蛋白質和核酸是細胞中最重要的生物大分子蛋白質是由20種氨基酸構成核酸是由4種核苷酸或4種脫氧核苷酸構成蛋白質和核酸的復雜性在于其構成單體的組成和序列的不同由蛋白質和核酸組成的復合體稱為核蛋白，具有重要的生物學功能共價的和非共價的相互作用對維持蛋白質和核酸的結構起重要的作用生物大分子中，只有核酸能夠復制，但需要多種蛋白質（酶）的參與。本文檔共36頁；當前第1頁；編輯于星期三\8點19分

第一節(jié)氨基酸氨基酸是蛋白質的構成的結構單元.蛋白質由20種氨基酸構成,由于氨基酸序列不同而使不同的蛋白質有不同的結構與功能.氨基酸由于不對稱C原子的存在,可分為L型和D型.天然蛋白質中的氨基酸均為L型氨基酸。

CH3

CH3

││

H2N─

C─COOHHOOC─C─NH2

││

HH

L－型D－型構象構型本文檔共36頁；當前第2頁；編輯于星期三\8點19分1氨基酸的理化特性氨基酸是構成蛋白質的結構單體。生物體內的蛋白質中共發(fā)現(xiàn)有20種氨基酸,其構型均為L-型.氨基酸在水溶液中呈兩性電解質的特性.不同的氨基本的pI值不同,可用于不同氨基酸的分離.

RR

││H2N─C─COOH

H3N─

C─COO━

│+

│

HH本文檔共36頁；當前第3頁；編輯于星期三\8點19分2.氨基酸的分類酸性氨基酸(帶負電荷)：天冬氨酸,谷氨酸

CH2─COO-CH2─CH2─COOˉ

││

H3N+─

C─COO-

H3N+─C─COO-

││

HH堿性氨基酸(帶正電荷)：組氨酸,賴氨酸,精氨酸

H

NH2

HNN+H(CH2)4─N+H3(CH2)3

N

─

C

─

NH2

│

│

H3N+─C─COO-

H3N+─C─COO-H3N+─C─COO-

│

│

│

H

HH本文檔共36頁；當前第4頁；編輯于星期三\8點19分極性氨基酸(帶親水基團)絲氨酸蘇氨酸

天冬酰胺

CH2OHHO─CH─CH3CH2━C＝O

│││NH2H3N+─

C─COO-

H3N+─C─COO-H3N+─

C─COO-

│

││HHH(CH2)2

━C＝OCH2─SH

│NH2

│H3N+─

C─COO-

H3N+─

C─COO-

│

│

HH

谷氨酰胺半胱氨酸本文檔共36頁；當前第5頁；編輯于星期三\8點19分非極性氨基酸(帶疏水基團)

甘氨酸丙氨酸纈氨酸甲硫氨酸

H

CH3CH─(CH3)2(CH2)2

─S─CH3

││││H3N+─C─COO-

H3N+─C─COO-

H3N+─C─COO-

H3N+─C─COO-

││││

H

H

H

H

H

CH3

│

│

CH2─C─(CH3)2

H─C─

CH2

─CH3

││H2+N──

COO-

H3N+─C─COO-

H3N+─C─COO-

H

│

│HH

脯氨酸亮氨酸異亮氨酸

本文檔共36頁；當前第6頁；編輯于星期三\8點19分芳香族氨基酸(帶芳香基團)

苯丙氨酸酪氨酸色氨酸

OH

CH2

CH2CH2

│

││H3N+─

C─COO-

H3N+─

C─COO-

H3N+─

C─COO-

│

│

│

H

H

H

紫外吸收高峰[280nm]

NH本文檔共36頁；當前第7頁；編輯于星期三\8點19分

第二節(jié)蛋白質結構1.蛋白質的一級結構

蛋白質是由氨基酸通過肽鍵連接而成的大分子.蛋白質形狀：球蛋白與纖維蛋白.

軸比=

長軸

/

短軸分子量大小：幾千至幾百萬道爾頓.

