現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論組成生物體的基本元件詳解

現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論組成生物體的基本元件詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)優(yōu)選現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論組成生物體的基本元件目前二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)生物小分子與生物大分子的關(guān)系生物小分子簡介生物大分子的形成生物大分子的高級(jí)結(jié)構(gòu)目前三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)一、生物小分子與生物大分子的關(guān)系目前四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)二、生物小分子簡介1、水

水對(duì)生物體非常重要水占生物體的60%以上的重量地球上生命起源于水中，陸生生物的體內(nèi)細(xì)胞也生活在水環(huán)境中水的性質(zhì)影響生命活動(dòng)如：溶解性質(zhì)，酸堿度，pH目前五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)水影響生命活動(dòng)的例子：肺泡在水環(huán)境中保證氧氣和二氧化碳的交換水分子間氫鍵造成水的表面張力，可使肺泡癟塌肺泡中存在一種表面活性蛋白破壞水的表面張力，是肺泡脹開目前六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)2、氨基酸氨基酸是同時(shí)具有α-氨基和α-羧基的小分子。目前七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)α-碳原子具有α-氨基和α-羧基是各種氨基酸的共性各種氨基酸的區(qū)別在側(cè)鏈基團(tuán)——R上參與蛋白質(zhì)合成的共有20種天然氨基酸目前八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)根據(jù)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可把20種氨基酸分成不同的組：疏水氨基酸：亮氨酸，異亮氨酸，纈氨酸，苯丙氨酸親水氨基酸：絲氨酸，蘇氨酸，天冬酰氨，酸性氨基酸：天冬氨酸，谷氨酸堿性氨基酸：精氨酸，賴氨酸含硫氨基酸：半胱氨酸，甲硫氨酸含羥基氨基酸：蘇氨酸，絲氨酸，帶環(huán)氨基酸：酪氨酸，苯丙氨酸，色氨酸目前十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)必需氨基酸：人體中不能合成的氨基酸纈氨酸精氨酸亮氨酸組氨酸異亮氨酸嬰兒還應(yīng)加上這兩種蘇氨酸半必需氨基酸苯丙氨酸色氨酸賴氨酸蛋氨酸谷類作物中尤其缺乏此種氨基酸目前十一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)IleMetValLeuTrpPheThrLys一家寫兩三本書來異亮、甲硫、纈、亮、色、苯丙、蘇、賴甘丙纈亮異脂鏈；絲蘇半甲羥硫添；天谷精賴組酸堿；脯酪苯色雜芳環(huán)；門冬酰胺谷酰胺；都有“密碼”屬常見目前十二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)

20種天然氨基酸除甘氨酸外，都帶一個(gè)不對(duì)稱碳原子-α碳原子，都有光學(xué)異構(gòu)體（鏡映體）。已知19種天然氨基酸均為L-型氨基酸。參與蛋白質(zhì)合成的也是L-型。目前十三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)氨基酸的功能：（1）作為組建蛋白質(zhì)的元件（2）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性（代謝調(diào)節(jié)、信號(hào)傳遞等）調(diào)味品：味精——谷氨酸鈉目前十四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)3、單糖多羥基醛或多羥基酮稱為糖。以葡萄糖為例，葡萄糖是六碳糖天然單糖大多數(shù)是D-型糖，第五個(gè)C的羥基在右邊。吡喃型C1上羥基位置不同吡喃型出現(xiàn)α-，β-兩種構(gòu)型目前十五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)（1）C2----C5均為不對(duì)稱碳原子。六碳糖有16種同分異構(gòu)體。（2）天然單糖在C5位上羥基有固定結(jié)構(gòu)方向，天然單糖大多數(shù)是D-型糖。（3）在水溶液中葡萄糖在C1---C5之間脫水通過氧橋相聯(lián)成環(huán)狀－吡喃型（4）各個(gè)C上羥基位于環(huán)上或環(huán)下（5）C1上羥基位置不同出現(xiàn)α-，β-兩種構(gòu)型目前十六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)單糖的生物功能：A、作為多糖的組成元件B、作為燃料C、組成寡糖參與細(xì)胞信號(hào)傳遞目前十七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)4、核苷酸核苷酸分子由三個(gè)部分組成：堿基：嘧啶、嘌呤五碳糖：核糖或脫氧核糖磷酸目前十八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前十九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)

