中专生物化学第二章蛋白质与核酸的化学
生物化学 第2章Ⅱ 核酸(共86张PPT)
内呈正比
5、电泳缓冲液
DNA的凝胶电泳检测
(ethidiumbromide， 简称EB)是一种核酸染料，可以插入到DNA
或RNA分子的碱基之间，并在300nm波长的
紫外光照射下放射出橘红色的荧光，可用来显现 凝胶中的核酸分子。
在凝胶电泳中，溴化乙锭染料可对核酸分子 染色，在紫外光下便可以十分敏感而方便地检测 出凝胶介质中DNA谱带。
五、变性、复性与杂交
（一）、DNA的变性
1、概念 2、变性因素
3、变性的指标
1、概念
是指核酸双螺旋区的氢键断裂，双螺旋 解开，变成无规则线团的现象。核酸变 性其分子中的共价键并没有破坏，分子 量也不改变，核酸的变性（
denaturation ）
2、DNA的变性的因素
温度升高；
酸碱度改变、 pH（>11.3或<5.0）；
1、核酸分子本身的大小：同分子的摩擦
系数成反比的 Maxam和Gilbert 于1977年发明
Primer1（10uM）
2、琼脂糖的浓度：迁移率与胶浓度成反比 而聚丙烯酰胺凝胶制胶时不能将染料加入，会影响聚合。
第五节 核酸的研究方法 据此特性可以定性和定量检测核酸。
在液氮蒸发去2/3时，用自制研杵迅速磨碎叶片；
RNA本身只有局部的双螺旋区，所以变 性行为所引起的性质变化没有DNA那样 明显。 天然状态的DNA在完全变性后，紫外吸
收(260 nm)值增加25－40%.而RNA变性 后，约增加1.1%。
4. DNA变性后的表现
A260值增加
粘度下降
浮力密度增大
分子量不变
（二）、DNA的复性
1、概念：
变性DNA在适当的条件下，两条彼此分 开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构 ，这一过程称为复性；
《生物化学》第二章核酸化学及答案
第二章核酸化学《生物化学》一、选择题1．自然界游离核苷酸中，磷酸最常见是位于：A．戊糖的C-5′上B．戊糖的C-2′上C．戊糖的C-3′上D．戊糖的C-2′和C-5′上E．戊糖的C-2′和C-3′上2．可用于测量生物样品中核酸含量的元素是：A．碳B．氢C．氧D．磷E．氮3．下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA：A．尿嘧啶B．腺嘌呤C．胞嘧啶D．鸟嘌呤E．胸腺嘧啶4．核酸中核苷酸之间的连接方式是：A．2′，3′磷酸二酯键B．糖苷键C．2′，5′磷酸二酯键D．肽键E．3′，5′磷酸二酯键5．核酸对紫外线的最大吸收峰在哪一波长附近？A．280nm B．260nm C．200nm D．340nm E．220nm6．有关RNA的描写哪项是错误的：A．mRNA分子中含有遗传密码B．tRNA是分子量最小的一种RNAC．胞浆中只有mRNAD．RNA可分为mRNA、tRNA、rRNAE．组成核糖体的主要是rRNA7．大部分真核细胞mRNA的3′-末端都具有：A．多聚A B．多聚U C．多聚T D．多聚C E．多聚G8．DNA变性是指：A．分子中磷酸二酯键断裂B．多核苷酸链解聚C．DNA分子由超螺旋→双链双螺旋D．互补碱基之间氢键断裂E．DNA分子中碱基丢失9．DNA Tm值较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致？A．G+A B．C+G C．A+T D．C+T E．A+C10．某DNA分子中腺嘌呤的含量为15%，则胞嘧啶的含量应为：A．15% B．30% C．40% D．35% E．7%二、填空题1．核酸完全的水解产物是________、_________和________。
其中________又可分为________碱和__________碱。
2．体内的嘌呤主要有________和________；嘧啶碱主要有_________、________和__________。
某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为_________。
中职生物化学第1章绪论、第3章蛋白质化学
H H H OH
肽键
甘氨酰甘氨酸
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
• 3.生物活性肽 如缩宫素、生长 素、谷胱甘肽（GSH）等
H2O2 2H2O
2GSH
GSH过氧 化物酶
GSSG
ห้องสมุดไป่ตู้
NADP+
GSH还原酶
NADPH+H+
㈡蛋白质的一级结构 蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺
序称为蛋白质的一级结构。也是 蛋白质的基本结构
β-转角
β-折迭
α-螺旋
无规卷曲
㈡蛋白质分子的三级结构 (具有生物学功能)
C 端
N端
㈢蛋白质分子的四级结构
• 有些蛋白质分子含有二条或多条多 肽链，每一条多肽链都有完整的三 级结构，称为蛋白质的亚基
