《细胞的分子组成-细胞生物学-课件1-03.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞的分子组成-细胞生物学-课件1-03.ppt（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、吃什么补什么 ？,什么制造我们的细胞？,哺乳动物细胞的化学组成百分比 物质 水 70 无机盐 1 蛋白质 18 磷脂 3 其它脂 2 多糖 2 RNA 1.1 DNA 0.25 代谢物 3,第三章 细胞的分子组成 Composants chimiques des cellules,第一节 细胞中的小分子物质 第二节 细胞中的生物大分子,第一节 细胞中的小分子物质,无机小分子: 水、无机盐,有机小分子: 单 糖 脂肪酸 氨基酸 核苷酸,水-生命之源(eau), 特性：1.水是细胞中最基本的物质， 占70-80%。 2.水分子是极性分子。 存在方式：游离水95；结合水5。 功能: 溶剂、调节温度、
2、参加酶反应、 参与物质代谢。,亲水分子(molecules hydrophiles),离子物质溶于水是因为水分子被阴、阳离子电荷所吸引; 含极性键物质如尿素易溶于水是因为与水分子形成氢键。,细胞中的糖、核酸和蛋白质带电荷，能溶于水。,不吸引水分子或不与 水分子形成氢键称为 疏水分子，如甲烷。,疏水分子(molecules hydrophobes),细胞中的脂质分子含有疏水结构。,存在方式:无机盐在细胞中均以离子状态存在。,无机盐(sel inorganique),特性：含量很少，约占1。,功能:参与细胞代谢反应、维持细胞内外渗透压 和pH、组成有一定功能的结合蛋白、参与信号 转导等。,分子质量
3、：100-1000Da,1. 单糖(monosaccharide) 2. 脂肪酸(acides gras) 氨基酸(acides amines) 4. 核苷酸(nucleotides),有机小分子： 单糖 monosaccharide,己糖（六碳糖）：葡萄糖、半乳糖、 甘露糖 戊糖（五碳糖）：核糖、脱氧核糖,己糖是多糖的基本单元；戊糖是核酸的组成单位。,戊糖(pentose),核糖是RNA的组成单位,脱氧核糖是DNA的组成单位,有机小分子：脂肪酸 acide gras,饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸,烃链 （疏水）,羧基 （亲水）,疏水烃链 亲水羧基COOH与其它分子结合形成各种脂类,有机小分子：氨
4、基酸 acide amine,兼性分子（同时含有一个正电荷和一个负电荷） 参与蛋白质构成的氨基酸有20种,侧链R基团,1. 碱基、戊糖、磷酸三部分构成核苷酸。 2. 根据碱基和戊糖的不同而有不同类型。,嘌呤 :A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）,嘧啶:C（胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)、U(尿嘧啶),碱基的种类,三磷酸腺苷酸含高能磷酸键， 是重要的能量载体。,ATP,2,环一磷酸腺苷酸作为信号分子， 在细胞信号转导中起重要作用。,cyclic AMP (cAMP),细胞内有机小分子与生物大分子的关系: 单糖是多糖的组成单位，参与能量储存和细胞识别等。 脂肪酸是脂质的主要成分，参与能量储存和构建细胞膜等。 细
5、胞内有5种主要的核苷酸；核苷酸是组成核酸的基本单位。 细胞内主要有20种氨基酸，它们的差别是 R侧链不同，决定了氨基酸的化学性质；氨基酸是组成蛋白质的基本单位。,分子组成与细胞的关系 1. 组成细胞的结构成分： 染色质： DNA、蛋白质 核仁、核糖体：RNA、蛋白质 生物膜： 蛋白质、脂质、糖类 细胞骨架： 蛋白质 细胞外基质： 蛋白质、糖胺聚糖,2. 非细胞结构成分（与功能有关） 物质运输：小分子、大分子 信号：信号分子 物质代谢：合成、分解、能量 细胞成分也有新陈代谢，处于不断更新之中。,1.糖原、淀粉：能量储备 2.纤维素: 细胞壁成分,生物大分子：多糖 polysaccharides,
6、由同一种类单糖（葡萄糖）聚合而成,3.寡聚糖: 形成糖蛋白和糖脂， 是细胞膜的成分。,由不同种类单糖聚合而成,4.糖胺聚糖:形成蛋白聚糖， 是细胞外基质成分。,由重复的二糖单位聚合而成,将在第二篇第五章、第八章作详细讨论,霍 乱 毒 素 作 用 机 制,许多生理和病理过程都起始于细胞表面的糖,宿主细胞表面糖链,生物体内的脂质主要有： 1.三酰甘油：又称甘油三酯，是能量贮存物质。 2.类固醇: 如胆固醇，是细胞膜的组成成分。,生物大分子：脂质 lipid,3.磷脂：包括甘油磷脂和鞘磷脂，是细胞膜的组成成分。,磷脂酰胆碱,极性的头部 （亲水）,非极性尾部 （疏水）,亲水亲脂分子,胆碱,脂肪酸链,磷
7、酸基团,甘油骨架,将在第二篇第六章作详细讨论,脂质分子在水中的排列,脂质分子的特性使其能够构成生物膜的基本骨架,基本组成单位：氨基酸(acide aminine) 肽键(liaison de peptide ) 肽链(chaine de peptide),肽 键,肽 键,氨基端 （N端）,羧基端 （C端）,多肽主链,链接,蛋白质的分子结构 一级结构(structure primaire) 二级结构(structure secondaire) 超二级结构(structure suprasecondaire) 三级结构(structure tertiaire) 四级结构(structure qua
