生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位課件

1、生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位1第五講第五講 生命的化學(xué)基礎(chǔ)生命的化學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié)第一節(jié) 生命的元素組成生命的元素組成 第二節(jié)第二節(jié) 構(gòu)成生命的基本元件構(gòu)成生命的基本元件生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位2第一節(jié)第一節(jié) 生命的元素組成生命的元素組成 生命的形式多種多樣，生命的形態(tài)多變，生命的形式多種多樣，生命的形態(tài)多變，但是化學(xué)成分是同一的。但是化學(xué)成分是同一的。 元素：無機(jī)界的元素：無機(jī)界的 C、H 、O、N 、P 、S 分子：蛋白質(zhì)、核酸、脂、糖、維生素分子：蛋白質(zhì)、核酸、脂、糖、維生素 認(rèn)識生命認(rèn)識生命 認(rèn)識組成生命的物質(zhì)認(rèn)識組成生命的物質(zhì)OCHNPS其他其他人人65%18%10 %8 %1.0 % 0

2、.2 %2.8 %桿菌桿菌 69 % 15 % 11 %8 %1.2 % 1.0 %5.0 %生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位31.1 哪些元素參與生物體的組成？哪些元素參與生物體的組成？參與生物體組成的元素參與生物體組成的元素總共約二、三十種總共約二、三十種生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位4常 量 元 素 微 量 元 素 元 素 體 重 % 干 重 % 元 素 含 量 (m g) 日 推 薦 量 (m g) C 9.4 61.7 Fe 4500 10-18 H 65 5.7 F 2600 0.1 4 O 25.5 9.3 Z n 2000 3 15 N 1.4 11 Si 24 1g Se 13 10 20

3、0ug P 0.22 3.3 M n 12 0.5 5 S 0.05 1.0 I 11 40 150ug M o 9 0.15 0.5 N a+ 0.03 0.7 C r 6 10 20ug K+ 0.06 1.3 C o 1.1 140 580ug M g+2 0.01 0.3 N i C a+2 0.31 5.0 Sn C l 0.08 0.7 V Sr B A l 常量元素常量元素微量元素微量元素生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位5“反自然反自然” ” 現(xiàn)象現(xiàn)象 （1）自然界：）自然界：C、H、O 總和總和 96% （2）地球表面元素的豐度最高的是）地球表面元素的豐度最高的是O、Si、Al、Fe、

4、Ca 在生物體內(nèi)，在生物體內(nèi)，C最高，最高，O第第3位，位，Ca第第5，而，而Fe、Al和和Si極微量極微量 生命體與普通物質(zhì)不同！生命體與普通物質(zhì)不同！生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位6為什么是為什么是C C、H H、N N、O?O? H、O、N、C分別共用分別共用1，2，3，4個電子對，個電子對，是可獲得穩(wěn)定構(gòu)型的最小原子。是可獲得穩(wěn)定構(gòu)型的最小原子。 O、N、C能形成多種化學(xué)價，如：能形成多種化學(xué)價，如：H2O2（-1），），O2（0），），H2O（-2） O是次于是次于F、Cl的第三個跟原子最有親和力的第三個跟原子最有親和力的原子。的原子。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位71.2 如何判定一種元素的營

5、養(yǎng)學(xué)如何判定一種元素的營養(yǎng)學(xué)意義？意義？ 判定方法判定方法: : （1 1）讓實驗動物攝入缺少某一種元素的膳食，）讓實驗動物攝入缺少某一種元素的膳食，觀察是否出現(xiàn)特有的病癥觀察是否出現(xiàn)特有的病癥 （2 2）向膳食中添加該元素后，實驗動物的上）向膳食中添加該元素后，實驗動物的上述特有病癥是否消失述特有病癥是否消失 （3 3）進(jìn)一步闡明該元素在身體中起作用的代）進(jìn)一步闡明該元素在身體中起作用的代謝機(jī)理謝機(jī)理生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位8 19251925年，年，CuCu：發(fā)生冠心病的主要原因，與：發(fā)生冠心病的主要原因，與酶的活性有關(guān)。酶的活性有關(guān)。 19311931年，年，MgMg、MnMn、MoMo

