1第1頁，課件共63頁，創作于2023年2月所有的生命體有一個共同的語言，這個語言就是化學。——ArthurKornberg1959年獲諾貝爾生理學或醫學獎亞瑟·科恩伯格（1918-2007）第2頁，課件共63頁，創作于2023年2月大腸桿菌細胞的分子組成水蛋白質核酸糖類脂類生物小分子無機鹽離子DNARNA占細胞總重%7015163221種類1300011000504050012第3頁，課件共63頁，創作于2023年2月本章內容2.蛋白質是生命體的主要功能分子

3.DNA是遺傳信息的主要貯存者4.遺傳信息的傳遞和表達遵循中心法則1.糖類是生物體的主要能源物質第4頁，課件共63頁，創作于2023年2月1.

糖類是生物體的主要能源物質淀粉糖原丙酮酸CO2+H2O葡萄糖2ATP2ATP糖酵解三羧酸循環呼吸鏈26ATP酶促水解第5頁，課件共63頁，創作于2023年2月ATP是生物體能量流通的貨幣能量直接來源第6頁，課件共63頁，創作于2023年2月生物體把能量用在生命活動的各個方面生命活動能量消耗/kJ·h-1坐著寫字117.23隨意站立125.60散步661.51-967.15游泳2239.94實驗室工作305.64進食117.23騎自行車711.76-2152.02舞蹈845.73-2507.89慢跑3621.58從CO2合成葡萄糖需要能量從葡萄糖合成淀粉需要能量從氨基酸合成蛋白質需要能量胞外物質進入細胞需要能量第7頁，課件共63頁，創作于2023年2月三大能量物質之間可以進行轉化脂肪蛋白質糖類第8頁，課件共63頁，創作于2023年2月葡萄糖是最常見的單糖第9頁，課件共63頁，創作于2023年2月一些多糖的高級結構第10頁，課件共63頁，創作于2023年2月2.蛋白質是生命體的主要功能分子蛋白質（Protein）第11頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質由氨基酸組成2012年湖北某高三班集體打吊瓶補充氨基酸

第12頁，課件共63頁，創作于2023年2月氨基酸的結構【氨基酸】是含有氨基和羧基的一類有機化合物的統稱，是生物功能大分子蛋白質的基本組成單位。

氨基酸的結構通式側鏈可變基團第13頁，課件共63頁，創作于2023年2月常見氨基酸有20種第14頁，課件共63頁，創作于2023年2月20種氨基酸的名稱及簡寫中文名稱英文名稱

符號與縮寫

中文名稱英文名稱

符號與縮寫

丙氨酸

Alanine

A或Ala亮氨酸

Leucine

L或Leu精氨酸

Arginine

R或Arg賴氨酸

Lysine

K或Lys天冬酰胺

Asparagine

N或Asn蛋氨酸

Methionine

M或Met

天冬氨酸

Asparticacid

D或Asp

苯丙氨酸

Phenylalanine

F或Phe半胱氨酸

Cysteine

C或Cys脯氨酸

Proline

P或Pro谷氨酰胺

Glutamine

Q或Gln絲氨酸

Serine

S或Ser谷氨酸

Glutamicacid

E或Glu蘇氨酸

Threonine

T或Thr甘氨酸

Glycine

G或Gly色氨酸

Tryptophan

W或Trp組氨酸

Histidine

H或His酪氨酸Tyrosine

Y或Tyr異亮氨酸

Isoleucine

I或Ile纈氨酸

Valine

V或Val第15頁，課件共63頁，創作于2023年2月營養提示：必需氨基酸有8種【必需氨基酸】：人體自身不能合成，必須從食物中攝取的氨基酸。對成人來講，必需氨基酸共有8種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。第16頁，課件共63頁，創作于2023年2月營養提示：根據氨基酸的種類和數量將食物中的蛋白質分為3類：1、完全蛋白質：奶、蛋、魚、肉2、半完全蛋白質：谷類、豆類3、不完全蛋白質：肉皮另外，谷類+豆類→完全蛋白質第17頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質分子中氨基酸以肽鍵相連【肽鍵】：是由一個氨基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學鍵。肽鍵是一種共價鍵。第18頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質/肽鏈的表示方法絲氨酸-纈氨酸-酪氨酸-天冬氨酸-谷氨酰胺Ser-Val-Tyr-Asp-GlnS-V-Y-D-Q第19頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質的一級結構是區分蛋白質的基礎【蛋白質的一級結構】：蛋白質分子中氨基酸的排列順序，也叫初級結構或基本結構。

蛋白質的一級結構靠共價鍵（肽鍵）維系。牛胰島素的一級結構第20頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質的結構分為4層蛋白質的結構分為一級、二級、三級和四級結構。二級、三級和四級結構均為蛋白質的高級結構。第21頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質的高級結構是實現生物功能的基礎【蛋白質的高級結構】：也稱空間結構或三維構象，是指蛋白質分子中原子和基團在三維空間上的排列、分布及肽鏈的走向。蛋白質的高級結構是分層次的。蛋白質的高級結構包括二級、三級和四級結構。第22頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質的高級結構α螺旋β折疊第23頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質的高級結構靠非共價鍵維持共價鍵氫鍵靜電作用范德華力疏水鍵90kcal/mol3kcal/mol1kcal/mol1kcal/mol0.1kcal/mol非共價鍵非共價鍵數量巨大，才得以維持生物大分子的高級結構。第24頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質高級結構重要性的反例（1）如高級結構遭到破壞，蛋白質的生物功能減弱或喪失。——蛋白質變性條件：高溫、極端pH、紫外光照、重金屬、有機溶劑等生雞蛋熟雞蛋加熱第25頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質高級結構重要性的反例（2）如高級結構改變，蛋白質功能可能發生變化，甚至導致嚴重的疾病。瘋牛病的致病原因——Prion朊蛋白瘋牛病朊蛋白第26頁，課件共63頁，創作于2023年2月現發現Prion蛋白有兩種高級結構：正常的Prion蛋白PrPc

