蛋白质和核酸的生化
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核酸可以分为两大类，即核糖核酸（RNA） 和脱氧核糖核酸（DNA）。它们的分子组成特 点和生物学功能见下表。
RNA DNA
脱氧核糖、碱基（腺嘌 呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、 胸腺嘧啶）、磷酸 双链（双螺旋结构）
组 结 分
成 构 布
核糖、碱基（腺嘌呤、 鸟嘌呤、胞嘧啶、尿 嘧啶）、磷酸
单链 细胞质、细胞核、
遗传信息表达，指导 蛋白质合成
在细胞中，核酸是一种关键性的成分，它储 存遗传信息，并参与这种信息在细胞内的表 达，同时细胞存在很多的游离单核苷酸（如 ATP），参与调节细胞的物质代谢和能量代谢。
一、核酸 二、体内重要的单核苷酸-三磷酸腺苷
运动生物化学
一、核酸
核酸：由许多不同的核苷酸按一定的循序排列、 并具有一定的空间结构的高分子化合物。 在生命体内，核酸常与蛋白质合成复合物 核蛋白而存在，核蛋白水解，其产物有核酸和 核苷酸，它们与人体生命活动有十分密切的关 系。 （一）核酸的化学组成 （二）核酸的分类 （三）运动与核酸功能
Sport Biochemistry
蛋白质和核酸的生物化学
蛋白质的生化
蛋白质是生命活动的基础，是构成细胞和组 织的主要成分。蛋白质的功能依赖于自身的组成 和结构，长时间大强度运动时蛋白质代谢供能的 比例增大。 一、蛋白质的分子组成和结构 二、运动与蛋白质功能 三、肌酸
运动生物化学
一、蛋白质的分子组成和结构
1、组成肽链的氨基酸是通过肽键连接起来的
NH2
…… +
（肽键）
（N末端）H2N ……
C N
……COOH（C末端）
二个氨基酸脱水结合成二肽，如果多个氨基酸以 肽键连接起来，就成了肽链。
运动生物化学
……
R C COOH + H O H
H R H N C COOH + H2O H
2、蛋白质的空间结构
构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列 顺序以及肽链的数目和空间结构不同，故可 形成多种多样结构不同、功能各异的蛋白质。 蛋白质分子结构复杂，可分为一级结构和空 间结构。
运动生物化学
（2）空间结构
蛋白质分子多肽链本身 绕曲折叠可形成二级结构。维 持蛋白质二级空间结构的作用 力除了主键肽键外，还有副键 氢键。
蛋白质的二级结构常有 片状和螺旋结构，右图是其 螺旋结构：
运动生物化学
三级结构
在二级结构基础上进一步盘旋卷曲折叠，形成具 有立体形状的三级结构。一般为球状或椭圆状。 下图是肌红蛋白的三级结构：
赖氨酸 苏氨酸 苯丙氨酸 蛋氨酸 亮氨酸 缬氨酸 色氨酸 异亮氨酸
必需氨基酸有8种
运动生物化学
非必需氨基酸：是指体内可以合成，而不必由 食物中补充的氨基酸。
非必需氨基酸有12种
甘氨酸 丙氨酸 天门氨酸 天门酰氨 谷氨酸 谷氨酰氨
精氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 组氨酸 脯氨酸 酪氨酸
运动生物化学
（三）蛋白质的空间结构
即蛋白质量=N含量100/16
运动生物化学
Leabharlann Baidu
（二）蛋白质的基本结构单位
蛋白质的基本结构单位氨基酸， 氨基酸的结构为：
R为侧链
NH2 R C COOH H
人体内不同侧链氨基酸有20种，分为 必需氨基酸和非必需氨基酸两类
运动生物化学
必需氨基酸：人体需要，但体内不能合成或 合成不足，而必须从食物补充的氨基酸。
运动生物化学
四级结构： 四级结构
由二个或二个以上具有三级结构的蛋白质分子 亚基，按一定方式聚合起来形成蛋白质的大分子， 即为蛋白质的四级结构。维持蛋白质空间结构的 作用力有氢键、盐键和范德华力，有些还依赖二 硫键。以下是蛋白质的四级结构示意图：
a、血红蛋白质
b、天冬氨酸甲酰基转移酶
运动生物化学
第七章 核酸的生化
运动生物化学