6、：與酶的活性有關(guān)。：與酶的活性有關(guān)。 19341934年，年，ZnZn：在青少年的發(fā)育生長，癌癥：在青少年的發(fā)育生長，癌癥等的發(fā)病和防治起有作用。等的發(fā)病和防治起有作用。 19351935年，年，CoCo：與酶的活性有關(guān)。：與酶的活性有關(guān)。 19571957年，年，SeSe：缺硒產(chǎn)生克山病，與肝功能，：缺硒產(chǎn)生克山病，與肝功能，冠心病發(fā)病和防治有關(guān)。冠心病發(fā)病和防治有關(guān)。對人體必需微量元素的認(rèn)識較晚生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位9其它微量元素其它微量元素 FeFe：與氧的運(yùn)送和酶的活性有關(guān)，缺少時引：與氧的運(yùn)送和酶的活性有關(guān)，缺少時引起缺鐵性貧血。起缺鐵性貧血。 I I ：缺碘產(chǎn)生地方性甲狀腺腫，幼

7、兒發(fā)生呆：缺碘產(chǎn)生地方性甲狀腺腫，幼兒發(fā)生呆小癥。小癥。 F F ：與牙齒健康有關(guān)，缺氟產(chǎn)生齲齒，過多：與牙齒健康有關(guān)，缺氟產(chǎn)生齲齒，過多則斑齒和氟中毒。則斑齒和氟中毒。 NiNi：過低會引起急性白血病。：過低會引起急性白血病。 SnSn：影響骨鈣化速度。：影響骨鈣化速度。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位101.3 例子例子 例一、鈣例一、鈣人每天需要攝入多少鈣？人每天需要攝入多少鈣？ 從糞、尿、汗中排出從糞、尿、汗中排出 320-450mg320-450mg 吸收率約吸收率約40% 40% 320 320 100/40 = 800 mg 100/40 = 800 mg生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位11人體

8、每天需要補(bǔ)充多少鈣？人體每天需要補(bǔ)充多少鈣？人群人群鈣的數(shù)量（鈣的數(shù)量（mg）成人成人800嬰兒（嬰兒（10個月）個月）400幼兒（幼兒（3歲）歲）600少年（少年（10歲）歲）800青年（青年（12-18歲）歲）1000老年老年1200孕婦孕婦/哺乳哺乳1500生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位12鈣幾乎參加每一種生理代謝過程鈣幾乎參加每一種生理代謝過程 CaCa在人體中的含量為在人體中的含量為 1.2 kg / 70 kg 1.2 kg / 70 kg （2%2%），骨骼及牙齒），骨骼及牙齒 99%99%，血漿中，血漿中 1010克。克。 需要需要 Ca Ca 參與的生理過程：參與的生理過程：肌肉：

9、肌肉： 肌肉收縮；免疫：白細(xì)胞吞噬功能肌肉收縮；免疫：白細(xì)胞吞噬功能循環(huán)：循環(huán)： 微循環(huán)改善；內(nèi)分泌：激素分泌微循環(huán)改善；內(nèi)分泌：激素分泌骨骼：骨骼： 骨骼形成；神經(jīng)：應(yīng)激性骨骼形成；神經(jīng)：應(yīng)激性生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位13缺鈣引起的疾病缺鈣引起的疾病 嬰、幼、少兒嬰、幼、少兒-佝僂病佝僂病老年人老年人-骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥 例如：例如： 上海地區(qū)骨質(zhì)疏松癥患者上海地區(qū)骨質(zhì)疏松癥患者男男 20.1%20.1%；女；女 48.1%48.1%，其中其中6060歲以上，男歲以上，男 24.9%24.9%；女；女 75.5%75.5%生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位14高血壓高血壓（還帶來別的效應(yīng)）（還帶來別

10、的效應(yīng)）缺鈣缺鈣反常鈣內(nèi)流反常鈣內(nèi)流血管血管 內(nèi)壁細(xì)胞內(nèi)壁細(xì)胞平滑肌細(xì)胞平滑肌細(xì)胞 中鈣反常積儲中鈣反常積儲血管內(nèi)皮細(xì)胞鈣化，損傷膽血管內(nèi)皮細(xì)胞鈣化，損傷膽固醇，脂類沉積。細(xì)胞因子固醇，脂類沉積。細(xì)胞因子分泌血小板，血細(xì)胞粘附平分泌血小板，血細(xì)胞粘附平滑肌細(xì)胞，或纖維細(xì)胞增生滑肌細(xì)胞，或纖維細(xì)胞增生導(dǎo)致導(dǎo)致動脈硬化動脈硬化血管外周阻力增大血管外周阻力增大高血壓高血壓 血管收縮血管收縮生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位15腎結(jié)石腎結(jié)石腎結(jié)石中主要成分是草酸鈣，腎結(jié)石中主要成分是草酸鈣，但是限制鈣攝入恰恰會使腎結(jié)石加重。但是限制鈣攝入恰恰會使腎結(jié)石加重。q 草酸鈣：草酸鈣：草酸來自蔬菜，食物中鈣可使草酸來自

