第二章 生物的化學(xué)組成

1、第二章第二章 生物的化學(xué)組成生物的化學(xué)組成主講：邱麗娜主講：邱麗娜一、一、原子和分子原子和分子生命的化學(xué)基礎(chǔ)生命的化學(xué)基礎(chǔ)元元 素素 組組 成成含量最高的必需元素含量最高的必需元素其它必需元素其它必需元素偶然存在的元素偶然存在的元素C18.0P1.1000Mn痕量痕量V痕量痕量H10.0S0.2500Co痕量痕量Mo痕量痕量N3.0Ca2.0000Cu痕量痕量Li痕量痕量O65.0K0.3500Zn痕量痕量F痕量痕量Na0.1500Se痕量痕量Br痕量痕量Cl0.1500Ni痕量痕量Si痕量痕量Mg0.0500As痕量痕量Fe0.0040Ba痕量痕量I0.0004鐵鐵 (Fe)(Fe)功能功能

2、是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白的必要成分；是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白的必要成分；是許多酶的活性部分；是許多酶的活性部分；酶：一種有機(jī)的膠狀物質(zhì)，由蛋白質(zhì)組成，對于生物化學(xué)變酶：一種有機(jī)的膠狀物質(zhì)，由蛋白質(zhì)組成，對于生物化學(xué)變化、促進(jìn)可逆反應(yīng)化、促進(jìn)可逆反應(yīng)( (如水解和氧化如水解和氧化) )方面起著重要的催化作用。方面起著重要的催化作用。缺鐵缺鐵缺少血紅蛋白缺少血紅蛋白難以輸氧難以輸氧難以進(jìn)行新陳代謝難以進(jìn)行新陳代謝貧血貧血多鐵多鐵不易排出不易排出沉積于肝、胰、淋巴結(jié)等處沉積于肝、胰、淋巴結(jié)等處肝硬化，糖尿病肝硬化，糖尿病含鐵食物含鐵食物動物肝、腎、蛋黃、綠色蔬菜、豆類、谷物、海帶、木耳動物肝、腎、蛋

3、黃、綠色蔬菜、豆類、谷物、海帶、木耳銅（銅（CuCu）功功 能能是血、肝、腦銅藍(lán)蛋白的組成部分；是血、肝、腦銅藍(lán)蛋白的組成部分；是幾種重要酶的活性成分；是幾種重要酶的活性成分；參與造血，影響鐵的代謝參與造血，影響鐵的代謝殺菌殺菌缺缺 銅銅引起貧血；引起貧血；毛發(fā)色素喪失；毛發(fā)色素喪失；生長速度減緩、智力發(fā)育不全；生長速度減緩、智力發(fā)育不全；精神狀態(tài)紊亂；精神狀態(tài)紊亂；能影響到頭發(fā)、骨骼、大腦、心臟、肝臟、中樞神經(jīng)和免疫系統(tǒng)的功能影響到頭發(fā)、骨骼、大腦、心臟、肝臟、中樞神經(jīng)和免疫系統(tǒng)的功能；能；會導(dǎo)致血漿膽固醇升高，增加動脈粥樣硬化的危險；會導(dǎo)致血漿膽固醇升高，增加動脈粥樣硬化的危險；營養(yǎng)性貧血

4、、白癜風(fēng)、骨質(zhì)松脆癥、胃癌及食道癌等疾病的產(chǎn)生也都營養(yǎng)性貧血、白癜風(fēng)、骨質(zhì)松脆癥、胃癌及食道癌等疾病的產(chǎn)生也都與人體的缺銅有關(guān)。與人體的缺銅有關(guān)。 多多 銅銅引起肝炎，小腦運動失常引起肝炎，小腦運動失常含銅食物含銅食物動物肝、干果、豆類、牡蠣、水果、蔬菜動物肝、干果、豆類、牡蠣、水果、蔬菜攝銅途徑攝銅途徑 由于不同地域的自然環(huán)境有差異，銅在人類由于不同地域的自然環(huán)境有差異，銅在人類膳食和在土壤中的分布也有差別，故只靠膳食補膳食和在土壤中的分布也有差別，故只靠膳食補銅是不夠的。銅是不夠的。 英國應(yīng)用微生物研究中心的研究表明，銅英國應(yīng)用微生物研究中心的研究表明，銅管是有益于公共健康的供水管材。銅水

