第一次第3章生命的分子

第 3章 生命的分子细 胞的分子基 础 原生 质组 成 细 胞的物 质 ，主要化学元素 C、 H、 O、 N，其次 为 S、 P、 Cl、 K、 Na、 Ca、 Mg、 Fe等 有机化合物有机小分子和生物大分子一、生物小分子 细 胞构建 单 元 水和无机 盐 无机化合物水：游离的和 结 合的（与蛋白 质结 合）无机 盐 ：阳离子和阴离子阳离子： Na+、 K+、 Ca2+、 Fe2+阴离子： Cl、 SO42 、 PO43 有机小分子 生物大分子的 亚单 位分子量 100 1000，碳原子 30个左右，糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸1.糖 碳水化合物 作 为 化学能 贮 存的分子及生物构建材料。 单 糖分子的通式 为 (C-H2O)n， 醛 糖 H C=O 酮 糖 C = O糖的 类 型 单 糖： (C-H2O)n 双糖：两个糖 单 位 组 成，如蔗糖、乳糖 寡糖：几个 单 糖 组 成，常形成糖蛋白和糖脂 多糖：糖原、淀粉、 纤维 素和糖胺聚糖等2.脂 类 脂肪、 类 固醇和磷脂 脂肪甘油 脂肪酸O H| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | H-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-O-H HO-C-H| | | | | | | | | | | | | | | | | C17H35 C O H HO C HC17H35 C O H HO C HOH硬脂酸分子硬脂酸分子甘油甘油甘油三酯的形成（硬脂酸甘油三酯的形成（硬脂酸 甘油）甘油）O磷脂分子磷脂分子磷酸基团磷酸基团脂肪酸链脂肪酸链磷脂双层磷脂双层类类 固醇固醇 胆固醇胆固醇 睾睾 酮酮 雌激素雌激素胆固醇胆固醇胆固醇睾酮雌激素氨基酸通式氨基酸通式肽键形成肽键形成3.氨基酸4类氨基酸类氨基酸20种氨基酸1.极性 带电 荷天冬氨酸、谷氨酸、 赖 氨酸、精氨酸、 组 氨酸2.极性非 带电 荷丝 氨酸、 苏 氨酸、谷氨 酰 胺、天冬 酰 胺、酪氨酸3.非极性丙氨酸、 缬 氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸4.带 独特性 质 R基 团甘氨酸、半胱氨酸、脯氨酸二、生物大分子（一）核酸 核酸是由多个 单 核苷酸 组 成的 长链 （多核苷酸 链）构建成的生物大分子，分 为 RNA和 DNA 2 类 。 核酸的主要功能是 储 存和 传递遗传 信息。核苷酸 核苷酸由碱基、核糖和磷酸 3中分子 连 接而成。 碱基与糖通 过 糖苷 键连 接成核苷 核苷与磷酸通 过酯键结 合成核苷酸 核苷酸与核苷酸以磷酸二 酯键连 接成核酸核苷酸多核苷酸链多核苷酸链磷酸二酯键磷酸二酯键 DNA1953年， Watson 和 Crick 提出 DNA结 构的双螺旋模型： 两条以脱氧核糖磷酸 为 骨架的双 链 ； 双 链 内 侧 碱基以 氢键 相 连 ，且碱基配 对 ； 碱基平面相距 0.34nm, 一周含 10对 碱基； 两条 单链 平行且相反走向。DNA RNA通常以 单链 形式存在，由核糖、碱基和磷酸 组 成的 单 核苷酸 单链 。RNA可分 为 mRNA、 tRNA 和 rRNA3种，各自有不同的功能。mRNA信使核糖核酸（ messenger RNA）可作 为蛋白 质 合成的模板，其上 3个相 邻 的碱基构成 1个密 码 子，决定 1个氨基酸占 1 55 3tRNA 转 运核糖核酸（ transfer RNA）一 级结 构由数十个核苷酸 组 成，含稀有碱基；二 级结 构 类 似三叶草形，反密 码 子 环 上有反密 码 子，它也是由 3个碱基 组 成反密 码 子可 识别 相 应 的密 码 子3末端 为 氨基酸 连 接部位， 转 运氨基酸占 5 10tRNA三叶草结构三叶草结构 rRNA核糖体核糖核酸（ ribosomal RNA）的量最多，占 75 80，它与蛋白 质 构成核糖体，后者是蛋白 质 合成的 场 所。rRNA结构结构核 酶 （ ribozyme） RNA催化 剂自身是 RNA，具有 酶 的催化活性 参与 RNA的剪接和成熟 过 程 大 亚 基内 23S rRNA 就是具有 肽 基 转 移 酶 活性的核 酶 核 酶 的 发现 支持了生命起源的 RNA学 说（二）蛋白 质 （ protein） 蛋白 质 担 负 着 细 胞的 许 多重要功能 蛋白 质 中酪氨酸、 丝 氨酸和 苏 氨酸的磷酸化和去磷酸化在 执 行蛋白 质 的信息 传递 功能上起重要作用 构成蛋白 质 的 亚单 位是多 肽氨基酸通 过肽键 而 连 接成的化合物 为肽 （pep