蛋白质与核酸的区别与联系60587
生物化学中的蛋白质核酸相互作用
生物化学中的蛋白质核酸相互作用蛋白质和核酸是生物体内两种重要的生物大分子，它们在生物体内发挥着不可替代的作用。
而蛋白质和核酸之间的相互作用更是生物体内众多生命活动的重要基础。
本文将重点探讨生物化学中蛋白质和核酸之间的相互作用。
一、结构特点蛋白质是由多肽链构成的生物大分子，而核酸则是由核苷酸构成的生物大分子。
蛋白质和核酸的结构特点决定了它们之间的相互作用。
1. 蛋白质的结构特点：蛋白质的主要结构包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
蛋白质的一级结构是由氨基酸序列组成，二级结构是由α螺旋和β折叠等构象组成，三级结构是蛋白质的立体构象，而四级结构是由多个蛋白质亚基组合而成。
2. 核酸的结构特点：核酸包括DNA和RNA两种，它们的结构主要由糖、碱基和磷酸组成。
核酸的碱基序列决定了其功能和特性，而DNA和RNA的空间结构也影响了它们的功能及与其他生物分子的相互作用。
二、蛋白质核酸相互作用的种类蛋白质和核酸之间存在多种相互作用方式，其中常见的包括：1. 蛋白质与DNA的结合：DNA结合蛋白质通常与DNA双螺旋的特定区域结合，以实现基因的转录和复制等生物学功能。
DNA结合蛋白质在细胞中起着重要的调控作用。
2. RNA结合蛋白质的相互作用：RNA结合蛋白质参与了RNA的加工、转运和翻译等过程，调控了基因的表达水平。
RNA结合蛋白质的相互作用对细胞的生物学功能具有重要影响。
3. 蛋白质与RNA的功能复合物：蛋白质和RNA能够形成不同的功能复合物，参与细胞代谢、信号传导和基因表达等过程。
这些功能复合物的形成依赖于蛋白质和RNA之间的相互作用。
三、相互作用机制蛋白质和核酸之间的相互作用机制涉及多种因素，包括物理相互作用、化学键结合和空间结构匹配等。
其中一些重要的相互作用机制包括：1. 氢键作用：蛋白质和核酸中的氨基酸残基和碱基之间可以通过氢键相互作用，从而稳定二者之间的结合。
2. 疏水效应：在蛋白质和核酸的相互作用过程中，疏水效应也起着重要作用。
蛋白质与核酸的异同点
蛋白质与核酸的异同点
蛋白质和核酸是生命体内两种重要的生物大分子。
它们在结构、
功能、组成和作用等方面各有不同。
1.结构异同点：蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的长链，三
级结构多种多样；核酸则是由核苷酸经过磷酸二酯键连接而成的长链，具有双螺旋结构。
2.功能异同点：蛋白质是细胞内的重要功能分子，具有运输物质、催化反应、结构支持等多种功能；核酸则是存储和传递遗传信息的分子，主要负责生命遗传信息的传递和转录。
3.组成异同点：蛋白质的氨基酸种类较少，共有20种；核酸则
包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、尿嘧啶等四种碱基。
总之，蛋白质和核酸在生命体内起着不同的作用，其结构、功能
和组成等方面也有很多不同之处。
核酸与蛋白质相互作用
核酸与蛋白质相互作用在生物体内，核酸与蛋白质是两种重要的生物大分子，它们的相互作用在细胞的正常生理过程中起着重要的调控作用。
核酸主要通过与蛋白质相互作用来实现对基因表达的调控，而蛋白质则通过与核酸相互作用来参与多种细胞功能的实现。
本文将从不同层面介绍核酸与蛋白质的相互作用。
一、基础概念核酸是由核苷酸连接形成的生物大分子，包括DNA（脱氧核酸）和RNA（核糖核酸）两种类型。
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子。
在细胞内，核酸负责存储和传递遗传信息，而蛋白质则负责细胞代谢、信号传导和结构支持等多种功能。
二、核酸与蛋白质的结合方式1. 电荷相互作用：核酸和蛋白质都带有电荷，它们之间可以通过静电作用力相互结合。
主要有两种方式，即亲和吸附和静电直接作用。
亲和吸附是指蛋白质通过与核酸特定区域的结合域相互作用，从而形成稳定的复合物。
静电直接作用则是指核酸和蛋白质之间的静电吸引力和静电排斥力之间的平衡，从而形成局部的结合。
2. 氢键形成：氢键是水分子中的氢原子与氧、氮等非金属原子之间的键。
核酸和蛋白质都含有含氮和氧原子的官能团，通过氢键可以形成相互作用。
氢键的形成对于核酸和蛋白质复合物的结构稳定性起着重要的作用。
3. 疏水效应：核酸在水中形成的双螺旋结构具有疏水性，而蛋白质的结构中也存在疏水性的氨基酸残基。
在水中，核酸和蛋白质会通过疏水效应来相互结合，并形成稳定的复合物。
三、核酸与蛋白质的相互调控作用核酸与蛋白质的相互作用在细胞的生理过程中起着重要的调控作用。
具体包括以下几个方面：1. 转录调控：转录是指DNA合成RNA的过程。
转录调控是指在转录过程中，核酸与蛋白质之间的相互作用可以调控基因的转录水平。
