生物大分子組成和結(jié)構(gòu)

1、關(guān)于生物大分子的組成與結(jié)構(gòu)第一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Protein第一節(jié) 蛋白質(zhì)第二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白的化學(xué)元素組成與凱氏定氮法主要元素：C、H、O、N，微量P、Cu、Fe、I一般蛋白質(zhì)含氮量為16%，即1份氮素相當(dāng)于6.25份蛋白質(zhì)，此數(shù)值（6.25）稱(chēng)為蛋白質(zhì)系數(shù)。凱氏定氮法：通過(guò)測(cè)出樣品中的總含氮量再乘以相應(yīng)的蛋白質(zhì)系數(shù)而求出蛋白質(zhì)的含量，測(cè)定結(jié)果為粗蛋白。此法可應(yīng)用于各類(lèi)食品中蛋白質(zhì)含量測(cè)定第三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子 氨基酸第四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1.1 氨基酸的種類(lèi)與

2、結(jié)構(gòu)氨基酸的結(jié)構(gòu)共性含有氨基的羧酸常見(jiàn)的蛋白氨基酸均為-氨基酸分子通式：R-CH（NH2）-COOHR 代 表 氨 基 酸 之 間 相 異 的 部 分 ， 叫 R 基 (R group)， 又 稱(chēng) 為 側(cè) 鏈 (sidechain) 。第五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 酪氨酸-氨基酸第六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二十種氨基酸的結(jié)構(gòu)第七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1.2 氨基酸側(cè)鏈的性質(zhì)與分類(lèi)按側(cè)鏈R性質(zhì)，常見(jiàn)蛋白質(zhì)氨基酸可分為三類(lèi)非極性R基氨基酸無(wú)電荷的極性R基氨基酸帶電荷的極性R基氨基酸第八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月纈氨酸丙氨酸

3、亮氨酸異亮氨酸脯氨酸色氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸甘氨酸第一類(lèi) 非極性R基氨基酸（共9種）第九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二類(lèi) 無(wú)電荷的極性R基氨基酸（共6種）：絲氨酸蘇氨酸酪氨酸半胱氨酸天冬酰胺谷氨酰胺第十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三類(lèi) 帶電荷的極性R基氨基酸（共5種）：帶正電荷的極性R基氨基酸3種賴氨酸, 精氨酸, 組氨酸第十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月帶負(fù)電荷的極性R基氨基酸2種天冬氨酸、谷氨酸第十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月alanine丙氨酸AlaAarginine 精氨酸 ArgRasparagine天冬酰氨 Asn Asx

4、Naspartic acid天冬氨酸Asp AsxDcystine半胱氨酸CysCglutamine谷氨酰胺Gln GlxQglutamic acid谷氨酸Glu GlxEglycine甘氨酸GlyGHistidine組氨酸HisHisoleucine異亮氨酸Ile Ileucine亮氨酸LeuLlysine賴氨酸LysKmethionine甲硫氨酸MetMphenylalanine苯丙氨酸PheFproline脯氨酸ProPserine絲氨酸SerSthreonine蘇氨酸ThrTtryptophan色氨酸TrpWtyrosine酪氨酸TyrYvaline纈氨酸ValV氨基酸的名稱(chēng)與符號(hào)必需

5、氨基酸：人體自身不能合成或合成速度不能滿足人體需要，必須從食物中攝取的氨基酸。必需氨基酸共有八種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。第十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月旋光性：可使偏振光平面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。一般具有不對(duì)稱(chēng)碳原子的都具有旋光性。不對(duì)稱(chēng)碳原子：與四個(gè)不同的原子或原子基團(tuán)共價(jià)連接并因而失去對(duì)稱(chēng)性的碳原子。1.1.3 氨基酸的旋光性與構(gòu)型不對(duì)稱(chēng)碳原子第十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月構(gòu)型 ：不對(duì)稱(chēng)碳原子周?chē)娜〈诳臻g上的排列方式。存在L- 、D-兩種構(gòu)型。構(gòu)型的改變需要共價(jià)鍵的的破壞與重新形成。氨基酸的L- 、D-型都是以甘油醛

