組成細(xì)胞的分子使用詳解

組成細(xì)胞的分子使用詳解演示文稿當(dāng)前1頁，總共62頁。優(yōu)選組成細(xì)胞的分子使用當(dāng)前2頁，總共62頁。蛋白質(zhì)天然蛋白質(zhì)的氨基酸的氨基在α-位，為L-構(gòu)型.當(dāng)前3頁，總共62頁。當(dāng)前4頁，總共62頁。

非蛋白質(zhì)氨基酸肌氨酸γ-氨基丁酸甜菜堿β-丙氨基疊氮絲氨酸O-重氮乙酰絲氨酸高絲氨酸羊毛硫氨酸高半胱氨酸苯絲氨酸氯胺苯醇（氯霉素）環(huán)絲氨酸腎上腺素組胺5-羥色氨青霉胺鳥氨基瓜氨基當(dāng)前5頁，總共62頁。非蛋白質(zhì)氨基酸：這些氨基酸不參與蛋白質(zhì)的組成，但有一些是重要的代謝物前體或中間產(chǎn)物。如β-丙氨酸是輔酶A（HS-CoA）的組成部分之一、γ-氨基丁酸是抑制性神經(jīng)遞質(zhì)、瓜氨酸和鳥氨酸參與尿素循環(huán)。

當(dāng)前6頁，總共62頁。氨基酸的分類：（1）按R基的化學(xué)結(jié)構(gòu)（2）人體細(xì)胞能否合成根據(jù)氨基酸分子中所含氨基(一NH2)和羧基(-COOH)的數(shù)目，將其分為中性、酸性和堿性氨基酸三類，中性氨基酸含1個氨基和1個羧基酸性氨基酸含1個氨基和2個羧基堿性氨基酸則含有2個氨基和1個羧基當(dāng)前7頁，總共62頁。當(dāng)前8頁，總共62頁。當(dāng)前9頁，總共62頁。當(dāng)前10頁，總共62頁。當(dāng)前11頁，總共62頁。當(dāng)前12頁，總共62頁。（1）必需氨基酸：成人有8種按能否在體內(nèi)合成分：甲攜來一本亮色書（2）非必需氨基酸：12種當(dāng)前13頁，總共62頁。氨基酸元素組成：所有氨基酸都含有C、H、O、N

四種元素，蛋氨酸、半胱氨酸還含有S，所以大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有少量的S，有些蛋白質(zhì)還含有一些其它元素，如P(胃蛋白酶)、Fe等。

各種蛋白質(zhì)的含氮量都很接近，都在16%左右，因此可通過測定生物樣品中的含氮量計算出樣品中蛋白質(zhì)的含量，1克氮就相當(dāng)于6.25克蛋白質(zhì)。

當(dāng)前14頁，總共62頁。茚三酮反應(yīng):在加熱條件及弱酸環(huán)境下，氨基酸或肽與茚三酮反應(yīng)生成紫藍(lán)色（與脯氨酸或羥脯氨酸反應(yīng)生成(亮）黃色）化合物及相應(yīng)的醛和二氧化碳的反應(yīng)。所有氨基酸及具有游離α-氨基和α-羧基的肽與茚三酮反應(yīng)都顯色

凱氏定氮法：樣品與濃硫酸共熱。含氮有機(jī)物即分解產(chǎn)生氨（消化），氨又與硫酸作用，變成硫酸氨。經(jīng)強(qiáng)堿堿化使之分解放出氨，借蒸汽將氨蒸至酸液中，根據(jù)此酸液被中和的程度可計算得樣品之氮含量。紫外吸收法：蛋白質(zhì)分子中，酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸殘基的苯環(huán)含有共軛雙鍵，使蛋白質(zhì)具有吸收紫外光的性質(zhì)。吸收高峰在280nm處，其吸光度（即光密度值）與蛋白質(zhì)含量成正比。此外，蛋白質(zhì)溶液在238nm的光吸收值與肽鍵含量成正比。利用一定波長下，蛋白質(zhì)溶液的光吸收值與蛋白質(zhì)濃度的正比關(guān)系，可以進(jìn)行蛋白質(zhì)含量的測定。

