05讲生命的化学基础.ppt

根据侧链结构和性质，可把20种氨基酸分成不同的组 疏水氨基酸：亮氨酸 亲水氨基酸：丝氨酸 酸性氨基酸：天冬氨酸 碱性氨基酸：精氨酸 含硫氨基酸：半胱氨酸 含羟基氨基酸：苏氨酸 带环氨基酸：酪氨酸 参加大分子核酸组成的只有8种核苷酸 DNA水解液中 RNA水解液中 腺脱氧核苷酸（dAMP） 腺苷酸（AMP） 鸟脱氧核苷酸（dGMP） 鸟苷酸（GMP） 胞脱氧核苷酸（dCMP） 胞苷酸（CMP） 胸腺脱氧核苷酸（dTMP） 尿苷酸（UMP） 另外还有一些重要的具有生物活性的核苷酸 寡肽：含有10 左右氨基酸残基（如二肽、五肽、八肽） 多肽：含10－20 个氨基酸残基 蛋白质：含几十个氨基酸残基 注意：肽链有方向性 氨基端（ N 端），羧基端（C 端） 蛋白质种类的多样性 淀粉和纤维素都由葡萄糖组成，它们之间主要区别在于α－糖苷键和β－糖苷键的区别 注意：多糖链也有方向性，有还原端和非还原端 * 2.4 生物大分子的高级结构 由生物小分子到生物大分子，分子增大，出现新的性质。 其中最主要的特点是：生物大分子有独特的立体结构、空间构型和分子整体形状。 * 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 α－螺旋 β－折叠 蛋白质的高级结构 * （1）蛋白质的高级结构 蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸 的排列顺序 * 邻近几个氨基酸残基形成的一定的结构形状 包括： α—螺旋 β—折叠 β—转角 无规卷曲 无序结构 蛋白质的二级结构 * 平行β -折叠 反平行β -折叠 α-螺旋 * 蛋白质的三级结构 整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状。如:纤维蛋白和球状蛋白。 * 蛋白质的四级结构 四级结构是各条肽链之间的位置和结构，只存在于由两条肽链以上组成的蛋白质。 * 1953年，Watson Crick提出的模型 （2）核酸的高级结构 * DNA双螺旋结构 （1）两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺旋，糖－磷酸－糖构成螺旋主链。 （2）两条链的碱基都位于中间，碱基平面与螺旋轴垂直。 * DNA双螺旋结构 （3）两条链对应碱基呈配对关系：A＝T；G≡C （4）螺旋直径 2nm，螺距 3.4nm，每一螺距中含10bp。 DNA双螺旋可以看作是 DNA 的二级结构，DNA的三级结构的形成需要蛋白质帮助。 * 碱基之间的氢键 * 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。 ATGCCGAGTCAGACTACGA GENE GENE2 插入顺序 编码区 DNA:ACGTGGCCAGCC Thr Trp Pro Ala AA: * RNA单链结构 RNA局部形成碱基配对，形成高级结构。 * （3）多糖链的高级结构 不同高级结构带来不同的生物学性能 淀粉形成螺旋状，能源贮存 纤维素呈长纤维状，结构支架 糖原 淀粉 纤维素 * （4）维持生物大分子高级结构的重要因素——非共价键 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 疏水键 * 非共价键的强度很小，所以 需要多个非共价键才足以维持高级结构的稳定。 高级结构不很稳定。生物大分子变性就是因为高级结构破坏，大分子性质改变，生物活性丧失。但是，一级结构尚未破坏。 * 蛋白质的变性 * RNase的变性和复性 注意：二硫键也在维持蛋白质高级结构中起重要作用。 * 蛋白质变性使高级结构破坏 变性后的蛋白质分子还能复性 * 本讲摘要 生命的形式多种多样，生命的形态多变，但是化学成分是同一的。生物体中 C、H、O 、N元素的总和超过了96%。 构成生命的小分子主要包括：水、氨基酸、糖、核苷酸、脂和维生素等。 构成生命的大分子主要包括：蛋白质、核酸和多糖等，它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。 生物大分子具有高级结构，即独特的立体结构、空间构型和分子整体形状等，在生物体的生理功能上起着重要作用。 * 思考题 简述蛋白质高级结构的内含和重要性 简述DNA双螺旋模型 从结构、性质和生理功能三个方面比较氨基酸、糖、脂和核苷酸四大类生物小分子 维持蛋白质高级结构的非共价键有哪些？ * 氨基酸名称 英文缩写 简 写 氨基酸名称 英文缩写 简 写 甘氨酸 Gly G 丝氨酸 Ser S 丙氨酸 Ala A 苏氨酸 Thr T 缬氨酸 Val V 天冬酰胺 Asn N 异亮氨酸 Ile I 谷酰胺 Gln Q 亮氨酸 Leu L 酪氨酸 Tyr Y 苯丙氨酸 Phe F 组氨酸 His H 脯氨酸 Pro P 天冬氨酸 Asp D 甲硫氨酸 Met M 谷氨酸 Glu E 色氨酸