这种调控方式包括转录因子与DNA结合、转录抑制子与转录因子竞争结合等。
2. 翻译调控：翻译是指RNA合成蛋白质的过程。
在翻译过程中，核酸与蛋白质之间的相互作用可以调控蛋白质的合成水平。
这种调控方式主要通过核酸序列与蛋白质结合来实现。
蛋白质跟核酸
基因表达的调控
核酸通过与蛋白质的相互作用， 调控基因的表达，影响细胞功能 和发育。
细胞信号转导
某些核酸可以作为信号分子，参 与细胞信号转导过程，影响细胞 生长、分化和凋亡。
03
蛋白质与核酸的比较
组成上的比较
01
蛋白质是由氨基酸组成的生物大 分子，具有复杂的空间结构和功 能，是生命活动中不可或缺的物 质。
核酸分子通常以单链形式存在， 但在特定情况下可以形成双链结
构。
双螺旋结构
DNA通常以双螺旋结构存在，这 种结构由两条反向平行的链和碱基 之间的氢键形成。
三螺旋结构
某些情况下，DNA可以形成三螺旋 结构，这种结构由三条链和碱基之 间的氢键形成。
核酸的功能
遗传信息的载体
核酸是遗传信息的载体，通过 DNA的复制、转录和翻译过程， 将遗传信息传递给下一代或合成 蛋白质。
蛋白质跟核酸
• 蛋白质 • 核酸 • 蛋白质与核酸的比较 • 蛋白质与核酸的相互关系 • 蛋白质的组成
01
02
03
氨基酸
蛋白质是由氨基酸组成的 大分子化合物，常见的有 20种氨基酸，通过肽键连 接成肽链。
肽键
连接氨基酸的化学键，具 有极性，是蛋白质一级结 构的主要化学键。
生物检测
蛋白质和核酸具有高度的特异性和灵敏度，可以用于生物 检测中的标记和识别，为食品安全、环境监测等领域提供 技术支持。
THANKS
感谢观看
04
蛋白质与核酸的相互关系
蛋白质对核酸的影响
蛋白质是核酸的合成和复制过程中的 重要调节因子，可以影响核酸的转录 和复制过程，从而影响基因的表达。
蛋白质可以与核酸结合，形成复合物 ，对核酸的结构和稳定性产生影响， 从而影响核酸的功能。
第3节蛋白质和核酸
缩合
氨基酸
多肽
缩合
蛋白质
多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相
互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质 和生理活性的白质。 组成蛋白质时氨基酸的数量和排列又各不相同， 所以蛋白质的结构很复杂。
二、蛋白质的结构与性质 阅读P88
酶做催化剂时，可以加热吗？
四、核酸
核酸是一类含磷的生物高分子。
脱氧核糖核酸（DNA）—大量存在于细胞核 中，内含四种碱基的排列顺序是生物体的遗
核酸 传密码
核糖核酸（RNA）——主要存在于细胞质中， 根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
1981年，中国人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸
阅读：教材P92 资料卡片
CH2-COO- Na+ +H2O NH2
氨基酸具有两性 （既是酸又是碱）
氨基酸的缩合
H2N-CH2-COOH + H-N-CH2-COOH H
H2N-CH2-CO-NH-CH2-COOH + H2O 肽键 二肽
肽 一分子氨基酸中的羧基跟另一分子氨 基酸的氨基之间脱去水分子的生成物
两个氨基酸分子间脱水的生成物叫做二肽 多个氨基酸分子间脱水的生成物叫做多肽
毛、蚕丝—纺织原料
2、工业原料
天然皮革 （经药剂鞣制) 不溶于水，不易腐烂
骨、皮、蹄－白明胶 (阿胶－驴皮熬制的一种药材）
牛奶－酪素
3、由蛋白质组成的酶也有广泛的用途。
三、酶 ——是一类特殊的蛋白质
（主要存在于生物体内，脱离生物体后 仍具有活性）
具有很强的催化作用 特点：高效、专一、常温常压下 酶的广泛应用
氨基酸
氨 羧酸分子里烃基上的氢 基 原子被氨基取代得到的 酸 化合物
蛋白质和核酸精品课件1
盐析与变性对比
盐析
变性
变化条件 变化性质
浓的无机盐溶液
受热、紫外线、酸、碱、 重金属盐和某些有机物
物理变化 (溶解度降低)
化学变化 (蛋白质性质改变)
变化过程
可逆
不可逆
用途
分离提纯
杀菌消毒等
(5)蛋白质的颜色反应 实验：鸡蛋白溶液 浓硝酸
变成黄色
结论：蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。 如某些蛋白质(一般含有苯基)跟浓硝酸作用会 产生黄色沉淀。
丙氨酸(α-氨基丙酸)
CH3 CH COOH NH2
谷氨酸(α-氨基戊二酸) H O O CC H 2 C H 2 C HC O O H
N H 2
苯丙氨酸(α-氨基苯丙酸)
CH2 CH COOH NH2
3. 氨基酸的性质 (1) 两性
与氢氧化钠反应：
与盐酸反应：
3. 氨基酸的性质 (2) 成肽反应
肽键
