大学化学第08篇-生命化学基础-11-9.ppt

本章概要 8.1 氨基酸、蛋白质与酶 8.1.1 氨基酸 ；8.1.2 肽键和多肽； 8.1.3 蛋白质； 8.1.4 酶 8.2 糖与脂 8.2.1 糖类； 8.2.2 脂类 8.3 核酸 8.3.1 核酸的分类；8.3.2 核苷酸的组成；8.3.3 DNA的组成与结构；8.3.4 结论 8.4 染色体、基因与遗传 8.4.1 染色体的组成与结构；8.4.2 基因与遗传信息 复习：228～245；预习：247～264； 8.1 氨基酸、蛋白质与酶 8.1.1 氨基酸 (The Amino Acids) 8.1.1.1 氨基酸的定义 分子中同时含有氨基（-NH2）和羧基（-COOH）的有机化合物称为氨基酸。在生命体中，氨基和羧基连接在同一个碳原子上，称为?-氨基酸，其结构通式为: 人体内的蛋白质由20种氨基酸组成。由于所处位置的不同，20种氨基酸可以组成极大数量的不同蛋白质大分子。 在某pH值下,给定的某种氨基酸只生成中性内盐,此时的氨基酸在电场中既不向正极移动又不向负极移动。此时的pH值称为该氨基酸的等电点。 由于不同氨基酸的等电点不同，可以用电泳法或离子交换树脂法将不同的氨基酸分离开来。 8.1.2 肽键和多肽（ Peptides ） 由一分子氨基酸的羧基(-COOH)与另一分子氨基酸的氨基（H2N-）通过脱水缩合形成肽键（-CO-NH-）: 由n个氨基酸缩合形成的化合物称为n肽；n≤10时称为寡肽；n10时称为多肽；分子量104时称为蛋白质。 形成肽键后，氨基酸已不是原来的氨基酸，称为氨基酸残基，则n肽有n个氨基酸残基； 氨基酸通过多肽键可以形成一条很长的链状化合物，称为多肽链。 8.1.3 蛋白质（Protein） 8.1.3.1 定义 由一条或多条多肽链组成的生物大分子称为蛋白质；每一条多肽链有二十~数百个氨基酸残基不等；各种氨基酸残基按一定的顺序排列。 8.1.3.2 蛋白质的结构 一级结构：肽链上氨基酸的排布顺序为蛋白质的一级结构。 二级结构：由于多肽链有规则的旋转或折叠所形成的几何走向称为蛋白质的二级结构。 三级结构：螺旋形的肽链进一步折叠或卷曲形成球状或颗粒状的分子，称为蛋白质的三级结构。 四级结构：两条或更多条肽链按一定的空间形状组合到一起所得到的结合物称为蛋白质的四级结构。 简单蛋白：仅由?-氨基酸形成的肽链组成，不含其它化学成分。如清蛋白，球白蛋白，谷蛋白等。 结合蛋白质：由简单蛋白和非蛋白（辅基）组成。按结合蛋白辅基不同，可分为： 胰岛素结构模型 胰岛素的作用： 一、调节糖代谢 胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，胰岛素有降低血糖的作用。 胰岛素分泌过多时，血糖迅速下降，脑组织受影响最大，可出现惊厥、昏迷，甚至引起胰岛素休克。 胰岛素分泌不足就会导致血糖升高；若超过肾糖阈，则糖从尿中排出，引起糖尿病；另外，由于血液成份中改变(含有过量的葡萄糖), 亦导致高血压、冠心病和视网膜血管病等病变。 二、调节蛋白质代谢 胰岛素一方面可以促进蛋白质的合成，另一方面又能够抑制蛋白质的分解，因而有利于机体的生长。但胰岛素单独作用时，对生长的促进作用并不很强，只有与腺垂体生长素共同作用时，才能发挥明显的效应。 胰岛素的发现： 1921年，加拿大班廷和贝斯特首次成功提取到了胰岛素。1922年开始用于临床，使过去不治的糖尿病患者得到挽救。至今用于临床的胰岛素几乎都是从猪、牛胰脏中提取的。　　 1926年，首次从动物胰脏中提取到结晶胰岛素。 1955年，英国弗雷德里克·桑格首次测定了牛胰岛素的全部氨基酸序列，开辟了人类认识蛋白质分子化学结构的道路。 1965年，9月17日，中国科学家王应睐等首次完整人工合成了结晶牛胰岛素。这是当时人工合成的具有生物活性的最大的天然有机高分子化合物，实验的成功使中国成为第一个合成蛋白质的国家。 70年代初期，英国和中国的科学家又成功地用X射线衍射方法测定了猪胰岛素的立体结构。这些工作为深入研究胰岛素分子结构与功能关系奠定了基础。 8.1.4 酶（Enzyme） 8.1.4.1 定义 酶是一类由生物细胞产生的、具催化活性的特殊蛋白质。 8.1.4.2 酶催化的特点 酶催化的效率极高：因此只需要极微量的酶就能够保证生物体内化学反应的进行；(活化能) 酶催化的专一性特强：生物体内每一种化学反应就有一种酶与之对应。因此生物体内酶的种类很多； 酶的活性严重依赖于温度、pH、重金属离子浓度等因素。 8.1.4.3 酶的分类 根据酶的作用和功能，可将酶分为6类：①氧化还原酶 (如脱氢酶)；②基