生命的化學(xué)基礎(chǔ)

1、生命的化學(xué)基礎(chǔ)生命的化學(xué)基礎(chǔ)人肉眼分辨力為；人肉眼分辨力為；細(xì)胞直徑一般小于；細(xì)胞直徑一般小于；光學(xué)顯微鏡：光學(xué)顯微鏡：3胡克（胡克（Robert Hook，英國），英國）及其發(fā)明的顯及其發(fā)明的顯微鏡微鏡列文虎克（列文虎克（A. van Leeuwenhoek荷蘭）的顯微鏡荷蘭）的顯微鏡419世紀(jì)世紀(jì)30年代，德國年代，德國 施萊登、施萬提出：施萊登、施萬提出： 一切植物、動物都由細(xì)胞組成，一切植物、動物都由細(xì)胞組成，細(xì)胞是一切動植物的基本單位。細(xì)胞是一切動植物的基本單位。施萬施萬提出提出 “細(xì)胞學(xué)說細(xì)胞學(xué)說” 5電子顯微鏡：電子顯微鏡：加速的電子束代替可見光，加速的電子束代替可見光，分辨力提

2、高至，進(jìn)一步揭示了細(xì)胞的微觀分辨力提高至，進(jìn)一步揭示了細(xì)胞的微觀領(lǐng)域。領(lǐng)域。種類：種類：透射電鏡（透射電鏡（TEM）內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 掃描電鏡（掃描電鏡（SEM）表面結(jié)構(gòu)表面結(jié)構(gòu)電鏡樣本需經(jīng)過加工，不能觀察活的樣本。電鏡樣本需經(jīng)過加工，不能觀察活的樣本。67人類精子人類精子8分級分離技術(shù)用于研究活的樣本分級分離技術(shù)用于研究活的樣本細(xì)胞分級分離：細(xì)胞分級分離： 細(xì)胞破碎后將各種細(xì)胞器分開，細(xì)胞破碎后將各種細(xì)胞器分開，可分別研究它們的功能。可分別研究它們的功能。9Differential centrifugation1011 分離活細(xì)胞的介質(zhì)要求：分離活細(xì)胞的介質(zhì)要求：1）能產(chǎn)生密度梯度，且密度高

3、時，）能產(chǎn)生密度梯度，且密度高時， 粘度不高；粘度不高；2）PH中性或易調(diào)為中性；中性或易調(diào)為中性；3）濃度大時滲透壓不大；）濃度大時滲透壓不大；4）對細(xì)胞無毒。）對細(xì)胞無毒。12 生命體是多層次、非線性、生命體是多層次、非線性、高度動態(tài)的耗散性結(jié)構(gòu)體系，而高度動態(tài)的耗散性結(jié)構(gòu)體系，而細(xì)胞細(xì)胞是生命體結(jié)構(gòu)與功能的基本是生命體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，有了細(xì)胞才有完整的生命單位，有了細(xì)胞才有完整的生命活動。活動。13 細(xì)胞細(xì)胞是生命活動的樞紐層次，是生命活動的樞紐層次， 細(xì)胞的研究既是生命科學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，細(xì)胞的研究既是生命科學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，又是生命科學(xué)微觀和宏觀研究的匯聚又是生命科學(xué)微觀和宏觀研究的匯聚點(diǎn)

4、，因此點(diǎn)，因此 是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一?？斓念I(lǐng)域之一。 1925年年Wilson就提出就提出 “一切生命的一切生命的關(guān)鍵問題都要到關(guān)鍵問題都要到細(xì)胞細(xì)胞中去尋找答案中去尋找答案”14第二章第二章 生命的化學(xué)基礎(chǔ)生命的化學(xué)基礎(chǔ)第三章第三章 細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞通訊細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞通訊第四章第四章 細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝第五章第五章 細(xì)胞的分裂和分化細(xì)胞的分裂和分化生物界是一個多層次的組構(gòu)系統(tǒng)：生物界是一個多層次的組構(gòu)系統(tǒng)：16 生物分子與生命現(xiàn)象生物分子與生命現(xiàn)象 各種生物分子各種生物分子 特有方式組合特有方式組合 （細(xì)胞）（細(xì)胞）生命現(xiàn)象；生命現(xiàn)象； 任何生物分子任何生物分

