生命的物質(zhì)基礎(chǔ),第二講,1、生物小分子和生物大分子的關(guān)系,小分子 大分子 復(fù)合大分子 單糖 多糖 糖蛋白 氨基酸 蛋白質(zhì) 糖脂 核苷酸 核酸 脂蛋白 脂類(lèi),（由小分子到大分子）,生物體的 分子組成 水、 蛋白質(zhì)、核酸 多糖、脂類(lèi) 無(wú)機(jī)鹽,合成大分子 （聚 合）,大分子分解 （水 解）,生物小分子簡(jiǎn)介,水,地球上生命起源于水中，陸生生物 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,水占生物體的 60 以上的重量,水對(duì)生物體非常重要,2. 遺傳信息的表達(dá)者 蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu)單體氨基酸 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,2.1 蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子 氨基酸,氨基酸的通式 氨基酸的特點(diǎn)、性質(zhì) 氨基酸的分類(lèi),2.1.1 氨基酸的通式,組成蛋白質(zhì)的常見(jiàn)氨基酸有20種，通式如右圖 R不同，組成的氨基酸就不同,（1） 碳原子 （2）具有 氨基 和羧基 是各種氨基 酸的共性 （3）各種氨基 酸的區(qū)別在 側(cè)鏈基團(tuán)R,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 親水氨基酸： 絲氨酸 酸性氨基酸： 天冬氨酸 堿性氨基酸： 精氨酸 含硫氨基酸： 半胱氨酸 含羥基氨基酸： 蘇氨酸 帶環(huán)氨基酸 ： 酪氨酸,2.1.2 氨基酸的旋光性,20 種天然氨基酸除甘氨酸外，都帶一個(gè)不 對(duì)稱(chēng)碳原子碳原子，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。,2.1.3 必需氨基酸,20種氨基酸中有8種不能由人體合成，必須從外界攝取，稱(chēng)為必需氨基酸 8種必需氨基酸為 纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、賴(lài)氨酸,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）,2.2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),1.一級(jí)結(jié)構(gòu) 2.二級(jí)結(jié)構(gòu) 3.三級(jí)結(jié)構(gòu) 4.四級(jí)結(jié)構(gòu) 5.蛋白質(zhì)的空間作用力,2.2.1 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu),肽鍵 肽鏈 氨基酸排列順序等,蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu),肽鍵,2.2.2 二級(jí)結(jié)構(gòu),肽鏈的主鏈在空間的走向 常見(jiàn)的有： 螺旋 折疊,蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu),螺旋,折疊,2.2.3 三級(jí)結(jié)構(gòu),親水基位于球體表面，疏水基位于球體內(nèi)部 球狀蛋白溶于水,三級(jí)結(jié)構(gòu),血紅素,肽鏈扭轉(zhuǎn),血紅蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu),2.2.4 四級(jí)結(jié)構(gòu),多亞基構(gòu)成的寡聚蛋白結(jié)構(gòu) 均一寡聚蛋白 由相同亞基構(gòu)成 非均一寡聚蛋白 由不同亞基構(gòu)成,蛋白質(zhì)的各級(jí)結(jié)構(gòu),一級(jí)結(jié)構(gòu),二級(jí)結(jié)構(gòu),三級(jí)結(jié)構(gòu),四級(jí)結(jié)構(gòu),2.3 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,正常紅細(xì)胞 鐮刀型紅細(xì)胞,鐮刀型紅細(xì)胞,正常紅細(xì)胞,正常紅細(xì)胞 鐮刀型紅細(xì)胞,Hb A: 正常血紅蛋白A ; Hb S:血紅蛋白S。 結(jié)論：一級(jí)結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能,空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,溶 菌 酶,蛋白變性,可逆變性,不可逆變性,尿素,天然核糖核酸酶,硫醇,松散核糖核酸酶,變性核糖核酸酶,天然核糖核酸酶,除去硫醇,除去尿素,除去硫醇,除去尿素,蛋白質(zhì)變性的特點(diǎn)： 蛋白質(zhì)變性后，生物活性喪失，溶解度下降，粘度增加。 可逆變性 不可逆變性,空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,3 生命過(guò)程的催化劑酶 3.1 酶的概念,酶是生物活體細(xì)胞產(chǎn)生，以蛋白質(zhì)為主要成分，具催化功能的一類(lèi)生物催化劑。,3.2 催化劑的性質(zhì),只催化熱力學(xué)允許的反應(yīng) 只加快反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)平衡點(diǎn) 對(duì)正逆反應(yīng)催化