组成细胞的分子使用.pptx

组成细胞的分子使用蛋白质蛋白质天然蛋白质得氨天然蛋白质得氨基酸得氨基在基酸得氨基在-位位,为为L-L-构型、构型、非蛋白质氨基酸肌氨酸-氨基丁酸甜菜碱-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非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸:这些氨基酸不参与蛋白质得组成这些氨基酸不参与蛋白质得组成,但有但有一些就是重要得代谢物前体或中间产一些就是重要得代谢物前体或中间产物。如物。如-丙氨酸就是辅酶丙氨酸就是辅酶A A(HS-CoAHS-CoA)得组成部分之一、得组成部分之一、-氨基丁酸就是抑氨基丁酸就是抑制性神经递质、瓜氨酸和鸟氨酸参与制性神经递质、瓜氨酸和鸟氨酸参与尿素循环。尿素循环。氨基酸得分类氨基酸得分类:(1)(1)按按R R基得化学结构基得化学结构(2)(2)人体细胞能否合成人体细胞能否合成根据氨基酸分子中所含氨基根据氨基酸分子中所含氨基(一一NH2)NH2)和羧基和羧基(-COOH)(-COOH)得数目得数目,将其分为中性、将其分为中性、酸性和碱性氨基酸三类酸性和碱性氨基酸三类,中性氨基酸含中性氨基酸含1 1个氨基和个氨基和1 1个羧基个羧基酸性氨基酸含酸性氨基酸含1 1个氨基和个氨基和2 2个羧基个羧基碱性氨基酸则含有碱性氨基酸则含有2 2个氨基和个氨基和1 1个羧基个羧基11大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流(1)必需氨基酸必需氨基酸:成人有成人有8 8种种按能否在体内合成分按能否在体内合成分:甲携来一本亮色书(2)非必需氨基酸非必需氨基酸:12:12种种氨基酸氨基酸元素组成元素组成:所有氨基酸都含有所有氨基酸都含有 C C、H H、O O、N N 四种元素四种元素,蛋氨酸、半胱蛋氨酸、半胱氨酸还含有氨酸还含有S,S,所以大多数蛋白质还含所以大多数蛋白质还含有少量得有少量得 S,S,有些蛋白质还含有一些有些蛋白质还含有一些其她元素其她元素,如如 P(P(胃蛋白酶胃蛋白酶)、FeFe等等。各种蛋白质得含氮量都很接近各种蛋白质得含氮量都很接近,都在都在16%左右左右,因此可通过测定生物样品中因此可通过测定生物样品中得含氮量计算出样品中蛋白质得含量得含氮量计算出样品中蛋白质得含量,1克氮就相当于克氮就相当于6、25克蛋白质。克蛋白质。茚三酮反应茚三酮反应:在加热条件及弱酸环境下在加热条件及弱酸环境下,氨基酸或肽与茚三氨基酸或肽与茚三酮反应生成紫蓝色酮反应生成紫蓝色(与脯氨酸或羟脯氨酸反应生成与脯氨酸或羟脯氨酸反应生成(亮亮)黄色黄色)化合物及相应得醛和二氧化碳得反应。所有氨基酸及具化合物及相应得醛和二氧化碳得反应。所有氨基酸及具有游离有游离-氨基和氨基和-羧基得肽与茚三酮反应都羧基得肽与茚三酮反应都显色显色凯氏定氮法凯氏定氮法:样品与浓硫酸共热。含氮有机物即分解产生样品与浓硫酸共热。含氮有机物即分解产生氨氨(消化消化),氨又与硫酸作用氨又与硫酸作用,变成硫酸氨。经强碱碱化使之变成硫酸氨。经强碱碱化使之分解放出氨分解放出氨,借蒸汽将氨蒸至酸液中借蒸汽将氨蒸至酸液中,根据此酸液被中和得根据此酸液被中和得程度可计算得样品之氮含量。程度可计算得样品之氮含量。