5、管對大多管是有益于公共健康的供水管材。銅水管對大多數(shù)細(xì)菌的成長都有抑制作用。生物學(xué)研究表明，數(shù)細(xì)菌的成長都有抑制作用。生物學(xué)研究表明，99%99%以上的水中細(xì)菌進(jìn)入銅管道以上的水中細(xì)菌進(jìn)入銅管道5 5個小時后會自個小時后會自行消失。正因為如此，在發(fā)達(dá)國家，許多醫(yī)療器行消失。正因為如此，在發(fā)達(dá)國家，許多醫(yī)療器械都是銅制的，而在公共場所，像醫(yī)院、商店、械都是銅制的，而在公共場所，像醫(yī)院、商店、車站、電影院等，黃銅則成為門把手的首選材料。車站、電影院等，黃銅則成為門把手的首選材料。鋅（鋅（ZnZn）功能功能參與蛋白質(zhì)及核酸的代謝；參與蛋白質(zhì)及核酸的代謝；激活酶；激活酶；鋅是生物體重要的必需微量元素，

6、它與視力密切有關(guān)，為提高夜視能力，鋅是生物體重要的必需微量元素，它與視力密切有關(guān)，為提高夜視能力，應(yīng)注意鋅的攝入，應(yīng)注意鋅的攝入，實驗表明，即使人體內(nèi)維生素實驗表明，即使人體內(nèi)維生素A A并不缺乏，但缺鋅時，由于維生素并不缺乏，但缺鋅時，由于維生素A A得不到得不到充分利用，對微光的感覺能力仍然不正常。而且，肝硬變患者常有夜盲癥狀，充分利用，對微光的感覺能力仍然不正常。而且，肝硬變患者常有夜盲癥狀，其他缺鋅患者也常有夜盲癥。其他缺鋅患者也常有夜盲癥。缺鋅缺鋅味覺、嗅覺失靈；味覺、嗅覺失靈；食欲不振、生長遲緩；食欲不振、生長遲緩；脈管炎；惡性貧血；白血??；脈管炎；惡性貧血；白血??；畸胎；引發(fā)食管

7、癌畸胎；引發(fā)食管癌多鋅多鋅嘔吐、惡心、腹瀉、傷口難愈合嘔吐、惡心、腹瀉、傷口難愈合含鋅含鋅食物食物食物中的鋅：粗糧食物中的鋅：粗糧 細(xì)糧；動物性食物細(xì)糧；動物性食物 植物性食物，植物性食物，尤以海產(chǎn)品和瘦肉、肝、腎尤以海產(chǎn)品和瘦肉、肝、腎含鋅豐富，攝入時必須注意適量，以防過量含鋅豐富，攝入時必須注意適量，以防過量而中毒。而中毒。 氟（氟（F F）功能功能對骨骼和牙齒的生長具有重要作用對骨骼和牙齒的生長具有重要作用缺氟缺氟造成齲齒；造成齲齒；引起老年性骨質(zhì)疏松癥引起老年性骨質(zhì)疏松癥南方高溫多雨地區(qū)，氟易流失，土壤、水體中含氟量較低。南方高溫多雨地區(qū)，氟易流失，土壤、水體中含氟量較低。多氟多氟會破

8、壞人體中氟、鈣、磷的正常比例；會破壞人體中氟、鈣、磷的正常比例；破壞牙齒琺瑯質(zhì)、光澤消失、氟斑牙（斑釉齒?。?；破壞牙齒琺瑯質(zhì)、光澤消失、氟斑牙（斑釉齒?。煌砥诔霈F(xiàn)四肢麻木無力、腰酸背痛、骨骼變形（氟骨病）晚期出現(xiàn)四肢麻木無力、腰酸背痛、骨骼變形（氟骨?。┖澄锖澄锊琛⒑?、含氟牙膏茶、含氟水、含氟牙膏汞（汞（HgHg） 內(nèi)服內(nèi)服1.5kg1.5kg金屬汞或靜脈注射對人體無害。汞的化合物對金屬汞或靜脈注射對人體無害。汞的化合物對人有害。它分為水溶性和脂溶性二種。人有害。它分為水溶性和脂溶性二種。 水溶性的如氯化汞是劇毒物，吸入水溶性的如氯化汞是劇毒物，吸入1g2g1g2g即可致死；即可