• 蛋白质分子中各亚基的空间排布及 亚基接触部位的布局和相互作用， 称为蛋白质的四级结构
血 红 蛋 白
分子生物学时代称为功能生物化学 50年代提出DNA双螺旋结构模型 60年代确定了遗传信息传递的中心
法则，我国首先人工合成了牛胰岛 素 70年代建立了重组DNA技术 80年代发现了核酶 现代开始实施人类基因计划
二、生物化学与健康的关系 古代应用实例：
脚气病→槟榔（VitB1）
雀目（夜盲症）→猪肝(VitA)
的 四 级 结 构
亚基单独存在没有活性，聚合一 起形成四级结构，才具有生物活 性
如过氧化氢酶由四个相同亚基构 成
如血红蛋白含2个α-亚基和2个 β-亚基
蛋白质的空间结构决定其特定 的生物学功能
• 疯牛病中的蛋白质构象改变 • 疯牛病是由朊病毒蛋白引起的一
组人和动物神经退行性病变 • 正常的PrP富含α-螺旋，称为
生物化学 第二章 蛋白质化学 上
一 氨基酸的一般结构特征
氨基酸的基本结构特征：
•酸性：
•碱性：
•手性（旋光性）：
•特异性
蛋白质是由20种L-型 的α-氨基酸构成。
非极性氨基酸（6个）
极性不带电荷（6个）
芳香族（3个）
带电荷（5个）
二 氨基酸的分类和结构 1．按照氨基酸侧链的极性分类 非极性氨基酸：Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Pro共八种 极性不带电荷：Gly, Ser, Thr, Cys, Asn, Gln, Tyr共七种 带正电荷：Arg, Lys, His（碱性氨基酸） 带负电荷：Asp, Glu（酸性氨基酸）
胶联剂、可制作金属涂料和车辆、电器用高档氨基树脂装饰漆。
第二节 蛋白质的组成单位-氨基酸
发现：
法国化学家H Braconnot 纤维素酸热解---葡萄糖（单体） 明胶酸热解----含氮化合物（甘氨酸） 肌肉酸水解---含氮化合物（含氨基和羧基）---氨基酸 蛋白质的基本组成单位是（***）氨基酸（amino acid，AA）
3 根据组成分类 简单蛋白质 分子中只有氨基酸 结合蛋白质 简单蛋白+非蛋白成分，
也称复合蛋白质（conjugated protein）或全蛋白质（holoprotein） 结合蛋白根据结合的非蛋白成分进一步分为：
① 色蛋白（chromoprotein）色素+Pr
血红素蛋白；细胞色素类（蛋白）；叶绿素蛋白；血蓝蛋白；黄 素蛋白
Tyr、Phe
Trp
N
红色 胍基 Arg
酚试剂反应 (Folin-Cioculteu 反应)
Ellman反应
碱性 CuSO4 及磷 钨酸-钼酸
二硫硝基苯甲酸 DTNB
生物化学中的核酸与蛋白质研究
生物化学中的核酸与蛋白质研究生物化学是一个广阔而复杂的领域，其中包括了许多重要的分子成分，比如核酸和蛋白质。
核酸和蛋白质是生物体内最基本的分子，它们不仅在细胞生命中起着重要的作用，而且也是医学和生物技术研究中不可或缺的重要材料。
因此，核酸和蛋白质的研究成为了现代生物学、生物科技、医学等研究领域的重要的一环。
核酸的研究是生物学研究的重要领域之一，它是一种由核苷酸组成的生物大分子，包括DNA和RNA两类基本类型。
DNA是截至目前为止已知的生物大分子中储存信息和遗传的主要分子，而RNA则负责DNA信息的转录和翻译。
另外，核酸也在细胞内的染色体中起到了重要的作用。
在人类和动物体内，核酸存在于细胞核内部和线粒体中，在植物体内则存在于细胞核、质体和线粒体等地方。
DNA的结构是由四种不同的碱基，即腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤，以及磷酸骨架组成。
这四个碱基的排列顺序是通过遗传信息来确定的。
DNA的研究围绕着如何从高分子链的基本组成和结构形式中解析出这些遗传信息。
同时，DNA的缺陷与修复也是DNA研究的重要方向之一。
除了DNA外，RNA也是生物大分子中重要的成分。
RNA分为多种类型，包括mRNA、rRNA、tRNA等。
mRNA是RNA的一种，是一种由核酸组成的短链，其作用是将DNA中的信息传递到细胞质，以便翻译成蛋白质。
rRNA和tRNA也是RNA的一种，它们分别在细胞核和细胞质中执行不同的功能。
其中，rRNA作为核糖体的主要成分之一，负责翻译mRNA指令以生产蛋白质，而tRNA则将氨基酸带到核糖体以形成新蛋白质。
与核酸不同，蛋白质是生物大分子中最为复杂的一类，也是研究最为广泛的生物大分子之一。
蛋白质包括多种类型，如酶、抗体、肽、激素等，其结构和功能都有着极大的多样性。
蛋白质的结构和功能之间是密切相关的，因此蛋白质研究中最重要的任务之一就是如何从蛋白质的结构中解析它们的功能。
在高分子中，蛋白质的构成完全不同于核酸。
生物化学第二章核酸化学
核酸分类及命名规则
核酸可分为DNA和RNA两大类，根据来源不同可分为基因组DNA、病毒DNA、mRNA、tRNA、 rRNA等。