雙縮脲反應(yīng)(肽鍵）當(dāng)前15頁，總共62頁。氨基酸的酸堿化學(xué)氨基酸的兼性離子形式氨基酸在晶體狀態(tài)和水溶液中主要以兩性離子形式存在。水溶液中的氨基酸是極性分子。當(dāng)前16頁，總共62頁。兩性離子形式分子形式當(dāng)前17頁，總共62頁。蛋白質(zhì)的構(gòu)象：每一種天然蛋白質(zhì)都有自己特有的空間結(jié)構(gòu)，這種空間結(jié)構(gòu)通常稱為蛋白質(zhì)的構(gòu)象。一般用蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)來表示蛋白質(zhì)不同層次的構(gòu)象。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能決定于它的高級結(jié)構(gòu)，而蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)由它的一級結(jié)構(gòu)，即氨基酸的順序決定。天然存在的蛋白質(zhì)總是處于熱力學(xué)最穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)前18頁，總共62頁。一級結(jié)構(gòu)(肽鍵、二硫鍵）表示多肽鏈中氨基酸種類、數(shù)量、連接方式和排列順序。當(dāng)前19頁，總共62頁。氨基酸殘基：多肽鏈中的每一個氨基酸單位叫做氨基酸殘基，因為在形成肽鍵時丟失了一分子水。當(dāng)前20頁，總共62頁。二級結(jié)構(gòu)：多肽鏈借助氫鍵形成的有規(guī)則的局部結(jié)構(gòu)。α螺旋：構(gòu)成指甲、毛發(fā)、蹄、角、羊毛的角蛋白；構(gòu)成真皮、腱、韌帶、骨、角膜的膠原蛋白。都是呈α螺旋的纖維蛋白。β折疊：構(gòu)成蠶絲、蛛絲的蛋白等。當(dāng)前21頁，總共62頁。肽鍵和二硫鍵，屬共價鍵,是蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵。其它氫鍵、鹽鍵、疏水鍵、范德華力統(tǒng)稱為次級鍵或副鍵,屬于非共價鍵

。當(dāng)前22頁，總共62頁。穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力

鹽鍵氫鍵疏水鍵范德華力二硫鍵當(dāng)前23頁，總共62頁。三級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)主要指氨基酸殘基的側(cè)鏈間的結(jié)合借助疏水鍵、氫鍵、鹽鍵、范德華力、二硫鍵等形成的。多肽鏈經(jīng)過如此盤曲后，可形成某些發(fā)揮生物學(xué)功能的特定區(qū)域，例如酶的活性中心等。三級結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單位是結(jié)構(gòu)域

。四級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)指數(shù)條具有獨(dú)立的三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過非共價鍵相互連接而成的聚合體結(jié)構(gòu)。在具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中，每一條具有三級結(jié)構(gòu)的鏈稱為亞基或亞單位，缺少一個亞基或亞基都不具有活性。如血紅蛋白。當(dāng)前24頁，總共62頁。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能當(dāng)前25頁，總共62頁。蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1、蛋白質(zhì)自溶液中析出的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)的沉淀。高濃度鹽、有機(jī)溶劑、重金屬鹽、生物堿試劑都可沉淀蛋白質(zhì)。鹽析沉淀蛋白質(zhì)不變性，是分離制備蛋白質(zhì)的常用方法。如血漿中的清蛋白在飽和的硫酸銨溶液中可沉淀。乙醇、丙酮均為脫水劑，可破壞水化膜，降低水的介電常數(shù)，使蛋白質(zhì)的解離程度降低，表面電荷減少，從而使蛋白質(zhì)沉淀析出。低溫時，用丙酮沉淀蛋白質(zhì)，可保留原有的生物學(xué)活性。但用乙醇，時間較長則會導(dǎo)致變性。重金屬鹽、生物堿試劑（苦味酸、鞣酸）與蛋白質(zhì)結(jié)合成鹽而沉淀，是不可逆的。當(dāng)前26頁，總共62頁。2、蛋白質(zhì)的鹽溶鹽溶的概念：低濃度的中性鹽可以增加蛋白質(zhì)的溶解度，這種現(xiàn)象稱為鹽溶。鹽溶的機(jī)理是：蛋白質(zhì)分子吸附某種鹽類離子后，帶電表層使蛋白質(zhì)分子間彼此排斥，同時蛋白質(zhì)分子與水分子間的相互作用加強(qiáng)，使蛋白質(zhì)分子溶解度增加。

