生命的起源与基本特征

dAMP dGMP dTMP dCMP
四种脱氧核苷酸
C,dC,dCM P 脱氧胞苷酸
核糖核苷酸(构成RNA)
A,AM P 腺苷酸
1’-腺嘌呤-核糖核苷-5’-磷 酸
S-A
A
S-G
G
S-U
U
S-C
C
四种核糖核苷
G,GM P 鸟苷酸
U,UM P 尿苷酸
P-S-A P-S-G P-S-U P-S-C
AMP GMP UMP CMP
• 腺嘌呤A • 鸟嘌呤G 嘧啶 • 胞嘧啶C • 胸腺嘧啶T • 尿嘧啶U
嘧啶碱
嘌呤碱
戊糖
HO CH2
OH HO CH2
OH
5´ O
O
4´
1´
3´ 2´
OH OH 核糖(ribose)
OH 脱氧核糖(deoxyribose)
嘌呤(purine，Pu)
N 7
8 9 NH
5 6 1N
43 2 N
微量元素缺乏的影响（了解）
重金属的来源及中毒的症状
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二、组成生命的化合物
生物体的 物质组成
无机物 有机物
水
生命的第一大化合物 生命存在的环境
第一章
生命的起源与基本特征
-------组成生命的元素与化合物
重点难点
掌握 生命的基本特征，中心法则 ，新陈代谢、同化作用、异化作 用、生长、发育、生殖遗传、变异的概念, 组成生命的化合 物。
熟悉 生命的起源过程。
了解 组成生命的化学元素。
第一节
组成生命的元素与化合物
一、组成生命的元素
细胞是生命体结构和功能的基本单位 构成细胞（生命）物质称——原生质（protoplasm）
直链淀粉 糖原
4. 脂肪酸与脂类
（1）脂肪酸：通式 CH3(CH2)nCOOH ①存在方式：体内脂肪酸少数以游离形式存在，大部 分存在于脂肪、磷脂等脂类中。 ②分类：按烃链中是否含双键，脂肪酸分为不饱和脂 肪酸和饱和脂肪酸两类。 ➢亚油酸和亚麻酸为不饱和脂肪酸，为人体所必需，但 人体不能合成，需从膳食中摄取，称为必需脂肪酸。 （2）脂肪：由1分子甘油和3分子脂肪酸所构成的中性 脂，亦称为甘油三酯。 （3）类脂：包括磷脂、糖脂及胆固醇等，参与细胞重 要功能活动。
核苷与核苷酸
核苷
核苷酸
脱氧核糖核苷酸(构成DNA)
A,dA,dAM P 脱氧腺苷酸
G,dG,dGM P 脱氧鸟苷酸
1’-腺嘌呤-脱氧核糖核苷-5’-磷 酸
dS-A dA dS-G dG dS-T dT dS-C dC
四种脱氧核苷
T,dT,dTMP 脱氧胸苷酸
P-dS-A P-dS-G P-dS-T P-dS-C
核酸的化学组成
磷
酸
核糖
单 核 苷
戊
糖 脱氧核糖
酸
嘧 啶：Ｔ、Ｃ、Ｕ 含氮有机碱
（碱基） 嘌 呤：Ａ、Ｇ
磷酸
核苷酸是构成核酸的基本 单位
核糖核苷酸构成RNA 脱氧核糖核苷酸构成DNA 核苷酸由3种分子构成
①含氮碱基 ②戊糖 ③磷酸
嘌呤或嘧 啶碱
戊糖(核糖或脱 氧核糖)
核苷=戊糖-碱基 核苷酸=核苷-磷酸 嘌呤
多肽链（单体蛋白或亚基）
寡聚蛋白
酶（扩展）
酶是具有高度催化活性的蛋白质和RNA。
酶 高度的专一性
的 特
高效的催化能力
性 高度不稳定性
酶 的
单纯蛋白酶类
分 类
结合蛋白酶类:酶蛋白+辅基(非蛋白质)=全酶
（3） 糖类
1）化学分子通式： (CH2O) n，又称为碳水化合物 ①连接键：糖苷键
分类一：根据能否水解及水解的程度，糖类分为单糖、寡糖 （低聚糖）和多糖。 Ø单糖：不能被水解的最小单位，人体最典型的单糖是葡萄 糖、核糖、果糖、脱氧核糖； Ø寡糖：又称低聚糖，一般指少于10个单糖脱水缩合而成的 分子，如乳糖、蔗糖、麦芽糖； Ø多糖：构成生物体重要成分之一，一般由10个以上的单糖 分子脱水缩合而成，如糖原、淀粉、纤维素。 分类二：简单糖和复合糖 ➢寡糖或多糖通常与蛋白质或脂类连接，称为复合糖。
链内 二硫键
二硫键
B链
链间 二硫键
牛胰岛素 序列
核糖核酸酶序列
维系蛋白质三维结构的作用力
2. 蛋白质的二级结构
在一级结构的基础上借氢键在氨基酸残基之间 连接,使多肽链成为α螺旋或β折叠结构
β-折叠片
β-折叠片层的两种形式 1.同向平行 2.反向平行
3. 蛋白质的三级结构
蛋白质的三级结构是蛋 白质多肽链在二级结构基础 上，进一步螺旋折叠形成的 空间结构。
端连接非螺旋“帽子”结构
• 螺旋段的一级结构是7个残基的重复单位：
（a-b-c-d-e-f-g）n，其中a和d是非极性残基.