核酸的命名通常包括种类、来源和特定序列信息，如人类基因组DNA可命名为hgDNA，mRNA可命 名为信使RNA等。
02
DNA结构与性质
DNA双螺旋结构模型
DNA由两条反向平行的多核苷酸链 组成，形成右手螺旋结构。
长约21nt的双链RNA，可引导RISC复合物识别并切割靶mRNA，实现基因沉默。
其他小分子RNA
如piRNA、snoRNA等，在基因表达调控、RNA修饰等方面发挥作用。
04
核酸理化性质与分离纯化方法
核酸溶解度和沉淀条件
溶解度
核酸在不同溶剂中的溶解度不同，一般易溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶 剂。其溶解度受温度、pH、离子强度等因素的影响。
非同源重组
发生在非同源序列之间的重组过程。这种重 组不依赖于序列之间的相似性，而是通过一 些特殊的蛋白质和酶的作用来实现DNA片 段的连接。非同源重组可能导致基因的重排 和染色体的不稳定，进而对生物体产生遗传 影响。
07
总结与展望
核酸化学领域重要成果回顾
核酸结构与功能研
究
揭示了DNA双螺旋结构和RNA多 种功能，阐明了遗传信息存储、 传递和表达机制。
05
核酸酶及其作用机制
限制性内切酶和外切酶作用方式
限制性内切酶
识别DNA分子中的特定核苷酸序 列，并在该序列内部进行切割， 产生特定的DNA片段。
外切酶
从DNA或RNA链的末端开始，逐 个水解核苷酸，释放单个的核苷 酸或寡核苷酸。
DNA连接酶在基因工程中应用
连接DNA片段
生物化学第二章蛋白质知识点归纳
一、概述
结合蛋白：由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成。按辅基种类分为： 1 核蛋白（nucleoprotein ） 核酸 2 脂蛋白（lipoprotein ） 脂质 3 糖蛋白（glycoprotein） 糖 4 磷蛋白（phosphoprotein） 磷酸基 5 血红素蛋白（hemoprotein ） 血红素 6 黄素蛋白（flavoprotein ） FAD 7 金属蛋白（metallaprotein ） 金属
据R基团 极性分类
例外：
COO+α
H3N C H
R
Gly —— 没有手性
构型与旋光方向没有直接对应关系，L-α-氨基酸有的为左旋，有的为右旋， 即使同一种L-α-氨基酸，在不同溶剂也会有不同的旋光度或不同的旋光方向。
二十种常见蛋白质氨基酸的分类、结构及三字符号
据R基团化学 结构分类
脂肪族ＡA（烃链、含羟基或巯基、羧基、碱性基团） 杂环ＡＡ(His、Pro) 芳香族ＡA(Phe、Tyr、Trp)
6 结构蛋白（structural protein）
7 防御蛋白（defense protein） 8 异常蛋白 (exotic protein)
二
氨基酸
1.蛋白质的水解 2.氨基酸的结构与分类 3.氨基酸的理化性质
一、蛋白质水解
完全水解得到各种氨基酸的混合物； 部分水解通常得到肽片段及氨基酸的混合物。 氨基酸是蛋白质的基本结构单元。 大多数的蛋白质都是由20种氨基酸组成，这20种
一、概述
按生物功能分：
1 酶（enzyme）
2 调节蛋白（regulatory protein）
3 转运蛋白（transport protein） 4 储存蛋白（nutrient and storage
生物化学中核酸和蛋白质的交互作用
生物化学中核酸和蛋白质的交互作用生物化学中，核酸和蛋白质是两种最基本的生物大分子，它们分别承担着遗传信息的传递和生物化学反应的催化等重要功能。
而核酸与蛋白质之间的相互作用，则是许多生物过程中不可或缺的环节。
一、核酸与蛋白质相互作用的形式和功能核酸与蛋白质之间的相互作用可以分为三种主要形式：一是核酸和蛋白质之间的物理作用，即电荷相互作用、范德华力和疏水作用等；二是核酸和蛋白质之间的结构上的相互作用；三是核酸和蛋白质之间的化学作用，即酶反应。
这些相互作用可以产生许多的生物功能。
例如，某些核酸可以通过与特定蛋白质结合，调节基因转录和翻译过程；另外一些核酸和蛋白质结合可以形成某些酶，在生物化学反应中担任催化剂等。
二、蛋白质识别核酸的基本原理在生物过程中，蛋白质与核酸的相互作用很大程度上依赖于它们之间的空间构象。
蛋白质要识别和结合到核酸上，需要细致的空间匹配。
具体来说，蛋白质通过具有亲和力的氨基酸残基与核酸上的碱基或磷酸基团相互作用，从而实现与核酸的结合。
此外，还有一些重要的氨基酸残基可以在蛋白质-核酸相互作用时起到关键作用。
例如，核酸结合蛋白质中一些亲酸性氨基酸（如精氨酸和赖氨酸）可以通过与核酸上的过氧酰基或磷酸酯键形成离子键或氢键等静电相互作用；而一些碳水化合物结合蛋白质中的赖氨酸残基则可以通过与DNA上的基团形成一个氢键和一个离子键来促进蛋白质与DNA结合。
三、核酸识别蛋白质的基本原理相比蛋白质识别核酸，核酸识别蛋白质非常困难。
不仅如此，在实际的生物过程中，核酸多半不能够独立的关联和结合到蛋白质上。
