普通生物学第二章生命的化学基础.pptVIP

课程内容 第二章 生命的化学基础 1 原子和分子 2 组成细胞的生物大分子 3 糖类 4 脂质 5 蛋白质 6 核酸 碘缺乏症 甲状腺肿 呆小症 韶关镉污染 痛痛病： 发生在日本富山县神通川流域，是由于含镉废水污染农田而引起的公害病。患者全身疼痛，终日喊疼不止，故名痛痛病。 病因与发现经过： 居民长期食用 “镉米”、“镉鱼”饮“镉水” 而发病。 为什么是这20多种元素参与生命组成？ 这个问题现在没有确切的答案。天然存在的90种元素中，有65种元素不参与生物体组成。从地球表面元素的丰度来看，排在前几位的是O（占47%），Si（占38%），Al（占7.9%），Fe（占4.5%），Cu（占3.5%），可是在生物体内，都是C占的比重最大，O排在第三位，Ca在第五位，而Fe和Al，Si仅以极微量存在于生物体中。? 已有一些文章试图从它们的外层电子能量和元素化学性质来分析。 生物体内最主要的四种元素是H, C, N, O。 原子之间形成化合物有两种：共价键和离子键。 （自学） 几种碳骨架机化合物举例 4 种重要的功能团中 羟基（-OH） 羰基（-CO） 羧基（-COOH） 氨基（-NH2） 3 种含氧、2 种含碳，1 种含氮 多聚体 polymer 单体 monomer 生物大分子4大类：蛋白质（protein）、核酸（nucleic acid）、多糖（polysaccharide）、脂质（lipid） 小分子 大分子 ? 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 功能： 单糖 多羟基酮或醛的化合物。 寡糖 由两个或以上糖残基两两之间通过脱水而成的。 多糖 数百至数千个单糖通过脱水而形成的聚合物。 单糖分类 重要的单糖 动物脂肪和植物脂肪的差别： 膳食中的脂肪 蜡也是酯，是由一些长链的醇与长链脂肪酸形成的酯。它的疏水性更强，可以保护生物体的表面。 例如，植物和动物表面 氨基酸的分类 对于20种标准的氨基酸，按照侧链化学性质的不同，可以分为以下三组： 疏水性的氨基酸 Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Pro和Met 带电氨基酸 Arg、Lys（+）和Asp、Glu（-） 极性氨基酸 Ser、Thr、Cys、Asn、Gln、His、Tyr、Trp 1、一级结构 2、二级结构 3、三级结构 4、四级结构 蛋白质一级结构 肽键 肽链 氨基酸排列顺序等 二级结构 肽链的主链在空间的走向 α-螺旋 β-折叠 β-转角 无规卷曲 无序结构 α-螺旋 β -折叠 β折叠: 较α螺旋伸展的构象，两条或多条肽链间互相以氢键连接起来的成片层状结构，平行或反平行两种类型。 三级结构 亲水基位于球体表面,疏水基位于球体内部 球状蛋白溶于水 三级结构 四级结构（quanternary structure） 组成蛋白质的多条肽链在天然构象空间上的排列方式，多以弱键互相连接。疏水力、氢键、盐键 每条肽链本身具有一定的三级结构，就是蛋白质分子的亚基。 蛋白质的各级结构 蛋白质结构与功能的关系 一级结构与功能的关系 序列分析 空间结构与功能的关系 结构分析 正常红细胞 镰刀型红细胞 发生的根本原因是血红蛋白的一级结构发生了差错，人血红蛋白β亚基的第6位氨基酸应该是谷氨酸，而在镰刀型贫血的血红蛋白中却是缬氨酸，本是水溶性的血红蛋白，就会聚集成丝，相互粘着，导致红细胞变形成镰刀状而极易破裂，产生贫血。 空间结构与功能的关系 空间结构与功能的关系 蛋白变性的特点： 蛋白质变性后，生物活性丧失，溶解度下降，粘度增加。 1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。 种瓜为什么能得瓜，就是遗传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么能自我复制呢？它是怎样复制的呢？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的DNA双螺旋结构模型的伟大发现之中。 1 多聚核苷酸链的两个螺旋围绕着一个共同的轴旋转，为右手螺旋。 2螺旋中的两条链方向相反，即其中一条链的方向为5