第2章 细胞内生物分子相互作用概述2
02生物大分子及其相互作用
02生物大分子及其相互作用生物大分子是指大分子生物化合物，如蛋白质、核酸、多肽和多糖等。
它们在生物体内具有重要的生物学功能，并参与各种重要的生物过程。
这些生物大分子通过相互作用,形成互补、适应性和特异性的结合,并能够识别和响应于其他生物大分子。
下面将围绕生物大分子的相互作用展开讨论。
首先，蛋白质是生物大分子中最重要的一类。
蛋白质通过氨基酸的序列和空间结构来体现它们的多样性。
蛋白质在生物体内通过多种方式相互作用。
其中，蛋白质与蛋白质之间的相互作用包括氢键、离子键、范德华力等。
这些相互作用不仅使蛋白质稳定了它们的结构，还能影响其功能。
例如，蛋白质的结构稳定性和构象变化可以通过蛋白质与其他蛋白质的结合来调节。
其次，核酸也是生物大分子中的重要组成部分。
核酸是生物体内的遗传物质，包括DNA和RNA。
核酸通过碱基间的氢键作用和磷酸二酯桥相互连接，在空间结构上呈现双螺旋形。
在细胞内，核酸具有重要的功能，如遗传信息的储存和传递。
核酸与蛋白质之间的相互作用包括DNA与蛋白质的结合以及RNA与蛋白质的结合。
这些相互作用决定了DNA的复制和转录以及RNA的翻译。
此外，多肽还是一类重要的生物大分子。
多肽由氨基酸通过肽键连接而成。
多肽在生物体内广泛存在，并发挥着重要的功能。
多肽通过与其他生物大分子的相互作用，来调节细胞内的各种生物过程。
例如，多肽与蛋白质的相互作用能够通过改变蛋白质的构象来调节其功能。
最后，多糖也是生物大分子中的重要代表。
多糖由单糖通过糖苷键连接而成。
多糖在生物体内有各种重要的功能，如能量储存和细胞外基质的构建。
多糖与其他生物大分子的相互作用也是多方面的。
例如，多糖可以通过与蛋白质的相互作用来调节蛋白质的活性和稳定性；多糖还可以与其他多糖分子结合形成复杂的多糖结构。
总结起来，生物大分子之间的相互作用是生物体内各种生物过程的基础。
这些相互作用包括蛋白质与蛋白质的结合、核酸与蛋白质的结合、多肽与蛋白质的结合以及多糖间的结合等。
生物分子的相互作用
生物分子的相互作用生物分子的相互作用是生物体内发生各种生物化学反应和生物过程的基础。
这些相互作用可以是物理性质的，也可以是化学性质的。
它们决定了生物分子的结构、功能以及生理活动的发生和进行。
本文将从分子间相互作用的类型、作用机制以及应用展开讨论。
一、分子间相互作用的类型1. 静电相互作用：生物分子中带电荷的官和偶极子之间的相互作用，如静电力、电荷转移以及电偶极作用。
2. 氢键：质子与氮、氧以及氟等原子之间的作用力，是生物分子自组装和细胞内高度有序结构形成的重要方式。
3. 范德华力：分子间的吸引力，其大小取决于分子之间的极性、偶极子和电荷分布。
4. 疏水作用：不喜水性分子相互间的相互作用，驱使水相聚一起，使非极性物质以及疏水性分子能形成有序的结构。
5. 弱键：包括范德华力、氢键以及疏水作用在内的一系列较弱的相互作用。
6. 共价键：共享电子对，生物体内主要是由于分子结构的稳定而存在。
二、分子间相互作用的作用机制1. 形成生物分子的结构特性：分子间相互作用决定了生物分子的结构特性，包括分子的形状、构象以及空间排列等。
这些结构特性直接影响着生物分子的功能和相互作用。
2. 保持生物体的稳定：分子间的相互作用能够维持生物体内的稳定性。
例如，水分子的氢键网络保持了液体水的凝聚性和高比热容。
3. 调节酶的催化作用：酶与底物之间的相互作用能够提供基于亲和性和专一性的催化条件，实现特定化学反应的高效发生。
4. 蛋白质和配体的结合：蛋白质与其配体之间的相互作用决定了信号传导、细胞识别、基因调控以及药物活性。
三、分子间相互作用的应用1. 药物研发：了解分子间相互作用有助于设计和合成药物分子，通过与靶标分子的相互作用发挥治疗作用。