6、為標(biāo)準(zhǔn)確定的。 第十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月甘油醛投影式和透視式D-甘油醛L-甘油醛D-甘油醛L-甘油醛第十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月L-氨基酸的結(jié)構(gòu)通式碳原子,不對(duì)稱(chēng)碳原子側(cè)鏈除甘氨酸外，其他19種氨基酸都是L-構(gòu)型 第十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸的兩性電離性質(zhì)氨基酸含有酸性的-COOH和堿性的-NH2，是兩性離子。1.1.4 氨基酸的性質(zhì)第十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸的等電點(diǎn)當(dāng)氨基酸所帶正電荷與所帶負(fù)電荷相等時(shí)，溶液的PH值為這一種氨基酸的等電點(diǎn)（pI）在酸性溶液中 在晶體狀態(tài)或水溶液中 在堿性溶液中 即

7、等電點(diǎn)（pI）“ + ” “ 不帶電 ” “ ”pI等電點(diǎn)時(shí)的pH第十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月H2N純晶體狀態(tài)COO-H3N+水溶后等電荷狀態(tài)總電荷 0加 酸H總電荷 “+”第二十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月加 堿H2NCOO-H3N+OH-H2OH2N-總電荷 “-”第二十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氨基酸的PK值和等電點(diǎn)第二十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.2 肽氨基酸與氨基酸之間通過(guò)-氨基和-羧基形成酰胺鍵共價(jià)地結(jié)合在一起,其產(chǎn)物叫做肽（Peptide）。這種酰胺鍵稱(chēng)為肽鍵。氨基酸借肽鍵形成的線性的鏈狀分子叫做肽鏈 。肽鏈

8、中的氨基酸不再是完整的，叫氨基酸殘基第二十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.3 蛋白質(zhì)由一條或多條多肽鏈以特殊方式結(jié)合而成的生物大分子。第二十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.3.1 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) 包括：組成蛋白質(zhì)的多肽鏈數(shù)目、多肽鏈的氨基酸順序以及多肽鏈內(nèi)或鏈間二硫鍵的數(shù)目和位置。氨基酸順序：最重要，是蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。第二十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.3.2 蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)定義：蛋白質(zhì)多肽鏈主鏈在空間上的走向及所有原子和基團(tuán)在空間中的排列與分布。包括二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。第二十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月肽平面

9、：主鏈肽鍵C-N具有雙鍵性質(zhì)而不能自由旋轉(zhuǎn)，肽鍵的4個(gè)原子和與之相連的兩個(gè)-碳原子(C)都處于同一個(gè)平面內(nèi)，此剛性結(jié)構(gòu)的平面稱(chēng)肽平面或酰胺平面。第二十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)多肽鏈本身的折疊和盤(pán)繞的方式。 第二十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月各個(gè)肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的距離即螺距為0.54nm,含3.6個(gè)氨基酸殘基；兩個(gè)氨基酸之間的距離為0.15nm;肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的取向幾乎與軸平行，第一個(gè)氨基酸殘基的酰胺基團(tuán)的-CO基與第四個(gè)氨基酸殘基酰胺基團(tuán)的-NH基形成氫鍵。蛋白質(zhì)分子為右手-螺旋。-螺旋第二十九張，P

10、PT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月-折疊-折疊是由兩條或多條幾乎完全伸展的肽鏈平行排列，通過(guò)鏈間的氫鍵交聯(lián)而形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象在-折疊中，-碳原子總是處于折疊的角上，氨基酸的R基團(tuán)處于折疊的棱角上并與棱角垂直，兩個(gè)氨基酸之間的軸心距為0.35nm第三十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月反平行-折疊第三十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月平行-折疊第三十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月-轉(zhuǎn)角在-轉(zhuǎn)角部分，一般由四個(gè)氨基酸殘基組成;彎曲處的第一個(gè)氨基酸殘基的 -C=O 和第四個(gè)殘基的 N-H 之間形成氫鍵，形成一個(gè)不很穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這類(lèi)結(jié)構(gòu)主要存在

11、于球狀蛋白分子中。第三十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于某種狀態(tài)時(shí)（缺乏特定分子）下是無(wú)序的，而在另一種狀態(tài)時(shí)（結(jié)合特定分子）是有序的。無(wú)規(guī)則序列第三十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中的所有原子的三維空間排列，包括它的二級(jí)結(jié)構(gòu)要素和它的側(cè)鏈在空間結(jié)構(gòu)上的關(guān)系。維持穩(wěn)定的因素：次級(jí)鍵第三十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)許多蛋白質(zhì)分子是由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈組成的。這些多肽鏈借次級(jí)鍵締合在一起，蛋白質(zhì)分子的這種結(jié)構(gòu)形式稱(chēng)為蛋白質(zhì)分子的四級(jí)結(jié)構(gòu)。第三十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