5、子 即使核酸、蛋白質(zhì)等關(guān)鍵性大分子，即使核酸、蛋白質(zhì)等關(guān)鍵性大分子， 離開生物體就沒有生命現(xiàn)象；離開生物體就沒有生命現(xiàn)象；17 了解生命分子了解生命分子 是了解生命本質(zhì)的基礎(chǔ)；是了解生命本質(zhì)的基礎(chǔ)； 所以，在介紹細(xì)胞之前，所以，在介紹細(xì)胞之前， 本章先介紹組成生物的分子。本章先介紹組成生物的分子。 182.1 原子和分子原子和分子2.2 組成細(xì)胞的大分子組成細(xì)胞的大分子第二章 生命的化學(xué)基礎(chǔ)普通生物學(xué)普通生物學(xué) 第第1 篇篇 細(xì)胞細(xì)胞 第第2章章 生命的化學(xué)基礎(chǔ)生命的化學(xué)基礎(chǔ)192.1 原子和分子原子和分子 已知自然界中存在的元素有已知自然界中存在的元素有92種；種； 除除He，Ne，Ar，K

6、r，Xe，F(xiàn)r，At，Ac，Pa，Tc外，其他元素在人體中都曾被發(fā)外，其他元素在人體中都曾被發(fā)現(xiàn)；現(xiàn)； 人體中的元素按其在人體所占質(zhì)量的比人體中的元素按其在人體所占質(zhì)量的比例是否大于例是否大于0.01%分分常量元素常量元素和和微量微量元素元素。202.1.1 人的生命需要人的生命需要25種元素種元素21符號符號元素元素占體重的百分?jǐn)?shù)占體重的百分?jǐn)?shù)/O氧氧65.0C碳碳18.5H氫氫9.5N氮氮3.3Ca鈣鈣1.5P磷磷1.0K鉀鉀0.4S硫硫0.3Na鈉鈉0.2Cl氯氯0.2Mg鎂鎂0.1微量元素：微量元素：硼硼(B)，鉻，鉻(Cr)，鈷，鈷(Co)，銅，銅(Cu)，氟，氟(F)，碘，碘(I)

7、，鐵，鐵(Fe)，錳，錳(Mn),(少于少于0.01) 鉬鉬(Mo)，硒，硒(Se)，硅，硅(Si)，錫，錫(Sn)，釩，釩(V)，鋅，鋅(Zn)表表 2-1 人體中存在的元素人體中存在的元素22 25種元素中種元素中常量元素常量元素 11種種，其中，其中C、 H 、O、 N、 P、S、Ca，占，占 99.35%； C、H、O、N 占占 96.3% 微量元素有微量元素有14種，人體必需，只是種，人體必需，只是需要量需要量極少極少，但，但作用很大作用很大。 舉例：碘（舉例：碘（I）23碘缺乏癥甲狀腺腫甲狀腺腫呆小癥呆小癥24 元素由原子組成，原子是物質(zhì)的最小元素由原子組成，原子是物質(zhì)的最小單位，

