醫(yī)學生物學第二章生命的分子基礎

醫(yī)學生物學第二章生命的分子基礎第1頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章生命的分子基礎第2頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞是生物體的結(jié)構和功能的基本單位構成細胞的物質(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3頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月化合物有機化合物無機化合物水無機鹽自由水：細胞生命活動的內(nèi)環(huán)境，細胞各種代謝反應的場所。：維持滲透壓和pH保障細胞正常生理活動。糖類脂類酶蛋白質(zhì)核酸維生素分子量巨大、結(jié)構復雜、具有生物活性——生物大分子（biologicalmacromolecules）結(jié)合水：與許多分子結(jié)合構成細胞結(jié)構的組成部分。第4頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)生物大分子第5頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月一.核酸（nucleicacid）（一）核酸的化學組成與種類核酸的基本單位單核苷酸戊糖磷酸含氮有機堿核糖脫氧核糖嘧啶：ＴＣＵ嘌呤：ＡＧ（堿基）化學組成第6頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月核糖脫氧糖苷鍵核苷酯鍵單核苷酸第8頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3’5’磷酸二酯鍵5′3′第9頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月核酸的種類DNARNA戊糖脫氧核糖核糖堿基AGCTAGCU磷酸磷酸磷酸核苷酸種類脫氧腺苷酸（dAMP)腺苷酸（AMP）脫氧鳥苷酸（dGMP)鳥苷酸（GMP）脫氧胞苷酸（dCMP)胞苷酸（CMP）脫氧胸苷酸（dTMP)尿苷酸（UMP）結(jié)構雙鏈單鏈存在部位主要存在細胞核中主要存在細胞質(zhì)中功能儲存，復制和傳遞遺傳信息與遺傳信息表達有關DNA與RNA的區(qū)別核酸脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）第10頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）DNA的結(jié)構與功能

DNA的結(jié)構DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序。Watson和

Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構模型二級結(jié)構：一級結(jié)構：DNA的雙鏈形成第11頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA的雙鏈形成3.4nm含10個堿基對DNA雙螺旋結(jié)構模型第13頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月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。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個堿基旋轉(zhuǎn)360°，螺距為3.4nm。Watson和

Crick的DNA雙螺旋結(jié)構模型第14頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月DNAModels第16頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月三種DNA第17頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

DNA的功能DNA是遺傳物質(zhì)其功能是：儲存，復制和傳遞遺傳信息。第18頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）RNA的結(jié)構與功能RNA為單鏈可自身回折形成局部假雙鏈。RNAmRNAtRNArRNA第19頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月mRNAtRNArRNA細胞中含量5%~10%5%~10%80%~90%分子量（1~5)×105~2X106(2.4~3)×104(0.36~1.1)×106

大小懸殊約有70~80個單核苷酸沉降系數(shù)6S~25S4S5.8S、18S、28S結(jié)構特征存在場所細胞質(zhì)或核糖體細胞質(zhì)或核糖體細胞中的核糖體功能作用三種RNA分子的結(jié)構特征和功能作用基本上呈線形，局部呈雙鏈，形成發(fā)夾式結(jié)構。呈三葉草形，柄部和基部呈雙螺旋結(jié)構，柄部3，有CCA三個堿基，其相對端為基部呈環(huán)形，稱反密碼環(huán)，中央有三個堿基，為反密碼子。線形，某些節(jié)段可能成雙螺旋結(jié)構。轉(zhuǎn)錄DNA中的遺傳信息，并帶到核糖體上，作為合成蛋白質(zhì)的模板。運輸活化的氨基酸到核糖體上的mRNA的特定位點，特定的tRNA運輸特定的氨基酸。為蛋白質(zhì)合成場所的核糖體的組成成分。第20頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月核酶：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)構的模式，去設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。第22頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月微小RNA(microRNA)有20多個核苷酸組成的單鏈小RNA.在動物的發(fā)育、分化、細胞增殖、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院研究人員發(fā)現(xiàn)：人類基因組中1/3負責蛋白質(zhì)合成的基因由微小RNA調(diào)控。第23頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月二.蛋白質(zhì)protein（一）蛋白質(zhì)分子的化學組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸氨基酸20種它們結(jié)構的共同特點：含有氨基的有機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）第24頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

由相同或不同的各個氨基酸，按照一定的排列順序，以特定的化學鍵方式連接，從而組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構。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)構第25頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月1.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構：

多肽鏈中氨基酸的種類，數(shù)目和排列順序。（主鍵：肽鍵；副鍵：二硫鍵）第26頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構：

在一級結(jié)構的基礎上，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。（氫鍵）第27頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3.蛋白質(zhì)的三級結(jié)構：在二級結(jié)構的基礎上再行折疊。（氫鍵，酯鍵，離子鍵，疏水鍵）第30頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月4.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構：由兩條或幾條多肽鏈在各自三級結(jié)構的基礎上形成為蛋白質(zhì)分子的結(jié)構亞基，由若干亞基之間以非共價鍵形式而相互結(jié)合的復合體。（非共價鍵）第31頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）蛋白質(zhì)的分類與主要功能蛋白質(zhì)的分類外形纖維蛋白：球形蛋白：角蛋白酶蛋白，免疫球蛋白功能結(jié)構蛋白