11、蔬菜，食物中鈣可使草酸在腸道中結(jié)成草酸鈣，從糞便中排出草酸在腸道中結(jié)成草酸鈣，從糞便中排出q 缺鈣缺鈣反常鈣內(nèi)流，損傷腎細(xì)胞反常鈣內(nèi)流，損傷腎細(xì)胞 腎臟對鈣回收功能受損腎臟對鈣回收功能受損高鈣尿液與尿中草酸高鈣尿液與尿中草酸結(jié)合形成結(jié)石結(jié)合形成結(jié)石尿鈣排出增多尿鈣排出增多生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位16影響鈣吸收的因素影響鈣吸收的因素 維生素維生素D D 促小腸吸收鈣促小腸吸收鈣 促骨骼釋放鈣促骨骼釋放鈣 促腎細(xì)胞回收鈣促腎細(xì)胞回收鈣降血鈣素降血鈣素 抑骨骼釋放鈣抑骨骼釋放鈣 抑腎細(xì)胞回收鈣抑腎細(xì)胞回收鈣甲狀旁腺素甲狀旁腺素 促小腸吸收鈣促小腸吸收鈣 促骨骼釋放鈣促骨骼釋放鈣 促腎細(xì)胞回收鈣促腎細(xì)

12、胞回收鈣生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位17例二例二 鋅鋅生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位18羧基肽酶羧基肽酶醇脫氫酶醇脫氫酶生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位19例三例三 鉻鉻生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位20生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位21例四例四 硒硒生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位222.1 生物小分子與生物大分子的關(guān)系生物小分子與生物大分子的關(guān)系2.2 生物小分子簡介生物小分子簡介2.3 生物大分子的形成生物大分子的形成2.4 生物大分子的高級結(jié)構(gòu)生物大分子的高級結(jié)構(gòu)生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位23不同類型的細(xì)胞，分子組成大致相同，不同類型的細(xì)胞，分子組成大致相同，但是這些物質(zhì)的相對含量相差很大。但是這些物質(zhì)的相對含量相差很大。生

13、命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位242.1 生物小分子和生物大分子的關(guān)系生物小分子和生物大分子的關(guān)系（由小分子到大分子（由小分子到大分子） 小分子小分子 單單 糖糖 氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 脂脂 類類 大分子大分子 多多 糖糖蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 核核 酸酸復(fù)合大分子復(fù)合大分子 糖蛋白糖蛋白糖糖 脂脂脂蛋白脂蛋白生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位25合成大分子合成大分子 （聚合）（聚合）大分子分解大分子分解 （水解）（水解）生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位262.2 生物小分子簡介生物小分子簡介（1 1）水）水q 水占生物體的水占生物體的 6060 以上的重量以上的重量q 地球上生命起源于水中，陸生生物體內(nèi)地球上生命起源于水

14、中，陸生生物體內(nèi)細(xì)胞也生活在水環(huán)境中。細(xì)胞也生活在水環(huán)境中。q 水的性質(zhì)影響生命活動，如：溶解性質(zhì)，水的性質(zhì)影響生命活動，如：溶解性質(zhì)，酸堿度，酸堿度，pH pH 水對生物體非常重要水對生物體非常重要生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位27水影響生命活動的例子：水影響生命活動的例子： 肺泡在水環(huán)境中保證肺泡在水環(huán)境中保證 O O2 2 和和 COCO2 2 的交換的交換 水分子間氫鍵造成水的表面張力，可使水分子間氫鍵造成水的表面張力，可使肺泡癟塌。肺泡癟塌。 肺泡中存在一種肺泡中存在一種表面活性蛋白表面活性蛋白破壞水的破壞水的表面張力，使肺泡脹開。表面張力，使肺泡脹開。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位28（2）氨