2. 酶活性调控：研究酶与底物、辅因子等之间的相互作用，以调控酶的活性和功能，为酶工程和催化剂设计提供指导。
3. 蛋白质折叠和蛋白质-蛋白质相互作用：分析分子间相互作用有助于解析蛋白质折叠及其动力学、蛋白质复合物的形成和功能。
生物分子动态与相互作用研究
生物分子动态与相互作用研究生命的基本单位是细胞，而细胞则由不同的生物分子构成。
生物分子包括氨基酸、核酸、脂质、糖类等多种化合物，它们在细胞内发挥着不同的功能。
这些生物分子之间的相互作用、动态结构以及其在细胞内的运动方式，是维持生命活动的关键因素。
因此，生物分子动态与相互作用的研究是当前生命科学研究的重要领域之一。
一、生物分子动态生物分子动态是指生物分子在时间和空间上的变化。
生物分子的空间排列、构型、结构以及其在细胞内的位置均可随时间发生变化。
如蛋白质的摺叠、解摺、合成以及在细胞内的转运，核酸的拷贝、转录、翻译等，均是生物分子动态变化的表现。
生物分子的动态特性对其功能起着至关重要的作用。
例如，膜蛋白质在其位置运动时，可以完成物质的转运、信号传递等功能；酶在特定的空间位置上运动，才能与底物结合反应。
二、生物分子之间的相互作用细胞内的生物分子之间相互作用复杂多样，包括结构互补、电荷相互作用、氢键、疏水作用等多种力学与化学相互作用。
例如氢键是生物分子之间相互吸引的力之一，其重要性以DNA双链结构维持为例。
DNA的两股链结合主要靠氢键相互吸引，当其中一个碱基受损，如C转变为U，就会干扰氢键的形成，从而影响DNA结构的稳定性和完整性。
而蛋白质与核酸的相互作用同样也是生物分子之间相互作用的重要实例。
例如RNA结合蛋白质可以影响RNA的翻译和稳定性。
三、生物分子动态与相互作用的研究方法随着科学技术的不断进步，生物分子动态与相互作用的研究方法也不断发展。
其中x射线晶体学、核磁共振、电子显微术等都是广泛使用的研究手段。
x射线晶体学是一种研究蛋白质、核酸等大分子结构的常用方法。
该方法需要结晶样品，通过测量x射线衍射图案来确定分子结构。
x射线晶体学是解析分子细节非常透彻的手段，但对于部分生物分子由于难以结晶，此方法并不适用。
核磁共振可以获得生物分子的运动状态、构象及其成对物质之间的相互作用。
核磁共振有其自身的局限性，但目前已成为大多数生物分子研究中不可替代的手段之一。
生物分子相互作用
生物分子相互作用生物分子相互作用是生物学中一个重要的研究领域，涉及到细胞内各种生化反应的发生和细胞功能的实现。
在细胞内部，各种生物分子通过相互作用，实现了信号传递、代谢调控、细胞运动等生命活动，对于维持生命的正常进行起着关键作用。
一、蛋白质与蛋白质相互作用蛋白质是生物体内最重要的分子之一，参与了几乎所有的生命过程。
蛋白质与蛋白质之间的相互作用形式多种多样，例如蛋白质与蛋白质之间的结合、酶促反应等。
这些相互作用通常通过蛋白质的结构域和功能位点来实现。
例如，酶与底物之间的特异性结合是通过酶的活性中心实现的；抗体与抗原之间的结合是通过抗体的亚基来实现的。
二、核酸与蛋白质相互作用核酸与蛋白质之间的相互作用在细胞核酸合成、RNA的翻译调节等方面起着重要作用。
蛋白质可以通过识别和结合DNA或RNA的特定序列或结构域来实现这种相互作用。
例如，转录因子是一类特殊的蛋白质，它们能够通过与DNA结合，调控基因的转录过程。
三、蛋白质与小分子相互作用除了与其他蛋白质或核酸相互作用外，蛋白质还可以与许多小分子相互作用，包括激素、药物等。
这些小分子通常通过与蛋白质的结合，影响蛋白质的功能和结构。
例如，药物与蛋白质之间的相互作用可以导致药物的药效或毒性。
四、膜蛋白与膜脂相互作用膜蛋白是细胞膜的主要组成部分，它们通过与膜脂相互作用，参与了细胞膜的形成和功能的实现。