8、半徑單位，半徑 (2-3)10-8cm原子原子質(zhì)子質(zhì)子電子電子中子中子原子序數(shù)：原子序數(shù)：每一種原子中質(zhì)子的數(shù)每一種原子中質(zhì)子的數(shù)目稱為該原子的原子序數(shù)，是該原子目稱為該原子的原子序數(shù)，是該原子所特有。所特有。同位素：同位素：質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相同，中質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子稱為同位素。子數(shù)不同的原子稱為同位素。252.1.2 化合物由元素組成化合物由元素組成 電子決定原子的化學(xué)性質(zhì)；最外層的電子電子決定原子的化學(xué)性質(zhì)；最外層的電子 數(shù)決定原子的化學(xué)特性。數(shù)決定原子的化學(xué)特性。 原子之間怎樣發(fā)生反應(yīng)形成化合物？原子之間怎樣發(fā)生反應(yīng)形成化合物？ 電子的電子的共用共用和和得失得失形成形成化

9、學(xué)鍵化學(xué)鍵。 電子得失電子得失形成離子鍵。形成離子鍵。 電子對共用電子對共用形成形成共價鍵共價鍵 。水：水：兩個氫原子分別與氧共用一對電子，通過兩個兩個氫原子分別與氧共用一對電子，通過兩個 共價鍵連接形成。共價鍵連接形成。26 地球上的生命起源于水，水是生命的地球上的生命起源于水，水是生命的介質(zhì)，陸生生物體內(nèi)細(xì)胞也生活在水環(huán)介質(zhì)，陸生生物體內(nèi)細(xì)胞也生活在水環(huán)境中。境中。細(xì)胞中水含量占細(xì)胞中水含量占 70%80%2.1.3 水是細(xì)胞中不可缺失的物質(zhì)水是細(xì)胞中不可缺失的物質(zhì)27 水的特性水的特性 水是極性分子；水是極性分子； 分子之間形成氫鍵；分子之間形成氫鍵； 水有較強(qiáng)的內(nèi)聚力和水有較強(qiáng)的內(nèi)聚力

10、和 表面張力。表面張力。28 水的特性水的特性 水分子之間的氫鍵使水能緩和溫度的變化水分子之間的氫鍵使水能緩和溫度的變化 細(xì)胞的溫度和代謝速率保持穩(wěn)定細(xì)胞的溫度和代謝速率保持穩(wěn)定; 動、植物維持相對恒定的體溫。動、植物維持相對恒定的體溫。 冰比水密度低冰比水密度低 有利于水生生物的生存。有利于水生生物的生存。29 水的特性水的特性 水是極好的溶劑。水是極好的溶劑。 水水是生命所需物質(zhì)的是生命所需物質(zhì)的良好溶劑，也是生命系良好溶劑，也是生命系統(tǒng)中各種化學(xué)反應(yīng)的理統(tǒng)中各種化學(xué)反應(yīng)的理想介質(zhì)。想介質(zhì)。30 水能夠電離。水能夠電離。 水分子可以電離成氫離子（水分子可以電離成氫離子（H+）和羥離子）和羥

11、離子(OH-)。 水解反應(yīng)水解反應(yīng) 脫水合成反應(yīng)脫水合成反應(yīng) 生物體內(nèi)生物體內(nèi)H+ 和和OH-必須處于平衡狀態(tài)。溶必須處于平衡狀態(tài)。溶液中液中H+、 OH-的多少決定了溶液的酸堿性。的多少決定了溶液的酸堿性。 大多活細(xì)胞的大多活細(xì)胞的pH近于近于7，細(xì)胞中，細(xì)胞中pH的微小的微小變化對細(xì)胞都有害。變化對細(xì)胞都有害。31 新陳代謝包括無數(shù)的化學(xué)反應(yīng)，使生物體新陳代謝包括無數(shù)的化學(xué)反應(yīng)，使生物體內(nèi)的眾多物質(zhì)千變?nèi)f化。內(nèi)的眾多物質(zhì)千變?nèi)f化。 原子化合成分子和簡單分子形成復(fù)雜分子原子化合成分子和簡單分子形成復(fù)雜分子時，出現(xiàn)新的性質(zhì)。時，出現(xiàn)新的性質(zhì)。 生物體內(nèi)通過化學(xué)鍵的破壞與形成發(fā)生各生物體內(nèi)通過化