紫外吸收法紫外吸收法:蛋白质分子中蛋白质分子中,酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸残酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸残基得苯环含有共轭双键基得苯环含有共轭双键,使蛋白质具有吸收紫外光得性质。使蛋白质具有吸收紫外光得性质。吸收高峰在吸收高峰在280nm处处,其吸光度其吸光度(即光密度值即光密度值)与蛋白质含与蛋白质含量成正比。此外量成正比。此外,蛋白质溶液在蛋白质溶液在238nm得光吸收值与肽键得光吸收值与肽键含量成正比。利用一定波长下含量成正比。利用一定波长下,蛋白质溶液得光吸收值与蛋白质溶液得光吸收值与蛋白质浓度得正比关系蛋白质浓度得正比关系,可以进行蛋白质含量得测定。可以进行蛋白质含量得测定。双缩脲反应双缩脲反应(肽键肽键)氨基酸得酸碱化学氨基酸得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。水溶液中得氨基酸就是极性分子。两性离两性离子形式子形式分子形式分子形式蛋白质得构象蛋白质得构象:每一种天然蛋白质都有自每一种天然蛋白质都有自己特有得空间结构己特有得空间结构,这种空间结构通常称为这种空间结构通常称为蛋白质得构象。一般用蛋白质得一级结构、蛋白质得构象。一般用蛋白质得一级结构、二级结构、三级结构、四级结构来表示蛋二级结构、三级结构、四级结构来表示蛋白质不同层次得构象。白质不同层次得构象。蛋白质得生物学功能决定于她得高级结蛋白质得生物学功能决定于她得高级结构构,而蛋白质得高级结构由她得一级结构而蛋白质得高级结构由她得一级结构,即氨基酸得顺序决定。天然存在得蛋白质即氨基酸得顺序决定。天然存在得蛋白质总就是处于热力学最稳定得状态。总就是处于热力学最稳定得状态。一级结构一级结构(肽肽键、二硫键键、二硫键)表示多肽链中表示多肽链中氨基酸种类、氨基酸种类、数量、连接方数量、连接方式和排列顺序。式和排列顺序。氨基酸残基氨基酸残基:多肽链中得每一个氨基酸多肽链中得每一个氨基酸单位叫做氨基酸残基单位叫做氨基酸残基,因为在形成肽因为在形成肽键时丢失了一分子水。键时丢失了一分子水。二级结构二级结构:多肽链借助氢键形成得有规则多肽链借助氢键形成得有规则得局部结构。得局部结构。螺旋螺旋:构成指甲、毛发、蹄、角、羊毛构成指甲、毛发、蹄、角、羊毛得角蛋白得角蛋白;构成真皮、腱、韧带、骨、角构成真皮、腱、韧带、骨、角膜得胶原蛋白。都就是呈膜得胶原蛋白。都就是呈螺旋得纤维螺旋得纤维蛋白。蛋白。折叠折叠:构成蚕丝、蛛丝得蛋白等。构成蚕丝、蛛丝得蛋白等。肽键和二硫键肽键和二硫键,属共价键属共价键,就就是蛋白质一级结构得化学键。是蛋白质一级结构得化学键。其她氢键、盐键、疏水键、其她氢键、盐键、疏水键、范德华力统称为次级键或副范德华力统称为次级键或副键键,属于非共价键属于非共价键。稳定蛋白质三维结构得作用力稳定蛋白质三维结构得作用力盐盐键键氢键氢键疏水键疏水键范德华力范德华力二二硫硫键键三级结构三级结构:蛋白质得三级结构主要指氨基酸残基得蛋白质得三级结构主要指氨基酸残基得侧链间得结合侧链间得结合借助借助疏水键、氢键、盐键、范德华疏水键、氢键、盐键、范德华力、二硫键力、二硫键等形成得。等形成得。多肽链经过如此盘曲后多肽链经过如此盘曲后,可可形成某些发挥生物学功能得特定区域形成某些发挥生物学功能得特定区域,例如酶得活例如酶得活性中心等。