通过与膜脂的疏水作用，蛋白质可以嵌入到细胞膜中，形成不同功能的通道、受体等结构。
同时，膜蛋白还可以通过与膜脂的相互作用来调节膜的流动性和稳定性。
五、生物分子与金属离子相互作用金属离子是生物体内许多生物分子的催化剂，与蛋白质、核酸等相互作用，对于调控细胞内各种生化反应发挥重要作用。
例如，铁离子参与了血红蛋白和氧分子的结合与释放过程；锌、镁等离子是许多酶的辅助因子。
六、药物与生物分子的相互作用药物与生物分子之间的相互作用是药物在体内发挥药效的基础。
正是通过与生物分子的相互作用，药物可以调节相关的生物过程，治疗疾病。
AP biology第2章-生物大分子相互作用 牟秋香
• 从分子水平看，一般认为在生物大分子 组装成超分子结构的过程中，蛋白质在 此过程中起着重要的作用。
Nulceoprotein
associations of nucleic acids and protein
绝大多数蛋白质是核酸序列的编码产物； DNA－mRNA－Protein
多糖－单糖。与蛋白和脂－糖蛋白、脂 蛋白－细胞膜的抗原
脂类－脂肪、脂肪酸、磷脂、鞘磷脂、 胆固醇－细胞膜、类固醇激素。
2.2 生物大分子间相互作用的化学力
生物大分子的基本结构是靠共价键结合的， 但是生物学功能的执行是靠生物大分子之 间的相互作用来实现的。如：①蛋白质与 DNA的相互作用；②蛋白质与RNA的相互 作用；②蛋白质与蛋白质的相互作用。
• 核酸－单核苷酸； • 蛋白质－氨基酸； • 多糖－单糖； • 脂－脂肪酸； • 各种大分子在生命活动过程中都具有特定
的功能。
2.1 生物活性物质的本质
细胞器－核、线粒体、 高尔基体、溶酶体、 内质网等
构建分子－ 氨基酸、 单 糖、脂肪酸、核苷酸
代谢物 丙酮酸，柠檬 酸 草酰乙酸 等
超大分子组装－核糖 体、染色质、微管
Nulceoprotein: nucleic acids + protein
Glycoprotein: carbohydrate + protein
Lipoprotein: Lipid + protein
2.1.1 生物活性物质的属性
①生物体是由生物大分子等有机物构成的； 这种有机体ternary structure of hemoglobin：a1-yellow; b1-light blue;
生物分子的功能和相互作用
生物分子的功能和相互作用生物分子是构成生命体的基本组成部分。
它们包括碳水化合物、脂类、核酸和蛋白质等，每一种分子都具有特定的功能，同时也会相互作用。
下面就让我们具体探究一下生物分子的功能和相互作用。
一、碳水化合物碳水化合物是所有生物体内的重要分子之一，可提供能量和形成细胞壁等。
碳水化合物的主要功能就是作为生物体的主要能源，比如葡萄糖、果糖等，它们在进入细胞后被逐步代谢，释放出能量，并进一步转化为细胞可以利用的ATP。
此外，碳水化合物也可以形成细胞壁，维持细胞结构和稳定性。
比如植物细胞壁就主要由纤维素构成。
二、脂类脂类是由脂肪酸和甘油等组成的生物分子，主要起储存能量、保护和支持细胞的功能。
脂类的重要性在于它们能在体内便捷地分解为产生能量的酸，皂和甘油分子。
这些酸和甘油通常通过血液转移，以在整个身体传递和提供能量。
此外，脂类也可以形成细胞膜，维持细胞的完整性和功能。
细胞膜主要由磷脂与蛋白质组成，脂质双层可防止细胞内外物质的不恰当扩散，同时也是许多生物反应的场所。
三、核酸核酸是存储和传递遗传信息的分子，包括DNA和RNA。
DNA作为图纸，详细记录了生物体内的全部信息，而RNA则胁迫DNA转录和翻译成蛋白质。
DNA和RNA在表现机制上肯定不一样，但作用都是在生物细胞的生理历程里提供相应的数据，参与那种复杂反应。