12、學(xué)鍵的破壞與形成發(fā)生各式各樣的重要反應(yīng)。式各樣的重要反應(yīng)。2.1.4 化學(xué)反應(yīng)使原子重組化學(xué)反應(yīng)使原子重組32 細(xì)胞都由水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、核細(xì)胞都由水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、核酸、鹽類和各種微量的有機(jī)化合物組成。酸、鹽類和各種微量的有機(jī)化合物組成。2.2 組成細(xì)胞的生物大分子組成細(xì)胞的生物大分子 糖類、蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)在生命現(xiàn)糖類、蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)在生命現(xiàn)象中起重要作用，分子極其巨大，被稱象中起重要作用，分子極其巨大，被稱為為 生物大分子生物大分子。332.2.1 碳是組成細(xì)胞中各種大分子的基礎(chǔ)碳是組成細(xì)胞中各種大分子的基礎(chǔ) 碳最外層有碳最外層有4個電個電子空位，極易形成子空位，極易形

13、成4個共價鍵個共價鍵; 碳架結(jié)構(gòu)排列和碳架結(jié)構(gòu)排列和長短決定有機(jī)化合物長短決定有機(jī)化合物的基本性質(zhì)。的基本性質(zhì)。34 生物體中主要有羥基生物體中主要有羥基（OH） 、羰基、羰基（CO） 、羧基、羧基（COOH）和氨基和氨基（NH2）等功能基等功能基團(tuán)，這些基團(tuán)幾乎都是極性團(tuán)，這些基團(tuán)幾乎都是極性基團(tuán)。基團(tuán)。 功能基團(tuán)的極性使生物功能基團(tuán)的極性使生物分子具有分子具有親水性親水性，有利于，有利于這些化合物穩(wěn)定存在于含有這些化合物穩(wěn)定存在于含有大量水分子的細(xì)胞中。大量水分子的細(xì)胞中。352.2.2 細(xì)胞利用少數(shù)種類的小分子合成細(xì)胞利用少數(shù)種類的小分子合成 多種大分子多種大分子 多聚體：由相同或相似的

14、小分子組成的長鏈。多聚體：由相同或相似的小分子組成的長鏈。 單體：組成多聚體的小分子稱為單體。單體：組成多聚體的小分子稱為單體。 小分子小分子 大分子大分子 復(fù)合大分子復(fù)合大分子 單單 糖糖 多多 糖糖 糖蛋白糖蛋白 氨基酸氨基酸 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 糖糖 脂脂 核苷酸核苷酸 核核 酸酸 脂蛋白脂蛋白 脂脂 類類 36 脫水合成脫水合成：細(xì)胞將單體組成多聚體的方式；：細(xì)胞將單體組成多聚體的方式； HO-A-A-A-H+HO-A-H HO-A-A-A-A-HH2O 水解反應(yīng)水解反應(yīng)：將多聚體分解為單體的反應(yīng)。：將多聚體分解為單體的反應(yīng)。HO-A-A-A-A-HH2OHO-A-A-A-HHO-A-H+3

15、7 細(xì)胞中重要的有機(jī)物，含細(xì)胞中重要的有機(jī)物，含C、H、O三種元三種元素，基本化學(xué)式：素，基本化學(xué)式：CH2O。 提供生命活動所需的提供生命活動所需的能源能源，且是重要的，且是重要的中中間代謝物間代謝物，用來合成重要的生物大分子，用來合成重要的生物大分子。 包括小分子的單糖、雙糖、三糖等，及由單包括小分子的單糖、雙糖、三糖等，及由單糖構(gòu)成的大分子的多糖。糖構(gòu)成的大分子的多糖。2.3 糖類糖類38（1）丙糖）丙糖 如甘油醛和二羥丙酮。如甘油醛和二羥丙酮。（2）戊糖）戊糖 核糖、脫氧核糖、核酮糖、核糖、脫氧核糖、核酮糖、 木糖和阿拉伯糖。木糖和阿拉伯糖。（3）己糖）己糖 葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露