鹽析的機(jī)理是：大量中性鹽的加入，使水的活度降低，從而降低蛋白質(zhì)的極性基團(tuán)與水分子間的相互作用，破壞了蛋白質(zhì)分子的水化層。當(dāng)前27頁，總共62頁。3、蛋白質(zhì)在某些因素的作用下，空間結(jié)構(gòu)被破壞，生物學(xué)活性喪失，稱為蛋白質(zhì)的變性。變性的蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)完好、溶解度降低(有序而緊密的結(jié)構(gòu)變得無序而松散，疏水基團(tuán)外漏）、易分解。有些蛋白質(zhì)變性后又可恢復(fù)到天然構(gòu)象，稱為復(fù)性；有些蛋白質(zhì)變性后不能復(fù)性。凝固是蛋白質(zhì)變性發(fā)展的不可逆的結(jié)果。沉淀的蛋白質(zhì)不一定變性（如鹽析）。

引起變性的因素:加熱、輻射、振蕩、高壓等物理因素；有機(jī)溶劑、酸、堿、尿素等化學(xué)因素。當(dāng)前28頁，總共62頁。蛋白質(zhì)的水解1.酸水解：水解完全，不引起氨基酸消旋(旋光性物質(zhì)通過消旋變?yōu)椴痪吖饣钚缘姆磻?yīng))

，色氨酸破壞。2.堿水解：水解完全，水解后氨基酸會消旋，但色氨酸穩(wěn)定

。3.蛋白酶水解：水解不完全，不引起消旋，色氨酸不破壞，主要用于蛋白質(zhì)的部分水解。當(dāng)前29頁，總共62頁。1、核酸的化學(xué)組成

核酸（RNA、DNA）核苷酸核苷磷酸戊糖堿基核糖（RNA）脫氧核糖（DNA）A、G、C、UA、G、C、T五、核酸當(dāng)前30頁，總共62頁。胸腺嘧啶尿嘧啶腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶當(dāng)前31頁，總共62頁。核苷戊糖第1’位的碳與嘌呤堿第9位的N以糖苷鍵相連結(jié)當(dāng)前32頁，總共62頁。核苷戊糖第1’位的碳與嘧啶堿第1位的N以糖苷鍵相連結(jié)當(dāng)前33頁，總共62頁。核苷酸戊糖第5’位的碳再與磷酸以酯鍵相連當(dāng)前34頁，總共62頁。2、核苷酸的連接方式核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，是DNA和RNA的一級結(jié)構(gòu)。當(dāng)前35頁，總共62頁。DNA的一級結(jié)構(gòu)RNA的一級結(jié)構(gòu)ACTG當(dāng)前36頁，總共62頁。AP脫氧核糖GP脫氧核糖CP脫氧核糖TP脫氧核糖脫氧核糖APGPCPTP脫氧核糖脫氧核糖脫氧核糖ATGC堿基互補(bǔ)配對原則當(dāng)前37頁，總共62頁。3、DNA的二級結(jié)構(gòu)兩條平行的脫氧核苷酸長鏈向右盤卷成雙螺旋結(jié)構(gòu).大溝、小溝有利于蛋白酶、金屬離子以及具有生物功能的金屬配合物與DNA的作用。

當(dāng)前38頁，總共62頁。4、DNA的三級結(jié)構(gòu)定義：雙螺旋進(jìn)一步扭曲形成的更高層次的空間結(jié)構(gòu)。如超螺旋等。當(dāng)前39頁，總共62頁。2．RNA的結(jié)構(gòu)RNA主要有三大類，分別是：核糖體RNA(rRNA)，占RNA總量的80％以上，是核糖體的主要成分；轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)，占總量的15％，在蛋白質(zhì)的合成中搬運(yùn)氨基酸；信使RNA(mRNA)，占總量的5％，是合成蛋白質(zhì)的模板。不同種類的RNA結(jié)構(gòu)各不相同RNA也有一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)。當(dāng)前40頁，總共62頁。一、糖類單糖：不能水解通常含有3—7個碳原子，。按碳原子數(shù)分為：丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖。天然存在的單糖一般都是D-構(gòu)型。單糖分子既可以開鏈形式存在，也可以環(huán)式結(jié)構(gòu)形式存在。在環(huán)式結(jié)構(gòu)中如果第一位碳原子上的羥基與第二位碳原子的羥基在環(huán)的伺一面，稱為α-型；如果羥基是在環(huán)的兩面，稱β-型。