比如DNA的氨基酸序列决定了蛋白质的合成方式，而RNA的形态和序列则可以影响生物的基因表达。
四、蛋白质蛋白质是细胞中最为重要的分子之一，有参与功能和催化反应的作用。
蛋白质可承担一系列生物学功能，包括运输、通讯、组织支撑、机械支撑、抗原性和酶活性等。
一个蛋白质分子能完成所有这些特点的意义在于其三级或四级结构。
草率地说，一个蛋白质分子有一套由氨基酸排列组成的一系列序列，在适当的条件下，这些氨基酸可以复杂地折叠成各种不同的结构。
给每个氨基酸涂上不同颜色的涂料，这个描绘就变成了一张明亮的艺术作品。
这也是为什么蛋白质能具备如此不同的性质和功能的原因。
生物分子相互作用的分子机制和应用
生物分子相互作用的分子机制和应用生物分子相互作用是生命活动的基础之一。
生命体系中的多种生物分子通过相互作用发挥各种生物学功能。
例如，DNA与蛋白质之间的相互作用维持了DNA的结构稳定性，并调控了基因表达；酶与底物之间的相互作用催化了生物合成反应；抗体与病毒之间的相互作用导致了免疫应答等等。
本文将介绍生物分子相互作用的分子机制以及一些应用领域。
一、生物分子相互作用的分子机制生物分子相互作用是生命活动的基石之一。
生物分子之间的相互作用有多种形式，例如，氢键、疏水作用、电荷相互作用等等。
这些相互作用的本质在于它们能够使生物分子之间发生相互作用，从而发挥生物学功能。
（1）氢键氢键是指一个原子上的氢与另一个分子中的具有费电性（例如氧、氮）的原子形成的电荷相互作用。
在生物分子中，氢键是很常见的一种相互作用。
例如，DNA分子中氢键是维持双链结构稳定性的关键因素之一。
此外，蛋白质的折叠是依赖于氢键的形成，生物大分子相互作用中的氢键是非常重要的。
（2）疏水作用疏水作用是指由于疏水性分子中的非极性键，而在溶液中集合起来的相互作用。
在生物分子中，疏水作用是很重要的一种相互作用，它能够使蛋白质保持稳定的三维构象，在碳水化合物的合成中疏水作用也是必不可少的。
疏水作用是细胞膜的形成和蛋白质或RNA的复合体形成的关键因素之一。
（3）电荷相互作用电荷相互作用是指分子间正阴电荷间的相互作用，在生物分子中，电荷相互作用也是很常见的一种相互作用。
例如，酶与底物之间的相互作用中包括了多种离子功能的残基，表面上的电性相互作用被广泛认为是酶底物结合的一个重要因素。
二、生物分子相互作用的应用生物分子相互作用的机制可以用于探索生命的分子机制，并结合信息学、生物学等多学科进行应用。
生物分子相互作用在临床诊断、生物技术发展、基因工程等多个领域中发挥着重要的作用。
（1）治疗药物开发在疾病治疗中，生物分子相互作用可用于用于分析药物和靶标之间的相互作用，辅助制药工程师设计新的药物和测试现有药物的效果。
生物分子的相互作用及其功能探究
生物分子的相互作用及其功能探究生命离不开生物分子的相互作用。
从单细胞生物到多级别生命体系，分子间的相互作用一直贯穿了整个生命的进化历程。
在此基础上，许多重要的生命过程和生理功能都得以实现。
因此，研究生物分子的相互作用及其功能是生命科学的重要方向之一。
本文将从蛋白质、核酸、多糖等层面分析生物分子的相互作用机制及其功能。
蛋白质相互作用及其功能：蛋白质是生命中的重要分子，是生命内部机制的驱动力和实现者。
在细胞内，许多生命过程都需要蛋白质间的相互作用来实现。
蛋白质间的相互作用除了单纯的物理吸引力和排斥力以外，还有包括疏水作用、溶剂化作用、离子作用、氢键作用在内的多种相互作用方式。
其中最常见的是氢键。
氢键是一种虚拟的化学键，包括带正电氢原子和带负电的氮、氧或氟原子之间的相互作用。
在蛋白质中，氢键作用通常是蛋白质稳定性和形态固定的关键。
蛋白质中最常见的相互作用方式是非共价性相互作用。
在非共价性相互作用中，没有共价键的形成或断裂。