堿基—糖之間是β—糖苷鍵糖—磷酸之間是磷酸酯鍵目前二十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)參加大分子核酸組成的共有8種核苷酸DNA水解液RNA水解液中脫氧腺核苷酸（dAMP）腺苷酸（AMP）脫氧鳥核苷酸（dGMP）鳥苷酸（GMP）脫氧胞核苷酸（dCMP）胞苷酸（CMP）脫氧胸腺核苷酸（dTMP）尿苷酸（UMP）目前二十一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)還有一些重要的具有生物活性的核苷酸目前二十二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)5、脂類脂類是指生物體內(nèi)不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的各種小分子。葡萄糖－－－水溶性的油脂－－－脂溶性的目前二十三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)脂類種類很多，分子結(jié)構(gòu)相差較大A、油脂：甘油三脂B、磷脂和鞘脂C、固醇目前二十四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)三、生物大分子的形成生物大分子主要有三大類：蛋白質(zhì)、核酸、多糖它們都是由生物小分子單體通過特有的共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)而成。目前二十五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)1、氨基酸通過肽鍵聯(lián)成肽鏈寡肽：含有2-20個(gè)氨基酸殘基（如二肽、五肽、八肽）多肽：含20－50個(gè)氨基酸殘基蛋白質(zhì)：含幾十個(gè)氨基酸殘基注意：肽鏈有方向性，氨基端（N端），羧基端（C端）目前二十六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前二十七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)2、單糖通過糖苷鍵聯(lián)成多糖鏈（1）貳糖對(duì)貳糖結(jié)構(gòu)的了解包括弄清楚：單糖基成份（麥芽糖是兩個(gè)葡萄糖）α－還是β－糖苷鍵取代位置麥芽糖目前二十八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)（2）多糖

淀粉和纖維素都由葡萄糖組成（1，4糖苷鍵），它們之間主要區(qū)別在于α－糖苷鍵和β－糖苷鍵的區(qū)別目前二十九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)（3）注意：多糖鏈也有方向性，有還原端和非還原端目前三十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)3、核苷酸通過磷酸二酯鍵聯(lián)成核酸（1）核酸鏈也有方向性（2）DNA和RNA在組成成份上有差別DNARNA脫氧核糖核糖有胸腺嘧啶有尿嘧啶無尿嘧啶無胸腺嘧啶目前三十一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)四、生物大分子的高級(jí)結(jié)構(gòu)

由生物小分子到生物大分子，分子增大，出現(xiàn)新的性質(zhì)。其中最主要的特點(diǎn)是：生物大分子有獨(dú)特的立體結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)型和分子整體形狀。目前三十二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)1、蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指肽鏈中氨基酸的排列順序蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指鄰近幾個(gè)氨基酸形成的一定的結(jié)構(gòu)形狀。如：α-螺旋和β-折疊目前三十三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是指整條肽鏈盤繞折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)形狀。如纖維蛋白和球狀蛋白。蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是指各條肽鏈之間的位置和結(jié)構(gòu)。所以，四級(jí)結(jié)構(gòu)只存在于由兩條肽鏈以上組成的蛋白質(zhì)。目前三十四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前三十五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)血紅蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)目前三十六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)維持生物大分子高級(jí)結(jié)構(gòu)的重要因素－－非共價(jià)鍵范德華引力疏水基團(tuán)相互作用目前三十七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前三十八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)非共價(jià)鍵的鍵強(qiáng)度很小，所以：A、需要多個(gè)非共價(jià)鍵才足以維持高級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定；B、高級(jí)結(jié)構(gòu)不很穩(wěn)定。生物大分子變性就是因?yàn)楦呒?jí)結(jié)構(gòu)破壞，大分子性質(zhì)改變，生物活性喪失。但是，一級(jí)結(jié)構(gòu)尚未破壞。目前三十九頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)RNase的變性和復(fù)性注意：雙硫鍵（共價(jià)鍵）也在維持蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)中起重要作用。目前四十頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前四十一頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)2、核酸的高級(jí)結(jié)構(gòu)（1）DNA雙螺旋A、兩條反向平行的核苷酸鏈共同盤繞形成雙螺旋，糖－磷酸－糖構(gòu)成螺旋主鏈B、兩條鏈的堿基都位于中間，堿基平面與螺旋軸垂直目前四十二頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)

C、兩條鏈對(duì)應(yīng)堿基呈配對(duì)關(guān)系（形成氫鍵）

A＝TG≡CD、螺旋直徑20A，螺距34A，每一螺距中含10bpDNA雙螺旋可以看作是DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)，DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成需要蛋白質(zhì)幫助。目前四十三頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前四十四頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)（2）RNA為單鏈盤繞，局部形成堿基配對(duì)。

例如：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）的三葉草結(jié)構(gòu)目前四十五頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前四十六頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)3、多糖的高級(jí)結(jié)構(gòu)不同高級(jí)結(jié)構(gòu)帶來不同的生物學(xué)性能淀粉形成螺旋狀能源貯存纖維素呈長纖維狀結(jié)構(gòu)支架目前四十七頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前四十八頁\總數(shù)五十三頁\編于二十二點(diǎn)目前四十九