蛋白質一級結構指構成蛋白質的氨基酸序列(組成和排列順序)

HHH

OHHHOH

│││‖│

│

│

‖│─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─backbone

│

│

‖│││

‖││

│

‖

HR1

OR2HR3OR4

HR5O

N－端C－端

R1、R2、R3、R4、R5

氨基酸殘基側鏈

─

肽鍵本文檔共36頁；當前第8頁；編輯于星期三\8點19分2.蛋白質二級結構蛋白質的二級結構是由多肽鏈(主鏈)上羰基和氨基通過氫鍵連接而形成的結構。二級結構包括α-螺旋,β-折疊片和三股螺旋.

HHHOHHH

OHHHO

│││‖│││

‖│││‖

─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─││

‖│

││

‖│││‖

│

HR1

OR2

HR3OR4

HR5

O

R6

α-螺旋的形成本文檔共36頁；當前第9頁；編輯于星期三\8點19分α-螺旋示意圖（右手螺旋）本文檔共36頁；當前第10頁；編輯于星期三\8點19分β-折疊片（反向平行）

HHH

OHHHH

OH

H

HO

│││

‖││││

‖

‖││

‖

─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─

│

│‖││

│‖│││‖│

HR1OR2

H

R3

OR4

HR5

OR6

OR6H

R5OR4

HR3

OR2

H

R1

‖│││

‖│││

‖││

│

─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─

│

‖││

│

‖││

‖

│

│

H

OHH

HOHH

OH

H

本文檔共36頁；當前第11頁；編輯于星期三\8點19分β-折疊片(反向平行)本文檔共36頁；當前第12頁；編輯于星期三\8點19分β-折疊片（平行）

HHHOHHH

OH

│││‖│││

‖

│

─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─

│

│‖│

││‖│││‖

HR1OR2

HR3OR4HR5O

HHHOHHH

OH

│││‖│

││

‖

│

─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─

│

│‖│

│

│

‖│││‖

HR1

OR2

HR3

OR4HR5O

本文檔共36頁；當前第13頁；編輯于星期三\8點19分β-折疊片（平行）本文檔共36頁；當前第14頁；編輯于星期三\8點19分

三股螺旋HHHOHHH

OH

│││‖│││‖

│

─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─│

│

‖│

││‖│││‖

HR1

OR2

HR3OR4HR5OHHHOHHH

OH

│││‖│││‖

│

─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─│

│

‖││

│

‖│││‖

HR1

OR2

HR3OR4

HR5OHHHOHHH

OH

│││‖│││‖

│

─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─

│

│‖│

│

│‖│

││‖

HR1OR2

HR3OR4HR5O本文檔共36頁；當前第15頁；編輯于星期三\8點19分三股螺旋本文檔共36頁；當前第16頁；編輯于星期三\8點19分3.蛋白質三級結構蛋白質三級結構是由一條多肽鏈上側鏈基團通過二硫鍵、疏水作用、鹽橋、氫鍵、和范德華力等相互作用而形成的空間分布，即三維結構(構象).

本文檔共36頁；當前第17頁；編輯于星期三\8點19分4.四級結構：在多條多肽鏈組成的蛋白質中，每一條多肽鏈稱為一個亞基；不同亞基之間的相互空間關系稱為四級結構。四級結構包括亞基組成及亞基之間的空間分布。本文檔共36頁；當前第18頁；編輯于星期三\8點19分第三節(jié)

核酸

核酸是脫氧核苷酸或核苷酸的多聚體.細胞內的核酸包括兩類,即DNA和RNA

堿基+2-脫氧核糖

→2-脫氧核苷

┬→脫氧核苷酸

→

DNA磷酸

堿基+核糖→核苷┬→核苷酸→RNA（核糖核酸）磷酸本文檔共36頁；當前第19頁；編輯于星期三\8點19分

本文檔共36頁；當前第20頁；編輯于星期三\8點19分POHOOH核苷酸或脫氧核苷酸本文檔共36頁；當前第21頁；編輯于星期三\8點19分核苷酸鏈或脫氧核苷酸鏈本文檔共36頁；當前第22頁；編輯于星期三\8點19分DNA