非共价性相互作用包括范德华力、静电作用、水合作用和疏水作用等。
除了形态和稳定性外，蛋白质间的相互作用还可以在许多生理功能中发挥作用，如信号传递、酶的活性调节、膜蛋白的输运和蛋白质折叠等。
在信号传递中，蛋白质间的相互作用构成了重要的信号途径。
例如，典型的接头蛋白质特异性和激酶酶学锁是由蛋白质间的相互作用所构成的。
酶的活性调节是通过蛋白质-蛋白质相互作用实现的，如酶促活性和抑制活性之间的相互作用。
膜蛋白的输运则需要蛋白质间的相互作用来形成跨膜通道。
同样，蛋白质的折叠和稳定性也需要蛋白质间的相互作用作为基础。
核酸相互作用及其功能：核酸是基因物质的主要组成部分，有着复杂的结构和功能。
在核酸分子中，相互作用可以影响结构，影响功能，从而影响生物过程。
其中最常见的核酸间相互作用形式是互补性。
互补性来自于核酸中四种碱基的互补配对，即腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成三个氢键。
互补配对形成了双螺旋结构，保证了基因的复制和转录。
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(3) 二硫键（disulfide bond ） 又称S－S键。是2个SH基被氧化而形成的—S— S—形式的硫原子间的键。
Cys-SH + HS-Cys → Cys-S-S-Cys
二硫键在蛋白质分子的立体结构形成上起着十分 重要的作用。
人胰岛索的一级结构
(4) 短程力 当原子或基团接近到很短的距离时，会明显产
OHLeabharlann 5 ´ 3´5´3´
OH
OH
结构式
多肽链中的肽键（0.132 nm) 比C=N键
（0.125 nm)长，而又比正常的C—N键（0.144
nm)短。
肽与肽键
寡糖链间的α -1，6糖 苷键或β -1，4糖苷键也 类似于共价键性质。
2.3.2 生物大分子的自我组装
高级结构的组装是自我组装，一级结构不仅提供组 装的信息，而且提供组装的能量，使其自发进行。 1.功能类似的分子的组装：许多与DNA结合的蛋白 质都含有螺旋-转角-螺旋结构基序。锌指结构基序。 2.同类生物分子的组装：两个α 亚基和两个β 亚基 结合形成血红蛋白；α 微管蛋白和β 微管蛋白先形成二 聚体，然后再组装成微管。 3.异类生物分子组装：蛋白质与核酸形成的复合物 称为核蛋白体；病毒粒子是由RNA或DNA与蛋白质结合而 形成的。
生物分子有许多结构部分具有疏水性质，如
蛋白质的疏水氨基酸侧链，核酸的碱基，脂肪酸 的烃链等。它们之间的疏水相互作用，在稳定蛋 白质，核酸的高层次结构和形成生物膜中发挥着 主导作用。
(6) 配位键（coordination bond） 配位键是特殊的共价键，它的共用电子对是由一 个原子提供的。例如氨和三氟化硼可以形成配位化合 物：图片中→表示配位键。在N和B之间的一对电子来
形成二聚体，然后再组装成微管。 ）。
2.2.1 生物大分子间相互作用的化学力 (1) 扩散作用 在同一温度下，分子的运动的方向是由分子浓度较高 的地方往浓度较低的地方运动，这种现象称为扩散作用。 扩散作用是一种自然发生的现象，它不必藉外界力量即可 发生。水、气体分子（如二氧化碳、氧气）可通过细胞膜， 藉扩散作用进出细胞膜。葡萄糖等物质，则不能藉扩散作 用通过细胞膜。 (2) 专一性相互作用 生物大分子在进化过程中形成了表面形态相匹配的分 子能通过分子表面的识别正确地靠拢并结合。 这种结合依赖于大分子表面的结构基序及离子键、氢 键和范德华力等促使大分子发生特异相互反应的一些非共 价键。
类重要的生物大分子。核酸中的DNA担负着遗传信息
的传递（遗传）的任务，RNA担负将遗传信息表达为
蛋白质的任务；蛋白质是生命现象的主要体现者，是