细胞核、线粒体
生物功能
遗传信息载体
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
RNA和DNA中多核苷酸链的节段
运动生物化学
DNA的双螺旋结构
运动生物化学
运动生物化学
（三）运动与核酸功能
机体内核酸常与蛋白质结合成核蛋白存在。 核酸中的DNA是遗传信息的载体，而RNA与蛋白 质的合成密切相关。研究运动对DNA和RNA的影 响，可作为运动能力的遗传与选材及运动训练 对身体在分子水平上影响的依据，以便科学地 提高训练效果。如力量训练过程中传递信息的 RNA（mRNA）增加，有助于肌肉蛋白合成加强； 耐力性运动时脂蛋白脂肪酶的mRNA含量增加 117%，说明有助于脂肪动员。为从分子水平上 阐明运动对人体的影响提供了理论依据。
运动生物化学
运动生物化学
（一）核酸的化学组成
1、核酸的元素组成 核酸分子由C、H、O、N、P，有些还有S， 其中P含量稳定，约为9-10%。故可以测定P来 了解组织中核酸的含量。 2、核酸的分子组成
磷酸 核 糖 脱氧核糖 嘌 呤
核酸
单核苷酸 核苷
戊糖
碱基
嘧
运动生物化学
碇
运动生物化学
运动生物化学
（二）核酸的分类
（1）一级结构 （2）空间结构
运动生物化学
（1）一级结构
一级结构又称初级结构，由肽键将 氨基酸连接成肽链构成。在运动竞赛违 禁药物中的肽类激素，如人体生长激素 （hGH),是由191个氨基酸构成的线型多 肽激素，促肾上腺皮质激素（ACTH）则 由39个氨基酸构成的肽链。 一级结构：氨基酸的种类、数量、 排列顺序和连接方式。
蛋白质分子巨大，结构复杂，种类繁多， 但不同种类的蛋白质都有着类似的元素组成和 基本结构单位。 （一）蛋白质的元素组成 （二）蛋白质的基本结构单位 （三）蛋白质的空间结构
运动生物化学
（一）蛋白质的元素组成
蛋白质主要由C、H、O、N、S等组成，此 外还含有P、Fe、Cu、Mn、Co、Zn、I等微量 元素，其中N元素含量相对稳定，约为16%， 故常用食物中N的含量来评定其蛋白质的含量。
RNA DNA
脱氧核糖、碱基（腺嘌 呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、 胸腺嘧啶）、磷酸 双链（双螺旋结构）
组 结 分
成 构 布
核糖、碱基（腺嘌呤、 鸟嘌呤、胞嘧啶、尿 嘧啶）、磷酸
单链 细胞质、细胞核、
遗传信息表达，指导 蛋白质合成
在细胞中，核酸是一种关键性的成分，它储 存遗传信息，并参与这种信息在细胞内的表 达，同时细胞存在很多的游离单核苷酸（如 ATP），参与调节细胞的物质代谢和能量代谢。
一、核酸 二、体内重要的单核苷酸-三磷酸腺苷
运动生物化学
一、核酸
核酸：由许多不同的核苷酸按一定的循序排列、 并具有一定的空间结构的高分子化合物。 在生命体内，核酸常与蛋白质合成复合物 核蛋白而存在，核蛋白水解，其产物有核酸和 核苷酸，它们与人体生命活动有十分密切的关 系。 （一）核酸的化学组成 （二）核酸的分类 （三）运动与核酸功能
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蛋白质和核酸的生物化学
蛋白质的生化
蛋白质是生命活动的基础，是构成细胞和组 织的主要成分。蛋白质的功能依赖于自身的组成 和结构，长时间大强度运动时蛋白质代谢供能的 比例增大。 一、蛋白质的分子组成和结构 二、运动与蛋白质功能 三、肌酸
运动生物化学
一、蛋白质的分子组成和结构
1、组成肽链的氨基酸是通过肽键连接起来的
NH2
…… +
（肽键）
（N末端）H2N ……
C N
……COOH（C末端）
二个氨基酸脱水结合成二肽，如果多个氨基酸以 肽键连接起来，就成了肽链。
运动生物化学
……
R C COOH + H O H
H R H N C COOH + H2O H
2、蛋白质的空间结构
