生物大分子及其相互作用ppt課件

1、第一章 生物大分子及其相互作用 第一節(jié) 生命活性物質(zhì)的本質(zhì) 一、生命活性物質(zhì)的屬性 1、生命物體是由有機(jī)化合物構(gòu)成的生物分子組成的 2、活生命物體與環(huán)境繼續(xù)不斷地進(jìn)展物質(zhì)與能量改換 3、細(xì)胞內(nèi)任何生物大分子均處于其它大分子的擁堵環(huán)境之中 4、生物體可以進(jìn)展自我更新 二、生物活性分子的化學(xué)本質(zhì) 雖然活細(xì)胞或生命物體是由許多無(wú)生命的有機(jī)化合物組成，但細(xì)胞不是包容一切相遇的物質(zhì)和無(wú)選擇地?cái)z取。在生命的進(jìn)化過(guò)程中，只是特定生物分子的聚集才干使生命出現(xiàn)。一生物分子在化學(xué)組成上的一致性與多樣性 對(duì)于生命個(gè)體來(lái)說(shuō)，無(wú)論是原核生物還是真核生物，其化學(xué)組成都是蛋白質(zhì)、核酸、脂類等生物大分子和一些小分子化合物及無(wú)

2、機(jī)鹽組成二 生物大分子中構(gòu)件在代謝中的重要性 生物大分子中的單體不僅作為構(gòu)造單位,同時(shí)還是合成機(jī)體時(shí)許多重要組分的前體。尤其是單糖，脂肪酸及氨基酸也是機(jī)體中間代謝的重要樞紐。三、生物大分子的高聚物特性 核酸DNA和RNA、蛋白質(zhì)、多糖和脂質(zhì)是組成生物體的4類大分子。 核酸DNA和RNA 核酸分子的骨架是由核苷酸以3，5-磷酸二酯鍵銜接成的多核苷酸鏈，核苷酸是構(gòu)成核苷酸鏈的構(gòu)件。DNA和RNA的區(qū)別在于前者是4種脫氧核苷酸，后者為4種核糖核苷酸，不同的脫氧核苷酸或核苷酸的區(qū)別在于其堿基的不同。 蛋白質(zhì)分子的骨架由22種氨基酸經(jīng)過(guò)肽鍵銜接成的多肽鏈。 多糖是由單糖組成，根據(jù)組成多糖的單糖種類不同，

3、可分為同質(zhì)多糖和異質(zhì)多糖。 脂質(zhì)是一類包括許多化學(xué)上不同的物質(zhì)，如磷脂、類固醇、胡蘿卜素及脂溶性維生素等。其共同特點(diǎn)在于難溶于水，從構(gòu)造上說(shuō)不屬于高聚合物。第二節(jié) 生物分子內(nèi)相互作用的化學(xué)力 一、生物分子相互作用的化學(xué)力 一分散作用一分散作用 分 子 隨 熱 運(yùn) 動(dòng) 而 挪 動(dòng) 稱 為 分 散分 子 隨 熱 運(yùn) 動(dòng) 而 挪 動(dòng) 稱 為 分 散diffusion。 二專注性相互作用二專注性相互作用 三平衡常數(shù)三平衡常數(shù) 當(dāng)熱運(yùn)動(dòng)時(shí)各種分子被帶到當(dāng)熱運(yùn)動(dòng)時(shí)各種分子被帶到一同，那些外表形狀相匹配一同，那些外表形狀相匹配的分子正確地靠攏。促使大的分子正確地靠攏。促使大分子發(fā)生特異相互反響的一分子發(fā)生特

4、異相互反響的一些非共價(jià)鍵包括離子鍵、氫些非共價(jià)鍵包括離子鍵、氫鍵和范德華力。鍵和范德華力。 二、生物分子內(nèi)部的共價(jià)鍵 三、氫鍵 氫原子與一個(gè)電負(fù)性較大而半徑較小的原子如N、O、F構(gòu)成共價(jià)鍵時(shí)，氫原子帶有正電性，可以被另一個(gè)電負(fù)性強(qiáng)的原子共享的作用力稱氫鍵 四、離子鍵 離子鍵又稱靜電作用力，代表著正負(fù)離子間的引力。由帶相反電荷的兩個(gè)基團(tuán)間的靜電吸引而構(gòu)成的。 五、二硫鍵 肽鍵適當(dāng)位置的兩個(gè)半胱氨酸之間可經(jīng)過(guò)氧化脫氫而構(gòu)成二硫鍵，該化學(xué)鍵對(duì)穩(wěn)定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象具有重要意義。六、短程力 短程力short-range force是原子或基團(tuán)接近到很短間隔時(shí)明顯出現(xiàn)的作用力。 1、當(dāng)離子與分子接近時(shí)，相互

5、間即逐漸產(chǎn)生靜電作用。 2、分子和分子間也可發(fā)生相互作用。這種相互作用可以發(fā)生在偶極與偶極之間，偶極和誘導(dǎo)偶極之間及誘導(dǎo)偶極之間，這些作用力統(tǒng)稱為范德華力。 七、疏水作用 疏水相互作用是指兩個(gè)微溶于水的分子或分子的某些部分之間的相互作用即熵效應(yīng)。 八、配位鍵 一些金屬離子能與含氮、氧的基團(tuán)間構(gòu)成一種特殊類型的共價(jià)結(jié)合。這種結(jié)合力稱配位鍵。 配位鍵的本質(zhì)與普通共價(jià)鍵不同，在于共享電子對(duì)全由鍵合原子的一方提供。第三節(jié) 生物分子的自我組裝一、生物分子的共價(jià)構(gòu)造 核酸鏈中的磷酸二酯鍵 蛋白質(zhì)內(nèi)多肽鏈中的肽鍵 寡糖鏈間-1，6糖苷鍵或-1，4糖苷鍵二、生物分子的自組裝 自組裝即組成分子的單體或亞基自發(fā)地

6、構(gòu)成超分子構(gòu)造(如核糖核蛋白體、病毒、膜或多酶系統(tǒng)。 1. 類似功能分子組裝 2. 同類生物分子組裝 3. 異類生物分子組裝1. 類似功能分子組裝2. 同類生物分子組裝3. 異類生物分子組裝三、生物分子的構(gòu)型與構(gòu)象 一構(gòu)型 二構(gòu)象 一級(jí)構(gòu)造 二級(jí)構(gòu)造 三級(jí)構(gòu)造 四級(jí)構(gòu)造 三生物分子的螺旋構(gòu)造 四、膜的組裝五、復(fù)雜聚集物的自我裝配第四節(jié) 生物分子的相互作用 一、核酸與蛋白質(zhì)的相互作用 二、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用 一種蛋白質(zhì)分子的外表可以被另一種蛋白質(zhì) 分 子 所 結(jié) 合 ， 如 蛋 白 水 解 酶 類proteinase和蛋白質(zhì)聚集在一同構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的構(gòu)造，膜和病毒外殼尤其是一樣部件自我聚集構(gòu)成一個(gè)多亞基的復(fù)合物。 三、糖與蛋白質(zhì)的相互作用 一糖蛋白 糖蛋白glycoprote