医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座

细胞元素组成常量元素（主要元素）：C、H、O、N占90%S、P、CI、Ca、Na、K、Mg、Fe占9.9%微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co、I……占0.1%医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第1页

生物大分子：蛋白质和核酸因为其分子量巨大、分子结构复杂而且含有复杂生物活性，故称生物大分子。水、无机盐有机小分子物质：单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸有机大分子物质：多糖类、脂类、蛋白质、核酸细胞物质组成：无机物：有机物医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第2页细胞生物化学反应良好溶剂调整并维持细胞内外酸碱平衡是细胞内物质运输介质吸收或散发烧量、预防胞内温度剧变、保护细胞水：医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第3页无机盐维持细胞内渗透压与酸碱平衡。如钠、氯、钾、维持细胞内渗透压，碳酸根离子、磷酸根离子等作为缓冲液，维持酸碱平衡。作为酶辅助因子，如镁离子等。作为第二信使，调整代谢，如钙离子等。作为细胞物质结组成份，如血红蛋白中铁、磷脂中磷、骨中钙和磷、甲状腺素中碘等。维持细胞内外电位差，保持可兴奋性，如钠、钾、氯离子等在神经细胞和肌细胞中改变。医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第4页单糖：如葡萄糖是细胞能源物质；五碳糖中核糖和脱氧核糖是核酸组成成份；多形成糖蛋白和糖酯。脂肪酸：主要营养物质、组成细胞膜主要成份核苷酸：核酸组成单位氨基酸：蛋白质组成单位有机小分子医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第5页蛋白质组成单位：氨基酸H|H2N—C—COOH|R细胞内有20种氨基酸，主要是R侧链不一样。医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第6页图核酸组成单位：核苷酸核苷酸=碱基+戊糖+磷酸核糖脱氧核糖嘌呤：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)嘧啶：胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第7页碱基有五种：腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）尿嘧啶（U）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第8页OHH戊糖有两种：

核糖脱氧核糖医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第9页ATP（三磷酸腺苷酸）医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第10页cAMP（环化腺苷酸）医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第11页cGMP（环化鸟苷酸）医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第12页有机大分子物质多糖类：寡糖（蔗糖、麦芽糖和乳糖）多糖（淀粉、糖元）脂类：脂肪类脂（磷脂、糖脂和类固醇）核酸蛋白质医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第13页核酸－遗传信息载体细胞内贮存、复制和传递遗传信息大分子物质，又称遗传物质。细胞中核酸分两大类：

核糖核酸（RNA）脱氧核糖核酸（DNA）医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第14页DNA与RNA组成上比较:DNARNA碱基A、G、C、TA、G、C、U核糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸磷酸DNA和RNA组成单位是核苷酸，分别为脱氧核糖核苷酸（4种）和核糖核苷酸（4种）。医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第15页脱氧核糖核苷酸(dNMP)dAMPdTMPdGMPdCMP医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第16页核糖核苷酸(NMP)AMPGMPTMPCMP医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第17页

核苷酸与核苷酸之间经过磷酸二酯键连接形成多核苷酸链.（核酸基本结构）||－糖苷键磷酸二酯键－磷酸二酯键：核苷酸与核苷酸之间连接两个磷酸酯键医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第18页图2-11DNA双链形成两条多核苷酸链反向平行排列，脱氧核糖与磷酸残基排列在长链外侧，碱基位于长链内侧，碱基之间以氢键相连接，连接规律是A与T互补，形成两个氢键即A=T；G与C互补，形成三个氢键即G三C。医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第19页3.4nm0.34nmDNA双链围绕个“中心轴”向右盘旋形成双螺旋状结构分子。螺旋上每隔0.34nm有一个碱基对，每螺旋一圈有10个碱基对，故螺距为3.4nm医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第20页由两条走向相反互补核苷酸链围绕一个“中心轴”向右盘旋形成双螺旋状。脱氧核糖与磷酸残基排列在长链外侧，组成DNA分子骨架，不携带遗传信息。碱基位于长链内侧，相对应碱基之间以氢键相连接，连接规律是A与T互补，即A=T；G与C互补，即G三C，这种有规律对应排列，称为“碱基互补标准”。四种碱基（A、T、C、G）排列次序称碱基序列，携带遗传信息。螺旋上每隔0.34nm有一个碱基对，每螺旋一圈有10个碱基对，故螺距为3.4nm。DNA分子结构－Watson和Crick模型医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第21页惯用碱基序列代表DNA链它代表遗传信息，书写、识读方便。碱基序列多样性即是DNA多样性。如：5`-AGCTAATGGCC-3`

3`-TCGATTACCGG-5`医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第22页DNA分子主要功效：

储存遗传信息；

复制遗传信息;