16、糖等。葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。單糖：單糖：兩種存在形式兩種存在形式醛糖和酮糖。醛糖和酮糖。重要的單糖有：重要的單糖有：2.3.1 單糖和雙糖單糖和雙糖39葡萄糖、果糖：葡萄糖、果糖：分子式分子式 C6H12O6 特點(diǎn)：含許多羥基，并有羰基。特點(diǎn)：含許多羥基，并有羰基。 異構(gòu)體：羰基的位置不同。異構(gòu)體：羰基的位置不同。 結(jié)構(gòu)不同，所以性質(zhì)也不同結(jié)構(gòu)不同，所以性質(zhì)也不同與其它分子反與其它分子反 應(yīng)的能力不同，甜度不同。應(yīng)的能力不同，甜度不同。葡萄糖葡萄糖果糖果糖40（1）雙糖）雙糖 如麥芽糖、蔗糖、乳糖等。如麥芽糖、蔗糖、乳糖等。 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 麥芽糖麥芽糖 葡萄糖果葡萄糖果

17、糖糖 蔗糖蔗糖（2）其他寡糖）其他寡糖 三糖、四糖等。三糖、四糖等。由幾個（由幾個（26）單糖縮合而成的糖稱為寡糖。）單糖縮合而成的糖稱為寡糖。雙糖：兩個單糖縮合而成。雙糖：兩個單糖縮合而成。412.3.2 多糖多糖 由數(shù)百至數(shù)千個由數(shù)百至數(shù)千個單糖分子通過脫水單糖分子通過脫水合成而形成的多聚合成而形成的多聚體稱為體稱為多糖多糖。自然。自然界中最多的糖類界中最多的糖類，淀粉、糖原淀粉、糖原 、纖、纖維素維素 三類。三類。42淀粉：淀粉：植物細(xì)胞中的儲藏營養(yǎng)物，貯存在植物的根、植物細(xì)胞中的儲藏營養(yǎng)物，貯存在植物的根、種子等中，由葡萄糖單體聚合而成。種子等中，由葡萄糖單體聚合而成。 需要利用糖作為

18、能源或合成其它分子的原料時，將需要利用糖作為能源或合成其它分子的原料時，將淀粉水解。淀粉水解。糖原：糖原：動物細(xì)胞中儲藏的多糖。動物細(xì)胞中儲藏的多糖。 人體內(nèi)貯存在肝細(xì)胞和肌細(xì)胞中，需要時將糖原水人體內(nèi)貯存在肝細(xì)胞和肌細(xì)胞中，需要時將糖原水 解成葡萄糖。解成葡萄糖。纖維素：纖維素：植物細(xì)胞壁的主要成分，地球上最豐富的植物細(xì)胞壁的主要成分，地球上最豐富的 有機(jī)化合物。有機(jī)化合物。 保護(hù)細(xì)胞、支持植物體的作用。保護(hù)細(xì)胞、支持植物體的作用。432.4 脂質(zhì)脂質(zhì) 類型：類型： 多種分子多種分子 脂肪（油脂）脂肪（油脂） 蠟；蠟； 磷脂類磷脂類（磷酸甘油酯）（磷酸甘油酯） 類固醇；類固醇； 萜類。萜類。