构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列 顺序以及肽链的数目和空间结构不同，故可 形成多种多样结构不同、功能各异的蛋白质。 蛋白质分子结构复杂，可分为一级结构和空 间结构。
运动生物化学
（2）空间结构
蛋白质分子多肽链本身 绕曲折叠可形成二级结构。维 持蛋白质二级空间结构的作用 力除了主键肽键外，还有副键 氢键。
蛋白质的二级结构常有 片状和螺旋结构，右图是其 螺旋结构：
运动生物化学
三级结构
在二级结构基础上进一步盘旋卷曲折叠，形成具 有立体形状的三级结构。一般为球状或椭圆状。 下图是肌红蛋白的三级结构：
赖氨酸 苏氨酸 苯丙氨酸 蛋氨酸 亮氨酸 缬氨酸 色氨酸 异亮氨酸
必需氨基酸有8种
运动生物化学
非必需氨基酸：是指体内可以合成，而不必由 食物中补充的氨基酸。
非必需氨基酸有12种
甘氨酸 丙氨酸 天门氨酸 天门酰氨 谷氨酸 谷氨酰氨
精氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 组氨酸 脯氨酸 酪氨酸
运动生物化学
（三）蛋白质的空间结构
即蛋白质量=N含量100/16
运动生物化学
Leabharlann Baidu
（二）蛋白质的基本结构单位
蛋白质的基本结构单位氨基酸， 氨基酸的结构为：
R为侧链
NH2 R C COOH H
人体内不同侧链氨基酸有20种，分为 必需氨基酸和非必需氨基酸两类
运动生物化学
必需氨基酸：人体需要，但体内不能合成或 合成不足，而必须从食物补充的氨基酸。
运动生物化学
四级结构： 四级结构
由二个或二个以上具有三级结构的蛋白质分子 亚基，按一定方式聚合起来形成蛋白质的大分子， 即为蛋白质的四级结构。维持蛋白质空间结构的 作用力有氢键、盐键和范德华力，有些还依赖二 硫键。以下是蛋白质的四级结构示意图：
a、血红蛋白质
b、天冬氨酸甲酰基转移酶
运动生物化学
第七章 核酸的生化
运动生物化学
细胞核、线粒体
生物功能
遗传信息载体
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
运动生物化学
RNA和DNA中多核苷酸链的节段
运动生物化学
DNA的双螺旋结构
运动生物化学
运动生物化学
（三）运动与核酸功能
机体内核酸常与蛋白质结合成核蛋白存在。 核酸中的DNA是遗传信息的载体，而RNA与蛋白 质的合成密切相关。研究运动对DNA和RNA的影 响，可作为运动能力的遗传与选材及运动训练 对身体在分子水平上影响的依据，以便科学地 提高训练效果。如力量训练过程中传递信息的 RNA（mRNA）增加，有助于肌肉蛋白合成加强； 耐力性运动时脂蛋白脂肪酶的mRNA含量增加 117%，说明有助于脂肪动员。为从分子水平上 阐明运动对人体的影响提供了理论依据。
运动生物化学
运动生物化学
（一）核酸的化学组成
1、核酸的元素组成 核酸分子由C、H、O、N、P，有些还有S， 其中P含量稳定，约为9-10%。故可以测定P来 了解组织中核酸的含量。 2、核酸的分子组成
磷酸 核 糖 脱氧核糖 嘌 呤
核酸
单核苷酸 核苷
戊糖
碱基
嘧
运动生物化学
碇
运动生物化学
运动生物化学
（二）核酸的分类
（1）一级结构 （2）空间结构
运动生物化学
（1）一级结构
一级结构又称初级结构，由肽键将 氨基酸连接成肽链构成。在运动竞赛违 禁药物中的肽类激素，如人体生长激素 （hGH),是由191个氨基酸构成的线型多 肽激素，促肾上腺皮质激素（ACTH）则 由39个氨基酸构成的肽链。 一级结构：氨基酸的种类、数量、 排列顺序和连接方式。
蛋白质分子巨大，结构复杂，种类繁多， 但不同种类的蛋白质都有着类似的元素组成和 基本结构单位。 （一）蛋白质的元素组成 （二）蛋白质的基本结构单位 （三）蛋白质的空间结构
运动生物化学
（一）蛋白质的元素组成
蛋白质主要由C、H、O、N、S等组成，此 外还含有P、Fe、Cu、Mn、Co、Zn、I等微量 元素，其中N元素含量相对稳定，约为16%， 故常用食物中N的含量来评定其蛋白质的含量。