其中一些较大的核酸分子（如染色质）需要先通过一些特定的辅酶（如组蛋白）形成紧密的团块，才可以识别和组合到蛋白质上。
在核酸识别蛋白质的过程中，DNA倾向于被特定类型的亲酸性氨基酸残基所识别。
这些亲酸性氨基酸残基通常是组成蛋白质大分子的多肽链的一部分。
例如，在基于基序DNA识别的转录因子中，存在着许多亲酸性氨基酸，如精氨酸和赖氨酸，它们通过调整其体内电荷来辅助识别与结合到基序DNA上。
生物化学第二章笔记
⽣物化学第⼆章笔记第⼆章核酸的结构与功能核酸（uncleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的⽣物信息⼤分⼦，携带和传递遗传信息。
脱氧核糖核苷酸（deoxyribonucleic acid，DNA）90%以上分布于细胞核，其余分布于核外，如线粒体，叶绿体和质粒等。
携带遗传信息，决定细胞和个体的遗传型（genotype）。
核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）分布于细胞质、细胞核和线粒体内。
参与细胞内DNA遗传信息的表达。
某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。
第⼀节核酸的化学组成及结构核酸组成⼀、核苷酸是构成氨基酸的基本组成单位分⼦组成：碱基（嘌呤碱、嘧啶碱）、戊糖（核糖、脱氧核糖）、磷酸。
碱基（base）是含氮的杂环化合物。
嘌呤N-9或嘧啶N-1与脱氧核糖C-1’通过β-N-糖苷键相连形成脱氧核苷或核苷。
核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸或脱氧核苷酸。
核苷酸还存在衍⽣物，如环化核苷酸（cAMP、cGMP）是细胞信号转导中的第⼆信使。
⼆、DNA是脱氧核苷酸通过3’，5’-磷酸⼆酯键连接形成的⼤分⼦⼀个脱氧核苷酸3’的羟基与另⼀个核苷酸5’的α-磷酸基团缩合形成磷酸⼆酯键。
多个脱氧核苷酸通过磷酸⼆酯键构成了具有⽅向性的线性分⼦，称为多聚脱氧核苷酸，即DNA链。
DNA链的⽅向是5’→3’。
交替的磷酸基团和戊糖构成了DNA的⾻架。
三、RNA也是具有3’，5’-磷酸⼆酯键的线性⼤分⼦RNA也是多个核苷酸分⼦通过酯化反应形成的线性⼤分⼦，并且具有⽅向性；RNA的戊糖是核糖；RNA 的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。
四、核酸的⼀级结构是核苷酸的排列顺序由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。
核酸分⼦的⼤⼩常⽤碱基数⽬来表⽰。
⼩的核酸⽚段(<50bp)常被称为寡核苷酸。
⾃然界中的DNA 和RNA的长度可以⾼达⼏⼗万个碱基。
DNA和RNA之间的差别第⼆节DNA的空间结构与功能DNA的空间结构：构成DNA的所有原⼦在三维空间具有确定的相对位置关系。
生物化学第二章 核酸化学
李纳斯·鲍林（Linus Pauling）
DNA的二级结构是三螺旋？
1962年，三人分享诺贝尔生理医学奖
DNA的二级结构是双螺旋
（1）DNA分子由两条多聚 脱氧核糖核苷酸链(简称 DNA单链)组成。两条链 沿着同一根轴平行盘绕， 形成右手双螺旋结构。 螺旋中的两条链方向相 反，即其中一条链的方 向为5′→3′，而另一条链 的方向为3′→5′，螺旋结 构上有大沟和小沟。
两类 核酸在分子组成上的异同点
组分 磷酸 戊糖 碱 嘌呤 基 嘧啶
RNA
DNA
磷酸Βιβλιοθήκη 核糖脱氧核糖AG
U
C
T
核苷酸的衍生物
ⅰ ATP (腺嘌呤核糖核苷三磷酸)
d d d
核苷酸及其多磷酸化合物
ⅱ 环腺苷酸（cAMP）和环鸟苷酸 （cGMP）
•这两种环核苷酸在细胞代谢调节中具有重要作 用，是传递激素作用的媒介物。称为二级信使。
（2）两条链上的碱基通 过氢键相结合，形成碱 基对。碱基的相互结合 具有严格的配对规律， 即A与T结合，G与C结 合，碱基之间的这种一 一对应关系，称为碱基 互补配对原则。A和T之 间形成两个氢键，G与C 之间形成三个氢键。
碱基互补配对
A
T
C
G
（3）嘌呤和嘧啶碱基位于螺旋 的内侧，磷酸和脱氧核糖基 位于螺旋外侧，彼此以3 ’-5’ 磷酸二酯键连接，形成DNA 分子的骨架。碱基环平面与 螺旋轴垂直，糖基环平面与 碱基环平面成90°角。
级结构的可能性较小。
* mRNA的功能 把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补
配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定 其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。
原核细胞
真核细胞
细胞质
核酸与蛋白质互作的生物化学解析