细胞和身体结构和功能的主要物质，其中酶是生命活
动中各种化学反应的催化剂，是生物体进行发育而周 密的新陈代谢的基本保证。
(1) 蛋白质 蛋白质是由氨基酸构成的生物大分子。蛋白 质作为“生物性状”分子，在生命活动中起十分 重要的功能： ① 蛋白质作为生物催化剂——酶。细胞中各 种生化反应都是在酶的催化下进行的，而酶就是 一类有特定功能的蛋白质。4000 ② 蛋白质参与细胞信号和配体运输。许多蛋 白质参与细胞信号产生和转导过程。许多配体运 输蛋白可以与特定的小分子物质结合，并把这些 分子转运到多细胞生物身体的其他部位。 ③ 结构蛋白。
DNA,RNA,蛋白质,多糖，脂等 核苷酸,氨基酸,单糖,脂肪酸
(2) 生物体能与环境不断地交换物质与能量
活机体中存在着一个具一定顺序、相互协调、
可自我调节的代谢网络,其中各个代谢反应都有相
应的酶催化。细胞和机体与环境保持在一个远离平
衡态的稳态(steady state)中。与此相反,无生命 物质总是趋向于与环境达成平衡。
自组装是由较弱的、可逆的非共价相互作用驱动
的，如氢键，π -π 相互作用等。同时，自组装体系的
结构稳定性和完整性也是靠这些作用非共价相互作用 来保持的。
2.3.1 生物大分子的共价结构
核酸链中的磷酸二酯键（0.159～0.162 nm） 比P=O双键的键长（0.146 nm)长,但远比P—O单键 的键长（0.172 nm)短。
所有的蛋白质都含有碳氢氧氮四种元素，有些
蛋白质还含有硫、磷和一些金属元素。
蛋白质平均含碳50％，氢7％，氧23％，氮16
％。其中氮的含量较为恒定，而且在糖和脂类中 不含氮，所以常通过测量样品中氮的含量来测定 蛋白质含量。如常用的凯氏定氮： 蛋白质含量＝蛋白氮×6.25（其中6.25是16 ％的倒数）
自N原子上的孤对电子。
在生物体系中，配位键对稳定生物大分子的构象， 形成特定的生物分子复合物具有重要意义。
2.3 生物大分子的自我组装
分子自组装是各种复杂生物结构形成的基础。 分子自组装就是在平衡条件下，分子间通过非共 价相互作用自发组合形成的一类结构明确、稳定、具
有某种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构。
Δ G<0 该过程（反应）释放自由能，反应能自发进行。
例如,烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus ,TMV)
组装过程的△H为120 KJ/mol,△S为415 J/mol,由于 △G=△H-T△S,故TMV的组装过程显著受温度的影响。低于 10℃,△G为正,病毒粒子解体；约16℃,△G=0,两者建立平 衡;37℃时,△G为负,过程明显趋向自组装。这是由于温度
2.2 生物大分子间相互作用的化学力
生物大分子间相互作用主要表现在： ① DNA与蛋白质之间（染色体、染色质、病毒）; ② RNA与蛋白质之间（信号识别颗粒、核糖体、 核内小分子核糖核蛋白体snRNP）;
③ 蛋白质与蛋白质之间（两个α 亚基和两个β
亚基结合形成血红蛋白；α 微管蛋白和β 微管蛋白先
第2章 细胞内生物分子相互作用概述
（Summary on Biomolecular Interations in Cells)
河南科技大学农学院 施江
Agriculture College, Henan University of Science ＆ Technology ，Shi Jiang
第2章 细胞内生物分子相互作用概述
2.3.3 生物大分子的结构层次
构型是指由于手性的存在而造成的基 团不同空间排布称为构型(configuration)。 构型的改变必须通过共价键的断裂。
构象是指由于单键旋转时有关原子相