三级结构得基本结构单位就是结构域性中心等。三级结构得基本结构单位就是结构域。四级结构四级结构:蛋白质得四级结构指数条具有独立得三蛋白质得四级结构指数条具有独立得三级结构得多肽链通过非共价键相互连接而成得聚级结构得多肽链通过非共价键相互连接而成得聚合体结构。在具有四级结构得蛋白质中合体结构。在具有四级结构得蛋白质中,每一条具每一条具有三级结构得链称为亚基或亚单位有三级结构得链称为亚基或亚单位,缺少一个亚基缺少一个亚基或亚基都不具有活性。或亚基都不具有活性。如血红蛋白。如血红蛋白。蛋白质结构得多样性蛋白质结构得多样性蛋白质得生物学功能蛋白质得生物学功能蛋白质得理化性质蛋白质得理化性质1、蛋白质自溶液中析出得现象、蛋白质自溶液中析出得现象,称为蛋白质得沉淀。称为蛋白质得沉淀。高浓度盐、有机溶剂、重金属盐、生物碱试剂都可高浓度盐、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沉淀蛋白质。盐析沉淀蛋白质不变性,就是分离制就是分离制备蛋白质得常用方法。如血浆中得清蛋白在饱和得备蛋白质得常用方法。如血浆中得清蛋白在饱和得硫酸铵溶液中可沉淀。乙醇、丙酮均为脱水剂硫酸铵溶液中可沉淀。乙醇、丙酮均为脱水剂,可可破坏水化膜破坏水化膜,降低水得介电常数降低水得介电常数,使蛋白质得解离程使蛋白质得解离程度降低度降低,表面电荷减少表面电荷减少,从而使蛋白质沉淀析出。低从而使蛋白质沉淀析出。低温时温时,用丙酮沉淀蛋白质用丙酮沉淀蛋白质,可保留原有得生物学活性。可保留原有得生物学活性。但用乙醇但用乙醇,时间较长则会导致变性。重金属盐、生时间较长则会导致变性。重金属盐、生物碱试剂物碱试剂(苦味酸、鞣酸苦味酸、鞣酸)与蛋白质结合成盐而沉淀与蛋白质结合成盐而沉淀,就是不可逆得。就是不可逆得。2、蛋白质得盐溶、蛋白质得盐溶盐溶得概念盐溶得概念:低浓度得中性盐可以增加蛋白低浓度得中性盐可以增加蛋白质得溶解度质得溶解度,这种现象称为盐溶。这种现象称为盐溶。盐溶得机理就是盐溶得机理就是:蛋白质分子吸附某种盐类蛋白质分子吸附某种盐类离子后离子后,带电表层使蛋白质分子间彼此排斥带电表层使蛋白质分子间彼此排斥,同时同时蛋白质分子与水分子间得相互作用加强蛋白质分子与水分子间得相互作用加强,使蛋白使蛋白质分子溶解度增加。质分子溶解度增加。盐析得机理就是盐析得机理就是:大量中性盐得加入大量中性盐得加入,使水得使水得活度降低活度降低,从而降低蛋白质得极性基团与水分子从而降低蛋白质得极性基团与水分子间得相互作用间得相互作用,破坏了蛋白质分子得水化层。破坏了蛋白质分子得水化层。3 3、蛋白质在某些因素得作用下、蛋白质在某些因素得作用下,空间结构被破坏空间结构被破坏,生物学活性丧失生物学活性丧失,称为蛋白质得变性。变性得蛋白称为蛋白质得变性。变性得蛋白质一级结构完好、溶解度降低质一级结构完好、溶解度降低(有序而紧密得结构有序而紧密得结构变得无序而松散变得无序而松散,疏水基团外漏疏水基团外漏)、易分解。、易分解。有些蛋白质变性后又可恢复到天然构象有些蛋白质变性后又可恢复到天然构象,称为复性称为复性;有些蛋白质有些蛋白质变性后不能复性变性后不能复性。凝固就是蛋白质变性发展得不可逆得结果。凝固就是蛋白质变性发展得不可逆得结果。沉淀得蛋白质不一定变性沉淀得蛋白质不一定变性(如盐析如盐析)。