9、致死； 脂溶性的如甲基汞能更快地被生物體吸收，其腸道吸收率脂溶性的如甲基汞能更快地被生物體吸收，其腸道吸收率達(dá)達(dá)95%95%左右，。由于其脂溶性，可長期儲存在生物體內(nèi)，左右，。由于其脂溶性，可長期儲存在生物體內(nèi)，并通過魚、蝦等水生物傳給人類。（并通過魚、蝦等水生物傳給人類。（19531953年日本一南部小年日本一南部小鎮(zhèn)水俁市，工廠排放的廢水中含甲基汞）鎮(zhèn)水俁市，工廠排放的廢水中含甲基汞） 水俁病危害：水俁病危害： 引起皮炎；引起皮炎； 侵害神經(jīng)系統(tǒng)；侵害神經(jīng)系統(tǒng)； 蓄積于腎臟、肝、脾；蓄積于腎臟、肝、脾； 蓄積于腦，造成腦損傷，引起頭痛、易怒、顫栗、手足麻蓄積于腦，造成腦損傷，引起頭痛、易怒

10、、顫栗、手足麻木，視力模糊乃至死亡。木，視力模糊乃至死亡。鎘（鎘（CdCd） “骨痛病骨痛病”19681968年發(fā)現(xiàn)于日本富士山縣神通川流年發(fā)現(xiàn)于日本富士山縣神通川流域的一種奇病。當(dāng)?shù)鼐用耖L期食用鎘污染的稻米和水。域的一種奇病。當(dāng)?shù)鼐用耖L期食用鎘污染的稻米和水。 癥狀：癥狀： 全身疼痛全身疼痛腎臟受損腎臟受損骨質(zhì)軟化骨質(zhì)軟化骨骼變形骨骼變形刺痛加劇刺痛加劇骨脆易折骨脆易折痛死。痛死。 鎘與鋅常相伴而生，在生物系統(tǒng)中有替代鋅的功能，鎘與鋅常相伴而生，在生物系統(tǒng)中有替代鋅的功能，并能不可逆轉(zhuǎn)地置換鋅，破壞需鋅的酶的生理作用，并能不可逆轉(zhuǎn)地置換鋅，破壞需鋅的酶的生理作用，引起尿蛋白、糖尿病和癌癥。引

11、起尿蛋白、糖尿病和癌癥。 一個健康成人鎘含量約為一個健康成人鎘含量約為30mg30mg，平均每日攝取量為，平均每日攝取量為40g40g，若長期每日攝取量達(dá)，若長期每日攝取量達(dá)600 g600 g，則可能患骨痛病。，則可能患骨痛病。 盡量食用鋅鎘比大的食物：牡蠣、豆類、面筋、堅盡量食用鋅鎘比大的食物：牡蠣、豆類、面筋、堅果果鉛（鉛（PbPb） 低水平鉛中毒：惡心、暴躁；低水平鉛中毒：惡心、暴躁； 大劑量鉛中毒：腦損傷；大劑量鉛中毒：腦損傷； 貧血貧血便血便血腎損傷腎損傷尿蛋白；尿蛋白； 孕婦：畸胎、死胎、流產(chǎn)。孕婦：畸胎、死胎、流產(chǎn)。 鉛中毒的元兇：汽車中的防震劑：四乙基鉛，它隨鉛中毒的元兇：汽