核酸与蛋白质互作的生物化学解析核酸与蛋白质互作是生物学领域中一个重要的研究课题。
核酸是DNA和RNA的总称，是生物体内保存遗传信息的重要分子。
而蛋白质则是构成细胞的主要成分，承担着多种生物学功能。
核酸与蛋白质之间的相互作用对于细胞的生长、分化、代谢等过程起着至关重要的调控作用。
本文将对核酸与蛋白质之间的互作进行生物化学解析。
一、核酸与蛋白质的结构特点核酸的结构主要由磷酸、五碳糖和碱基组成。
DNA的碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧唑（C）四种。
RNA 的碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）和胞嘧唑（C）四种。
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成，具有复杂的三维结构。
蛋白质的功能主要取决于其特定的三维构象。
二、核酸与蛋白质的相互作用机制1. DNA与蛋白质的相互作用DNA和蛋白质之间的相互作用主要包括DNA结合蛋白、转录因子等。
DNA结合蛋白主要与DNA发生非特异性或特异性结合，参与DNA的复制、修复和重组等过程。
转录因子则在转录调控中发挥重要作用，通过与DNA特定序列结合，启动或抑制基因的转录。
2. RNA与蛋白质的相互作用RNA与蛋白质之间的相互作用主要包括RNA结合蛋白和RNA酶等。
RNA结合蛋白参与RNA的合成、修饰和稳定等过程，调控基因的表达水平。
RNA酶则参与RNA的降解过程，维持细胞内RNA的稳态。
三、核酸与蛋白质互作在生物学过程中的作用1. 转录调控核酸与蛋白质互作在转录调控中发挥重要作用。
转录因子与DNA特定序列结合，激活或抑制基因的转录，调控基因表达水平。
RNA结合蛋白则参与RNA的合成和修饰过程，影响基因的翻译和表达。
2. 蛋白质合成RNA酶参与RNA的降解过程，维持细胞内RNA的稳态。
蛋白合成依赖于RNA的翻译过程，RNA与核糖体、转运RNA等蛋白质协同作用，完成蛋白合成过程。
结语综上所述，核酸与蛋白质之间的互作在生物学过程中具有重要的生物化学意义。
高中化学蛋白质和核酸教案
高中化学蛋白质和核酸教案主题：蛋白质和核酸教学目标：1.了解蛋白质和核酸的基本结构和功能；2.掌握蛋白质和核酸的化学性质；3.了解蛋白质和核酸在生物体内的重要作用。
教学重点：1.蛋白质的组成、结构和功能；2.核酸的组成、结构和功能；3.蛋白质和核酸的化学性质。
教学内容：一、蛋白质1. 蛋白质的组成：氨基酸是蛋白质的组成单位，18种氨基酸构成了蛋白质。
2. 蛋白质的结构：主要由氨基基团、羧基团和侧链组成，具有四级结构：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
3. 蛋白质的功能：酶、激素、抗体、血红蛋白等都是蛋白质的功能。
二、核酸1. 核酸的组成：由糖、磷酸和碱基组成，碱基分为嘌呤和嘧啶两类。
2. 核酸的结构：DNA和RNA是生物体内两种重要的核酸，都具有双螺旋结构。
3. 核酸的功能：DNA存储遗传信息，RNA参与蛋白质合成。
三、蛋白质和核酸的化学性质1. 蛋白质的水解：氨基酸在强酸或酶的作用下会发生水解反应。
2. 核酸的水解：核酸在酶的催化下会发生水解反应，形成核苷酸。
教学方法：1. 理论讲解结合实例分析；2. 组织学生进行小组讨论，共同解决问题；3. 实验操作，观察蛋白质和核酸的化学性质。
教学评价：1. 课堂互动问答；2. 学生小组展示；3. 实验操作数据分析。
教学反思：1. 讲解是否详细清晰；2. 学生理解及掌握程度；3. 实验操作是否达到预期效果。
教学延伸：1. 探讨蛋白质和核酸的应用领域；2. 深入了解蛋白质和核酸的新研究进展；3. 拓展学生科学素养，引导学生关注生命科学领域。
（以上为蛋白质和核酸的化学教案范本，可根据具体情况进行适当调整）。
《生物化学》思考题第二章 蛋白质化学
第二章蛋白质化学学习要求一、掌握蛋白质分子平均含氮16％的意义，20种氨基酸名称(及三字符号)，R结构特点及分类法；蛋白质一、二、三、四级结构基本特点；蛋白质生物学功能。
二、熟悉蛋白质重要的理化性质；其他为应了解的内容。
习题一、名词解释1．等电点(pI) 2．肽键 3．蛋白质的变性作用 4．非编码氨基酸 5.α螺旋 6．结合蛋白 7．盐析作用 8．亚基 9．分子病 10．透析二、思考题1.不同蛋白质的含量颇为相近，平均含量为％。
2.20种基本氨基酸可以分为哪几类？其分类依据是什么？其中，酸性氨基酸和碱性氨基酸各包含哪几种氨基酸？3.蛋白质的一、二、三、四级结构的各自定义及其特点。
4.蛋白质的二级结构有哪些？维持二级结构的化学键是？5.维持蛋白质一级结构的化学键是键，而维持蛋白质高级结构的化学键有哪些？6.如果组成蛋白质的2条多肽链之间存在共价键（如二硫键），就没有四级结构。
7.试说明蛋白质结构与功能的关系。
