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1、1,第一次实验 04-12（周四）第7周 第二次实验 04-19（周四）第8周 第三次实验 04-26（周四）第9周 晚上: 6:308:00 2011级骨伤1班 8:109:40 2011级骨伤2班 地点：基础楼（4号楼） D201 D202,2,第 2 章 细胞的化学组成,3,本章内容,第一节 组成细胞的化学元素 第二节 组成细胞的化学分子,4,细胞膜,5,2.1 组成细胞的化学元素,宏量元素：、 、a 、g 、 Na、l 微量元素： Zn、 Cu、n、o、F、I,6,人体中主要化学元素的比例,7,2.2 组成细胞的化学分子,8,9,无机化合物：水、无机盐 有机化合物： 有机小分子 氨基酸
2、、核苷酸、单糖、脂肪酸 生物大分子 蛋白质、酶、核酸、多糖,10,2.2.1 水 细胞含量最多的成分 水在细胞中以两种形式存在: 游离水（95%）和结合水（5%） 水在细胞中的作用:主要是溶剂作用,11,2.2.2 无机盐 在细胞中以离子状态存在,含量多的离子： 阳离子 Na+、K+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+ 阴离子 Cl-、SO42-、PO43- 、HCO3- 虽然无机盐的含量不到细胞总量的1%， 但它在维持细胞正常功能方面是不可缺少的。,12,无机离子在细胞内的作用 主要有以下四个方面： 构成生物体某些结构的重要成分。如Ca、P、Mg是构成骨骼和牙齿的重要成分。 构成酶、激素或者维
3、生素的重要成分。 维持细胞内外渗透压的平衡、pH平衡、离子平衡等； 参与细胞内的物质运输和信号转导。,13,2.2.3 糖类 碳水化合物, 单 糖-葡萄糖(6C)、核糖(5C)、脱氧核糖(5C) 低聚糖-含210个单糖分子的糖。其中含两个单糖 分子的糖又称为二糖或双糖，如蔗糖(G果糖)、乳糖（G半乳糖)、麦芽糖（GG） 多 糖 淀粉 由G组成。植物细胞特有。 糖原人和动物体的多糖(肝糖原,肌糖原) 人体糖原含 5000 个 G 。,14,人类离不开的几种多糖,15,2.2.4 脂类 细胞膜主成分、能量贮存形式,脂肪 甘油三酯（1甘油 + 3脂肪酸） 类脂:磷 脂脂肪中一个脂肪酸被磷酸取代。 糖
4、 脂 由糖基取代磷脂的磷酸胆碱。 类固醇 脂肪衍生物，eg:胆固醇。 胆固醇： 性激素和维生素D的原料 细胞膜成分。,16,2.2.5 蛋白质 最重要、含量最多的大分子, protein 约占人体干重的50%。 种类繁多（人体约 3 万种）。 细胞生命活动的基础 。 执行细胞一切生命活动、机体一切生理功能。 运输、收缩、调节、免疫、催化,17,蛋白质的分子组成 蛋白质的元素组成 C、H、O、N（所有蛋白） S、P、Fe、Mn、Zn、Cu、I(部分蛋白) 蛋白质组成特点：含氮量接均16%,18,1、蛋白质结构的基本单位 氨基酸(amino acid，aa或AA) 组成蛋白质的AA: 20种,19
5、,氨基酸的特性： 同时含有碱性氨基和酸性的羧基, 具有碱和酸 的双重性质（两性化合物）。 在溶液中正、负离子可同时存在(两性电解质) 蛋白种类虽有几万，但AA仅 20种 20余种AA靠不同排列组合构成形形色色蛋白质。,20, 蛋白质分子结构 分为 4个层次： 一级结构 基本结构 二级结构 高级结构 三级结构 更高级结构 四级结构 最高级结构（并非都有）,2、 蛋白质的分子结构,21,肽键与肽链,肽键 由一个AA的羧基与另一AA的氨基脱水形成的化学键。,22,肽链的形成,肽链 氨基酸之间脱水缩合形成的链状结构,23,蛋白质一级结构,蛋白质的一级结构由AA种类、数目、 排列顺序等因素决定。 不同蛋
6、白，一级结构不同-AA顺序不同。 一个蛋白分子可由多个肽链组成； 维持一级结构的力:肽键（主键）、二硫键 一级结构是空间结构的基础； AA 种类、排列与功能相关。,24,举例：胰岛素的一级结构 A链：21个AA B链：30个AA,25,蛋白质二级结构,指蛋白分子某一段肽链局部的空间结构。 在一级结构基础上，肽链在AA残基之 间氢键作用下弯曲、折叠成的结构。,26,螺旋（alpha helix）,肽链以右手螺旋盘绕而成的空心筒状,27,折叠,2条以上肽链 or 1条肽链的若干肽段折叠成锯齿状、平行排列。,28,折叠,29,二级结构的维持 氢键,肽链中一个AA残基的亚氨基 （-NH）上的H与另一A
