沒有幻燈片標題[0003]

1、第一篇 生命的基礎(chǔ),主講：楊春蕾,第一章 生命的分子基礎(chǔ),細胞是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,構(gòu)成細胞的物質(zhì)稱——原生質(zhì)（protoplasm）--------又稱生命物質(zhì),主要元素 99.9%： C .H .O. N 90%；S.P.Na.K.Ca.Cl.Mg.Fe.12種,微量元素：Cu.Zn.Mn.Mo.Co.Cr.Si.F.Br.I.Li.Ba等,化合物,,有機化合物,無機化合物,,水,無機鹽,,自由水,：細胞

2、生命活動的內(nèi)環(huán)境，細胞各種代謝反應(yīng)的場所。,：維持滲透壓和pH保障細胞正常生理活動。,,糖 類,脂 類,酶,蛋白質(zhì),核 酸,維生素,,分子量巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有生物活性——生物大分子（biological macromolecules）,結(jié)合水,：與許多分子結(jié)合構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)的組成部分。,第一節(jié) 蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)（protein）,一、蛋白質(zhì)分子的化學組成,蛋白質(zhì)的基本單位,,氨基酸,氨基酸20種它們結(jié)構(gòu)的共同特點：含有氨基

3、的有機酸,或,堿性的氨基,酸性的羧基,側(cè)鏈,兩性化合物,兩性電解質(zhì),（主要元素： C H O N ；少量的S）,,,由相同或不同的各個氨基酸，按照一定的排列順序，以特定的化學鍵方式連接，從而組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。,,,,,,,肽 鍵,肽 鍵,蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸分子通過肽鍵，依次縮合而形成多肽鏈。,側(cè)鏈,側(cè)鏈,側(cè)鏈,側(cè)鏈,主鏈,二、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),1.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)：,多肽鏈中氨基酸的種類，數(shù)目和排列順序。（主鍵：肽鍵；副鍵：二

4、硫鍵）,2.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：,在一級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，借氫鍵在氨基酸殘基之間連接，使多肽鏈成為螺旋或折疊的結(jié)構(gòu)。（氫鍵）,3.蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)：,在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上再行折疊。（氫鍵，酯鍵，離子鍵，疏水鍵）,4.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：,由兩條或幾條多肽鏈在各自三級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成為蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)亞基，由若干亞基之間以非共價鍵形式而相互結(jié)合的復(fù)合體。（非共價鍵）,三、蛋白質(zhì)的分類與主要功能,蛋白質(zhì)的分類,外形,,纖維蛋白：球形蛋白：,角蛋白

5、酶蛋白，免疫球蛋白,功能,,結(jié)構(gòu)蛋白：調(diào)節(jié)蛋白：轉(zhuǎn)運蛋白：收縮蛋白：抗體蛋白：催化蛋白：,肌球蛋白胰島素血紅蛋白肌動蛋白，肌球蛋白免疫球蛋白蛋白酶,組成成分,,單純蛋白：結(jié)合蛋白：,指單純由氨基酸組成的蛋白質(zhì)。（白蛋白，球蛋白，組蛋白）指單純蛋白和非蛋白質(zhì)類物質(zhì)結(jié)合，非蛋白質(zhì)物質(zhì)稱輔基。（核蛋白，糖蛋白，脂蛋白）,（四）酶,是具有高度催化活性的蛋白質(zhì)和RNA。,酶的特性,,高度的專一性高效的催化能力高度不穩(wěn)

6、定性,蛋白酶的分類,,單純蛋白酶類結(jié)合蛋白酶類：酶蛋白+輔基（非蛋白質(zhì)）=全酶,,酶：,第二節(jié) 核酸,一.核酸（nucleic acid）,（一）核酸的化學組成與種類,核酸的基本單位,,單核苷酸,,戊　　　糖,磷　　　酸,含氮有機堿,,核　　糖,脫氧核糖,,嘧　　啶：ＴＣＵ,嘌　　呤：Ａ　Ｇ,（堿基）,化 學 組 成,ATP結(jié)構(gòu),,核糖,脫氧,,,,糖苷鍵,,,核　苷,,,,,酯 鍵,,單 核 苷 酸,,,3’5’磷酸二酯鍵,5&

7、#180;,3´,DNA的結(jié)構(gòu)與功能,DNA 的 結(jié) 構(gòu),DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序。,Watson和 Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,二級結(jié)構(gòu)：,一級結(jié)構(gòu)：,,,,,,DNA的雙鏈形成,,,,,,DNA的雙鏈形成,,3.4nm,含10個堿基對,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,1.DNA分子是由兩條相互平行方向相反的多核苷酸鏈圍繞著同一中心軸形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2.兩條長鏈的堿基在雙螺旋內(nèi)側(cè)按堿基配對原則（A=T，G三C）以

8、氫鍵相連。3.相鄰堿基對旋轉(zhuǎn)36°，間距0.34nm，一個螺旋包含10個堿基對旋轉(zhuǎn)360°，螺距為3.4nm。,Watson和 Crick的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,DNA Models,三種DNA,,（三）DNA 的 功 能,DNA是遺傳物質(zhì)其功能是：儲存，復(fù)制和傳遞遺傳信息。,（二）RNA的結(jié)構(gòu)與功能,RNA為單鏈可自身回折形成局部假雙鏈。,RNA的種類、分布、功能,非編碼RNA,不編碼蛋白質(zhì)的RNA在動物的發(fā)

9、育、分化、細胞增殖、凋亡和脂肪代謝過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。2005年美國懷特黑德研究中心和馬薩諸塞理工學院研究人員發(fā)現(xiàn)：人類基因組中1/3負責蛋白質(zhì)合成的基因由微小RNA調(diào)控。,,小RNA（small RNA）,小RNA 是一類20-30nt 的非編碼RNA種類：①微小RNA(microRNA,miRNA):約22nt,②小干擾RNA（small interfering RNA,siRNA):21-28nt③piRNA(piwi

10、- interfering RNA,piwi-RNA):26-31nt,在小鼠精子發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)的，與PIWI蛋白家族成員結(jié)合調(diào)節(jié)精子成熟過程。,,microRNA 的作用機制是與mRNA 互補，讓mRNA 沉默或者降解。,現(xiàn)在流行的RNAi 技術(shù)就是利用了細胞體內(nèi)的這個機制，在體外人工加入類似microRNA 的smallRNA 來沉默對應(yīng)的mRNA,核酶：是具有酶活性的RNA,T.Cech首次發(fā)現(xiàn)，是在研究原生動物喜熱四膜蟲的rR

11、NA剪接時觀察到。在除去所有蛋白質(zhì)后，剪接仍可完成；在rRNA剪接過程中，前體rRNA能釋放出一個短鏈RNA。能以一種高度專一的方式催化寡核苷酸的剪接。核酶的發(fā)現(xiàn)，對酶的本質(zhì)就是蛋白質(zhì)這一傳統(tǒng)概念提出了新的挑戰(zhàn)，同時也為生命起源問題的探索提出了新的見解。人們可以根據(jù)核酶結(jié)構(gòu)的模式，去設(shè)計能破壞致命基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，從而為基因治療提供新途徑。,參考文獻,翟中和：細胞生物學（第三版），高等教育出版社。Gerald Karp. Cel