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1、第1页，此课件共34页哦 蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸核酸核酸核苷酸核苷酸多糖多糖单糖单糖脂类脂类单脂单脂无论是原核生物还是真核生物，对一个生命个体来讲，无论是原核生物还是真核生物，对一个生命个体来讲，均由均由蛋白质、核酸、糖类、脂类蛋白质、核酸、糖类、脂类等生物大分子和一些小等生物大分子和一些小分子化合物及无机盐等这些化学成分共同组成。分子化合物及无机盐等这些化学成分共同组成。生物大分子生物大分子第2页，此课件共34页哦生物大分子的功能：生物大分子的功能：生物体是由生物大分子等有机物构成的；生物体是由生物大分子等有机物构成的；生物体能与环境不断地交换物质与能量；生物体能与环境不断地交换物质与能量
2、；所有生物大分子共同存在于细胞环境中；所有生物大分子共同存在于细胞环境中；生物体能进行自我更新。生物体能进行自我更新。第3页，此课件共34页哦细胞细胞细胞器官（真核细胞细胞器官（真核细胞）超大分子组装体超大分子组装体生物大分子生物大分子构件分子构件分子代谢物代谢物前体前体元素元素C H O N P SH2O CO2 NH3 丙酮酸丙酮酸 柠檬酸柠檬酸 苹苹果酸果酸 草酰乙酸草酰乙酸氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 单糖单糖 脂肪酸脂肪酸 蛋白质蛋白质 核酸核酸 多糖多糖 脂脂核糖体核糖体 膜膜 染色质染色质 微管微管核核 线粒体线粒体 叶绿体叶绿体 高尔基体高尔基体生生物物物物质质的的组组成成层层次
3、次第4页，此课件共34页哦核酸：是核苷酸的多聚体核酸：是核苷酸的多聚体DNA（脱氧核糖核酸）：由脱氧核糖、碱基（脱氧核糖核酸）：由脱氧核糖、碱基（A、G、C、T）、磷酸形成的）、磷酸形成的5-脱氧核苷酸构成脱氧核苷酸构成.RNA（核糖核酸）：由核糖、碱基（核糖核酸）：由核糖、碱基（A、G、C、U）、）、磷酸形成的磷酸形成的5-核苷酸构成。核苷酸构成。在在DNA和和RNA分子中，核苷酸之间以分子中，核苷酸之间以3，5-磷酸二磷酸二酯键酯键连接形成长链大分子。核酸分子都有游离的连接形成长链大分子。核酸分子都有游离的5端和游离端和游离3端。端。磷酸二酯键：一个核苷酸的磷酸二酯键：一个核苷酸的5-磷酸
4、和另一个核苷酸磷酸和另一个核苷酸的的3-OH形成磷酸酯键而共价连接形成磷酸酯键而共价连接第一节 生物大分子概述第5页，此课件共34页哦5 5 3 3 3 -5 磷酸二酯键磷酸二酯键第6页，此课件共34页哦基本结构基本结构双螺旋结构（基本要点）：双螺旋结构（基本要点）：A：大沟，小沟：大沟，小沟 B：碱基配对：碱基配对：A=T，G C C：反向平行：反向平行：暗示暗示DNA复制和转录的分子机制复制和转录的分子机制高级结构：高级结构：单核苷酸形成的二级结构：发夹结构单核苷酸形成的二级结构：发夹结构 反向重复序列（回文序列）反向重复序列（回文序列）第7页，此课件共34页哦蛋白质：蛋白质：是是氨基酸氨
