第二章 生物信息学相关的生物学基础.ppt

普通生物学 细胞 遗传 进化 分子生物学 —— 研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能和相互关系 —— 研究生物大分子在生命活动中的重要性、规律性，从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘 关于生物大分子构成的三条基本原则： （1）构成生物体各类有机大分子的单体在不同的生物中都相同； （2）生物体内一切有机大分子的构成都遵循共同的规则； （3）某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。 第一节 细胞 生命活动的基本单位 是生命存在的最基本形式，是一切生命 活动的基础。 （1）一切生物都离不开细胞这一生命的基本形态结构 （2）细胞是生命活动赖以进行的基础 代谢、生长、分裂、凋亡 生命活动建立在细胞活动的基础上 两类细胞 原核细胞：细菌、蓝细菌、原绿藻 真核细胞：如动物、植物和真菌 （酵母菌、霉菌、食用菌） 细胞的主要构成部分： 细胞膜 细胞壁 细胞核 细胞质 细胞壁 细胞质 细胞液 细胞骨架 细胞器 细胞核 真核细胞中的细胞控制中心 包含遗传信息（染色质） 与细胞质中的其它细胞器通讯 细 胞 分 裂 有丝分裂 原 核 生 物 第二节 蛋白质的结构和功能 1、蛋白质在生命过程中的作用 酶的催化作用 物质运载和贮存作用 营养存贮作用 运动协调作用 机械支持作用 免疫保护作用 信号接受与传导作用 生长和分化控制作用 2、蛋白质的分子组成 组成蛋白质的主要元素有： 碳（50%-55%） 氢（6%-8%） 氧（19%-24%） 氮（13%-19%）和硫 某些蛋白质还含有少量磷、铁、铜、碘、锌等 氨基酸 氨基酸（amino acid）是蛋白质的基本组成单位 对于20种标准的氨基酸，按照侧链化学性质的不同，可以分为以下三组： 极性氨基酸（容易与水分子形成氢键 ） Ser、Thr、Cys、Asn、Gln、His、Tyr、Trp 带电氨基酸 Arg、Lys（+）和Asp、Glu（-） 疏水性的氨基酸 Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Pro和Met 甘氨酸（Gly）的侧链只有一个氢原子，是最简单的氨基酸，具有独特的性质，可以单作为第四类，也可以归于第一类。 含有芳香性侧链 Phe、Tyr、Trp、His 侧链为醇或酚的氨基酸有 Ser、Thr、Tyr 可以形成氢键 Arg、Lys、Asp、Glu、Ser、Thr、Asn、Gln、His、Tyr及Trp 3、蛋白质的结构层次 （1）蛋白质的一级结构 （primary structure） 蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的序列 肽键的形成 H H O H H O ? ? ?? ? ? ?? —N—C—C— —N—C—C— ? ? CH2 CH2 ? ? SH S 半胱氨酸 ? SH S ? ? CH2 CH2 ? ? —N—C—C— —N—C—C— ? ? ?? ? ?