细胞的化学与分子组成.ppt

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1、第二章细胞的分子基础生物分子（biomolecules）蛋白质、糖类、脂类、核酸生物大分子（biologicalmacromolecules）蛋白质、核酸第一节细胞的化学与分子组成1、无机化合物水：细胞生物化学反应的良好溶剂游离水---细胞代谢反应的溶剂结合水---构成细胞结构的成分水分子由1个氧原子和2个氢原子组成，呈V字形，尾端带负电，两翼带正电水分子具有良好的溶剂性质：比热大、熔点高、表面张力大、极性化合物易溶于水无机盐特点：以离子形式存在功能不同①游离于水中，维持细胞内外液的渗透压和pH值②与蛋白质或脂类结合，成为其组成成

2、分2、有机化合物有机大分子：多糖：细胞的营养组分脂类：细胞膜的组分蛋白质：生物信息表达的载体核酸：生物遗传的物质基础酶：生化反应的催化剂有机小分子：单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸生物大分子一、核酸（一）化学组成RNA：90%以上存在于胞质中分为：mRNArRNAtRNADNA：98％存在于核染色体中，2％存在于线粒体环状双链DNA（mtDNA）中DNA分子是由4种不同的核苷酸（脱氧腺苷酸dAMP、脱氧胸苷酸dTMP、脱氧鸟苷酸dCMP、脱氧胞苷酸dCMP）组成一个脱氧核苷酸的5‘碳与另一个脱氧核苷酸的3‘碳通过磷酸二酯键连接在一起D

3、NA与RNA的化学组成核糖碱基磷酸RNA核糖AGCU磷酸DNA脱氧核糖AGCT磷酸核苷酸：每个核苷酸分子是由一个戊糖、一个含氮的碱基和一个磷酸脱水缩合而成的核苷酸：腺苷酸（AMP）、鸟苷酸（GMP）尿苷酸（UMP）、胞苷酸（CMP）脱氧腺苷酸（dAMP）、脱氧鸟苷酸（dGMP）脱氧胸苷酸（dTMP）、脱氧胞苷酸（dCMP）（二）、DNA的双螺旋结构1、DNA碱基组成规律A＝TC＝G推论：A+G=T+C(嘌呤＝嘧啶)A+C=T+GA+T≠C＋G2、双螺旋结构要点①为两条反向平行的多核苷酸链，碱基在螺旋内侧；磷酸和脱氧核糖位于外侧②两

4、条链之间靠碱基对之间氢键连为一体，A＝TG≡C③螺旋直径2nm，每个螺圈含10个碱基对，螺距3.4nm④表面的深沟、浅沟为蛋白识别DNA单一序列并发生作用的基础3、DNA序列的表示方式CpG：表示胞嘧啶与同一条链中相邻的鸟鸟嘌呤以共价键相连CG：表示胞嘧啶与互补链中相邻的鸟嘌呤以共价键相连（三）、DNA复制1、DNA复制特点：①半保留复制：以双链DNA为模板，各自合成新链。其中一条来自亲代DNA，另一条是新合成的②半不连续复制：DNA双链合成时，领头链的合成是连续的，为5′－3′方向；随从链的合成是不连续的，与复制叉方向相反，合成

5、的片段叫冈崎片段③双向定点复制：以一个固定起点，同时向相反方向以相同速度进行复制（四）DNA的功能（如何理解生物物种的多样性）储存、复制、传递遗传物质，体现DNA分子的多样性（五）、RNA的转录与翻译RNA的结构特点：RNA的糖是核糖，而不是脱氧核糖RNA分子中不含胸腺嘧啶（T），而含有尿嘧啶（U）RNA由一条多核苷酸链组成转录：以DNA为模板合成RNA的过程翻译：mRNA指导特定蛋白质的合成过程密码子：mRNA分子中每3个相邻的核苷酸所形成的一个三联体，它决定了多肽链中特定的氨基酸位置。一共有64个密码子遗传法则二、蛋白质由氨基

6、酸通过肽键结合而成的多肽链氨基酸是组成蛋白质的基本单位，共20种，分四类酸性氨基酸碱性氨基酸极性氨基酸非极性和疏水氨基酸氨基酸三、稳定性核苷酸、蛋白多肽靠共价键来维持骨架结构（磷酸二酯键、肽键），另外，由于核苷酸本身含磷酸，带负电，蛋白本身也有酸、碱氨基酸，一些非共价键也起作用，如氢键、离子键、疏水作用、范德华力等。四、蛋白质的四级结构一级结构：蛋白质中氨基酸的排列序列二级结构：α螺旋、β片层，其中α螺旋为3.6个氨基酸盘旋一周，每个螺旋直径0.23nm，两个螺旋之间距离为0.54nm；而β片层为多肽链分子完全伸展，多肽链自身来回

7、折叠，形成反向平行结构三级结构：多肽链在二级结构基础上进一步盘曲折叠四级结构：由两条或两条以上的肽链组成的蛋白质，每一个独立的三级结构的肽链称为亚单位，多肽链亚单位之间通过氢键形成复杂的空间结构五、蛋白质的自我组装由一种或几种重复小亚单位构建大结构可减少所需的遗传信息量。亚单位可通过能量较低的键结合，使组装和拆卸更容易。亚单位装配可避免结构合成中出现差错六、蛋白质折叠的分子机制蛋白质的折叠并不是发生在翻译之后的，而且与核糖体上蛋白质合成同步进行的，即边合成边折叠，新生肽链不断折叠、加工，最后形成复杂的三维结构。分子伴侣（molec

8、ularchaperone）是一类可溶性蛋白质分子，参与新生肽键的折叠、加工，但本身不参加到最后折叠成的蛋白质中去，只起陪伴作用。单糖可缩水形成多糖