂类,脂肪（三酰甘油）(fat)脂；油类脂(lipoid)磷脂；糖脂；固醇；萜类,三酰甘油类,甘油和脂肪酸结合而成室温下，液态的称为油，固态的称为脂,磷脂类,细胞膜的主要结构成分有极性的头部和两条疏水的尾部,磷脂和细胞膜,磷脂,脂双分子层,磷酸基团,疏水脂肪酸链,其他脂类,固醇前列腺素结合脂类,固 醇,小 结,核酸蛋白质酶,糖类脂类,The end,返回总目录,
