生命的分子基础

3.蛋白质的三级结构： 在二级结构的基础上再行折叠。（氢
键，酯键，离子键，疏水键）
4.蛋白质的四级结构： 由两条或几条多肽链在各自三级结构的基础上形
成为蛋白质分子的结构亚基，由若干亚基之间以
非共价键形式而相互结合的复合体。（非共价键）
（三）蛋白质的分类与主要功能 蛋白质的分类 外 形 球形蛋白： 酶蛋白，免疫球蛋白 结构蛋白： 肌球蛋白 调节蛋白： 胰岛素 功 能 转运蛋白： 血红蛋白 纤维蛋白： 角蛋白
安徽阜阳大头婴儿——劣质奶粉
长期食用蛋白质含量严重 不足奶粉、根本不能满足 婴儿生长需要，婴儿会患 上“重度营养不良综合 症”，在本是生长最快的 时期停止生长，四肢短小， 身体瘦弱，脑袋尤显偏大， 被称为“大头娃娃”，严 重的甚至越长越轻、越小， 直至心、肝、肾等器官功 能衰竭而死亡
（一）蛋白质分子的化学组成
核苷酸种类
结 构 存在部位 功 能
双 链
主要存在细胞核中
储存，复制和传递遗传信息
主要存在细胞质中
与遗传信息表达有关
（二）DNA的结构与功能 DNA 的 结 构 一级结构：DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序。
二级结构：Watson和 Crick提
出的DNA双螺旋 结构模型
DNA的双链形成
3.4nm
主 链
侧 链
肽键 肽键
侧 链
侧 链
侧 链
蛋白质分子是由许多氨基酸分子通过肽键，
依次缩合而形成多肽链。
1.蛋白质的一级结构： 多肽链中氨基酸的种类，数目和排列顺序。 （主键：肽键；副键：二硫键）
2.蛋白质的二级结构： 在一级结构的基础上，借氢键在氨基酸残 基之间连接，使多肽链成为螺旋或折叠的结构。 （氢键）
蛋白质的基本单位 氨基酸
（主要元素： C H O N ；少量的S） 氨基酸20种它们结构的共同特点：含有氨基的有机酸 两 性 化或 酸性的羧基 合 物 两 性 电 解 质
碱性的氨基 侧 链
（二）蛋白质的分子结构 由相同或不同的各个氨基酸，按照一定的排 列顺序，以特定的化学键方式连接，从而组成蛋 白质的基本结构。
约有70~80个单核苷酸
沉降系数 6S~25S
4S
5.8S 、18S、28S
结构特征 基本上呈线
呈三叶草形，柄部和基部呈双螺旋 线形，某些 结构，柄部3，有CCA三个碱基，其 节段可能成 形，局部呈 相对端为基部呈环形，称反密码环， 双螺旋结构。 双链，形成 发夹式结构。 中央有三个碱基，为反密码子。
脱氧核糖
酯 键
糖 苷 键
核 苷
单核苷酸
5´
3´
核酸的种类
核 酸
脱氧核糖核酸（DNA） 核 糖 核 酸 （RNA）
DNA
戊 糖
脱氧核糖
RNA
核糖
碱
磷
基
酸
A G C T
磷 酸 脱氧腺苷酸（dAMP) 脱氧鸟苷酸（dGMP) 脱氧胞苷酸（dCMP) 脱氧胸苷酸（dTMP)
A G C U
磷 酸 腺苷酸（AMP） 鸟苷酸（GMP） 胞苷酸（CMP） 尿苷酸（UMP） 单 链
收缩蛋白： 肌动蛋白，肌球蛋白
抗体蛋白： 免疫球蛋白
催化蛋白： 蛋白酶
单纯蛋白： 指单纯由氨基酸组成的蛋白质。
组 （白蛋白，球蛋白，组蛋白） 成 成 分 结合蛋白： 指单纯蛋白和非蛋白质类物质
结合，非蛋白质物质称辅基。 （核蛋白，糖蛋白，脂蛋白）
蛋白质的主要功能
蛋白质是细胞和组织的主要成分；
作为酶催化生物体内各种化学反应；
DNA Models
三种DNA
DNA 的 功 能
DNA是遗传物质其功能是：储存， 复制和传递遗传信息。
DNA的半保留复制 实验：N15标记大肠杆菌的DNA环状双链 DNA的转录 中心法则

转录 复制
DNA
逆转录
RNA
翻译
蛋白质
（三）RNA的结构与功能
RNA为单链可自身回折形成局部假双链。 mRNA RNA tRNA rRNA
3.tRNA 转运RNA
2.rRNA 核糖体RNA
1.mRNA 信使RNA
三种RNA分子的结构特征和功能作用
mRNA
细胞中含量 5%~10%
tRNA 5%~10%
6 5
rRNA 80%~90%
(0.36~1.1) ×10
6 4
分子量
（1~5) × 10 ~2X 10 大小悬殊
( 2.4~3) × 10
水
无机化合物 化 合 物
结合水：与许多分子结合构成细 胞结构的组成部分。 自由水：细胞生命活动的内环境， 细胞各种代谢反应的场所。
无机盐 ：维持渗透压和pH保障细胞正 糖 类 常生理活动。 脂 类 蛋白质 分子量巨大、结构复杂、具有 有机化合物 核 酸 生物活性——生物大分子 （biological macromolecules） 酶 维生素
体内蛋白质功能 1．组织 构成成分
3．供能
2．构成各种 重要生理物质
约16.7 kJ (4.0 kcal)/g
酶 抗体 激素等
蛋白质缺乏的后果： 总体而言，就是代谢率下降，体弱多病。 未成年人：生长发育受阻，矮小、贫血、 智力低下，免疫力差。容易疲劳，抵抗力下降， 甚至肌肉消瘦、腹涨水肿、神情呆滞，各种生 理功能低下。 孕妇：影响胎儿正常发育。 据世卫估计，目前世界上有大约500万儿童患 蛋白质-能量营养不良症（PEM）。其中大多数 是贫穷和饥饿引起的。
含 10 个 碱 基 对
DNA双螺旋结构模型
DNA的双链形成
Watson和 Crick的DNA双螺旋结构模型
1.DNA分子是由两条相互平行方向相反的多核苷 酸链围绕着同一中心轴形成的双螺旋结构。 2.两条长链的碱基在双螺旋内侧按碱基配对原则
（A=T，G三C）以氢键相连。
3.相邻碱基对旋转36°，间距0.34nm，一个螺旋 包含10个碱基旋转360°，螺距为3.4nm。
细胞是生物体的结构和功能的基本单位
构成细胞的物质称——原生质（protoplasm） --------又称生命物质 主要元素 99.9%： C .H .O. N 90%； S.P.Na.K.Ca.Cl.Mg.Fe.12种 微量元素：Cu.Zn.Mn.Mo.Co.Cr.Si.F.Br.I.Li.Ba等
蛋白质具有运输功能；
收缩功能； 调节作用 防御作用。
（四）酶
酶：是具有高度催化活性的蛋白质和RNA。 酶 高度的专一性 的 高效的催化效能 特 性 高度不稳定性 酶 的 单纯蛋白酶类 分 类 结合蛋白酶类：酶蛋白+辅基（非蛋白质）=全酶
（一）核Байду номын сангаас的化学组成与种类
化学组成
核
糖
戊
核酸的基本单位
糖
脱氧核糖 单 酸 核 磷 苷 嘧 啶：ＴＣＵ 酸 含氮有机碱 （碱基） 嘌 呤：Ａ Ｇ