对转动所造成的相应原子或基团在空间的
不同排布称为构象(conformation)。构象
的改变不涉及共价键的改变。
一切生物体中的各类有机大分子都是由完全相同的单 体，如蛋白质分子中的20种氨基酸、DNA及RNA中的8种碱 基所组合而成的，由此产生了分子生物学的3条基本原理： ① 构成生物体有机大分子的单体在不同生物中都是 相同的（构成生物大分子的单体是相同的，共同的核酸语 言、共同的蛋白质语言）；生物遗传信息表达的中心法则 相同。 ② 生物体内一切有机大分子的建成都遵循着各自特 定的规则。 ③ 生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不 同，某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它 的属性。
(2) 离子键 正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键。
离子既可以是单离子，如Na+、Cl-；也可以由原子团形成；
如SO42-，NO3-等。
力的大小与荷电量成正比，与荷电基团间的距离平方
成反比，还与介质的极性有关。介质的极性对荷电基团相
互作用有屏蔽效应，介质的极性越小，荷电基团相互作用 越强。例如，-COO-与-NH3+间在极性介质水中的相互作用 力，仅为在蛋白质分子内部非极性环境中的1/20，在真空 中的1/80。 离子键的作用力强，无饱和性，无方向性。
生一种作用力，称为短程力。
大多数短程力都属于范德华力。
范德华力一般发生在偶极与偶极、偶极与诱导
偶极及诱导偶极与诱导偶极之间。 范德华力对生物多层次结构的形成和分子的相 互识别与结合有重要意义。
(5) 疏水作用(hydrophobic interaction)
当两亲化合物混于水中时，两亲化合物的非
极性端相互靠近避开水的作用。
不同,过程的熵变和熵变在△G中所占的比重发生变化结果。
除了病毒外,生物机体内蛋白质与核酸的交互作 用对生命活动具有十分重要的意义。遗传信息的传递 和调控都离不开蛋白质与核酸的交互作用。蛋白质和 核酸的交互作用可以分为两个方面： 1、核酸与蛋白质形成特定的超分子复合物,如核 糖体(ribosome),核内小核糖核蛋白、信号识别颗粒、 延长因子与核糖体形成的三元复合物等。他们为生命 过程提供所需的机构。 2、蛋白质与核酸间的交互作用是动态性的,它与 基因表达及其调控有关。
(3) 所有生物大分子共同存在于细胞环境中 细胞是生命的结构基础，是生物体结构功能 的基本单位。
(4) 生物体能进行自我更新
生物体能精确的自我复制、生长、繁殖，而
且在一定的条件下产生变异，产生新的生命类型，
从而对新环境表现出适应性。
2.1.2 生物大分子的化学本质与特性
蛋白质、核酸、多糖和脂类是生物体细胞内的4
(3) 糖类 糖类常被称为碳水化合物，是由碳、氢、氧三
种元素构成的有机化合物，这三种元素的比例一般
为1:2：1。在生物体内，糖既是能源，又是代谢过
程的中间产物，某些糖还是构成其他重要生物大分
子(如糖蛋白)的成分。生物体内的糖主要有单糖、 寡糖和多糖。
(4) 脂类
脂类包括的范围很广，所有不溶于水而易溶于有机溶剂的生 物分子都属于脂类，它们构成了细胞的疏水成分。生物体所含有的 脂类主要有：脂肪和油、蜡、磷脂类、类固醇和萜类。 组成脂类的主要元素也是碳、氢、氧(有时含有磷、氮)，脂类 是非极性物质，它们不溶于水，能溶于非极性溶剂。脂类在生物体 内也有一系列重要功能： ① 磷脂是构成生物膜结构的基础； ② 脂肪含较高能量，因而是储能物质； ③ 蜡质等可以作为保护层，起保水、保温和绝缘等作用； ④ 维生素、激素等重要的生物活性物质按其理化性质也可归 为脂类中。