8.维持蛋白质亲水胶体稳定的两个因素是？9.引起蛋白质变性的理化因素有哪些？蛋白质变性后，其理化性质．．．．和生物学活性．．．．．会发生怎样的改变？10.沉淀蛋白质的方法有哪些？其中法在常温下沉淀出的蛋白质不变性。
11.试举二例说明蛋白质变性在医学、食品工业等实践中的应用。
12.蛋白质和核酸对紫外光均有吸收。
蛋白质的最大吸收波长是 nm；核酸的最大吸收波长是 nm。
13.蛋白质的生理功能有哪些？试从含量及生理功能说明蛋白质在生命过程中的重要性。
14.氨基酸的等电点和中性点(pH 7.0)有何区别?15.如将氨基酸混合液(甘氨酸、精氨酸、谷氨酸)点在滤纸上，在pH6.8的缓冲液中进行电泳，试推测它们从正极至负极的顺序。
第三章酶学学习要求一、掌握酶的概念与作用特点(催化效率高、专一性强、不稳定性及可调控性等)．酶蛋白、辅助因子(辅酶或辅基)、参与辅酶或辅基组成的B族维生素及其功能、全酶；必需基团与活性中心；酶原激活及同工酶概念。
生物化学重点_第二章核酸化学
生物化学要点 _第二章核酸化学第二章核酸化学一、核酸的化学构成 :1、含氮碱 : 参加核酸与核苷酸构成的含氮碱主要分为嘌呤碱与嘧啶碱两大类。
构成核苷酸的嘧啶碱主要有三种——尿嘧啶 (U) 、胞嘧啶 (C)与胸腺嘧啶 (T),它们都就是嘧啶的衍生物。
构成核苷酸的嘌呤碱主要有两种——腺嘌呤 (A) 与鸟嘌呤 (G),它们都就是嘌呤的衍生物。
2、戊糖 :核苷酸中的戊糖主要有两种,即β-D- 核糖与β-D-2- 脱氧核糖 ,由此构成的核苷酸也分为核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。
3、核苷 :核苷就是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。
由“罕有碱基”所生成的核苷称为“罕有核苷”。
如 :假尿苷 (ψ)二、核苷酸的构造与命名:核苷酸就是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物,包含核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。
核苷酸又可按其在 5’位缩合的磷酸基的多少 ,分为一磷酸核苷 (核苷酸 )、二磷酸核苷与三磷酸核苷。
别的 ,生物体内还存在一些特别的环核苷酸 ,常有的为环一磷酸腺苷 (cAMP) 与环一磷酸鸟苷 (cGMP),它们往常就是作为激素作用的第二信使。
核苷酸往常使用缩写符号进行命名。
第一位符号用小写字母 d 代表脱氧 ,第二位用大写字母代表碱基 ,第三位用大写字母代表磷酸基的数量 ,第四位用大写字母 P 代表磷酸。
三、核酸的一级构造 :核苷酸经过 3’ ,5-磷’酸二酯键连结起来形成的不含侧链的多核苷酸长链化合物就称为核酸。
核酸拥有方向性,5’-位上拥有自由磷酸基的尾端称为5’-端,3’-位上拥有自由羟基的尾端称为3’-端。
DNA 由 dAMP 、dGMP、dCMP 与 dTMP 四种脱氧核糖核苷酸所构成。
DNA 的一级构造就就是指 DNA 分子中脱氧核糖核苷酸的摆列次序及连结方式。
RNA由AMP,GMP,CMP,UMP 四种核糖核苷酸构成。
四、 DNA 的二级构造 :DNA 双螺旋构造就是 DNA 二级构造的一种重要形式 ,它就是 Watson与 Crick 两位科学家于 1953 年提出来的一种构造模型 ,其主要实验依照就是 Chargaff 研究小组对 DNA 的化学构成进行的剖析研究,即 DNA 分子中四种碱基的摩尔百分比为 A=T 、 G=C、 A+G=T+C(Chargaff 原则 ),以及由 Wilkins 研究小组达成的 DNA晶体 X 线衍射图谱剖析。
生物化学讲义第二章核酸化学
核酸的结构与功能【目的和要求】1. 熟悉核酸的种类、分布和主要的生物学功能。
2．掌握核酸的化学组成、核苷酸的连接方式。
3．归纳区分两类核酸在化学组分上的异同点。
4．说出DNA二级结构的模型及其主要特点。
5．简述RNA分子组成和结构的特点。
6．简述三种RNA结构特点和主要功能。
7．了解核酸重要的理化特性及其在医学上的应用。
8．能说出生物体内重要的单核苷酸及其生化功能。
【本章重难点】1.核酸的种类、分布和生物学功能。
2．核酸的化学组成。
3．DNA和RNA的分子结构与功能。
4．核酸的变性、复性及杂交。
5．生物体内重要的单核苷酸。
学习内容第一节核酸的化学组成第二节 DNA的分子结构第三节 RNA的分子结构第四节核酸的理化性质第一节核酸的化学组成一、核酸（nucleic acid）的分类、分布与生物学功能分类分布生物学功能核糖核酸（RNA）细胞质参与蛋白质的生物合成5 % 蛋白质合成的直接模板tRNA 15 % 活化与转运AArRNA 80 % 充当装配机，提供场所脱氧核糖核酸（DNA ） 核内、染色质遗传的物质基础** 基因 —— DNA 分子中的功能片段（决定遗传特性的碱基序列）。