15、基酸氨基酸 氨基酸具有氨基酸具有碳碳 碳上同時連有一碳上同時連有一個氨基和羧基個氨基和羧基 大多數(shù)構(gòu)成蛋白質(zhì)大多數(shù)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸具有光學(xué)的氨基酸具有光學(xué)異構(gòu)體，均為異構(gòu)體，均為L型型 生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位29各種氨基酸的區(qū)別在各種氨基酸的區(qū)別在側(cè)鏈基團(tuán)側(cè)鏈基團(tuán)RR生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位30氨基酸名稱氨基酸名稱英文縮寫英文縮寫簡簡 寫寫氨基酸名稱氨基酸名稱英文縮寫英文縮寫簡簡 寫寫甘氨酸GlyG絲氨酸SerS丙氨酸AlaA蘇氨酸ThrT纈氨酸ValV天冬酰胺AsnN異亮氨酸IleI谷酰胺GlnQ亮氨酸LeuL酪氨酸TyrY苯丙氨酸PheF組氨酸HisH脯氨酸ProP天冬氨酸AspD甲硫

16、氨酸MetM谷氨酸GluE色氨酸TrpW賴氨酸LysK半胱氨酸CysC精氨酸ArgR參與蛋白合成的只有參與蛋白合成的只有2020種天然種天然氨基酸氨基酸生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位31氨基酸的功能氨基酸的功能 （1 1）作為組建蛋白質(zhì)的元件）作為組建蛋白質(zhì)的元件 （2 2）有的氨基酸或其衍生物具有生）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性（代謝調(diào)節(jié)、信號傳遞等）物活性（代謝調(diào)節(jié)、信號傳遞等）生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位32（3）單糖單糖 多羥基醛或多羥基醛或多羥基酮稱多羥基酮稱為糖。為糖。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位33葡萄糖結(jié)構(gòu)式葡萄糖結(jié)構(gòu)式天然單糖天然單糖大多數(shù)是大多數(shù)是 D-D-型糖型糖吡喃型吡喃型C C

17、1 1上羥基位置不上羥基位置不同出現(xiàn)同出現(xiàn)-，-兩種構(gòu)型兩種構(gòu)型 生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位34吡喃型葡萄糖的立體構(gòu)象吡喃型葡萄糖的立體構(gòu)象生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位35單糖的結(jié)構(gòu)特點和生物功能單糖的結(jié)構(gòu)特點和生物功能結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 A A、有同分異構(gòu)體、有同分異構(gòu)體 B B、天然單糖大多、天然單糖大多數(shù)是數(shù)是 D-D-型糖型糖 C C、在水溶液中五、在水溶液中五碳糖和六碳糖多成碳糖和六碳糖多成環(huán)狀的環(huán)狀的吡喃型吡喃型生物功能生物功能 A A、作為多糖的組、作為多糖的組成元件成元件 B B、作為能量分子、作為能量分子 C C、組成寡糖參與、組成寡糖參與細(xì)胞信號傳遞細(xì)胞信號傳遞生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本

18、單位36（4）核苷酸核苷酸 核苷酸分子由三個部分組成：堿基、五碳糖核苷酸分子由三個部分組成：堿基、五碳糖和磷酸和磷酸 堿基堿基糖之間是糖之間是糖苷鍵；糖糖苷鍵；糖磷酸之間磷酸之間是磷酸酯鍵是磷酸酯鍵 生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位37堿 基腺嘌呤A尿嘧啶U胞嘧啶C鳥嘌呤G胸腺嘧啶T生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位38 DNADNA水解液中水解液中 RNARNA水解液中水解液中腺脫氧核苷酸（腺脫氧核苷酸（dAMPdAMP） 腺苷酸（腺苷酸（AMPAMP）鳥脫氧核苷酸（鳥脫氧核苷酸（dGMPdGMP） 鳥苷酸（鳥苷酸（GMPGMP）胞脫氧核苷酸（胞脫氧核苷酸（dCMPdCMP） 胞苷酸（胞苷酸（CMPCMP）胸

19、腺脫氧核苷酸（胸腺脫氧核苷酸（dTMPdTMP） 尿苷酸（尿苷酸（UMPUMP）另外還有一些重要的具有生物活性的核苷酸另外還有一些重要的具有生物活性的核苷酸參加大分子核酸組成的只有參加大分子核酸組成的只有8 8種種核苷酸核苷酸生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位39 ATPATP參與能量代謝參與能量代謝cAMPcAMP和和cGMPcGMP參與參與細(xì)胞信號傳遞細(xì)胞信號傳遞生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位40（5） 脂類脂類 脂類：生物體內(nèi)不溶于水而溶于有機(jī)溶脂類：生物體內(nèi)不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的各種小分子。劑的各種小分子。 脂類種類很多，分子結(jié)構(gòu)相差較大脂類種類很多，分子結(jié)構(gòu)相差較大 A A、中性脂肪或油：甘油三脂