12、月蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被改變，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失，這種現(xiàn)象稱(chēng)為蛋白質(zhì)變性。蛋白質(zhì)的復(fù)性：如果變性條件劇烈持久，蛋白質(zhì)的變性是不可逆的，如果除去變性因素，在適當(dāng)條件下變性蛋白質(zhì)可恢復(fù)其天然構(gòu)象和生物活性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為蛋白質(zhì)的復(fù)性 第三十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)變性后，分子結(jié)構(gòu)松散，不能形成結(jié)晶，易被蛋白酶水解。天然蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是通過(guò)氫鍵等次級(jí)鍵維持的，而變性后次級(jí)鍵被破壞，蛋白質(zhì)分子就從原來(lái)有序的卷曲的緊密結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o(wú)序的松散的伸展?fàn)罱Y(jié)構(gòu)（但一級(jí)結(jié)構(gòu)并未改變）。處于分子內(nèi)部的疏水基團(tuán)大量暴露在分子表面，而親

13、水基團(tuán)在表面的分布則相對(duì)減少，至使蛋白質(zhì)顆粒不能與水相溶而失去水膜，很容易引起分子間相互碰撞而聚集沉淀。 第三十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 糖第三十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.1 糖的概念又稱(chēng)碳水化合物（carbohydrates，元素組成 符合Cn(H2O)n的一類(lèi)化合物）例外：乙酸（CH3COOH）、甲醛（CH2O）、乳酸C3H6O3）、脫氧核糖（C5H10O4）、鼠李糖C6H12O5）等糖:是多羥基醛或多羥基酮及其縮聚物和衍生物的總稱(chēng)。第四十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2 糖的

14、分類(lèi)單糖寡糖多糖多糖復(fù)合物糖的衍生物第四十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)分子中所含基團(tuán)分為醛糖和酮糖根據(jù)所含碳原子數(shù)分為丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖2.2.1 單糖第四十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的醛糖是甘油醛，酮糖是二羥基丙酮甘油醛二羥基丙酮第四十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月單糖的構(gòu)型三碳以上的醛糖和四碳以上的酮糖分子中含有不對(duì)稱(chēng)碳原子，是不對(duì)稱(chēng)分子。單糖的構(gòu)型有L構(gòu)型和D構(gòu)型兩種，規(guī)定由編號(hào)最大的不對(duì)稱(chēng)碳原子的構(gòu)型決定自然界中的糖絕大多數(shù)為D型。第四十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十六張，PPT共八十

15、二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)單糖分子中既含有羰基又含有羥基，可形成半縮醛或半縮酮。成環(huán)后羰基碳原子變成不對(duì)稱(chēng)碳原子，構(gòu)型分別用- 和-表示如果氧環(huán)上的碳原子按順時(shí)針?lè)较蚺帕袝r(shí)，羥甲基在平面之上為D-型，在平面之下為L(zhǎng)-型。在D-型中，半縮醛羥基在平面之下為-型，在平面之上為-型。逆時(shí)針時(shí)相反。第四十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)第四十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月重要的醛糖D赤蘚糖D蘇阿糖D甘油醛D核糖D阿拉伯糖D木糖D來(lái)蘇糖D阿洛糖D阿卓糖D葡萄糖D甘露糖D古洛糖D艾杜糖D塔羅糖D半乳糖第四十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

16、（酮糖）D赤蘚酮糖D核酮糖D木酮糖二羥丙酮D阿洛酮糖D果糖D山梨糖D塔格糖重要的酮糖第五十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月由少數(shù)單糖通過(guò)糖苷鍵連接在一起而形成，可水解成少數(shù)個(gè)單糖。（糖苷鍵:一個(gè)環(huán)狀單糖半縮醛（或半縮酮）羥基與另一個(gè)分子（例如醇、糖、嘌呤或嘧啶）的羥基、胺基或巰基之間縮合形成的縮醛鍵或縮酮鍵）常見(jiàn)的是二糖和三糖2.2.2 寡糖第五十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月,(12)糖苷鍵蔗糖 日常食用的糖主要是蔗糖-D-葡萄糖-（12）-D-果糖 （無(wú)還原性）第五十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月麥芽糖：大量存在于發(fā)芽麥芽中。 (14)糖苷鍵-D-葡萄

