第二章生命化学分析

中文名称
英文名称
符号与缩写
亮氨酸
Leucine
赖氨酸
Lysine
蛋氨酸
Methionine
苯丙氨酸 Phenylalanine
脯氨酸
Proline
丝氨酸
Serine
Leabharlann Baidu
苏氨酸
Threonine
色氨酸
Tryptophan
酪氨酸
Tyrosine
缬氨酸
Valine
L 或 Leu K 或 Lys M 或 Met F 或 Phe P 或 Pro S 或 Ser T 或 Thr W 或 Trp Y 或 Tyr V 或 Val
生命科学导论 An Introduction to Life Sciences
第二章 生命的化学
• 所有的生命体有一个共同的语言，这个 语言就是化学。——Arthur Kornberg
1959年获诺贝尔 生理学或医学奖
亚瑟·科恩伯格
（1918第-二2章0生0命7化）学分析
2
大肠杆菌细胞的分子组成
23
蛋白质的高级结构靠非共价键维持
共价键 90kcal/mol
非 氢键
3kcal/mol
共
静电作用
1kcal/mol
价
范德华力
1kcal/mol
键 疏水键
0.1kcal/mol
非共价键数量巨大，
才得以维持生物大分子的高级结构。
第二章生命化学分析
24
蛋白质高级结构重要性的反例（1）
• 如高级结构遭到破坏，蛋白质的生物功 能减弱或丧失。——蛋白质变性
21
蛋白质的高级结构是实现生物功能的基础
• 【蛋白质的高级结构】：也称空间结构 或三维构象，是指蛋白质分子中原子和 基团在三维空间上的排列、分布及肽链 的走向。
• 蛋白质的高级结构是分层次的。
• 蛋白质的高级结构包括二级、三级和四 级结构。
第二章生命化学分析
22
蛋白质的高级结构
α螺旋
β折叠
第二章生命化学分析
• 1、完全蛋白质：奶、蛋、鱼、肉 • 2、半完全蛋白质：谷类、豆类 • 3、不完全蛋白质：肉皮
• 另外，谷类 + 豆类 → 完全蛋白质
第二章生命化学分析
17
蛋白质分子中氨基酸以肽键相连
• 【肽键】：是由一个氨基酸的-羧基与 另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成 的化学键。
• 肽键是一种共价键。
R1
第二章生命化学分析
12
氨基酸的结构
• 【氨基酸】是含有氨基和羧基的一类有 机化合物的统称，是生物功能大分子蛋 白质的基本组成单位。
✓ 侧链 ✓ 可变基团
氨基酸的结构通式
第二章生命化学分析
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常见氨基酸有20种
第二章生命化学分析
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20种氨基酸的名称及简写
中文名称 丙氨酸 精氨酸 天冬酰胺 天冬氨酸 半胱氨酸 谷氨酰胺 谷氨酸 甘氨酸 组氨酸 异亮氨酸
蛋
核酸 糖 脂 生物 无机
水白
类 类 小分 盐离
质 DNA RNA
子子
占细 胞总 70 15 1 6 3 2 2 1 重%
种类 1 3000 1 1000 50 40 500 12
第二章生命化学分析
3
本章内容
1. 糖类是生物体的主要能源物质
2. 蛋白质是生命体的主要功能分子
3. DNA是遗传信息的主要贮存者
• 条件：高温、极端pH、紫外光照、重 金属、有机溶剂等
• 生鸡蛋
加热
熟鸡蛋
第二章生命化学分析
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蛋白质高级结构重要性的反例（2）
• 如高级结构改变，蛋白质功能可能发生 变化，甚至导致严重的疾病。
• 疯牛病的致病原因——Prion朊蛋白
疯牛病
朊蛋白
第二章生命化学分析
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• 现发现Prion蛋白有两种高级结构： 正常的Prion蛋白PrPc 异常的Prion蛋白PrPsc
PrPc
需要能量
胞外物质进入细胞
需要能量
第二章生命化学分析
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三大能量物质之间可以进行转化
糖类
第二章生命化学分析
8
葡萄糖是最常见的单糖
第二章生命化学分析
9
一些多糖的高级结构
第二章生命化学分析
10
2. 蛋白质是生命体的主要功能分子
• 蛋白质（Protein）
第二章生命化学分析
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蛋白质由氨基酸组成
2012年湖北某高三班集体打吊瓶补充氨基酸
生命活动
能量消耗/kJ·h-1
坐着写字
117.23
随意站立
125.60
散步
661.51-967.15
游泳
2239.94
实验室工作
305.64
进食
117.23
骑自行车
711.76-2152.02
舞蹈
845.73-2507.89
慢跑
3621.58
从CO2合成葡萄糖 从葡萄糖合成淀粉
需要能量 需要能量
从氨基酸合成蛋白质
英文名称 Alanine Arginine Asparagine Aspartic acid Cysteine Glutamine Glutamic acid Glycine Histidine Isoleucine
符号与缩写 A 或 Ala R 或 Arg N 或 Asn D 或 Asp C 或 Cys Q 或 Gln E 或 Glu G 或 Gly H 或 His I 或 Ile
第二章生命化学分析
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营养提示：必需氨基酸有8种
• 【必需氨基酸】：人体自身不能合成， 必须从食物中摄取的氨基酸。
• 对成人来讲，必需氨基酸共有8种： 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、 苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
第二章生命化学分析
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营养提示：
根据氨基酸的种类和数量将食物中的蛋 白质分为3类：
H
H2O R1 H H
H2NCC OH +HNCCOOHH2NC CN CCOO
HO
HR2
H O R2
肽 键
第二章生命化学分析
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蛋白质/肽链的表示方法
丝氨酸-缬氨酸-酪氨酸-天冬氨酸-谷氨酰胺 Ser-Val-Tyr-Asp-Gln S-V-Y-D-Q
第二章生命化学分析
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蛋白质的一级结构是区分蛋白质的基础
• 【蛋白质的一级结构】：蛋白质分子中 氨基酸的排列顺序，也叫初级结构或基 本结构。
• 蛋白质的一级结构靠共价键（肽键）维 系。
牛胰岛素的一级结构
第二章生命化学分析
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蛋白质的结构分为4层
• 蛋白质的结构分为一级、二级、三级和 四级结构。
• 二级、三级和四级结构均为蛋白质的高 级结构。
第二章生命化学分析
4. 遗传信息的传递和表达遵循中心法则
第二章生命化学分析
4
1. 糖类是生物体的主要能源物质
三
酶
羧
促
糖
酸
水
酵
循
淀粉 糖原
解
葡萄糖
解
丙酮酸
环
呼 吸 链 CO2
+
H2O
2ATP
2ATP 26ATP
第二章生命化学分析
5
ATP是生物体能量流通的货币
• 能量直接来源
第二章生命化学分析
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生物体把能量用在生命活动的各个方面