20、、中性脂肪或油：甘油三脂 B B、類脂：磷脂、鞘脂和固醇、類脂：磷脂、鞘脂和固醇生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位41甘油三酯分子結(jié)構(gòu)甘油三酯分子結(jié)構(gòu)生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位42磷脂分子結(jié)構(gòu)磷脂分子結(jié)構(gòu)生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位43（1 1） 磷脂分子磷脂分子可以看成是可以看成是一個一個極性頭極性頭，兩條非兩條非極性尾巴極性尾巴。（2 2） 鞘脂分子鞘脂分子和磷脂不同。但和磷脂不同。但總體看來，也可總體看來，也可看成看成一個極性頭一個極性頭，兩條非極性尾巴兩條非極性尾巴。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位44磷脂和細(xì)胞膜生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位45（1 1）固醇類的內(nèi)核由）固醇類的內(nèi)核由 4 4 個環(huán)個環(huán)組成組成（

21、2 2）一些人體重要維生素和激素是固醇）一些人體重要維生素和激素是固醇（3 3）膽固醇膽固醇是細(xì)胞的必要成份是細(xì)胞的必要成份（4 4）血清中的膽固醇太多會促使形成動脈）血清中的膽固醇太多會促使形成動脈硬化和心腦血管疾病硬化和心腦血管疾病生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位46（6） 維維 生生 素素 維生素維生素A A （視黃醇）（視黃醇） 維生素維生素C C （抗壞血酸）（抗壞血酸） 維生素維生素E E 維生素維生素K K （血凝維生素）（血凝維生素）生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位47 生物大分子主要有三大類：生物大分子主要有三大類： 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 核核 酸酸 多多 糖糖 它們都是由生物小分子單體通過它們都是

22、由生物小分子單體通過特有的特有的共價鍵共價鍵聯(lián)結(jié)而成。聯(lián)結(jié)而成。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位48（1）氨基酸通過氨基酸通過肽鍵肽鍵聯(lián)成肽鏈聯(lián)成肽鏈 根據(jù)肽鏈的長短可分為寡肽、多肽和蛋根據(jù)肽鏈的長短可分為寡肽、多肽和蛋白質(zhì)白質(zhì)生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位49肽鏈的兩端具有不同結(jié)構(gòu)和性肽鏈的兩端具有不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)質(zhì)氨基端和羧基端氨基端和羧基端生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位50（2）單糖通過單糖通過糖苷鍵糖苷鍵聯(lián)成多糖鏈聯(lián)成多糖鏈生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位51糖苷鍵不同導(dǎo)致多糖的立體結(jié)構(gòu)差異糖苷鍵不同導(dǎo)致多糖的立體結(jié)構(gòu)差異生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位52多糖鏈的兩端具有不同結(jié)構(gòu)和多糖鏈的兩端具有不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)性質(zhì)還原端

23、和非還原端還原端和非還原端生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位53（3）核苷酸通過核苷酸通過磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵聯(lián)聯(lián)成核酸成核酸生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位54DNA 和和 RNA 在組成成份上有差別在組成成份上有差別DNA RNA 脫氧核糖脫氧核糖 核糖核糖 有胸腺嘧啶有胸腺嘧啶 有尿嘧啶有尿嘧啶 無尿嘧啶無尿嘧啶 無胸腺嘧啶無胸腺嘧啶生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位555-5-末端末端3-3-末端末端DNADNA具具有有方方向向性性磷酸基磷酸基糖基糖基氫鍵氫鍵堿基堿基生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位56 由生物小分子到生物大分子，分子增大，由生物小分子到生物大分子，分子增大，出現(xiàn)新的性質(zhì)。出現(xiàn)新的性質(zhì)。 其中最主要的特點