當(dāng)前41頁，總共62頁。D或L：是分子的絕對構(gòu)型，按慣例來命名的，常用于氨基酸或糖。D表示右旋，等同于“＋”，L表示左旋，等同于“－”。當(dāng)前42頁，總共62頁。手性碳原子：人們將連有四個不同基團(tuán)的碳原子形象地稱為手性碳原子葡萄糖的分子式為C6H12O6，分子中含五個羥基和一個醛基，是己醛糖。其中C-2，C-3，C-4和C-5是不同的手性碳原子，存在于自然界中的葡萄糖其費(fèi)歇爾投影中，四個手性碳原子除C-3上的-OH在左邊外，其它的手性碳原子上的-OH都在右邊。單糖構(gòu)型的確定仍沿用D/L法。這種方法只考慮與羰基相距最遠(yuǎn)的一個手性碳的構(gòu)型，此手性碳上的羥基在右邊的D型，在左邊的L型。自然界存在的單糖多屬D型糖。當(dāng)前43頁，總共62頁。β-D-葡萄糖

-D-葡萄糖天然存在的葡萄糖都是

D型的環(huán)式中1號碳上的稱為半縮醛羥基當(dāng)前44頁，總共62頁。重要的單糖：（1）丙糖：D-甘油醛、二羥基丙酮（2）丁糖：赤蘚糖、蘇糖（4）戊糖：脫氧核糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、木酮糖、核酮糖（5）己糖：葡萄糖、半乳糖、果糖（為酮糖，糖果類中最甜的）（6）庚糖：景天庚酮糖當(dāng)前45頁，總共62頁。三碳糖三碳糖甘油醛二羥丙酮當(dāng)前46頁，總共62頁。赤蘚糖蘇糖當(dāng)前47頁，總共62頁。葡萄糖果糖當(dāng)前48頁，總共62頁。氨基糖（葡萄糖胺）：與乳酸結(jié)合形成胞壁酸。胞壁酸是細(xì)菌細(xì)胞壁的的組成成分當(dāng)前49頁，總共62頁。寡糖可以水解為少數(shù)幾個（2—6個）單糖的糖，一般包括：二糖蔗糖、麥芽糖、乳糖；三糖棉籽糖。

多糖：可水解為多個單糖。水解為同一單糖的（同多糖），如淀粉、糖元、纖維素、幾丁質(zhì)；水解產(chǎn)物不止一種單糖（異多糖），如透明質(zhì)酸、肝素等。當(dāng)前50頁，總共62頁。麥芽糖的生成與水解當(dāng)前51頁，總共62頁。糖苷鍵：指糖苷中連接單糖分子與配糖體的化學(xué)鍵。常見的糖苷鍵有O-糖苷鍵和N-糖苷鍵。核苷：核糖或脫氧核糖分子中的半縮醛羥基與嘌呤或嘧啶中氮原子上的氫去水形成。當(dāng)前52頁，總共62頁。麥芽糖：α（1-4）糖苷鍵蔗糖：

α，β（1-2）糖苷鍵乳糖：β（1-4）糖苷鍵纖維二糖：β（1-4）糖苷鍵當(dāng)前53頁，總共62頁。蔗糖的分子式:無還原性吡喃葡萄糖呋喃果糖當(dāng)前54頁，總共62頁。淀粉顯色黃色淀粉水解：淀粉→糊精→麥芽糖→α-D—葡萄糖。糊精是淀粉水解的最初產(chǎn)物，隨著水解，糖分子逐漸變小，它與碘作用分別呈紅色、黃色、無色。這個反應(yīng)可用于淀粉水解過程的檢驗當(dāng)前55頁，總共62頁。糖原：動物組織、細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)主要的貯藏多糖。結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分支多，與KI-I2呈紅褐色。當(dāng)前56頁，總共62頁。纖維素自然界中分布最廣的糖，不溶于水的分子，分子不分支，人體消化酶不能水解纖維素，食草動物利用腸道寄生菌分泌的纖維素酶將部分纖維素水解為葡萄糖。當(dāng)前57頁，總共62頁。幾丁質(zhì)（殼多糖）甲殼類動物(蝦、蟹）外骨骼及真菌細(xì)胞壁，地球上僅次于纖維素的第二大類糖。由N-乙酰-D-葡萄糖胺以（14）糖苷鍵縮合而成，分子線狀不分支。當(dāng)前58頁，總共62頁。雜多糖：果膠、半纖維素（大量存在于植物木質(zhì)化部位，為多聚戊糖和多聚己糖的混合物）木質(zhì)素是由四種醇單體形成的一種復(fù)雜酚類聚合物，不屬于糖類。當(dāng)前59頁，總共62頁。糖蛋白當(dāng)前60頁，總共62頁。1、脂肪脂酰甘油（