传递遗传信息；转录翻译DNAmRNA蛋白质逆转录（中心法则）医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第23页DNA分子结构特点稳定性--DNA双螺旋结构很稳定，是遗传物质稳定性基础。高温达90度时碱基间氢键断裂（变性），低温时又互补配对（复性）－PCR反应分子基础。多样性－-遗传信息多样分子基础。医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第24页DNA分子变性与复性医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第25页单链结构或假双链结构（部分区域链内碱基配对形成）。如rRNA和tRNA和结构RNA分子结构医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第26页医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第27页tRNA三叶草形反密码子环氨基酸臂D环T

CG环tRNA医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第28页医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第29页细胞中RNA种类主要有三大类作为信息载体即翻译模板――mRNA作为翻译工具，携带氨基酸――tRNA作为翻译机器，组成核糖体――rRNA注：m:messengert:transferr:ribosomal医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第30页

mRNAtRNArRNA

含量5-10%5-10%80-90%分子量1

105-2＊1063

1040.36

108沉降系数6-25S4S5.8S、18S、28S结构线形三叶草形线形、假双链功效信息模板携带氨基酸工具形成核糖体rRNA、tRNA、mRNA比较以下医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第31页

DNARNA组成脱氧核糖核糖A、G、C、TA、G、C、U分布细胞核细胞质胞质线粒体中少许胞核核仁中少许结构双链单链双螺旋结构三叶草形、线形、发夹形功效贮存遗传信息表示遗传信息传递遗传信息两类核酸比较医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第32页蛋白质－生命现象载体头发是蛋白质皮肤是蛋白质肌肉是蛋白质指甲是蛋白质…...医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第33页氨基酸之间脱水形成肽键

多个氨基酸经过肽键连接为多肽链(蛋白质基本结构)医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第34页

蛋白质结构：基本结构：一级结构三维结构：二级结构三级结构四级结构医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第35页一级结构：FQHLCGSVNFQRLCGSTNFQRLCGSVNHELFQTLCGSRN…...…...…...…...氨基酸之间经过肽键连接形成多肽链。氨基酸种类氨基酸数目氨基酸排列次序

多肽链数目链内及链间二硫键数目和位置医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第36页人胰岛素分子特定一级结构

氨基酸种类氨基酸数目氨基酸排列次序

多肽链数目二硫键数目和位置医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第37页任何一个有活性蛋白质分子，它多肽链都不是呈直线形伸展，而是经过折叠和盘曲组成特定三维结构。折叠和盘曲是在几个级别上进行。二级结构：在一级结构基础上形成三级结构：在二级结构基础上形成四级结构：在三级结构基础上形成三维结构医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第38页多肽链借助氨基酸残基间氢键相互吸引，按一定方式折叠、盘曲形成螺旋状或片层状结构。如a-螺旋和B-折叠。

主要连接键是氢键二级结构：医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第39页蛋白质二级结构:螺旋折叠医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第40页二级结构深入折叠和盘旋，形成含有一定功效结构域结构；

主要维系键有氢键、离子键和疏水键。（只有一条多肽链组成蛋白质，在三级结构上即有生物活性，无四级结构。）三级结构医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第41页医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第42页四级结构：亚基：一条多肽链形成经过一、二、三级结形成一个结构域称为亚基（亚基间由非共价键连接）。如血红蛋白由四条肽链组成，即由四个亚基聚结形成。注：人胰岛素虽有现两条多肽链组成，但因为肽链间由二硫键盘连接，所以无四级结构。亚基聚结结构，包含亚基数目，类型、结构和布局。医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第43页医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第44页医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第45页

蛋白质结构总结：一级结构：多肽链数目、氨基酸种类和排列次序、二硫键数目和位置；（肽键）二级结构：多肽链折叠、盘曲形成螺旋状或片层状结构，如a-螺旋和B-折叠；（氢键）三级结构：二级结构深入折叠和盘旋，形成含有一定功效结构域结构；（氢键、离子键和疏水键）四级结构：亚基聚结结构，包含亚基数目，类型、结构和布局。（一条多肽链形成一个亚基）。（非共价键）医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第46页蛋白质作用细胞结构基础；调整细胞生理活动。如结构作用：生命是蛋白质存在方式。催化作用：如酶。调整作用：如激素、神经递质、细胞因子等。运动作用：如肌肉。防御作用：如免疫球蛋白。运输作用：如细胞膜中载体蛋白、血液中载体蛋白。止血作用：如凝血因子。识别作用：如膜受体蛋白。支持作用：如弹性蛋白。其它作用：如粘液蛋白保护作用。医学细胞生物学细胞的物质组成多媒体专家讲座第47页蛋白质和核酸比较：

蛋白质核酸组成单位氨基酸核苷酸一级结