5’-ATGCCGATTGACCTGAT-3’3’-TACGGCTAACTGGACTA-5’RNA5’-AUGCCGAUUGACCUGAU-3’OD260=20(DNA1mg/ml);OD260=25(RNA1mg/ml)；

純DNA的OD260/OD280為1.8左右;純RNA的OD260/OD280為2.0左右.本文檔共36頁；當前第23頁；編輯于星期三\8點19分3.1DNA的結構和性質DNA的基本結構(雙螺旋)DNA雙螺旋結構的特點互補配對：A-T,G-C每圈10對脫氧核苷酸右手螺旋，直徑2.0

nm相鄰兩堿基間距0.34

nm每條DNA單鏈存在極性：

5’－游離磷酸基團3’－游離羥基基團本文檔共36頁；當前第24頁；編輯于星期三\8點19分3.2DNA結構的穩(wěn)定性

維持DNA結構穩(wěn)定的主要因素氫鍵：A-T配對2個氫鍵，G-C配對3個氫鍵。疏水作用：由堿基的疏水性所導致，使雙螺旋的堿基對位于內部，糖-磷酸骨架(主鏈)外露。堿基堆積：雙螺旋中的堿基對平行排列，呈緊密堆積狀態(tài)，對雙螺旋的穩(wěn)定起協(xié)同作用。DNA的熱穩(wěn)定性熱變性：由雙鏈DNA變?yōu)閱捂淒NA的過程稱為變性。加熱可使DNA堿基對逐漸解開，最終變性。增色效應、減色效應、Tm值本文檔共36頁；當前第25頁；編輯于星期三\8點19分本文檔共36頁；當前第26頁；編輯于星期三\8點19分3.3DNA的理化特性1光譜學特性吸收峰在260nm處A260=1.00(雙鏈DNA)A260=1.37(單鏈DNA)A260=1.60(游離核苷酸)2酸堿反應中度酸性糖苷鍵受破壞(脫嘌呤或脫嘧啶)

堿性條件下會引起堿基的異構化而導致配對不正常強酸堿完全水解為其組分脫氧核苷酸某些化學試劑可破壞堿基間的疏水作用而導致DNA變性3粘滯性

核酸是細長鏈分子，在溶液中粘滯性高，容易因機械力作用而斷裂。本文檔共36頁；當前第27頁；編輯于星期三\8點19分3.4RNARNA是由核苷酸分子構成的單鏈核酸分子RNA由于鏈內區(qū)段存在互補序列而可能形成部分雙鏈區(qū)，構成RNA的二級結構。生物體內的RNA是以DNA為模板合成的，這一過程稱為轉錄，其序列與模板鏈互補。生物體內主要存在著三類RNA，即mRNA、tRNA和rRNA，其中rRNA含量最多，mRNA含量最少，且不同組織細胞mRNA的組分各有所不同。在不含DNA的RNA病毒中，RNA是遺傳物質。從最初的轉錄產物至成熟RNA，經過一系列的加工。本文檔共36頁；當前第28頁；編輯于星期三\8點19分tRNA的鏈內互補配對及部分雙鏈區(qū)本文檔共36頁；當前第29頁；編輯于星期三\8點19分RNA加工所有的RNA都是在細胞核中合成。絕大多數RNA分子都是在細胞質中發(fā)揮作用。剛從DNA模板上轉錄出的RNA產物稱為RNA前體。RNA前體經過一系列的剪切、裝配和修飾，成為成熟的mRNA、tRNA和rRNA，進入細胞質中各自行使生物學功能。除了mRNA、tRNA和rRNA之外，還有一些小分子RNA分子，它們在基因表達的調控中可能發(fā)揮重要的作用。這些小分子的活性RNA幾乎不經過任何加工和修飾。本文檔共36頁；當前第30頁；編輯于星期三\8點19分病毒RNA多數植物病毒、一些細菌病毒和動物腫瘤及感冒病毒，以RNA作為遺傳物質。病毒基因組包括單鏈RNA和雙鏈RNA。單鏈RNA病毒又包括“+”鏈RNA和“－”鏈RNA病毒病毒RNA的復制有兩種方式：從RNA到RNA途徑

反轉錄途徑*從R