19、44 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) C、H 兩種元素為主；兩種元素為主； 非極性共價鍵非極性共價鍵 疏水性；疏水性； 嚴(yán)格意義上，非大分子嚴(yán)格意義上，非大分子 分子質(zhì)量小，分子質(zhì)量小， 遠(yuǎn)小于糖類、蛋白質(zhì)、核酸；遠(yuǎn)小于糖類、蛋白質(zhì)、核酸； 不是聚合物；不是聚合物；45 獨(dú)特的生物學(xué)功能獨(dú)特的生物學(xué)功能 生物膜的重要成分；生物膜的重要成分； 儲能分子；儲能分子； 生物表面的保護(hù)層；生物表面的保護(hù)層； 良好絕緣體；良好絕緣體； 有些是重要生物學(xué)活性物質(zhì)。有些是重要生物學(xué)活性物質(zhì)。462.4.1 脂肪是脂質(zhì)中主要的貯能分子脂肪是脂質(zhì)中主要的貯能分子脂肪：脂肪：由甘油和由甘油和3個脂肪酸通過脫水合成而形成，個脂肪

20、酸通過脫水合成而形成， 又稱甘油三酯或三?；视汀Ｓ址Q甘油三酯或三?；视?。 脂肪含多個碳?xì)滏?，能量較多，脂肪含多個碳?xì)滏?，能量較多，1g脂肪中貯存的脂肪中貯存的 能量是能量是1g淀粉的兩倍，因此是主要的貯能分子。淀粉的兩倍，因此是主要的貯能分子。472.4.2 磷脂、蠟和類固醇都是脂質(zhì)磷脂、蠟和類固醇都是脂質(zhì)磷脂：磷脂：細(xì)胞膜的重細(xì)胞膜的重要組分，結(jié)構(gòu)與脂肪要組分，結(jié)構(gòu)與脂肪類似，只是分子中只類似，只是分子中只有兩個脂肪酸，另一有兩個脂肪酸，另一個酸為磷酸。個酸為磷酸。48蠟：蠟：由長鏈的醇與長鏈的脂肪酸形成的酯。由長鏈的醇與長鏈的脂肪酸形成的酯。 高度疏水，可保護(hù)生物體的表面。高度疏水，可

21、保護(hù)生物體的表面。類固醇：類固醇：特點(diǎn)特點(diǎn)碳鏈為碳鏈為3個六元環(huán)和個六元環(huán)和1個五元環(huán)。個五元環(huán)。膽固醇：膽固醇：最常見的類固醇，細(xì)胞膜的重要成分，動最常見的類固醇，細(xì)胞膜的重要成分，動物體內(nèi)合成其它類固醇的原料。物體內(nèi)合成其它類固醇的原料。49 細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)行使各種生物功能行使各種生物功能的生物大分子，占細(xì)胞的生物大分子，占細(xì)胞干重的干重的5050，在細(xì)胞和生物體的生命過程中起著十，在細(xì)胞和生物體的生命過程中起著十分重要的作用。分重要的作用。功能功能舉例舉例功能功能舉例舉例結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料膠原、角蛋白膠原、角蛋白激素激素胰島素、生長激素胰島素、生長激素 運(yùn)動運(yùn)動肌動蛋白、肌球蛋白肌動蛋白、肌

22、球蛋白物質(zhì)運(yùn)輸物質(zhì)運(yùn)輸Na+-K+ 泵泵營養(yǎng)儲存營養(yǎng)儲存酪蛋白、鐵蛋白酪蛋白、鐵蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)乙酰膽堿受體乙酰膽堿受體基因調(diào)控基因調(diào)控Lac操縱子操縱子 滲透壓調(diào)節(jié)滲透壓調(diào)節(jié)血清白蛋白血清白蛋白免疫作用免疫作用抗體抗體毒素毒素白喉和霍亂毒素白喉和霍亂毒素電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移細(xì)胞色素細(xì)胞色素酶酶(催化作用催化作用)氧化還原酶、連接酶氧化還原酶、連接酶2.5 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)502.5.1 蛋白質(zhì)為生命活動所必需蛋白質(zhì)為生命活動所必需 蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)重要的大分子，細(xì)胞、組蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)重要的大分子，細(xì)胞、組織和機(jī)體的結(jié)構(gòu)都與蛋白質(zhì)有關(guān)。織和機(jī)體的結(jié)構(gòu)都與蛋白質(zhì)有關(guān)。 根據(jù)功能可分為根據(jù)功能可分為