两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或碱的 存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去 一分子水，缩合形成含有肽键的化合物——成肽反应。
两个氨基酸分子脱去水分子形成二肽 多个氨基酸分子脱去水分子形成多肽
氨基酸 二肽或多肽 蛋白质 蛋白质是多肽形成的高分子化合物 因肽键的存在, 多肽及蛋白质能进行水解
•
3.在施工全过程中，严格按照经招标 人及监 理工程 师批准 的“施 工组织 设计” 进行工 程的质 量管理 。在分 包单位 “自检 ”和总 承包专 检的基 础上， 接受监 理工程 师的验 收和检 查，并 按照监 理工程 师的要 求，予 以整改 。
•
、4.贯彻总包单位已建立的质量控制 、检查 、管理 制度， 并据此 对各分 包施工 单位予 以检控 ，确保 产品达 到优良 。总承 包对整 个工程 产品质 量负有 最终责 任，任 何分包 单位工 作的失 职、失 误造成 的严重 后果， 招标人 只认总 承包方 ，因而 总承包 方必须 杜绝现 场施工 分包单 位不服 从总承 包方和 监理工 程师监 理的不 正常现 象。
第2章 单元知识总结
第二章 单元知识总结【专题归纳整合】一、蛋白质与核酸的区别与联系12．几组相关化合物的辨析3．两者的功能关系(1)蛋白质的作用：蛋白质不仅是细胞中含量最多的有机物，还是构成细胞和生物体的重要物质，而且也是生命活动的调节物质，因此说，蛋白质是一切生命活动的承担者。
(2)核酸的作用：核酸在细胞中含量虽不多，但却是一切生物的遗传物质，它通过控制蛋白质的生物合成，决定了生物的遗传性状，是生命活动的控制者，这将在后面章节中进行学习。
(3)核酸、蛋白质、生物性状之间的关系核酸多样性蛋白质多样性生物多样性。
【训练1】(2006·江苏高考)下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，叙述正确的是(多选) ( )A．a的种类约有20种，b的种类有8种B．a的结构通式可表示为C．B是人的遗传物质D．A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同【参考答案】B、C二、探究实验中的对照原则分析1．设置对照实验的目的对照是实验控制的手段之一，目的在于消除无关变量对实验结果的影响。
实验中的对照原则是设计和实施实验的准则之一。
通过设置对照实验对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。
2．对照实验的设置通常，一个实验可以分为实验组和对照组。
实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。
至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。
从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组与对照组两者之间的差异，可认定是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。
3．对照实验的类型(1)空白对照：指不做任何实验处理的对象组。
例如，在“生物组织中可溶性糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。
这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照，空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增加了说服力。
蛋白质与核酸的区别与联系
蛋白质与核酸的区别与联系比较项目核酸蛋白质DNA RNA组成元素基本元素C、H、O、N、P C、H、O、N、P C、H、O、N 特征元素P P S（一般）相对分子量几十万~几百万几千~几百万组成成分磷酸磷酸磷酸氨基酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基共有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)特有胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)单体名称脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸种类4种4种20种结构简式分子结构一般是反向平行的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽链→空间结构→蛋白质分子分布主要在细胞核中，线粒体、叶绿体、质粒中也有分布主要在细胞质中，叶绿体、线粒体、核糖体中也有分布广泛分布在细胞中合成主要场所主要在细胞核中合成主要在细胞核中合成均在核糖体合成反应名称聚合（DNA复制、逆转录）聚合（转录、RNA复制）缩合反应（翻译）可能参与的酶DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、逆转录酶等DNA解旋酶、RNA聚酶种类核DNA、质DNA