二、核酸的分子组成1．核酸的元素组成：C.H.O.N.和P ；代表元素P ，平均含量9～10％。
2．核酸的基本组成单位：核苷酸（nucleotide ）1）核苷酸的组成戊糖、碱基：核苷、核苷酸：核苷酸链：3/,5/－磷酸二酯键；3/－羟基端，5/－磷酸基端水解 水解 磷酸 戊糖(戊糖、脱氧戊糖)核酸 核苷酸核苷 嘧啶（C.T.U ）碱基嘌呤(A.G)2）核苷酸的结构与命名3）核苷酸的功用3．两类核酸在分子组成上的异同点第二节 DNA 的分子结构一、DNA 的一级结构组成DNA 分子的基本单位是四种脱氧核苷酸:dAMP 、dCMP 、dGMP 和dTMP1．DNA 的碱基组成规律：Chargaff 规则：①同一生物不同组织的DNA 样品，其碱基成分含量相同。
蛋白质和核酸在化学组成上的异同
蛋白质和核酸在化学组成上的异同蛋白质和核酸是生命体内重要的生物大分子，它们在化学组成上有着一些共同之处，但也存在一些显著的差异。
本文将从化学组成的角度探讨蛋白质和核酸的异同。
一、蛋白质的化学组成蛋白质是由氨基酸组成的大分子。
氨基酸是一种含有氨基（-NH2）和羧基（-COOH）的有机化合物。
常见的氨基酸有20种，它们在侧链（R基团）的结构上存在差异，从而赋予蛋白质不同的性质和功能。
二、核酸的化学组成核酸是由核苷酸组成的生物大分子。
核苷酸是由磷酸、五碳糖和氮碱基组成的。
常见的核苷酸有腺苷酸、鸟苷酸、胸苷酸和尿苷酸等。
其中，核苷酸的五碳糖是脱氧核糖（DNA）或核糖（RNA），氮碱基包括腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和尿嘧啶等。
三、蛋白质和核酸的共同之处1. 化学元素组成：蛋白质和核酸都由碳、氢、氧和氮等元素组成，其中蛋白质中还含有硫元素。
2. 功能：蛋白质和核酸都在生物体内扮演着重要的功能角色。
蛋白质参与构建细胞结构、催化生物化学反应、传递信号等；核酸则负责存储遗传信息、传递遗传信息和参与蛋白质合成等。
四、蛋白质和核酸的差异1. 化学组成：蛋白质的基本单位是氨基酸，而核酸的基本单位是核苷酸。
蛋白质中的氨基酸通过肽键连接形成多肽链，而核酸中的核苷酸通过磷酸二酯键连接形成聚合物。
2. 氨基酸和核苷酸的结构：氨基酸的结构包括氨基、羧基和侧链，而核苷酸的结构包括磷酸、五碳糖和氮碱基。
氨基酸的侧链结构多样，决定了蛋白质的特性和功能；而核苷酸的氮碱基决定了核酸的特性和功能。
3. 功能：蛋白质主要参与细胞结构和功能的建立，如构建细胞膜、骨骼、肌肉等，还能催化生物化学反应、传递信号等。
而核酸主要负责存储和传递遗传信息，参与蛋白质的合成。
4. 物理性质：蛋白质通常为无色或白色固体，可溶于水和一些有机溶剂，具有各种生物活性。
核酸一般为白色固体，可溶于水，具有较高的熔点。
总结起来，蛋白质和核酸在化学组成上有所不同。
蛋白质的基本单位是氨基酸，而核酸的基本单位是核苷酸。
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在此蛋白质分子中，最小的单位为亚基它 一般由一条肽链构成，无生理活性。
由多个亚基聚集而成的蛋白质才具有生理 活性。
维持亚基之间的化学键主要是疏水力。
血红蛋白的四级结构
第三节 蛋白质的理化性质和分类
一 蛋白质的理化性质 （一）两性电离和等电点
Acid 核糖核酸（RNA） Ribonucleic Acid
脱氧核糖核酸
( DNA)
分布于 细胞核 染色质 中
核糖核酸
( RNA)
分布于细胞质中
RAN分为三类
信使RNA 转运RNA 核糖体RNA
一 核酸的分子组成
核酸
核苷酸
水
解
磷酸
核苷
戊糖
碱基
（一）核酸的基本成分
核酸是由：C H O N P 组成 测定样品中P 的含量即可算出核酸的含量。 另外两种是戊糖和含氮碱。
A＝T G≡C
（一）蛋白质分子的二级结构 1 α-螺旋 2 β-折叠 3 β-转角和无规则卷曲
1 α-螺旋
2 β-折叠
（二）蛋白质分子的三级结构
是一条多肽链的完整的三维结构。
蛋白质的三级结构(Tertiary Structure)是指在一条多肽 链中所有原子或基团在三维空间的整体排布。
（三）蛋白质分子的四级结构
N-端 CH2
H CH
H CH2
H CH2
H CH2 C-端
OH
CH3CH3
CO2H
CH2
肽键 OH
CONH2
（二）蛋白质的一级结构 定义：蛋白质中氨基酸的排列顺序。
是蛋白质的基本结构。肽键是维持蛋白质 一级结构的主要化学键，也是主键。
二 蛋白质的空间结构
维持的键：氢键、盐键、疏水键、范德华 力等非共价键和二硫键。
（二）组成核酸的基本单位
------ 核苷酸
NH2
1 核苷 含氮碱与戊糖 通过糖苷键形成。
戊糖的第一位碳 原子分别与嘌呤碱的 N-9和嘧啶碱的N-1相 连，形成核糖核苷或 者脱氧核糖核苷。
2 核苷酸 核苷与磷酸 通过磷酸酯键连接生 成核苷酸。
N
1
H O CH 2 O N
O
1´
OH OH