5、基酸以肽键连接而成的聚合体以肽键连接而成的聚合体一级结构一级结构 氨基酸的氨基酸的a-羧基与下一个氨基酸羧基与下一个氨基酸a-氨基缩合形成氨基缩合形成肽键，从肽键，从N-端到端到C-端的氨基酸顺序即为多肽的一级结构端的氨基酸顺序即为多肽的一级结构。二级结构二级结构 CN键具有部分双键性质，使得键具有部分双键性质，使得C=O与与N=H四四原子形成刚性的肽键单元平面，肽键单元间以氢键相连，多肽原子形成刚性的肽键单元平面，肽键单元间以氢键相连，多肽链在空间折叠形成二级结构，常见的有链在空间折叠形成二级结构，常见的有a-螺旋和螺旋和-折叠。折叠。第8页，此课件共34页哦第9页，此课件共34页哦三级结构
6、三级结构 二级结构进一步折叠形成多肽的三级结构。二级结构进一步折叠形成多肽的三级结构。亲水基团位于蛋白质外侧，疏水基团埋在内侧，亲水基团位于蛋白质外侧，疏水基团埋在内侧，氢键、氢键、盐键、范德华力和疏水力盐键、范德华力和疏水力维持结构的稳定。维持结构的稳定。分子伴侣分子伴侣帮助蛋白质正确折叠帮助蛋白质正确折叠。四级结构四级结构 由多条多肽链（亚基）构成的寡聚蛋白，由多条多肽链（亚基）构成的寡聚蛋白，稳定三级结构的力量可将亚基维系在一起构成蛋白稳定三级结构的力量可将亚基维系在一起构成蛋白质的四级结构。质的四级结构。第10页，此课件共34页哦血红蛋白结构图第11页，此课件共34页哦第12页，此课件
7、共34页哦多糖：多糖：（是由多个单糖分子缩合而成的）是糖或糖（是由多个单糖分子缩合而成的）是糖或糖的衍生物的多聚体，许多碳原子之间产生的衍生物的多聚体，许多碳原子之间产生共价键所共价键所形成的糖单位形成的糖单位与两个以上的其他糖单位连接在一起形与两个以上的其他糖单位连接在一起形成大分子。成大分子。脂类：脂类：是一大类化学结构上不同的物质，如脂肪、是一大类化学结构上不同的物质，如脂肪、脂肪酸、磷脂、鞘磷脂和胆固醇等，但他们都具有脂肪酸、磷脂、鞘磷脂和胆固醇等，但他们都具有不溶于水，易溶于乙醚、氯仿等脂溶性的共同特征。不溶于水，易溶于乙醚、氯仿等脂溶性的共同特征。第13页，此课件共34页哦生物大分
8、子间相互作用的化学力生物大分子间相互作用的化学力生物大分子的基本结构通过生物大分子的基本结构通过共价键共价键聚合而成，而其生物聚合而成，而其生物学功能是通过相互作用、协调进行而实现的。学功能是通过相互作用、协调进行而实现的。生物大分子的相互作用主要表现在：生物大分子的相互作用主要表现在：DNA与蛋白质之与蛋白质之间；间；RNA与蛋白质之间；蛋白质与蛋白质之间。与蛋白质之间；蛋白质与蛋白质之间。作用力有：作用力有：氢键氢键 疏水相互作用疏水相互作用 离子键离子键 范德化引力范德化引力 二硫键二硫键 配位键配位键第14页，此课件共34页哦生物大分子的自我组装生物大分子的自我组装生物大分子的自我组装
9、指线性多肽链和核酸链伸长的线性生物大分子的自我组装指线性多肽链和核酸链伸长的线性结构，依照一定的方式折叠或盘绕成有序的形态结构，并结构，依照一定的方式折叠或盘绕成有序的形态结构，并通过次级键维持该结构的稳定，或进一步折叠并盘绕形成通过次级键维持该结构的稳定，或进一步折叠并盘绕形成更高级结构，即超二级和三级空间结构，从而表现出自身更高级结构，即超二级和三级空间结构，从而表现出自身的功能，同时这种分子还可以作为亚单位和亚分子和其他的功能，同时这种分子还可以作为亚单位和亚分子和其他类生物分子通过次级键形成更高级结构即四级结构，如类生物分子通过次级键形成更高级结构即四级结构，如血血红蛋白，多酶复合物，
