生命的分子基礎(chǔ)5優(yōu)秀公開課

第一篇生命的基礎(chǔ)第一章生命的分子基礎(chǔ)細(xì)胞是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位構(gòu)成細(xì)胞的物質(zhì)稱——原生質(zhì)（protoplasm）--------又稱生命物質(zhì)主要元素99.9%：

C.H.O.N90%；S.P.Na.K.Ca.Cl.Mg.Fe.12種微量元素：Cu.Zn.Mn.Mo.Co.Cr.Si.F.Br.I.Li.Ba等第一節(jié)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)（protein）一、蛋白質(zhì)分子的化學(xué)組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸氨基酸20種它們結(jié)構(gòu)的共同特點：含有氨基的有機(jī)酸或堿性的氨基酸性的羧基側(cè)鏈兩性化合物兩性電解質(zhì)（主要元素：CHON；少量的S）

由相同或不同的各個氨基酸，按照一定的排列順序，以特定的化學(xué)鍵方式連接，從而組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。肽鍵肽鍵

蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸分子通過肽鍵，依次縮合而形成多肽鏈。側(cè)鏈側(cè)鏈側(cè)鏈側(cè)鏈主鏈二、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)2.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：

在一級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，借氫鍵在氨基酸殘基之間連接，使多肽鏈成為螺旋或折疊的結(jié)構(gòu)。（氫鍵）4.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：由兩條或幾條多肽鏈在各自三級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成為蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)亞基，由若干亞基之間以非共價鍵形式而相互結(jié)合的復(fù)合體。（非共價鍵）

組成成分單純蛋白：結(jié)合蛋白：指單純由氨基酸組成的蛋白質(zhì)。（白蛋白，球蛋白，組蛋白）指單純蛋白和非蛋白質(zhì)類物質(zhì)結(jié)合，非蛋白質(zhì)物質(zhì)稱輔基。（核蛋白，糖蛋白，脂蛋白）（四）酶是具有高度催化活性的蛋白質(zhì)和RNA。酶的特性高度的專一性高效的催化能力高度不穩(wěn)定性蛋白酶的分類單純蛋白酶類結(jié)合蛋白酶類：酶蛋白+輔基（非蛋白質(zhì)）=全酶

酶：第二節(jié)核酸ATP結(jié)構(gòu)3’5’磷酸二酯鍵5′3′DNA的結(jié)構(gòu)與功能DNA的雙鏈形成3.4nm含10個堿基對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型1.DNA分子是由兩條相互平行方向相反的多核苷酸鏈圍繞著同一中心軸形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2.兩條長鏈的堿基在雙螺旋內(nèi)側(cè)按堿基配對原則（A=T，G三C）以氫鍵相連。3.相鄰堿基對旋轉(zhuǎn)36°，間距0.34nm，一個螺旋包含10個堿基對旋轉(zhuǎn)360°，螺距為3.4nm。Watson和

Crick的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNAModels三種DNA

（三）DNA的功能DNA是遺傳物質(zhì)其功能是：儲存，復(fù)制和傳遞遺傳信息。（二）RNA的結(jié)構(gòu)與功能RNA為單鏈可自身回折形成局部假雙鏈。RNA的種類、分布、功能細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)線粒體功能核蛋白體RNArRNAMtrRNA核糖體組分信使RNAmRNAMtmRNA蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運(yùn)RNAtRNAMttRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸核內(nèi)不均一RNAHnRNA成熟RNA前體核內(nèi)小RNASnRNA參與hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)核仁小RNASnoRNArRNA的加工胞質(zhì)小RNAscRNA/7SL-RNA蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別顆粒的成分非編碼RNA不編碼蛋白質(zhì)的RNA在動物的發(fā)育、分化、細(xì)胞增殖、凋亡和脂肪代謝過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。2005年美國懷特黑德研究中心和馬薩諸塞理工學(xué)院研究人員發(fā)現(xiàn)：人類基因組中1/3負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)合成的基因由微小RNA調(diào)控。小RNA（smallRNA）小RNA是一類20-30nt的非編碼RNA種類：①微小RNA(microRNA,miRNA):約22nt,②小干擾RNA（smallinterferingRNA,siRNA):21-28nt③piRNA(piwi-interferingRNA,piwi-RNA):26-31nt,在小鼠精子發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)的，與PIWI蛋白家族成員結(jié)合調(diào)節(jié)精子成熟過程。microRNA的作用機(jī)制是與mRNA互補(bǔ)，讓mRNA沉默或者降解?，F(xiàn)在流行的RNAi技術(shù)就是利用了細(xì)胞體內(nèi)的這個機(jī)制，在體外人工加入類似microRNA的smallRNA來沉默對應(yīng)的mRNA核酶：是具有酶活性的RNAT.Cech首次發(fā)現(xiàn)，是在研究原生動物喜熱四膜蟲的rRNA剪接時觀察到。在除去所有蛋白質(zhì)后，剪接仍可完成；在rRNA剪接過程中，前體rRNA能釋放出一個短鏈RNA。能以一種高度專一的方式催化寡核苷酸的剪接。核酶的發(fā)現(xiàn)，對酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)這一傳統(tǒng)概念提出了新的挑戰(zhàn)，同時也為生命起源問題的探索提出了新的見解。人們可以根據(jù)核酶結(jié)構(gòu)的模式，去設(shè)計能破壞致命基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，從而為基因治療提供新途徑。參考文獻(xiàn)翟中和