NH2
N O
H O P O CH 2 O N
O
OH
OH OH
组成核酸的主要核苷酸
核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形 成核苷酸（脱氧核苷酸）。
核苷酸： AMP, GMP, UMP, CMP
脱氧核苷酸： dAMP, dGMP, dTMP, dCMP
二 核酸的分子结构
（一）核酸分子的一级结构 核酸中核苷酸的排列顺序。 由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所 以也称为碱基序列。
剂（如疫苗等）的必要条件。
（五）紫外吸收性质及呈色反应
一 紫外吸收性质 蛋白质分子中的酪氨酸和色氨酸对紫外
线有吸收作用，利用这个性质可测定蛋白 质含量。 二 呈色反应
用于蛋白质的定量，定性分析。
二 蛋白质的分类
（一）按分子形状分类 1球状蛋白质 2纤维状蛋白质
（二）按组成分类 1 单纯蛋白质 2 结合蛋白质
首
3`
脱H2O 脂键相连
5`
尾 3`，5`-磷酸二酯键
5′端 C
A
G 3′端
（二）核酸分子的空间结构
1 DNA 的空间结构 （1）两条反向平行的
多核苷酸链围绕同一 中心轴缠绕。 一条为5‘——›3’走向， 另一条是3‘——›5’走向。
（2）在DNA双链结构中，碱基位于螺旋内 侧。
（3）碱基互补配对
一 蛋白质的基本结构 （一）肽键和肽 1 肽键：一个氨基酸的α-氨基与另一个氨基酸的
α-羧基之间失水形成的化学键称为肽键。
2 肽：氨基酸通过肽键连接而成的化合物称为肽。
3 生物活性肽
什么是氨基酸？
五肽
SerΒιβλιοθήκη ValT yrAsp
Gln
H
H
H
H
H
O
O
O
O
H3N+ C C N C C N C C N C C N C COO-
蛋白质从溶液中析出的现象称为沉淀。 1 盐析法 2 有机溶剂沉淀法 3 某些酸类沉淀法 4 重金属盐沉淀法
（四）蛋白质的变性
在某些物理或化学因素作用下，蛋白质空 间结构破坏，导致理化性质改变和生物学 活性降低一直丧失的现象称为蛋白质的变 性。
应用举例
临床医学上，变性因素常被应用来消毒及灭菌。 此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制
1. 蛋白质分子中氨基酸既有碱性的氨基，能发生 碱式电离：又有酸性的羧基，能发生酸式电离， 所以是两性电解质。
2. * 蛋白质的等电点( pI) 当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、 负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷 为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。
（二）亲水胶体性质 1 蛋白质属于生物大分子，其分子的直径可
达1～100nm，为胶粒范围之内。 2 蛋白质胶体稳定的因素
颗粒表面电荷 水化膜
+++
酸
+
+碱
++
带正电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质
碱
－－
－
－
酸
－ －－
－
带负电荷的蛋白质
++ +
+
+
+ ++
带正电荷的蛋白质
碱
酸
不稳定的蛋白质颗粒
－－
－
－
－
－－ －
带负电荷的蛋白质
溶液中蛋白质的聚沉
（三）蛋白质的沉淀
1 戊糖
DNA含β-D-2-脱氧核糖 RNA含β-D-核糖
HOCH2 O OH HH
H
H
OH OH
D-核糖
HOCH2 O OH HH
H
H
OH H
D-2-脱氧核糖
2 含氮碱
嘌呤碱：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G） 嘧啶碱：胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、
尿嘧啶（U） RNA 中有A.G.C.U 四种碱基，DNA中主要 含有A.G.C.T四种碱基。
第四节 核酸的化学
什么是核酸？
1868年， F. Miescher，核酸最早分离自外 科绷带脓细胞的细胞核，并发现其含磷量 超过当时发现的任何一种有机物，且含有 很强的酸性
——得名核酸。 其后核酸的组成和结构被研究清楚。 生物功能也初步澄清。
核酸的种类和分布
核酸分为两大类： 脱氧核糖核酸（DNA） Deoxyribonucleic
中专生物化学第二章蛋白 质与核酸的化学
第一节 蛋白质的分子组成
一 蛋白质(protein)的元素组成 1 主要元素：C 、 H 、 O 、N 2 元素组成特点：N 占16%
1克氮相当于6.25克蛋白质 二 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 （amino acid） aa
第二节 蛋白质的结构与功能