角蛋白α-螺旋
两条链左旋缠绕
细胞 中纤维丝 原纤维 原纤维丝
原纤维丝
两条链左旋缠绕 α-螺旋
原纤维
毛发的截面
•角蛋白α-螺旋间以S-S连接增加稳定性 •富含Ala、Val、Leu、Ile、Met、Phe，螺旋外侧伸出疏水性侧链 •硬角蛋白（甲、角等）比软角蛋白（毛发）有更多二硫键
生物学功能
• 具有心血管保护作用,尤其是其抗心律失常作用,可 以有效降低心血管疾病的发病率和死亡率。其抗 心律失常的机制主要是通过调节离子通道来稳定 心肌细胞的电活动。
• ω-3多不饱和脂肪酸联合常规化疗药物对常见恶 性实体肿瘤有良好抑制作用, 具有协同化疗药物的 抗癌作用, 能提高化疗药物的抗癌效率。
包括二硫键的位置。
组成蛋白质的氨基酸之间, 通过1个氨基酸
的羧基与另1个氨基酸的氨基脱去1分子水形成的肽 键（peptide bond）相连 。
肽与肽键 丝氨酰-甘氨酰-酪氨酰-甘氨酰-亮氨酸(五肽)
氨基端(N端)
羧基端(C端)
主干链: N-C-C-N-C-C-N-C-C-N-C-C-N-C-C
A链
维系三级结构的化学键: 氢键、二硫键外、各氨基酸 侧链之间形成的疏水键和离 子键等。
三级结构的组建模块
由二级结构组合成的 三级结构组件
主要存在于球状蛋白
超二级结构 β-α-β花式
α-环-α花式
β-发夹 (ββ花式)
αα花式
如 DNA结合蛋白
2 发夹花式
如Ca2+结合蛋白
α-角蛋白
• 存在于毛发、指甲、爪、角和鸟喙 • 由311-314个残基组成α-螺旋区段，N端与C
NH2
N
6N
NH
N
腺嘌呤(adenine, A)
O
N
6
NH
2
NH
N
鸟嘌呤(guanine,
NH2
G)
嘧啶(pyrimidine，Py)
O
5 4 3N
612 NH
NH2
4N
2
NH
O
胞嘧啶(cytosine, C)
4 NH
2
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O
H3C
4 5
NH
2
NH
O
胸腺嘧啶(thymine, T)
• 糖蛋白、脂蛋白、核蛋白、磷蛋白、
血红素蛋白、黄素蛋白等
蛋白质的形状和功能
纤维蛋白：角蛋白 外形
球形蛋白：酶蛋白，免疫球蛋白 结构蛋白：肌球蛋白 调节蛋白：胰岛素 转运蛋白：血红蛋白 功能 收缩蛋白：肌动蛋白，肌球蛋白 抗体蛋白：免疫球蛋白 催化蛋白：蛋白酶
1．蛋白质的一级结构 指蛋白质中共价连接的氨基酸残基的排列顺序,
无机盐 新陈代谢的调节剂，维持渗透压，
pH
蛋白质
生命的第二大化合物 生命的表现者
核酸 生命的操纵者
糖 生命的能源物质
脂肪 生命的备用能源
ATP 生命的推动者
维生素 酶
（1）核苷酸和核酸
核酸
核酸是遗传物质,是细胞内控制生物性状发育的一 种重要的生物大分子。核酸是由许多单核苷酸通过 3’,5’-磷酸二酯键聚合而成的大分子聚合体即多聚核苷 酸。
DNA和RNA的比较
类 别 核苷酸组成
核苷酸种类
结构 分布
功能
DNA
磷酸 脱氧核糖 碱基(A、G、C、T)
磷酸脱氧腺苷(dAMP) 磷酸脱氧鸟苷(dGMP) 磷酸脱氧胞苷(dCMP) 磷酸脱氧胸苷(dTMP)
RNA 磷酸
核糖
碱基(A、G、C、U)
磷酸腺苷(dAMP) 磷酸尿苷(dUMP) 磷酸胞苷(dCMP) 磷酸胸苷(dTMP)
烟草花叶病毒
镰刀型贫血症
血红蛋白
蛋白质的变性与变构。
➢蛋白质变性作用是物理或化学因素，使蛋白质分子空间结 构的破坏，从而引起蛋白质物理、化学性质的改变和生物活 性丧失的过程。
➢蛋白质变构调节是某些生理小分子与蛋白质生物学活性以 外的部位结合，使蛋白质生物活性发生改变。
血红蛋白的结构
氨基酸顺序
α-螺旋
口诀
六伴穷光蛋：硫、半、光、蛋→半胱、胱、蛋（甲硫）氨酸→含硫氨基 酸 酸谷天出门：酸、谷、天→谷氨酸、天冬氨酸→酸性氨基酸 死猪肝色脸：丝、组、甘、色→丝、组、甘、色氨酸→一碳单位来源的 氨基酸 只携一两钱：支、缬、异亮、亮→缬、异亮、亮氨酸→支链氨基酸 一本落色书：异、苯、酪、色、苏→异亮、苯丙、酪、色、苏氨酸→生 糖兼生酮 拣来精读之：碱、赖、精、组→赖氨酸、精氨酸、组氨酸→碱性氨基酸 芳香老本色：芳香、酪、苯、色→酪、苯丙、色氨酸→芳香族氨基酸 不抢甘肃来：脯、羟、甘、苏、赖→脯、羟脯、甘、苏、赖氨酸→不参 与转氨基的氨基酸