12、車中的防震劑：四乙基鉛，它隨汽油的燃燒而分解為無機(jī)鉛鹽和氧化物排入大氣，汽油的燃燒而分解為無機(jī)鉛鹽和氧化物排入大氣，含鉛汽油燃燒后，有含鉛汽油燃燒后，有85%85%的鉛排入大氣，每輛汽車每的鉛排入大氣，每輛汽車每年往大氣中排鉛達(dá)年往大氣中排鉛達(dá)2 2公斤。據(jù)統(tǒng)計，城市大氣的鉛污公斤。據(jù)統(tǒng)計，城市大氣的鉛污染染90%90%以上是汽油燃燒造成的。其它鉛污染源有工業(yè)以上是汽油燃燒造成的。其它鉛污染源有工業(yè)廢氣、油漆涂料廢氣、油漆涂料硒（硒（SeSe）功能功能研究表明：硒肯定具有防癌、抑癌的作用；是能阻止致癌物質(zhì)（谷光甘肽研究表明：硒肯定具有防癌、抑癌的作用；是能阻止致癌物質(zhì)（谷光甘肽過氧化物酶）形成

13、的組成成分，服用硒可使癌癥的發(fā)生率降低過氧化物酶）形成的組成成分，服用硒可使癌癥的發(fā)生率降低37%37%；每天僅服用每天僅服用200mg200mg硒添加劑，可使前列腺癌的發(fā)生率降低一半；硒添加劑，可使前列腺癌的發(fā)生率降低一半；肺癌和結(jié)腸癌的發(fā)生率降低肺癌和結(jié)腸癌的發(fā)生率降低38%38%；硒能降低或消耗體內(nèi)的重金屬離子：硒能降低或消耗體內(nèi)的重金屬離子：PbPb、CdCd、HgHg、AsAs它既能抵銷它既能抵銷鎘對心臟的損害，又能取代砷、汞等有毒物質(zhì)，起特殊的解毒作用；鎘對心臟的損害，又能取代砷、汞等有毒物質(zhì)，起特殊的解毒作用；調(diào)節(jié)維生素調(diào)節(jié)維生素A A、CC、E E、K K在體內(nèi)的消耗與吸收；在

14、體內(nèi)的消耗與吸收；增強機(jī)體免疫力和殺菌力；增強機(jī)體免疫力和殺菌力；有助預(yù)防感染炭疽菌；有助預(yù)防感染炭疽菌； 減少放射性輻射的危害；減少放射性輻射的危害；防止衰老；肝病防止衰老；肝病多硒多硒脫發(fā)、脫甲等地方性硒中毒癥狀脫發(fā)、脫甲等地方性硒中毒癥狀含硒食物含硒食物魚、肉、腎、海產(chǎn)品、谷物、芥菜、，黃芪和大蒜；富硒地區(qū)的茶魚、肉、腎、海產(chǎn)品、谷物、芥菜、，黃芪和大蒜；富硒地區(qū)的茶碘（碘（I I）功能功能是構(gòu)成甲狀腺的核心物質(zhì)，甲狀腺素能促進(jìn)蛋白質(zhì)合成是構(gòu)成甲狀腺的核心物質(zhì)，甲狀腺素能促進(jìn)蛋白質(zhì)合成 和活化幾百余種酶，刺激體內(nèi)各物質(zhì)的代謝；和活化幾百余種酶，刺激體內(nèi)各物質(zhì)的代謝；對中樞神經(jīng)、循環(huán)造血等

15、系統(tǒng)和肌肉運動都有顯著作用。對中樞神經(jīng)、循環(huán)造血等系統(tǒng)和肌肉運動都有顯著作用。缺碘缺碘導(dǎo)致體內(nèi)生化紊亂及生理功能異常；導(dǎo)致體內(nèi)生化紊亂及生理功能異常；中度缺碘會引起地方甲狀腺腫；中度缺碘會引起地方甲狀腺腫；嚴(yán)重缺碘會導(dǎo)致發(fā)育停滯、智力低下，聾、呆滯；嚴(yán)重缺碘會導(dǎo)致發(fā)育停滯、智力低下，聾、呆滯；身體矮小的克汀病身體矮小的克汀病多碘多碘高碘甲狀腺腫高碘甲狀腺腫含碘含碘食物食物海藻類食品、海帶、蝦海藻類食品、海帶、蝦我國我國19951995年普推加碘鹽（安全值內(nèi)：年普推加碘鹽（安全值內(nèi)：1/1/萬萬1/51/5萬）萬） 醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)1)硒與白內(nèi)障硒與白內(nèi)障: 營養(yǎng)需要范圍為營養(yǎng)需要范圍為110-7 21