異常的Prion蛋白PrPscb-折疊占3%→

b-折疊占54%PrPcPrPsc第27頁，課件共63頁，創作于2023年2月Prion致病機理——蛋白質錯誤折疊

PrPsc

可與細胞中原有正常的PrPc

相互作用，使PrPc

重新折疊，變成異常的PrPsc

。增多的PrPsc

聚集形成淀粉樣斑，破壞腦細胞。空泡褐色斑塊第28頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質舉例(1)——血紅蛋白運輸氧氣、二氧化碳第29頁，課件共63頁，創作于2023年2月血紅蛋白通過協同作用實現攜氧功能第30頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質舉例(2)——白蛋白/清蛋白血清白蛋白卵清蛋白乳清蛋白豆白蛋白第31頁，課件共63頁，創作于2023年2月人血清白蛋白的重要作用維持血漿膠體滲透壓的恒定運輸脂肪酸、Ca2+、Na+、K+等臨床應用第32頁，課件共63頁，創作于2023年2月基因工程生產人血清白蛋白全球對人血清白蛋白的需求500噸/年。水稻生產人血清白蛋白（由武漢大學楊代常教授團隊完成）。每公斤水稻種子中獲得2.74克純人血清白蛋白，這比同樣重量的煙草葉中純化的人血清白蛋白高出了25倍。普通水稻轉基因水稻第33頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質舉例(3)——膠原蛋白膠原蛋白是構成皮膚、軟骨、肌腱、牙齒的主要纖維成分。——生命支架具有重復的-Gly-X-Y-序列，其中X常常是脯氨酸，而Y是4-羥脯氨酸。第34頁，課件共63頁，創作于2023年2月VC有助于維持膠原蛋白的正常結構羥脯氨酸的羥化是在脯氨酰羥化酶的催化下進行的，這個酶需要維生素C使其活性中心的鐵原子保持亞鐵狀態。缺少維生素C會使羥化不完全，不能正常形成纖維，造成皮膚損傷和血管脆裂，引起出血、潰爛，即壞血病。所以維生素C又叫抗壞血酸。第35頁，課件共63頁，創作于2023年2月蛋白質舉例(4)——蛋白酶己糖激酶：催化葡萄糖的磷酸化第36頁，課件共63頁，創作于2023年2月酶的作用體外合成的條件：185~200℃14~20MPa體內合成的條件：37℃0.1MPa降低反應活化能，使生物體內的反應在體溫和一個大氣壓下進行。如：尿素的合成第37頁，課件共63頁，創作于2023年2月3.DNA是遺傳信息的主要貯存者第38頁，課件共63頁，創作于2023年2月DNA是一種核酸核酸中最重要的部分是堿基。DNA中的堿基有四種：A、T、G、C。中文名腺嘌呤胸腺嘧啶鳥嘌呤胞嘧啶英文名Adenine

Thymine

Guanine

Cytosine

符號ATGC第39頁，課件共63頁，創作于2023年2月DNA的信息文本由ATGC寫成四種堿基ATGC在DNA上的排列順序即【DNA的一級結構】。第40頁，課件共63頁，創作于2023年2月任意兩個人之間的DNA相似度99.9%。乙的一段DNA序列甲的一段DNA序列第41頁，課件共63頁，創作于2023年2月人類與其他物種的基因組比較物種堿基對數量基因數量一種支原體580,000500肺炎雙球菌2,200,0002,300大腸桿菌4,600,0004,400釀酒酵母12,000,0005,538秀麗隱桿線蟲97,000,00018,250擬南芥125,000,00025,500黑腹果蠅180,000,00013,350亞洲稻466,000,00050,000家鼠2,500,000,00029,000人類2,900,000,000>27,000第42頁，課件共63頁，創作于2023年2月單鏈DNA和雙鏈DNA單鏈DNA是堿基單元的長鏈聚合物。兩條互補的單鏈DNA通過雙螺旋結構——DNA的二級結構——緊緊聯系在一起，形成雙鏈DNA，構成生命體的信息遺傳物質。細胞中的DNA大部分以雙鏈形式存在。雙鏈DNA的堿基呈互補配對，A總是與T配對，G總是與C配對，即A=T、G≡C配對。第43頁，課件共63頁，創作于2023年2月DNA的二級結構——雙螺旋第44頁，課件共63頁，創作于2023年2月DNA雙螺旋的發現DNA鈉鹽纖維的X射線衍射圖RosalindFranklinMauriceWilkins第45頁，課件共63頁，創作于2023年2月串珠狀核小體DNA雙螺旋片段染色質纖維伸展形染色質片段密集形染色質片段染色體DNA雙螺旋→染色質→染色體染色質動態結構組蛋白第46頁，課件共63頁，創作于2023年2月4.

遺傳信息的傳遞和表達遵循中心法則FrancisCrick第47頁，課件共63頁，創作于2023年2月AGCTAGCU第48頁，課件共63頁，創作于2023年2月DNA半保留復制DNA的雙螺旋結構對遺傳信息的復制和傳遞至關重要。第49頁，課件共63頁，創作于2023年2月DNA轉錄為RNA第50頁，課件共63頁，創作于2023年2月RNA翻譯成蛋白質遺傳信息的表達是由DNA經過RNA翻譯成蛋白質。第51頁，課件共63頁，創作于2023年2月

翻譯的中介是密碼子每三個堿基組成一個密碼子，決定一個氨基酸。第52頁，課件共63頁，創作于2023年2月遺傳密碼字典64組密碼子編碼20種氨基酸第53