8、ternaire),蛋白质的一级结构： 氨基酸种类、序列和二硫键的位置,牛胰岛素一级结构图,一级结构由染色体DNA编码,分子,细胞,大体,一个氨基酸差别,形态显著异常 盘状镰刀状,贫血,遗传性疾病的分子和细胞改变,返回,链第6位谷氨酸 缬氨酸,蛋白质的二级结构： 多肽链局部区域氨基酸残基之间有规律的空间排列，主要有螺旋和片层。, 螺 旋, 片 层,蛋白质构象病 镰形红细胞性贫血 老年痴呆（Alzheimer disease,AD） 亨廷顿舞蹈病 克-雅氏病,发现蛋白质感染子蛋白(prion protein，简称PrP),螺旋异常转变为片层： 导致蛋白质聚集引起疾病,引起疯牛病的 异常PrP*蛋
9、白,正常PrP蛋白,异常PrP*有传染性， 使其它正常PrP蛋白 变成异常PrP*蛋白,正常情况下偶然发生,蛋白质的超二级结构： 几个相邻的二级结构肽段有规律地组合 在一起，具有特殊功能的区域。,返回,返回,由一条多肽链组成的蛋白质只有在三级结构水平上才有生物学活性。,蛋白质的三级结构： 多肽链在二级结构基础上形成的三维结构。,肌 红 蛋 白 三 级 结 构 图,人血红蛋白四级结构： 两个 、两个 亚基,蛋白质的四级结构： 由两条或两条以上具有独立三级结构的 多肽链之间的空间排布与相互作用。 其中每个独立的三级结构多肽链称为亚基， 亚基只有形成四级结构后才有活性。,蛋白质功能的多样性,催化功能
10、：酶 调控功能：调控基因表达的蛋白 转运功能：血红蛋白、载铁蛋白等 运动功能：肌动蛋白、肌球蛋白、动力蛋白等 结构与支持作用：胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白等 防御功能：免疫球蛋白 其他功能：营养功能、识别功能、凝血功能等,简单的化学修饰可引起蛋白质结构、功能（活性）改变,脱氧核糖核酸 (acide deoxyribonucleique, ADN) 核糖核酸 (acide ribonucleique, ARN),1953年Watson 和Crick 揭示了DNA双螺旋结构,生命的螺旋,DNA的三种螺旋形式,DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸 dAMP、dGMP、dCMP、dTMP 简称：A、G、C、
11、T,戊糖(pentose),5磷酸3羟,3 ,5磷酸二酯键,脱氧 核糖,碱基,磷酸,核酸链的形成,核酸链有方向性：5 3,合成核酸链的原料是三磷酸核苷酸,to,碱基互补原则： AT CG,戊糖-磷酸主链,DNA双螺旋结构模型,DNA分子是由两条反向平行、右手螺旋的一磷酸脱氧多核苷酸组成。 脱氧核糖和磷酸排在每条链的外侧，而碱基排在内侧，且严格配对AT CG。 遗传信息储存于碱基对序列中。,返回,储存遗传信息 自我复制 转录三种RNA;指导合成蛋白质,DNA的功能,一级结构：核糖核苷酸的序列 二级结构：局部双螺旋 三级结构：二级结构基础上折叠形成 四级结构：与蛋白质形成的核蛋白复合物,RNA的结
12、构（单链）,（1）信使RNA (ARN messenger, ARNm) （2）转运RNA (ARN transfer, ARNt) （3）核糖体RNA (ARN ribosomal, ARNr),RNA的主要种类和功能,主要功能为共同参与蛋白质合成,DNA和RNA的区别,本章小结,组成细胞的主要元素 : C、H、O、N 组成细胞的分子 无机小分子: 水、无机盐 有机小分子: 单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸 生物大分子：糖类(多糖、寡聚糖、糖胺聚糖)、 脂质、蛋白质、核酸(DNA 、RNA),分子组成与细胞的关系 1. 组成细胞的结构成分： 染色质： DNA、蛋白质 核仁、核糖体：RNA、蛋白质
13、 生物膜： 蛋白质、脂质、糖 细胞骨架： 蛋白质 细胞外基质： 蛋白质、糖胺聚糖,细胞与大分子的关系,核糖体,线粒体,微管,淀粉,染 色 质,糖类,细胞膜,细胞壁,2. 非细胞结构成分（与功能有关） 物质运输：小分子、大分子 信号：信号分子 物质代谢：合成、分解、能量 细胞成分的新陈代谢、不断更新,蛋白质的分子结构特点。 一级结构是指多肽链中氨基酸残基的序列，并包括生成二硫键的半胱氨酸的位置；对蛋白的三维结构至关重要。 二级结构是多肽链局部区域氨基酸残基之间有规律的空间排列，最常见的有螺旋和片层。 三级结构是在二级结构基础上形成的高度复杂的球形三维结构，并形成活性中心；由一条多肽链组成的蛋白质
14、只有在三级结构水平才具有生物活性。,四级结构是由两条或两条以上的具有独立三级结构的 亚基按一定的空间排布与相互作用形成的空间结构。亚基 独立存在时不具有生物活性，只有按特定方式以非共价键 相连接形成四级结构时蛋白质才具有生物活性。,DNA双螺旋结构模型的特点。 DNA分子是由两条反向平行、右手螺旋的一磷酸脱 氧多核苷酸组成。 脱氧核糖和磷酸排在每条链的外侧，而碱基排在内 侧，且严格配对AT CG。 遗传信息储存于碱基对序列中。,DNA和RNA的区别,思考题,一、名词： 亲水分子 疏水分子 生物大分子 多糖 肽键 核酸 脱氧核苷酸 蛋白质 3,5磷酸二酯键 碱基互补配对原则 二、细胞由哪些分子组成？,三、简述蛋白质的一四级分子结构。 四、简述DNA双螺旋结构模型的特点。 五、概述各种分子与细胞结构与功能的 关系。,
