组成细胞的分子使用

组成细胞的分子使用第1页，课件共64页，创作于2023年2月一、生命活动的主要承担着——蛋白质第2页，课件共64页，创作于2023年2月蛋白质天然蛋白质的氨基酸的氨基在α-位，为L-构型.第3页，课件共64页，创作于2023年2月第4页，课件共64页，创作于2023年2月

非蛋白质氨基酸肌氨酸γ-氨基丁酸甜菜碱β-丙氨基叠氮丝氨酸O-重氮乙酰丝氨酸高丝氨酸羊毛硫氨酸高半胱氨酸苯丝氨酸氯胺苯醇（氯霉素）环丝氨酸肾上腺素组胺5-羟色氨青霉胺鸟氨基瓜氨基第5页，课件共64页，创作于2023年2月非蛋白质氨基酸：这些氨基酸不参与蛋白质的组成，但有一些是重要的代谢物前体或中间产物。如β-丙氨酸是辅酶A（HS-CoA）的组成部分之一、γ-氨基丁酸是抑制性神经递质、瓜氨酸和鸟氨酸参与尿素循环。

第6页，课件共64页，创作于2023年2月氨基酸的分类：（1）按R基的化学结构（2）人体细胞能否合成根据氨基酸分子中所含氨基(一NH2)和羧基(-COOH)的数目，将其分为中性、酸性和碱性氨基酸三类，中性氨基酸含1个氨基和1个羧基酸性氨基酸含1个氨基和2个羧基碱性氨基酸则含有2个氨基和1个羧基第7页，课件共64页，创作于2023年2月第8页，课件共64页，创作于2023年2月第9页，课件共64页，创作于2023年2月第10页，课件共64页，创作于2023年2月第11页，课件共64页，创作于2023年2月第12页，课件共64页，创作于2023年2月（1）必需氨基酸：成人有8种按能否在体内合成分：甲携来一本亮色书（2）非必需氨基酸：12种第13页，课件共64页，创作于2023年2月氨基酸元素组成：所有氨基酸都含有C、H、O、N

四种元素，蛋氨酸、半胱氨酸还含有S，所以大多数蛋白质还含有少量的S，有些蛋白质还含有一些其它元素，如P(胃蛋白酶)、Fe等。

各种蛋白质的含氮量都很接近，都在16%左右，因此可通过测定生物样品中的含氮量计算出样品中蛋白质的含量，1克氮就相当于6.25克蛋白质。

第14页，课件共64页，创作于2023年2月茚三酮反应:在加热条件及弱酸环境下，氨基酸或肽与茚三酮反应生成紫蓝色（与脯氨酸或羟脯氨酸反应生成(亮）黄色）化合物及相应的醛和二氧化碳的反应。所有氨基酸及具有游离α-氨基和α-羧基的肽与茚三酮反应都显色

凯氏定氮法：样品与浓硫酸共热。含氮有机物即分解产生氨（消化），氨又与硫酸作用，变成硫酸氨。经强碱碱化使之分解放出氨，借蒸汽将氨蒸至酸液中，根据此酸液被中和的程度可计算得样品之氮含量。紫外吸收法：蛋白质分子中，酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸残基的苯环含有共轭双键，使蛋白质具有吸收紫外光的性质。吸收高峰在280nm处，其吸光度（即光密度值）与蛋白质含量成正比。此外，蛋白质溶液在238nm的光吸收值与肽键含量成正比。利用一定波长下，蛋白质溶液的光吸收值与蛋白质浓度的正比关系，可以进行蛋白质含量的测定。

双缩脲反应(肽键）第15页，课件共64页，创作于2023年2月氨基酸的酸碱化学氨基酸的兼性离子形式氨基酸在晶体状态和水溶液中主要以两性离子形式存在。水溶液中的氨基酸是极性分子。第16页，课件共64页，创作于2023年2月两性离子形式分子形式第17页，课件共64页，创作于2023年2月蛋白质的构象：每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构，这种空间结构通常称为蛋白质的构象。一般用蛋白质的一级结构、二级结构、三级结构、四级结构来表示蛋白质不同层次的构象。蛋白质的生物学功能决定于它的高级结构，而蛋白质的高级结构由它的一级结构，即氨基酸的顺序决定。天然存在的蛋白质总是处于热力学最稳定的状态。第18页，课件共64页，创作于2023年2月一级结构(肽键、二硫键）表示多肽链中氨基酸种类、数量、连接方式和排列顺序。第19页，课件共64页，创作于2023年2月氨基酸残基：多肽链中的每一个氨基酸单位叫做氨基酸残基，因为在形成肽键时丢失了一分子水。第20页，课件共64页，创作于2023年2月二级结构：多肽链借助氢键形成的有规则的局部结构。α螺旋：构成指甲、毛发、蹄、角、羊毛的角蛋白；构成真皮、腱、韧带、骨、角膜的胶原蛋白。都是呈α螺旋的纤维蛋白。β折叠：构成蚕丝、蛛丝的蛋白等。第21页，课件共64页，创作于2023年2月肽键和二硫键，属共价键,是蛋白质一级结构的化学键。其它氢键、盐键、疏水键、范德华力统称为次级键或副键,属于非共价键