24、是：生物大分子有獨其中最主要的特點是：生物大分子有獨特的特的立體結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)型和分子整體形立體結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)型和分子整體形狀。狀。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位57一級結(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)螺旋螺旋折疊折疊蛋白蛋白質(zhì)的質(zhì)的高級高級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位58（1）蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指肽鏈中氨基酸肽鏈中氨基酸 的排列順序的排列順序生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位59 鄰近幾個氨基酸殘基形成的一定的結(jié)構(gòu)形狀鄰近幾個氨基酸殘基形成的一定的結(jié)構(gòu)形狀 包括包括：螺旋螺旋折疊折疊轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲無序結(jié)構(gòu)無序結(jié)構(gòu)蛋白

25、質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位60平平行行 -折折疊疊反反平平行行 -折折疊疊- -螺螺旋旋生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位61蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu) 整條肽鏈盤繞折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)整條肽鏈盤繞折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)形狀形狀。如如: :纖維蛋白和球狀蛋白。纖維蛋白和球狀蛋白。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位62蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu)是四級結(jié)構(gòu)是各條肽鏈之間的位置和結(jié)構(gòu)，各條肽鏈之間的位置和結(jié)構(gòu)，只存在于由兩條肽鏈以上組成的蛋白質(zhì)。只存在于由兩條肽鏈以上組成的蛋白質(zhì)。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位631953年，年，Watson & Crick提出的模型

26、提出的模型 （2）核酸的高級結(jié)構(gòu)核酸的高級結(jié)構(gòu)生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位64DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu) （1 1）兩條）兩條反向平行反向平行的核苷酸鏈共同盤繞形成的核苷酸鏈共同盤繞形成雙螺旋，雙螺旋，糖磷酸糖糖磷酸糖構(gòu)成螺旋主鏈。構(gòu)成螺旋主鏈。 （2 2）兩條鏈的堿基都位于中間，堿基平面與）兩條鏈的堿基都位于中間，堿基平面與螺旋軸螺旋軸垂直。垂直。 （3 3）兩條鏈對應(yīng)堿基呈配對關(guān)系：）兩條鏈對應(yīng)堿基呈配對關(guān)系：A AT T；GCGC （4 4）螺旋直徑）螺旋直徑 2nm2nm，螺距，螺距 3.4nm3.4nm，每一螺距，每一螺距中含中含10bp10bp。 DNADNA雙螺旋可以看作是雙螺旋可以

27、看作是 DNA DNA 的的二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)，DNADNA的的三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)的形成需要蛋白質(zhì)幫助。的形成需要蛋白質(zhì)幫助。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位65DNA分子結(jié)構(gòu)的特征分子結(jié)構(gòu)的特征 原核生物原核生物DNA分子分子中有基因重疊現(xiàn)象中有基因重疊現(xiàn)象 真核生物真核生物DNA分子分子中普遍存在插入順中普遍存在插入順序序(內(nèi)含子內(nèi)含子) 編碼的核苷酸順序編碼的核苷酸順序就攜帶著遺傳信息。就攜帶著遺傳信息。ATGCCGAGTCAGACTACGAGENEGENE2插入順序插入順序編碼區(qū)編碼區(qū)DNA:ACGTGGCCAGCCThrTrpProAlaAA:生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位66RNARNA為單鏈結(jié)構(gòu)為

28、單鏈結(jié)構(gòu) RNARNA局部形成局部形成堿基配對，形堿基配對，形成高級結(jié)構(gòu)。成高級結(jié)構(gòu)。生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位67（3）多糖鏈的高級結(jié)構(gòu)多糖鏈的高級結(jié)構(gòu) 不同高級結(jié)構(gòu)不同高級結(jié)構(gòu)帶來不同的生帶來不同的生物學(xué)性能物學(xué)性能 淀粉淀粉形成螺旋形成螺旋狀，狀，能源貯存能源貯存 纖維素纖維素呈長纖呈長纖維狀，維狀，結(jié)構(gòu)支結(jié)構(gòu)支架架糖原糖原淀粉淀粉纖維素纖維素生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位68（4）維持生物大分子高級結(jié)構(gòu)維持生物大分子高級結(jié)構(gòu)的重要因素的重要因素非共價鍵非共價鍵 氫鍵氫鍵 鹽鍵鹽鍵( (離子鍵離子鍵) ) 疏水鍵疏水鍵 范德華力范德華力 二硫鍵二硫鍵 脂鍵脂鍵生命的化學(xué)基礎(chǔ)和基本單位69鹽鍵鹽鍵( (離子鍵離子鍵）氫鍵氫鍵二硫鍵