16、0-6；達(dá)到；達(dá)到310-6 110-5將引起慢性中毒；超過將引起慢性中毒；超過110-5會引起會引起急性中毒，以致突然死亡。人視網(wǎng)膜含硒量急性中毒，以致突然死亡。人視網(wǎng)膜含硒量7 g正常。正常。2)碘鹽碘鹽:黑龍江省集賢村，黑龍江省集賢村，1000多人約多人約200個傻子，飲用水、個傻子，飲用水、土壤嚴(yán)重缺碘所致。土壤嚴(yán)重缺碘所致。3)拿破侖死因：頭發(fā)分析拿破侖死因：頭發(fā)分析(中子活化、熒光中子活化、熒光)，As、Pb含量含量特高，中毒而死（侍者所為）。特高，中毒而死（侍者所為）。生物體都是由蛋白質(zhì)、生物體都是由蛋白質(zhì)、核酸、脂類、糖、無機(jī)核酸、脂類、糖、無機(jī)鹽和水組成。鹽和水組成。哪一種分

17、子含量最高？哪一種分子含量最高？不同的生物體，其分子組成也大體相同不同的生物體，其分子組成也大體相同蛋白質(zhì)、核酸、脂類和蛋白質(zhì)、核酸、脂類和多糖是組成生物體最重多糖是組成生物體最重要的生物大分子，水是要的生物大分子，水是生物體內(nèi)所占比例最大生物體內(nèi)所占比例最大的化學(xué)成分的化學(xué)成分在生命元素中，碳原子在生命元素中，碳原子具有特別重要的作用，具有特別重要的作用，碳原子相互連接成鏈或碳原子相互連接成鏈或成環(huán)，形成各種生物大成環(huán)，形成各種生物大分子的基本結(jié)構(gòu)。分子的基本結(jié)構(gòu)。碳骨架碳骨架 結(jié)構(gòu)排列和長短決定了有機(jī)化合物的基本性質(zhì)結(jié)構(gòu)排列和長短決定了有機(jī)化合物的基本性質(zhì)生物體中的有機(jī)化合物生物體中的有機(jī)

18、化合物主要含有羥基、羰基、主要含有羥基、羰基、羧基和氨基等功能基團(tuán)羧基和氨基等功能基團(tuán)， 這些功能基團(tuán)幾乎都這些功能基團(tuán)幾乎都是極性基團(tuán)。功能基團(tuán)是極性基團(tuán)。功能基團(tuán)的極性使得生物分子具的極性使得生物分子具有親水性，有利于這些有親水性，有利于這些化合物穩(wěn)定于有大量水化合物穩(wěn)定于有大量水分子存在的細(xì)胞中。分子存在的細(xì)胞中。生物大分子的基本性質(zhì)生物大分子的基本性質(zhì)還取決于與碳骨架相連還取決于與碳骨架相連接的功能基團(tuán)接的功能基團(tuán)由生物單體分子合成生由生物單體分子合成生物大分子多聚體往往涉物大分子多聚體往往涉及與功能基團(tuán)相關(guān)的脫及與功能基團(tuán)相關(guān)的脫水反應(yīng)，又稱為水反應(yīng)，又稱為脫水縮脫水縮合反應(yīng)。合反應(yīng)

19、。使生物大分子多聚體分使生物大分子多聚體分解為單體的分解反應(yīng)往解為單體的分解反應(yīng)往往需要有水分子參與，往需要有水分子參與，因此又稱為因此又稱為水解反應(yīng)。水解反應(yīng)。水解反應(yīng)是脫水縮合反水解反應(yīng)是脫水縮合反應(yīng)的逆反應(yīng)應(yīng)的逆反應(yīng)脫水縮合反應(yīng)與水解反脫水縮合反應(yīng)與水解反應(yīng)應(yīng)二、糖類二、糖類 主要的能源和碳源物質(zhì)主要的能源和碳源物質(zhì)，重要的中間代謝物，部，重要的中間代謝物，部分參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成；分參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成； 光合作用的產(chǎn)物；光合作用的產(chǎn)物； 包括包括單糖單糖(如核糖、脫氧核糖、葡萄糖、果糖如核糖、脫氧核糖、葡萄糖、果糖)、寡糖寡糖(常見的主要是二糖，如麥芽糖、蔗糖、乳糖常見的主要是二糖，如麥芽糖