引起变性得因素引起变性得因素:加热、辐射、振荡、高压等物理加热、辐射、振荡、高压等物理因素因素;有机溶剂、酸、碱、尿素等化学因素。有机溶剂、酸、碱、尿素等化学因素。蛋白质得水解蛋白质得水解 1 1、酸酸水水解解:水水解解完完全全,不不引引起起氨氨基基酸酸消消旋旋(旋旋光光性性物物质质通通过过消消旋旋变变为为不不具具光光活活性性得得反反应应),色氨酸破坏。色氨酸破坏。2 2、碱碱水水解解:水水解解完完全全,水水解解后后氨氨基基酸酸会会消消旋旋,但色氨酸稳定但色氨酸稳定。3 3、蛋蛋白白酶酶水水解解:水水解解不不完完全全,不不引引起起消消旋旋,色色氨酸不破坏氨酸不破坏,主要用于蛋白质得部分水解。主要用于蛋白质得部分水解。1、核酸得化学组成、核酸得化学组成核核酸酸(RNA、DNA)核核苷苷酸酸核苷核苷磷酸磷酸戊糖戊糖碱基碱基核糖核糖(RNA)脱氧核糖脱氧核糖(DNA)A、G、C、UA、G、C、T五、核酸五、核酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶尿嘧啶腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶核苷戊糖第戊糖第1位得碳与嘌呤碱第位得碳与嘌呤碱第9位位得得N以糖苷键相连结以糖苷键相连结核苷戊糖第戊糖第1位得碳与嘧啶碱位得碳与嘧啶碱第第1位得位得N以糖苷键相连结以糖苷键相连结核苷酸戊糖第戊糖第5位得碳再与磷酸以酯键相连位得碳再与磷酸以酯键相连2、核苷酸得连接、核苷酸得连接方式方式核苷酸之间以核苷酸之间以磷酸二酯键连磷酸二酯键连接形成多核苷接形成多核苷酸链酸链,就是就是DNA和和RNA得一级得一级结构结构。DNA得一级结构RNA得一级结构ACTGAP脱氧脱氧核糖核糖GP脱氧脱氧核糖核糖CP脱氧脱氧核糖核糖TP脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖APGPCPTP脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖脱氧脱氧核糖核糖ATGC碱基互补碱基互补配对原则配对原则3 3、DNADNA得二级结得二级结构构两条平行得脱氧两条平行得脱氧核苷酸长链向右核苷酸长链向右盘卷成双螺旋结盘卷成双螺旋结构构、大沟、小沟有利大沟、小沟有利于蛋白酶、金属于蛋白酶、金属离子以及具有生离子以及具有生物功能得金属配物功能得金属配合物与合物与DNA得得作用。作用。4、DNA得三级结构定义:双螺旋进一步扭曲形成得更高层次得空间结构。如超螺旋等。2、RNA得结构得结构RNA主要有三大类主要有三大类,分别就是分别就是:核核糖体糖体RNA(rRNA),占占RNA总量得总量得80以上以上,就是核糖体得主要成分就是核糖体得主要成分;转运转运RNA(tRNA),占总量得占总量得15,在蛋白在蛋白质得合成中搬运氨基酸质得合成中搬运氨基酸;信使信使RNA(mRNA),占总量得占总量得5,就是合就是合成蛋白质得模板。不同种类得成蛋白质得模板。不同种类得RNA结构各不相同结构各不相同RNA也有一级结构、二级结构、三也有一级结构、二级结构、三级结构。级结构。一、糖类一、糖类 单糖单糖:不能水解不能水解通常含有通常含有37个碳原子个碳原子,。按碳原子数分为。