。第22页，课件共64页，创作于2023年2月稳定蛋白质三维结构的作用力

盐键氢键疏水键范德华力二硫键第23页，课件共64页，创作于2023年2月三级结构：蛋白质的三级结构主要指氨基酸残基的侧链间的结合借助疏水键、氢键、盐键、范德华力、二硫键等形成的。多肽链经过如此盘曲后，可形成某些发挥生物学功能的特定区域，例如酶的活性中心等。三级结构的基本结构单位是结构域

。四级结构：蛋白质的四级结构指数条具有独立的三级结构的多肽链通过非共价键相互连接而成的聚合体结构。在具有四级结构的蛋白质中，每一条具有三级结构的链称为亚基或亚单位，缺少一个亚基或亚基都不具有活性。如血红蛋白。第24页，课件共64页，创作于2023年2月蛋白质结构的多样性蛋白质的生物学功能第25页，课件共64页，创作于2023年2月蛋白质的理化性质1、蛋白质自溶液中析出的现象，称为蛋白质的沉淀。高浓度盐、有机溶剂、重金属盐、生物碱试剂都可沉淀蛋白质。盐析沉淀蛋白质不变性，是分离制备蛋白质的常用方法。如血浆中的清蛋白在饱和的硫酸铵溶液中可沉淀。乙醇、丙酮均为脱水剂，可破坏水化膜，降低水的介电常数，使蛋白质的解离程度降低，表面电荷减少，从而使蛋白质沉淀析出。低温时，用丙酮沉淀蛋白质，可保留原有的生物学活性。但用乙醇，时间较长则会导致变性。重金属盐、生物碱试剂（苦味酸、鞣酸）与蛋白质结合成盐而沉淀，是不可逆的。第26页，课件共64页，创作于2023年2月2、蛋白质的盐溶盐溶的概念：低浓度的中性盐可以增加蛋白质的溶解度，这种现象称为盐溶。盐溶的机理是：蛋白质分子吸附某种盐类离子后，带电表层使蛋白质分子间彼此排斥，同时蛋白质分子与水分子间的相互作用加强，使蛋白质分子溶解度增加。

盐析的机理是：大量中性盐的加入，使水的活度降低，从而降低蛋白质的极性基团与水分子间的相互作用，破坏了蛋白质分子的水化层。第27页，课件共64页，创作于2023年2月3、蛋白质在某些因素的作用下，空间结构被破坏，生物学活性丧失，称为蛋白质的变性。变性的蛋白质一级结构完好、溶解度降低(有序而紧密的结构变得无序而松散，疏水基团外漏）、易分解。有些蛋白质变性后又可恢复到天然构象，称为复性；有些蛋白质变性后不能复性。凝固是蛋白质变性发展的不可逆的结果。沉淀的蛋白质不一定变性（如盐析）。

引起变性的因素:加热、辐射、振荡、高压等物理因素；有机溶剂、酸、碱、尿素等化学因素。第28页，课件共64页，创作于2023年2月蛋白质的水解1.酸水解：水解完全，不引起氨基酸消旋(旋光性物质通过消旋变为不具光活性的反应)

，色氨酸破坏。2.碱水解：水解完全，水解后氨基酸会消旋，但色氨酸稳定

。3.蛋白酶水解：水解不完全，不引起消旋，色氨酸不破坏，主要用于蛋白质的部分水解。第29页，课件共64页，创作于2023年2月1、核酸的化学组成

核酸（RNA、DNA）核苷酸核苷磷酸戊糖碱基核糖（RNA）脱氧核糖（DNA）A、G、C、UA、G、C、T五、核酸第30页，课件共64页，创作于2023年2月胸腺嘧啶尿嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶第31页，课件共64页，创作于2023年2月核苷戊糖第1’位的碳与嘌呤碱第9位的N以糖苷键相连结第32页，课件共64页，创作于2023年2月核苷戊糖第1’位的碳与嘧啶碱第1位的N以糖苷键相连结第33页，课件共64页，创作于2023年2月核苷酸戊糖第5’位的碳再与磷酸以酯键相连第34页，课件共64页，创作于2023年2月2、核苷酸的连接方式核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，是DNA和RNA的一级结构。第35页，课件共64页，创作于2023年2月DNA的一级结构RNA的一级结构ACTG第36页，课件共64页，创作于2023年2月AP脱氧核糖GP脱氧核糖CP脱氧核糖TP脱氧核糖脱氧核糖APGPCPTP脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖ATGC碱基互补配对原则第37页，课件共64页，创作于2023年2月3、DNA的二级结构两条平行的脱氧核苷酸长链向右盘卷成双螺旋结构.大沟、小沟有利于蛋白酶、金属离子以及具有生物功能的金属配合物与DNA的作用。