20、、蔗糖、乳糖)及及多糖多糖(如淀粉、如淀粉、糖原糖原、纖維素、幾丁質(zhì)、果膠、纖維素、幾丁質(zhì)、果膠、菊糖、葡聚糖、肝素菊糖、葡聚糖、肝素)； 可與其它物質(zhì)結(jié)合成糖蛋白、糖脂、核酸等，形可與其它物質(zhì)結(jié)合成糖蛋白、糖脂、核酸等，形成重要的活性分子。成重要的活性分子。 為什么牛羊可以以秸稈為食物而人不可以？為什么牛羊可以以秸稈為食物而人不可以？三、脂類三、脂類 不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。 構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)，與細(xì)胞的表面物構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)，與細(xì)胞的表面物質(zhì)、細(xì)胞識別及種的特異性、組織免疫密質(zhì)、細(xì)胞識別及種的特異性、組織免疫密切相關(guān)；切相關(guān)； 可作為能量貯存在生物體內(nèi)，構(gòu)

21、成生物體可作為能量貯存在生物體內(nèi)，構(gòu)成生物體的保護(hù)層，防止機(jī)械損傷和熱量、水分的的保護(hù)層，防止機(jī)械損傷和熱量、水分的散失；散失； 有的具有強烈的生物活性。有的具有強烈的生物活性。 可分為中性脂肪和類脂（蠟和磷脂）等可分為中性脂肪和類脂（蠟和磷脂）等中性脂肪(動物-fat)和油(植物-oil)由甘油醇和脂肪由甘油醇和脂肪酸結(jié)合成的酯。酸結(jié)合成的酯。又稱磷酸甘油脂，又稱磷酸甘油脂，與與脂肪不同之處在于甘脂肪不同之處在于甘油的一個羥基不是與油的一個羥基不是與脂肪酸結(jié)合成酯，而脂肪酸結(jié)合成酯，而是與磷酸及其衍生物是與磷酸及其衍生物( (如磷酸膽堿如磷酸膽堿) )結(jié)合結(jié)合，形成卵磷脂形成卵磷脂磷脂卵磷脂

22、是生物膜脂質(zhì)雙層的主要成分，磷酸膽堿一卵磷脂是生物膜脂質(zhì)雙層的主要成分，磷酸膽堿一端為極性的頭，兩個脂肪酸一端為非極性的尾，其端為極性的頭，兩個脂肪酸一端為非極性的尾，其中一個脂肪酸通常含不飽和雙鍵，因此總有點彎折中一個脂肪酸通常含不飽和雙鍵，因此總有點彎折 結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白 伸縮蛋白伸縮蛋白 貯存蛋白貯存蛋白 保護(hù)蛋白保護(hù)蛋白 運輸?shù)鞍走\輸?shù)鞍?激素蛋白激素蛋白 信號蛋白信號蛋白 酶和輔酶酶和輔酶四、四、 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)n 蛋白質(zhì)的主要種類和功能l 氨基酸結(jié)構(gòu)的共同特點氨基酸結(jié)構(gòu)的共同特點在于，在與羧基相連的在于，在與羧基相連的碳原子（碳原子（ - -碳原子）上碳原子）上都有一個氨基，另一個都