23、7大類：大類：（1）結(jié)構(gòu)蛋白：）結(jié)構(gòu)蛋白：組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。（2）收縮蛋白：）收縮蛋白：與結(jié)構(gòu)蛋白共同起作用。與結(jié)構(gòu)蛋白共同起作用。（3）貯藏蛋白：）貯藏蛋白：卵清蛋白為胚胎發(fā)育提供了氨基酸。卵清蛋白為胚胎發(fā)育提供了氨基酸。（4）防御蛋白：）防御蛋白：抗體抗體與病原體作斗爭。與病原體作斗爭。（5）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：負(fù)責(zé)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)。負(fù)責(zé)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)。（6）信號蛋白：）信號蛋白：細(xì)胞之間傳遞信號。細(xì)胞之間傳遞信號。（7）酶：）酶：生物催化劑。生物催化劑。51 H R C COOH NH2氨基酸是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單體，共氨基酸是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單體，共20種。種。氨基酸通

24、式：氨基酸通式：R基團(tuán)或側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)、長短和電荷的不同，決定基團(tuán)或側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)、長短和電荷的不同，決定各種氨基酸在溶解度以及其它特性上的差異。各種氨基酸在溶解度以及其它特性上的差異。2.5.2 蛋白質(zhì)由蛋白質(zhì)由20種氨基酸組成種氨基酸組成4個基團(tuán)：氨基、羧基、個基團(tuán)：氨基、羧基、 H、R52 多肽多肽-分子量在分子量在1,500以以上，多個氨基酸通過肽上，多個氨基酸通過肽鍵相連形成的產(chǎn)物。鍵相連形成的產(chǎn)物。 肽鏈有方向性，多肽鏈肽鏈有方向性，多肽鏈的一端有一個的一端有一個-NH2，稱，稱N-端；另一端有一個端；另一端有一個-COOH，稱，稱C-端。端。 一個氨基酸分子中的一個氨基酸分子中的-氨基，

25、與另一氨基酸氨基，與另一氨基酸 分子中的分子中的-羧基脫水縮合，形成一個新的共價羧基脫水縮合，形成一個新的共價 鍵鍵C-N，稱為肽鍵，并合成一個二肽化合物。，稱為肽鍵，并合成一個二肽化合物。53蛋白質(zhì)分子有特定的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子有特定的空間結(jié)構(gòu)構(gòu)象構(gòu)象。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu) -螺旋螺旋 -折疊折疊2.5.3 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能胰島素胰島素54一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu) ： 在多肽鏈中，氨基酸殘基的順序稱為在多肽鏈中，氨基酸殘基的順序稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。55 一級結(jié)構(gòu)中部分肽鏈向單一方向卷曲或折一級結(jié)構(gòu)

26、中部分肽鏈向單一方向卷曲或折疊而形成的有周期性重復(fù)的主體結(jié)構(gòu)或構(gòu)象。疊而形成的有周期性重復(fù)的主體結(jié)構(gòu)或構(gòu)象。 -螺旋螺旋 -折疊折疊 指甲、毛發(fā)指甲、毛發(fā)蹄、角、羊毛蹄、角、羊毛 蠶絲、蛛絲蠶絲、蛛絲二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu) ：56氫鍵氫鍵三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu) ：疏水性相互作用疏水性相互作用二硫鍵二硫鍵離子鍵離子鍵一條多肽鏈的總的一條多肽鏈的總的三維形狀，稱為蛋白三維形狀，稱為蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)。質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)。肽鏈中二級結(jié)構(gòu)肽鏈中二級結(jié)構(gòu)之間之間的不規(guī)則部分折疊，的不規(guī)則部分折疊，使肽鏈進(jìn)一步折疊成使肽鏈進(jìn)一步折疊成球狀或纖維狀。球狀或纖維狀。三級結(jié)構(gòu)是一條多三級結(jié)構(gòu)是一條多肽鏈完全折疊之后的肽鏈完全折疊之