7、A残基羰基(-CO)上的O之间的静电吸引力（较弱）。,30,蛋白质三级结构,在二级结构基础上，多肽链进一步 盘曲折叠成的空间结构。 氢 键-H和O之间的静电吸引力。 离 子 键-带正、负电的侧链基团间的静电吸引力。 疏 水 键-非极性基团（ 疏水）在避水时形成的力。 范德华力-侧链基团很近时形成的很弱作用力 。,31,维持蛋白质三级结构的力,32,三级结构示意,螺旋, 折叠,33,蛋白质四级结构,指几个具有三级结构的肽链（亚基） 以特定方式聚合而成的空间结构。 注意：四级结构中的每个蛋白质分子称为亚基，亚基单独存在时无活性。 维持力：氢键、离子键、疏水键、范德华力,34,一个完整血红蛋白分子,
8、由四个不同的亚基构成,35,氨基酸序列的四级结构,36,2.2.6 酶, 酶是由活细胞合成，对其特异底物 起高效催化作用的大分子物质。 酶是机体内催化各种代谢反应最主 要的催化剂。,37, 酶的特性： 催化效率高 专一性强 反应条件温和 稳定性差,38,2.2.7 核酸（ nucleic acid）,蛋白质 核酸 组成单位 氨基酸 核苷酸 连接方式 肽键 磷酸二酯键 一级结构 氨基酸排列顺序 核苷酸排列顺序 空间结构 二、三、四级结构 双螺旋、超螺旋、核小体 主要功能 所有生命活动 贮存、传递信息,39,1、核酸的化学组成,基本单位核苷酸 DNAdAMP 、 dTMP、 dGMP、dCMP R
9、NA AMP、 UMP、 GMP、 CMP 核酸 核苷酸 磷酸 核苷（戊糖 碱基） 戊糖（核糖、 脱氧核糖）、 碱基（嘌呤、 嘧啶） 核苷酸形成： 戊糖 碱基 核苷 核苷 磷酸 核苷酸,40,碱基分为嘌呤碱和嘧啶碱两大类,嘌呤碱：鸟嘌呤（G）和腺嘌呤（A） 嘧啶碱：胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U） 胸腺嘧啶（T） DNA：A、T、G、C RNA：A、U、G、C,41,42,C、U、T、G、A,43,戊糖,H,44,核苷结构式,45,核苷与磷酸形成核苷酸,核糖 5-OH与磷酸发生酯化反应,46,核酸的结构组成,47,2. 核酸的种类,细胞内的核酸包括 脱氧核糖核酸 （deoxyribonucleic
10、acid，DNA） 核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）,48,（1） DNA,49,商品DNA（试剂）,50,DNA的一级结构,由多个核苷酸首尾相连聚合而成（多聚核苷酸）。 核苷酸的连接: 35磷酸二酯键,51,DNA的二级结构,52,DNA的二级结构 双螺旋,Watson 和 Crick的伟大发现,发表在 1953的一期Nature杂志上。 提出DNA是双螺旋结构的依据 Chargaff规则（ A配T； G 配C） 碱基间可形成氢键（Jerry发现） X线衍射照片（ Franklin直接依据） 显示 DNA为螺旋形。,53,富兰克林拍摄的 DNA晶体的X射线衍射照片 发现D
11、NA结构的关键,54,55,56,57,富兰克林,58,DNA 双螺旋结构发现者,59,60,DNA双螺旋结构的特点,1、反向平行的双链结构。 亲水的脱氧核糖和磷酸骨架位于外侧；碱基朝向内侧。 2、双链的碱基间固定配对(A=T; G=C) 两条单链互补配对（互补链）。 3、右手螺旋（每一周10bp） 走上DNA螺旋梯，则脱氧核糖- 磷酸骨架位于你的右侧。,61,DNA双螺旋结构,62,DNA的三级结构, 在双螺旋基础上盘成更高级结构（超螺旋、核小体）。 不同物种间DNA分子的大小和复杂程度差别极大，生物越高等，DNA越复杂。 超螺旋原核细胞DNA的三级结构。 原核DNA：共价闭合环状，以此为基
12、础 拧成麻花状 ( 超螺旋) 核小体真核细胞DNA的三级结构。 DNA 核小体 染色质 染色体。,63,RNA 动物细胞内RNA的种类与功能 - 胞质和细胞核 线粒体 功能 - 核糖体RNA rRNA mt rRNA 核糖体成分 信使RNA mRNA mt mRNA 蛋白合成模板 转运RNA tRNA mt tRNA 转运氨基酸 不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA前体 小核 RNA snRNA 参与hnRNA剪接转运 小核仁RNA snoRNA rRNA的加工修饰 -,64,mRNA、rRNA、tRNA的比较,65,RNA的结构,66,tRNA 的结构与功能,分子小 存在局部双链。 二级结构：三叶草形 三级结构：倒L形。 有AA臂、 反密码环。,67,tRNA分子的空间结构,68,DNA与RNA的比较,69,DNA与RNA的比较,70,本章重点内容,1、蛋白质的结构特点； 2、DNA双螺旋结构的特点； 3、mRNA、rRNA、tRNA的比较； 4、DNA与RNA的比较；,71,第二章 完,