mRNA、tRNA、rRNA结构蛋白、功能蛋白等多样性DNA分子上脱氧核苷酸的数量、排列顺序不同RNA分子上核糖核苷酸的数量、排列顺序不同氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构不同主要功能细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用蛋白质是生命活动的主要承担者生物体内的主要遗传物质；可通过复制、转录等过程，控制蛋白质的合成。
RNA病毒中，RNA是遗传物质；mRNA是蛋白质合成的模板，tRNA是氨基酸的转运工具，rRNA是核糖体的组成成组成生物体的重要结构物质，催化功能、免疫功能、调节功能、运输功能等。
分。
少量RNA具有催化功能。
鉴定试剂二苯胺（呈蓝色）甲基绿（呈绿色）吡罗红（呈红色）双缩脲试剂（呈紫色）水解产物脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸彻底水解产物磷酸、脱氧核糖、含氮碱基磷酸、核糖、含氮碱基氨基酸氧化产物CO2、H2O、含氮代谢产物CO2、H2O、含氮代谢产物CO2、H2O、尿素特异性均具有特异性mRNA具有特异性，tRNA、rRNA没有特异性均具有特异性联三者之间的关系有关计算系DNA多样性、蛋白质多样性、生物多样性的关系。
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蛋白质与核酸的区别与联系
比较项目核酸蛋白质
DNA RNA
组成
元素
基本元
素
C、H、O、N、P C、H、O、N、P C、H、O、N 特征元素P P S（一般）
相对分子量几十万~几百万几千~几百万
组成成分
磷酸磷酸磷酸氨基酸五碳糖脱氧核糖核糖
含
氮
碱
基
共
有
腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)
特
有
胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)
单体
名称脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸种类4种4种20种结构简式
分子结构一般是反向平行的
双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽链
→空间结构→蛋
白质分子
分布主要在细胞核中，线
粒体、叶绿体、质粒
中也有分布主要在细胞质中，叶
绿体、线粒体、核糖
体中也有分布
广泛分布在细胞
中
合成主要场所主要在细胞核中合
成
主要在细胞核中合
成
均在核糖体合成反应名称聚合（DNA复制、逆
转录）
聚合（转录、RNA复
制）
缩合反应（翻译）
可能参与
的酶
DNA解旋酶、DNA聚
合酶、DNA连接酶、
逆转录酶等
DNA解旋酶、RNA聚
合
酶
酶
种类核DNA、质DNA mRNA、tRNA、rRNA 结构蛋白、功能
蛋白等
多样性DNA分子上脱氧核苷
酸的数量、排列顺序
不同RNA分子上核糖核苷
酸的数量、排列顺序
不同
氨基酸的种类、
数量、排列顺序
及肽链的空间结
构不同
主要功能细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗
传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重
要的作用蛋白质是生命活动的主要承担者
生物体内的主要遗传物质；可通过复制、转录等过程，控制蛋白质的合成。
RNA病毒中，RNA是
遗传物质；mRNA是蛋
白质合成的模板，
tRNA是氨基酸的转
运工具，rRNA是核糖
体的组成成分。
少量
RNA具有催化功能。
组成生物体的重
要结构物质，催
化功能、免疫功
能、调节功能、
运输功能等。
鉴定试剂二苯胺（呈蓝色）
甲基绿（呈绿色）吡罗红（呈红色）双缩脲试剂（呈
紫色）
水解产物脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸
彻底水解产物磷酸、脱氧核糖、含
氮碱基磷酸、核糖、含氮碱
基
氨基酸
氧化产物CO
2、H
2
O、含氮代谢
产物CO
2
、H
2
O、含氮代谢
产物
CO
2
、H
2
O、尿素
特异性均具有特异性mRNA具有特异性，
tRNA、rRNA没有特
异性
均具有特异性
联三者之间的关系
有关计算
系DNA多样性、蛋白质多样性、生物多样性的关系。