按碳原子数分为:丙糖、丁糖、戊糖、丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖。己糖、庚糖。天然存在得单糖一般都就是天然存在得单糖一般都就是D-构型。单糖分子既可以开链形式存在构型。单糖分子既可以开链形式存在,也可也可以环式结构形式存在。在环式结构中如果第以环式结构形式存在。在环式结构中如果第一位碳原子上得羟基与第二位碳原子得羟基一位碳原子上得羟基与第二位碳原子得羟基在环得伺一面在环得伺一面,称为称为-型型;如果羟基就是在环如果羟基就是在环得两面得两面,称称-型。型。D D或或L L:就是分子得绝对构型就是分子得绝对构型,按惯例来命名得按惯例来命名得,常用于常用于氨基酸或糖。氨基酸或糖。D D表示右旋表示右旋,等同于等同于“”,”,L L表示左旋表示左旋,等同于等同于“”。手性碳原子手性碳原子:人们将连有四个不同基团人们将连有四个不同基团得碳原子形象地称为手性碳原子得碳原子形象地称为手性碳原子葡萄糖得分子式为葡萄糖得分子式为C6H12O6,分子中含五分子中含五个羟基和一个醛基个羟基和一个醛基,就是己醛糖。其中就是己醛糖。其中C-2,C-3,C-4和和C-5就是不同得手性碳原子就是不同得手性碳原子,存在于自然界中得葡萄糖其费歇尔投影中存在于自然界中得葡萄糖其费歇尔投影中,四个手性碳原子除四个手性碳原子除C-3上得上得-OH在左边外在左边外,其她得手性碳原子上得其她得手性碳原子上得-OH都在右边。单都在右边。单糖构型得确定仍沿用糖构型得确定仍沿用D/L法。这种方法只法。这种方法只考虑与羰基相距最远得一个手性考虑与羰基相距最远得一个手性碳得构型碳得构型,此手性碳上得羟基在右边得此手性碳上得羟基在右边得D型型,在左边得在左边得L型。自然界存在得单糖多属型。自然界存在得单糖多属D型糖。型糖。-D-D-葡葡萄萄 糖糖-D-D-葡萄糖葡萄糖天然存在得天然存在得葡萄糖都就葡萄糖都就是是 D D型得型得环式中环式中1 1号碳上号碳上得称为半缩醛羟得称为半缩醛羟基基重要得单糖重要得单糖:(1)丙糖丙糖:D-甘油醛、二羟基丙酮甘油醛、二羟基丙酮(2)丁糖丁糖:赤藓糖、苏糖赤藓糖、苏糖(4)戊糖戊糖:脱氧核糖、核糖、木糖、阿拉伯脱氧核糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、木酮糖、核酮糖糖、木酮糖、核酮糖(5)己糖己糖:葡萄糖、半乳糖、果糖葡萄糖、半乳糖、果糖(为酮糖为酮糖,糖果类中最甜得糖果类中最甜得)(6)庚糖庚糖:景天庚酮糖景天庚酮糖三碳糖三碳糖三碳糖三碳糖甘油醛甘油醛二二羟羟丙丙酮酮赤藓糖苏糖葡萄糖果糖氨基糖氨基糖(葡萄糖胺葡萄糖胺):与乳酸结合形成胞壁酸。与乳酸结合形成胞壁酸。胞壁酸胞壁酸就是细菌细胞壁得就是细菌细胞壁得得组成成分得组成成分寡糖可以水解为少数几个(26个)单糖得糖,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。水解为同一单糖得(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。麦芽糖得生成与水解麦芽糖得生成与水解糖苷键糖苷键:指糖苷中连接单糖分子与配糖体指糖苷中连接单糖分子与配糖体得化学键。得化学键。常见得糖苷键有常见得糖苷键有O-糖苷键和糖苷键和N-糖苷键。糖苷键。