10、核酸与蛋白质形成的复合物红蛋白，多酶复合物，核酸与蛋白质形成的复合物等。等。第15页，此课件共34页哦生物大分子的自我组装生物大分子的自我组装多肽链、核酸链多肽链、核酸链折叠盘绕折叠盘绕二级结构二级结构折叠盘绕折叠盘绕三级结构三级结构/超二级超二级结构结构分子内组合分子内组合生物类分子生物类分子四级结构（血红蛋白）四级结构（血红蛋白）第16页，此课件共34页哦功能类似的分子的组装功能类似的分子的组装cAMP-CAP与与DNA序序 列识别并结合列识别并结合同类生物分子的组装同类生物分子的组装微管与微丝微管与微丝异类生物分子组装异类生物分子组装蛋白质与核酸（核糖体蛋白质与核酸（核糖体）第17页，此
11、课件共34页哦原纤维原纤维第18页，此课件共34页哦烟草花叶病毒粒子（烟草花叶病毒粒子（TMV）的自我装配）的自我装配烟草花叶病毒烟草花叶病毒在正常生理条件下，在正常生理条件下，34个蛋白质亚基聚集形成个蛋白质亚基聚集形成20S双盘结构，双盘结构，RNA嵌入双盘结构，形成装配起始复合物，后蛋白质亚基才嵌入双盘结构，形成装配起始复合物，后蛋白质亚基才逐个加入，完成逐个加入，完成RNA的包装，最后形成病毒颗粒。的包装，最后形成病毒颗粒。第19页，此课件共34页哦第20页，此课件共34页哦生物大分子的相互作用核酸与蛋白质的相互作用核酸与蛋白质的相互作用染色质：是染色质：是DNA与小分子的碱性蛋白质组
12、成的，与小分子的碱性蛋白质组成的，组蛋白使组蛋白使DNA在染色体中紧密堆积在一起，并中和在染色体中紧密堆积在一起，并中和DNA磷酸磷酸-戊糖骨架负电荷的排斥力。戊糖骨架负电荷的排斥力。第21页，此课件共34页哦第22页，此课件共34页哦第23页，此课件共34页哦阻遏蛋白阻遏蛋白Cro对对噬菌体噬菌体DNA的结合：的结合：Cro蛋白是大肠杆菌噬菌体产生的阻遏蛋白，它可以蛋白是大肠杆菌噬菌体产生的阻遏蛋白，它可以识别并结合识别并结合DNA上一段专一序列，是一个重要的调上一段专一序列，是一个重要的调节蛋白，并且二者的结合是由于它们的结构特征，节蛋白，并且二者的结合是由于它们的结构特征，同时同时Cro
13、蛋白的结合保护了其他蛋白质与蛋白的结合保护了其他蛋白质与DNA作用的作用的特定位点。特定位点。第24页，此课件共34页哦Cro蛋蛋白白以以二二聚聚体体形形式式与与DNA螺螺旋旋结结合合第25页，此课件共34页哦.coli的的CAP蛋白与蛋白与.coliDNA的某一的某一调调控位点相控位点相结结合：合：大部分被特异性蛋白大部分被特异性蛋白识别结识别结合的序列都具有一定的合的序列都具有一定的对对称称性，而且性，而且许许多多顺顺序特异性的序特异性的DNA结结合蛋白是多合蛋白是多亚亚基蛋白，它基蛋白，它们们形成形成对对称性的排列，称性的排列，这这种排列有助于种排列有助于识别对识别对称序列；称序列；另外