23、有一個氨基，另一個R R基?；?。n 蛋白質(zhì)是由蛋白質(zhì)是由2020種氨基酸組成的生物大分子種氨基酸組成的生物大分子l 不同氨基酸不同氨基酸其其R R基各不相基各不相同，同，R R基的結(jié)基的結(jié)構(gòu)決定了構(gòu)決定了2020種種氨基酸的特殊氨基酸的特殊性質(zhì)性質(zhì)NHl 一個氨基酸的一個氨基酸的 氨基與另一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的 羧基脫水羧基脫水縮合，形成肽鍵并生成縮合，形成肽鍵并生成化合物。不同數(shù)目的化合物。不同數(shù)目的氨基酸以肽鍵順序相連形成氨基酸以肽鍵順序相連形成，多肽形成蛋白多肽形成蛋白質(zhì)分子的亞單位。質(zhì)分子的亞單位。 蛋白質(zhì)的特定構(gòu)象即蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的特定構(gòu)象即蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)

24、和形態(tài)對于蛋白質(zhì)的功能起決定性的作用。和形態(tài)對于蛋白質(zhì)的功能起決定性的作用。 蛋白質(zhì)變性（構(gòu)象發(fā)生變化）使得其特定的蛋白質(zhì)變性（構(gòu)象發(fā)生變化）使得其特定的功能便立即喪失。功能便立即喪失。n 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)n 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究方法蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究方法核酸貯存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成核酸貯存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成核酸包括脫氧核糖核酸核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)(DNA)和核糖核酸和核糖核酸(RNA),(RNA),都是由許多順序排列的核苷酸組成的大分子。都是由

25、許多順序排列的核苷酸組成的大分子。五、五、 核酸核酸 貯存遺傳信息的特殊貯存遺傳信息的特殊DNADNA片段稱為片段稱為基因基因，它編碼蛋白質(zhì)的，它編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列，從而決定蛋白質(zhì)的功能。通過蛋白質(zhì)的作用，氨基酸序列，從而決定蛋白質(zhì)的功能。通過蛋白質(zhì)的作用，DNADNA實際上控制著細(xì)胞和生物體的生命過程實際上控制著細(xì)胞和生物體的生命過程 DNADNA控制蛋白質(zhì)的合成是通過控制蛋白質(zhì)的合成是通過RNARNA來實現(xiàn)的，即遺傳信息由來實現(xiàn)的，即遺傳信息由DNADNA轉(zhuǎn)錄到轉(zhuǎn)錄到RNARNA，后者決定蛋白質(zhì)的氨基酸序列，后者決定蛋白質(zhì)的氨基酸序列 DNA分子為雙鏈，由兩條脫氧核糖核苷酸長鏈堿基互分

26、子為雙鏈，由兩條脫氧核糖核苷酸長鏈堿基互相配對，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)；相配對，形成雙螺旋結(jié)構(gòu)；RNA分子一般為單鏈分子一般為單鏈(如如t-RNA)；脫氧核苷酸脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)磷酸磷酸脫氧核糖脫氧核糖含氮堿含氮堿基？基？核苷酸的結(jié)構(gòu)核苷酸的結(jié)構(gòu)磷酸磷酸核糖核糖含氮堿含氮堿基？基？DNADNA的平面結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu) 兩條脫氧核苷酸鏈反兩條脫氧核苷酸鏈反向平行向平行 雙鏈的中間是堿基對雙鏈的中間是堿基對 雙鏈的兩側(cè)是磷酸和雙鏈的兩側(cè)是磷酸和脫氧核糖的交互排列脫氧核糖的交互排列 堿基互補配對原則是：堿基互補配對原則是： A與與T配對；配對； G與與C配配對對CATGC GT AC GGCC GRNA的組

27、成的組成 RNA大多是單鏈分子；大多是單鏈分子； 含核糖；含核糖； 堿基為腺嘌呤、鳥嘌呤、胞堿基為腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶；嘧啶和尿嘧啶； 3種種RNA：信使：信使RNA（mRNA），核糖體），核糖體RNA（rRNA）和轉(zhuǎn)運）和轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）RNA與與DNA的主要差別？的主要差別？RNA與與DNA的主要差別的主要差別 （1）RNA大多是單鏈分子；大多是單鏈分子； （2）含核糖而不是脫氧核糖；）含核糖而不是脫氧核糖； （3）4種核苷酸中，不含胸腺嘧啶（種核苷酸中，不含胸腺嘧啶（T），），而是由尿嘧啶（而是由尿嘧啶（U）代替了胸腺嘧啶（）代替了胸腺嘧啶（T）。）。n DNA DNA雙