核苷核苷:核糖或脱氧核糖分子中得半缩醛羟核糖或脱氧核糖分子中得半缩醛羟基与嘌呤或嘧啶中氮原子上得氢去水形成。基与嘌呤或嘧啶中氮原子上得氢去水形成。麦芽糖麦芽糖:(1-41-4)糖苷键糖苷键蔗糖蔗糖:,(1-21-2)糖苷键糖苷键乳糖乳糖:(1-41-4)糖苷键糖苷键 纤维二糖纤维二糖:(1-41-4)糖苷键糖苷键蔗糖得分子式蔗糖得分子式:无还原性无还原性吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖呋喃果糖呋喃果糖淀粉显色淀粉显色黄色淀粉水解:淀粉糊精麦芽糖-D葡萄糖。糊精就是淀粉水解得最初产物,随着水解,糖分子逐渐变小,她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得检验糖原糖原:动物组织、细菌动物组织、细菌细胞内主要得贮细胞内主要得贮藏多糖。结构与藏多糖。结构与支链淀粉相似支链淀粉相似,但分支多但分支多,与与KI-KI-I I2 2呈红褐色。呈红褐色。纤维素自然界中分布最广得糖纤维素自然界中分布最广得糖,不溶于水得分子不溶于水得分子,分子不分支分子不分支,人体消化酶不能水解纤维素人体消化酶不能水解纤维素,食草食草动物利用肠道寄生菌分泌得纤维素酶将部分纤动物利用肠道寄生菌分泌得纤维素酶将部分纤维素水解为葡萄糖。维素水解为葡萄糖。几丁质几丁质(壳多糖壳多糖)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得第二大类糖。由N-N-乙酰乙酰-D-D-葡萄糖葡萄糖胺以胺以(1(14)4)糖苷键缩合糖苷键缩合而成,分子线状不分支。杂多糖杂多糖:果胶、半纤维素果胶、半纤维素(大量存大量存在于植物木质化部位在于植物木质化部位,为多聚戊糖和为多聚戊糖和多聚己糖得混合物多聚己糖得混合物)木质素就是由四种醇单体形成得一种木质素就是由四种醇单体形成得一种复杂酚类聚合物复杂酚类聚合物,不属于糖类。不属于糖类。糖蛋白1 1、脂肪脂肪脂酰甘油脂酰甘油(脂酰甘油酯脂酰甘油酯):):就是脂肪酸和甘油就是脂肪酸和甘油通过酯键所形成得化合物。根据脂肪酸得数通过酯键所形成得化合物。根据脂肪酸得数目目,可分为单脂酰甘油、二脂酰甘油、三脂可分为单脂酰甘油、二脂酰甘油、三脂酰甘油酰甘油(即甘油三酯、脂肪即甘油三酯、脂肪)。油就是常温下呈液态得脂肪油就是常温下呈液态得脂肪;脂就是常温下脂就是常温下呈固态得脂肪呈固态得脂肪 二、脂类二、脂类脂肪酸脂肪酸所有得脂肪酸都有一长得碳氢链所有得脂肪酸都有一长得碳氢链,其一端为其一端为一个羧基。一个羧基。饱合脂肪酸饱合脂肪酸:碳氢链中全为单键得脂肪酸碳氢链中全为单键得脂肪酸,如软脂酸如软脂酸(1616个碳个碳)、硬脂酸、硬脂酸(1818个碳个碳)等。等。不饱合脂肪酸不饱合脂肪酸:碳氢链中含有一个或多个双碳氢链中含有一个或多个双键键,如油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸如油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。等。必需脂肪酸必需脂肪酸:维持动物正常生长所需得维持动物正常生长所需得,而而机体又不能合成机体又不能合成,主要为亚油酸和亚麻酸主要为亚油酸和亚麻酸,这这两种脂肪酸在植物中含量非常丰富。两种脂肪酸在植物中含量非常丰富。