现代生物学导论-2-生命的基本化学组成.pptVIP

生命的化学 生物具有多样性，但生物体的化学组成基本相似 组成生物体的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等，以上7种元素约占生物体的99.35%，其中C、H、O、N 4种元素占96%。 生命的基本化学组成：生命本质的一致性 生物体都是由蛋白质、核酸、脂类、糖、无机盐和水组成。 哪一种分子含量最高？ 在生命元素中，碳原子具有特别重要的作用，碳原子相互连接成链或成环，形成各种生物大分子的基本结构。 生物体中的有机化合物主要含有羟基、羰基、羧基和氨基等官能团， 这些功能基团几乎都是极性基团。功能基团的极性使得生物分子具有亲水性，有利于这些化合物稳定于有大量水分子存在的细胞中。 生物体系：生物分子分工合作的有机体 形成多层次的复杂结构 物质和能量的运输、转化与存储 信息传递、调控 … 糖类化合物 你知道糖类有哪些主要生理功能？  糖类包括小分子的单糖、寡糖和由单糖构成的大分子的多糖 化学结构：多羟基醛、多羟基酮（醛糖、酮糖） 一般有多个手性中心 （有旋光性）。（分子式相同而结构式不同的两种有机化合物称为同分异构体 ：特例：原子间连接方式相同，手性中心构型差别：旋光异构体） 重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等 重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等  脂类的组成和功能 脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称 脂类是生物膜的主要成分 脂肪氧化时产生的能量大约是糖氧化时的二倍。 生物表面的保护层/保持体温/生物活性物质 脂 肪 （植物中称油） 核 酸 核酸生理功能 核酸贮存遗传信息，控制蛋白质的合成。 贮存遗传信息的特殊DNA片段称为基因，它编码蛋白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白质的作用，DNA实际上控制着细胞和生物体的生命过程 DNA控制蛋白质的合成是通过RNA来实现的，即遗传信息由DNA转录到RNA，后者决定蛋白质的氨基酸序列 Nucleic Acid 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 核苷酸  A DNA chain, also called a strand, has a sense of direction, in which one end is chemically different than the other. 5 end (5 prime) terminates in a 5 phosphate group (-PO4); the 3 end terminates in a 3 hydroxyl group (-OH). DNA strands are always synthesized in the 5 to 3 direction 单链DNA骨架 Example of DNA Backbone: 5-d(CGAAT): 一种十分稳固的结构——DNA双螺旋 碱基堆积力 H键 离子键 日本科学家用化学方法成功合成自然界不存在的人造碱基对，并使含有这种碱基对的ＤＮＡ（脱氧核糖核酸）顺利复制和转录。这项技术一旦成熟，就有望带来拥有崭新功能的ＤＮＡ或蛋白质，而这一切是以往的转基因技术所无法实现的。 -2006-9-05- 科技新闻 DNA Double Helix DNA Helix Axis DNA的二级结构 DNA双螺旋结构的发现 1943年薛定谔在都柏林作的一系列演说 1944年出版“生命是什么”一书 将一大批年轻的物理学家吸引到生物学领域 物理学出身的Crick， 31岁，攻读 博士学位 英国剑桥大学Cavendish实验室， M. Perutz, L. Bragg, X-射线衍射实验室  1951年 Watson 23岁 生物学本科毕业， 研究生阶段研究噬菌体中DNA复制 丹麦的哥本哈根 Wilkins教授 DNA纤维X-射线衍射，来到Cavendish实验室 女科学家Franklin， 高质量的DNA纤维X-射线衍射图 Watson和Crick开始构造DNA的结构模型 各种尝试 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