28、螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)n19511951年年 Watson 23Watson 23歲歲n丹麥的哥本哈根丹麥的哥本哈根 WilkinsWilkins教授教授 n英國劍橋大學(xué)英國劍橋大學(xué)CavendishCavendish實驗室實驗室 nCrickCrick， 3131歲歲 n倫敦大學(xué)倫敦大學(xué)KingsKings實驗室實驗室n女科學(xué)家女科學(xué)家Franklin Franklin nWilkinsWilkins教授教授 RandallRandall教授教授 nDNADNA應(yīng)該是雙螺旋應(yīng)該是雙螺旋 nA A與與T T、 C C與與G G巧妙連接巧妙連接 n符合符合X X衍射數(shù)據(jù)衍射數(shù)據(jù) DNAD

29、NA的復(fù)制的復(fù)制n19531953年年2 2月月2828日，日，Waterson Waterson 和和CrickCrick用金屬線又制出了新的用金屬線又制出了新的DNADNA模型，他們?yōu)樽匀豢茖W(xué)樹立了一座閃閃發(fā)光的里程碑。模型，他們?yōu)樽匀豢茖W(xué)樹立了一座閃閃發(fā)光的里程碑。六六 、大分子結(jié)合物、大分子結(jié)合物n 糖蛋白糖蛋白n 核蛋白核蛋白n 糖脂糖脂n 脂蛋白脂蛋白糖蛋白糖蛋白 糖同蛋白質(zhì)的共價結(jié)合物糖同蛋白質(zhì)的共價結(jié)合物 生物學(xué)功能：生物學(xué)功能： （1）具有酶或激素活性如：核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、）具有酶或激素活性如：核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、促性腺激素、卵泡刺激激素等促性腺激素、卵泡刺

30、激激素等（2）具有轉(zhuǎn)運金屬和激素的作用，如：轉(zhuǎn)鐵蛋白、甲狀腺素）具有轉(zhuǎn)運金屬和激素的作用，如：轉(zhuǎn)鐵蛋白、甲狀腺素結(jié)合球蛋白等結(jié)合球蛋白等（3）參加血液凝結(jié)作用：纖維蛋白原）參加血液凝結(jié)作用：纖維蛋白原（4）作為保護(hù)劑和潤滑劑：粘蛋白）作為保護(hù)劑和潤滑劑：粘蛋白（5）作為各種生物膜的組成成分和支持結(jié)構(gòu)，細(xì)胞膜的選擇）作為各種生物膜的組成成分和支持結(jié)構(gòu)，細(xì)胞膜的選擇性通透作用也收到糖蛋白的控制性通透作用也收到糖蛋白的控制（6）其他生物功能，如糖蛋白與生物體免疫和血型區(qū)分有關(guān)）其他生物功能，如糖蛋白與生物體免疫和血型區(qū)分有關(guān)核蛋白核蛋白 核酸與蛋白質(zhì)結(jié)合核酸與蛋白質(zhì)結(jié)合 比較重要的核蛋白存在形式：比較重要的核蛋白存在形式：（1）病毒：非細(xì)胞生物，主要有蛋白質(zhì)和核）病毒：非細(xì)胞生物，主要有蛋白質(zhì)和核酸組成酸組成（2）染色質(zhì)：核酸和蛋白質(zhì)組成）染色質(zhì)：核酸和蛋白質(zhì)組成（3）核蛋白體：核糖體與蛋白質(zhì)組成，是蛋）核蛋白體：核糖體與蛋白質(zhì)組成，是蛋白質(zhì)生物合成的場所白質(zhì)生物合成的場所糖脂糖脂 糖脂是一類具有一般脂類溶解性質(zhì)的含糖糖脂是一類具有一般脂類溶解性質(zhì)的含糖脂質(zhì)脂質(zhì),包括腦糖脂、神經(jīng)節(jié)糖脂、甘油醇糖包括腦糖脂、神經(jīng)節(jié)糖脂、甘油醇糖脂等脂等 脂蛋白脂蛋白 脂同