17、糖-（14） -D-葡萄糖（有還原性）第五十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月異麥芽糖異麥芽糖由兩分子葡萄糖通過(guò)(16)糖苷鍵連接而成第五十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月纖維二糖第五十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.2.3 多糖由多個(gè)單糖分子縮合而成。第五十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月淀粉廣泛分布于植物體中，特別是種子、根莖及果實(shí)含量最高第五十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月直鏈淀粉(14)葡萄糖苷鍵第五十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月支鏈淀粉(16)葡萄糖苷鍵支鏈淀粉結(jié)構(gòu)(14)葡萄糖苷鍵第五十九張，PPT共八

18、十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月糖原脊椎動(dòng)物體中的儲(chǔ)存性多糖。結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似。1-4葡萄糖苷鍵-1-6葡萄糖苷鍵第六十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月纖維素植物體中最重要的結(jié)構(gòu)性多糖。植物細(xì)胞壁的骨架 (14)葡萄糖苷鍵第六十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月幾丁質(zhì)昆蟲(chóng)和甲殼綱的外骨骼中構(gòu)件分子為2N乙酰D 氨基葡萄糖，（14）糖苷。幾丁質(zhì)的結(jié)構(gòu)第六十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、糖胺聚糖(glycosaminoglycan)，又稱(chēng)為糖胺多糖、粘多糖，含氨基己糖的雜多糖總稱(chēng)。二、半纖維素：存在于細(xì)胞壁中所有雜多糖的總稱(chēng)。三、藥物多糖：中草藥治病的主要成分就

19、是此類(lèi)多糖及其衍生物。2.2.4 不均一多糖（雜多糖）（由不同的幾種單糖聚合而成）第六十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白聚糖：是結(jié)構(gòu)物質(zhì)（細(xì)菌細(xì)胞壁）糖蛋白：分布于細(xì)胞膜表面，與生物識(shí)別與關(guān)糖脂：分布于細(xì)胞膜表面與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)脂多糖：是細(xì)菌的結(jié)構(gòu)物質(zhì)2.2.5 多糖復(fù)合物第六十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 脂 質(zhì) 第六十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.1 概述 脂（雙稱(chēng)為脂質(zhì)或脂類(lèi)）：一類(lèi)低溶于水而高溶于非極性有機(jī)溶劑的生物有機(jī)分子。 脂類(lèi)包括的范圍很廣 第六十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.2 脂類(lèi)的分類(lèi)可按不同組成分類(lèi)分

20、為三類(lèi)：?jiǎn)渭冎菏侵舅岷痛碱?lèi)所形成的脂。 油脂（脂肪酸與甘油所形成的酯） 蠟（脂肪酸與高級(jí)一元醇所形成的酯）復(fù)合脂：除醇類(lèi)、脂肪酸外，還含有其他物質(zhì)。如：磷脂（分子中含有磷酸：甘油磷脂類(lèi)，鞘磷脂）第六十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月衍生脂：由上述脂類(lèi)物質(zhì)衍生而來(lái)并具有脂質(zhì)一般性質(zhì)的物質(zhì)。如：甘油、脂肪酸、其氧化產(chǎn)物如乙酰COA等、萜類(lèi)和類(lèi)固醇及其衍生物、糖脂、脂蛋白。 第六十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.3 三脂酰甘油脂酰甘油：脂肪酸和甘油所形成的酯。脂酰甘油: 單脂酰、二脂酰和三脂酰甘油三脂酰甘油：是甘油的三個(gè)羥基和三個(gè)脂肪酸分子縮合失水后形成的酯(也統(tǒng)稱(chēng)為油脂或中性脂)一般在室溫下為液態(tài)的稱(chēng)為油在室溫下為固態(tài)的稱(chēng)為脂肪 第六十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月單酯酰甘油二酯酰甘油H2OH2O三酯酰甘油脂肪酸1脂肪酸2脂肪酸3第七十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月甘油三硬脂酰甘油一豆蔻酰一硬脂酰一棕櫚油酰甘油第七十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月脂肪酸脂肪酸：?jiǎn)昔然舅?，碳原子?shù)在4-28之間，多為偶數(shù)。分類(lèi)：、飽和脂肪酸 、不飽和脂肪酸（雙鍵大多為順式結(jié)構(gòu)）。必需脂肪酸：動(dòng)物體必需但不