27、后的整體結(jié)構(gòu)。整體結(jié)構(gòu)。57 蛋白質(zhì)分子的蛋白質(zhì)分子的2 2條或條或2 2條以上三級結(jié)構(gòu)的條以上三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈，相互組合，并以弱鍵相互連接，形多肽鏈，相互組合，并以弱鍵相互連接，形成一定的構(gòu)象，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。成一定的構(gòu)象，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu) ：58螺旋折疊（氨基酸序列）（氨基酸序列）（蛋白質(zhì)中局部區(qū)（蛋白質(zhì)中局部區(qū) 域的折疊結(jié)構(gòu)）域的折疊結(jié)構(gòu)）（一條多肽鏈完全折（一條多肽鏈完全折疊后的結(jié)構(gòu)）疊后的結(jié)構(gòu)）（兩條或兩條以上的多肽（兩條或兩條以上的多肽鏈組成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)）鏈組成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)）59 由于小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)分子的一個亞單位結(jié)由于小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)分子的一個亞

28、單位結(jié)合，導(dǎo)致該蛋白質(zhì)分子及其亞單位的構(gòu)象發(fā)生合，導(dǎo)致該蛋白質(zhì)分子及其亞單位的構(gòu)象發(fā)生變化，進(jìn)而其活性也發(fā)生變化，稱為變化，進(jìn)而其活性也發(fā)生變化，稱為變構(gòu)作變構(gòu)作用用。 在重金屬鹽、酸、堿等的作用下，或加熱至在重金屬鹽、酸、堿等的作用下，或加熱至7070 C100C100 C C，或在，或在X X射線、紫外線的照射下，射線、紫外線的照射下，蛋白質(zhì)的多肽鏈松開，失去其專一的三維形狀，蛋白質(zhì)的多肽鏈松開，失去其專一的三維形狀，從而失去其生物學(xué)活性，這種現(xiàn)象稱為從而失去其生物學(xué)活性，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的變性的變性。蛋白質(zhì)的變構(gòu)作用和變性蛋白質(zhì)的變構(gòu)作用和變性60 核酸核酸最先從最先從細(xì)胞核細(xì)胞

29、核中分離得到，且呈中分離得到，且呈酸性酸性，故而，故而得名。得名。 核酸分為兩類：核酸分為兩類：脫氧核糖核酸（脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核）和核糖核酸（酸（RNA）。）。 DNA存在于細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中，遺傳信息的攜帶存在于細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中，遺傳信息的攜帶者，合成蛋白質(zhì)的模板；者，合成蛋白質(zhì)的模板； RNA在細(xì)胞核中合成，然后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，在蛋白質(zhì)合成中在細(xì)胞核中合成，然后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，在蛋白質(zhì)合成中起重要作用。起重要作用。2.6 核酸核酸611. 核苷酸核苷酸核苷酸是組成核酸的單體。核苷酸是組成核酸的單體。核苷酸核苷酸戊糖戊糖含氮堿基含氮堿基磷酸磷酸62胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鳥嘌呤核苷腺嘌呤核苷NNOHHONNNH2HONNOHH2NNNNNNNNH2OHHOHHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHOHHOHHOHHOHHHOCH2OHHOHHOHHHOCH2糖與堿基之間的糖與堿基之間的C-N鍵，稱為鍵，稱為C-N糖苷鍵。糖苷鍵。11119911戊糖分子上的第戊糖分子上的第1位位C原子與嘌呤或嘧啶結(jié)合，形成原子與嘌呤或嘧啶結(jié)合，形成核苷核苷。63OBOHOHOH2CPOHHOOB=腺嘌呤，鳥嘌呤，胞嘧啶，尿嘧啶或胸腺密啶