14、另外蛋白蛋白质质的的螺旋通常位于螺旋通常位于DNA螺旋的大沟中，是螺旋的大沟中，是DNA-蛋白蛋白质质相互作用的一个普遍特征。相互作用的一个普遍特征。第26页，此课件共34页哦第27页，此课件共34页哦蛋白质与蛋白质的相互作用蛋白质与蛋白质的相互作用多亚基形式的组合多亚基形式的组合多亚基体系具有的特点：多亚基体系具有的特点：可减少蛋白质合成过程中随机错误对蛋白质活性的可减少蛋白质合成过程中随机错误对蛋白质活性的影响影响对对DNA的利用来说，多亚基较为经济的利用来说，多亚基较为经济多亚基蛋白质的活性能够很有效和很迅速的被开启和多亚基蛋白质的活性能够很有效和很迅速的被开启和关闭关闭酶的活性调节酶的
15、活性调节第28页，此课件共34页哦糖与蛋白质的相互作用糖与蛋白质的相互作用糖蛋白：是蛋白质与寡糖链通过糖蛋白：是蛋白质与寡糖链通过糖苷键糖苷键连接成的产物，连接成的产物，寡糖链由多种单糖构成，每一个单糖具有半缩醛羟寡糖链由多种单糖构成，每一个单糖具有半缩醛羟基和一个以上的醇羟基，单糖间可通过不同苷键连基和一个以上的醇羟基，单糖间可通过不同苷键连接。接。第29页，此课件共34页哦糖蛋白中的糖肽连接类型：糖蛋白中的糖肽连接类型：在糖蛋白中仅有一种糖残基与在糖蛋白中仅有一种糖残基与天冬酰胺天冬酰胺相连，即相连，即N-乙酰乙酰-D-葡糖胺，生成的键是葡糖胺，生成的键是4-N-(2-乙酰氨基乙酰氨基-2
16、-脱氧脱氧-D-吡吡喃葡糖基喃葡糖基)-L-天冬酰胺，这种连接方式有时称为天冬酰胺，这种连接方式有时称为N（或（或Asn）连接型）连接型糖链或糖链或N-聚糖聚糖。糖基或糖链的还原端与蛋白质肽链中的糖基或糖链的还原端与蛋白质肽链中的Ser、Thr或羟赖或羟赖氨酸羟基中的氧原子相连称为氨酸羟基中的氧原子相连称为O-连接糖链连接糖链。第30页，此课件共34页哦蛋白聚糖：主要存在于人或者动物的皮肤、软骨、角膜等部位蛋白聚糖：主要存在于人或者动物的皮肤、软骨、角膜等部位的结缔组织中。的结缔组织中。软骨蛋白聚糖软骨蛋白聚糖是由硫酸角质素和硫酸是由硫酸角质素和硫酸软骨素与核心蛋白共价结合在一起形软骨素与核心
17、蛋白共价结合在一起形成蛋白聚糖单体，由蛋白聚糖单体、成蛋白聚糖单体，由蛋白聚糖单体、连接蛋白和透明质酸形成蛋白聚糖聚连接蛋白和透明质酸形成蛋白聚糖聚集体。集体。第31页，此课件共34页哦脂与蛋白质的相互作用脂与蛋白质的相互作用脂蛋白是由脂质和蛋白质相互作用的复合物，脂与蛋白脂蛋白是由脂质和蛋白质相互作用的复合物，脂与蛋白质的结合可以通过蛋白质质的结合可以通过蛋白质Ser、Thr上的羟基与脂质上上的羟基与脂质上羧基形成羧基形成酯键酯键，或蛋白质上的，或蛋白质上的-SH与脂质上的羧基形成与脂质上的羧基形成硫酯键硫酯键。第32页，此课件共34页哦血浆酯蛋白结构血浆酯蛋白结构第33页，此课件共34页哦研究生物大分子的方法研究生物大分子的方法离心技术分离生物大分子：离心技术分离生物大分子：密度梯度离心密度梯度离心 等密度离心等密度离心 差速离心差速离心凝胶电泳技术（凝胶电泳技术（DNA分离及大小测定）分离及大小测定）蛋白质分子质量测定：蛋白质分子质量测定：SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳第34页，此课件共34页哦