20第20章_蛋白质和核酸概述.ppt

碱基之间的氢键： 嘌呤环之间（体积太大）或者嘧啶环之间（二链间距离太远）不能形成氢键 只能是腺嘌呤和胸腺嘧啶A-T、鸟嘌呤和胞嘧啶G-C之间形成氢键 （2）DNA双螺旋结构的要点 1. DNA分子由两条多核苷酸链组成，以右手螺旋的方式绕同一根中心轴向前盘旋；一股链中的磷酸二酯键是3′→5′走向，另一条则相反。 2. 两股多核苷酸链中的碱基通过氢键结合形成碱基对，使两条多核苷酸链牢固地结合起来。 3. 每个碱基对中的两个碱基都处于同一平面，此平面与旋转中心轴垂直。 4. 相邻的两个碱基对平面之间的距离是0.34 nm，旋转每一周的旋距为3.4 nm，螺旋的直径是2nm。 DNA的双螺旋结构示意图 3. 核酸的三级结构 DNA RNA 三、核酸的生物功能 1. 自身复制功能 ① 细胞分裂时DNA的两条链拆开，分别到两个子细胞中； ② 细胞中已制好的各核苷酸单体根据碱基互补原则“各就各位”地与每条链上的碱基形成氢键； ③ 在酶的催化下，各核苷酸逐个联结起来，两个子细胞各自形成一个双螺旋。 两子细胞中的DNA必定与母细胞中DNA相同，遗传信息也就由母代传到子代。 2. 蛋白质的生物合成DNA是模板，通过三种RNA合成蛋白质。 （1）信使核糖核酸 （mRNA）作用： 传递DNA的遗传信息 如，DNA：GGT TAC GCT ATG AAG RNA：CCA AUG CGA UAC UUC 脯 甲硫 精 酪 苯丙 DNA上的CTAG分别与RNA上的GAUC配对，然后在RNA聚合酶作用下形成完整的mRNA，它的核苷酸顺序反映了DNA的遗传信息。 三个碱基——一个遗传密码——一种氨基酸 （2）核糖体（rRNA）作用 提供合成蛋白质的场所 （3）转移核糖核酸（tRNA）的作用 活化相应的mRNA，按mRNA遗传信息，将氨基酸输送到蛋白质合成基地（一种tRNA只转运一种氨基酸），在酶的作用下，连接成长肽链，产生蛋白质。 四、DNA重组技术和基因工程 （自学） 五、人类基因组计划 （自学） 本章部分图片参考： /view/c4eb24c558f5f61fb7366601.html、 /view/79b930878762caaedd33d436.html? from=recpos=1weight=3lastweight=2count=5， 3. 蛋白质的空间结构 蛋白质分子的多肽链并非呈线形伸展，而是折叠和盘曲构成特有的比较稳定的空间结构。蛋白质的空间结构就是指蛋白质的二级、三级和四级结构。 A. 二级结构 指主链结构单元在蛋白质分子中的各种空间排列。蛋白质二级结构的主要形式： α 螺旋状卷曲（主链C=O与—NH2形成氢键而致） β 折叠 β 转角 无规则卷曲等 B. 三级结构和四级结构：“螺旋的螺旋” （1）多个肽键平面通过α-碳原子旋转，相互之间紧密盘曲成稳固的右手螺旋。?（2）主链呈螺旋上升，每3.6个氨基酸残基上升一圈，相当于0.54 nm（示意图，下页也是），这与X射线衍射图符合。?（3）相邻两圈螺旋之间借肽键中C＝O和H原子形成许多链内氢健，即每一个氨基酸残基中的NH和前面相隔三个残基的C＝O之间形成氢键，这是稳定α螺旋的主要键。（4）肽链中氨基酸侧链R，分布在螺旋外侧，其形状、大小及电荷影响α螺旋的形成。 α 螺旋 α螺旋 α螺旋 β折叠 β折叠 β转角 蛋白质分子中肽链经常会出现180°，在这种肽链的回折角上的结构。 （1）蛋白质的二级结构 （2） 蛋白质的空间结构 溶菌酶分子的三级结构 （3）蛋白质的三级结构 胰岛素的三级结构 磷酸丙糖异构酶和丙酮酸激酶的三级结构 肌红蛋白的空间结构 N 端 C端 定义：指的是缔合现象中的空间结构问题。 （4）蛋白质的四级结构 四级结构是指在亚基和亚基之间通过疏水作用等次级键结合成为有序排列的特定的空间结构。 血红蛋白的四级结构 血红蛋白的四级结构 血红蛋白结构与亚基间连接示意： 血红素基 蛋 白 血红蛋白的β亚基 α亚基 溶霉菌C5 组氨酸 HC3 门冬氨酸 FG1 β亚基 三、蛋白质的性质 1. 两性和等电点 等电点时，蛋白质易于沉淀。 2. 胶体性质 原因：① 异性电荷成双电层，“同性相斥”颗粒不黏合；② 亲水基吸聚水分子形成水膜，颗粒不黏合。 3. 蛋白质的沉淀 破坏胶体的稳定性，使蛋白质析出沉淀。 （1）盐析 加入中性盐，破坏双电层和水膜，使蛋白质颗粒凝聚沉淀。 （2）脱水