第38页，课件共64页，创作于2023年2月4、DNA的三级结构定义：双螺旋进一步扭曲形成的更高层次的空间结构。如超螺旋等。第39页，课件共64页，创作于2023年2月2．RNA的结构RNA主要有三大类，分别是：核糖体RNA(rRNA)，占RNA总量的80％以上，是核糖体的主要成分；转运RNA(tRNA)，占总量的15％，在蛋白质的合成中搬运氨基酸；信使RNA(mRNA)，占总量的5％，是合成蛋白质的模板。不同种类的RNA结构各不相同RNA也有一级结构、二级结构、三级结构。第40页，课件共64页，创作于2023年2月一、糖类单糖：不能水解通常含有3—7个碳原子，。按碳原子数分为：丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖。天然存在的单糖一般都是D-构型。单糖分子既可以开链形式存在，也可以环式结构形式存在。在环式结构中如果第一位碳原子上的羟基与第二位碳原子的羟基在环的伺一面，称为α-型；如果羟基是在环的两面，称β-型。

第41页，课件共64页，创作于2023年2月D或L：是分子的绝对构型，按惯例来命名的，常用于氨基酸或糖。D表示右旋，等同于“＋”，L表示左旋，等同于“－”。第42页，课件共64页，创作于2023年2月手性碳原子：人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子葡萄糖的分子式为C6H12O6，分子中含五个羟基和一个醛基，是己醛糖。其中C-2，C-3，C-4和C-5是不同的手性碳原子，存在于自然界中的葡萄糖其费歇尔投影中，四个手性碳原子除C-3上的-OH在左边外，其它的手性碳原子上的-OH都在右边。单糖构型的确定仍沿用D/L法。这种方法只考虑与羰基相距最远的一个手性碳的构型，此手性碳上的羟基在右边的D型，在左边的L型。自然界存在的单糖多属D型糖。第43页，课件共64页，创作于2023年2月β-D-葡萄糖

-D-葡萄糖天然存在的葡萄糖都是

D型的环式中1号碳上的称为半缩醛羟基第44页，课件共64页，创作于2023年2月重要的单糖：（1）丙糖：D-甘油醛、二羟基丙酮（2）丁糖：赤藓糖、苏糖（4）戊糖：脱氧核糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、木酮糖、核酮糖（5）己糖：葡萄糖、半乳糖、果糖（为酮糖，糖果类中最甜的）（6）庚糖：景天庚酮糖第45页，课件共64页，创作于2023年2月三碳糖三碳糖甘油醛二羟丙酮第46页，课件共64页，创作于2023年2月赤藓糖苏糖第47页，课件共64页，创作于2023年2月葡萄糖果糖第48页，课件共64页，创作于2023年2月氨基糖（葡萄糖胺）：与乳酸结合形成胞壁酸。胞壁酸是细菌细胞壁的的组成成分第49页，课件共64页，创作于2023年2月寡糖可以水解为少数几个（2—6个）单糖的糖，一般包括：二糖蔗糖、麦芽糖、乳糖；三糖棉籽糖。

多糖：可水解为多个单糖。水解为同一单糖的（同多糖），如淀粉、糖元、纤维素、几丁质；水解产物不止一种单糖（异多糖），如透明质酸、肝素等。第50页，课件共64页，创作于2023年2月麦芽糖的生成与水解第51页，课件共64页，创作于2023年2月糖苷键：指糖苷中连接单糖分子与配糖体的化学键。常见的糖苷键有O-糖苷键和N-糖苷键。核苷：核糖或脱氧核糖分子中的半缩醛羟基与嘌呤或嘧啶中氮原子上的氢去水形成。第52页，课件共64页，创作于2023年2月麦芽糖：α（1-4）糖苷键蔗糖：

α，β（1-2）糖苷键乳糖：β（1-4）糖苷键纤维二糖：β（1-4）糖苷键第53页，课件共64页，创作于2023年2月蔗糖的分子式:无还原性吡喃葡萄糖呋喃果糖第54页，课件共64页，创作于2023年2月淀粉显色黄色淀粉水解：淀粉→糊精→麦芽糖→α-D—葡萄糖。糊精是淀粉水解的最初产物，随着水解，糖分子逐渐变小，它与碘作用分别呈红色、黄色、无色。这个反应可用于淀粉水解过程的检验第55页，课件共64页，创作于2023年2月糖原：动物组织、细菌细胞内主要的贮藏多糖。结构与支链淀粉相似，但分支多，与KI-I2呈红褐色。第56页，课件共64页，创作于2023年2月纤维素自然界中分布最广的糖，不溶于水的分子，分子不分支，人体消化酶不能水解纤维素，食草动物利用肠道寄生菌分泌的纤维素酶将部分纤维素水解为葡萄糖。第57页，课件共64页，创作于2023年2月几丁质（壳多糖）甲壳类动物(虾、蟹）外骨骼及真菌细胞壁，地球上仅次于纤维素的第二大类糖。由N-乙酰-D-葡萄糖胺以（14）糖苷键缩合而成，分子线状不分支。第58页，课件共64页，创作于2023年2月