生物化学基础精选课件.ppt

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1、关于生物化学基础第一页，本课件共有53页生命的物质基础生命的物质基础n n1、生物体的元素和分子组成、生物体的元素和分子组成n n2、生物大分子的结构与功能、生物大分子的结构与功能第二页，本课件共有53页n n 组成生物体的元组成生物体的元素有素有2030种，其中种，其中C、H、O、N、P、S、Ca 7 种元素约占生种元素约占生物体的物体的99.3%。1、生物体的元素和分子组成、生物体的元素和分子组成第三页，本课件共有53页 不同的生物体，不同的生物体，其分子组成大体相其分子组成大体相同，都是由蛋白质、同，都是由蛋白质、核酸、脂类、糖、核酸、脂类、糖、无机盐和水组成，无机盐和水组成，其中水的比

2、例最大。其中水的比例最大。第四页，本课件共有53页 水母水母水母水母 95%99%95%99%；昆虫昆虫昆虫昆虫 46%92%46%92%；植物植物植物植物 60%85%60%85%；人体人体人体人体 65%72%;65%72%;生命诞生于原始海洋生命诞生于原始海洋中，水是生物体的主要中，水是生物体的主要组成成分：组成成分：除水之外，组成生物体的干物质中，有机物质除水之外，组成生物体的干物质中，有机物质占占95%以上，无机物不足以上，无机物不足5%，因此有时将生物体也，因此有时将生物体也称为有机体。称为有机体。构成生物体的有机物种类热很多，但含量高且重要的构成生物体的有机物种类热很多，但含量高

3、且重要的是是蛋白质、核酸、脂类、糖类蛋白质、核酸、脂类、糖类四类物质四类物质。第五页，本课件共有53页 在组成生命的元素中，碳元素具有在组成生命的元素中，碳元素具有特别重要的作用。特别重要的作用。第六页，本课件共有53页n n 碳原子之间可以单键、双键或三键相结碳原子之间可以单键、双键或三键相结合，形成不同长度的链状、分支状或环状结合，形成不同长度的链状、分支状或环状结构的构的碳骨架碳骨架。现已发现的。现已发现的200多万种有机化合多万种有机化合物都是不同碳骨架的衍生物。物都是不同碳骨架的衍生物。第七页，本课件共有53页 蛋白质、核酸、多糖和脂类是组成生蛋白质、核酸、多糖和脂类是组成生物体最重

4、要的物体最重要的生物大分子生物大分子。生物大分子是由。生物大分子是由单体单体(monomer)聚合成的多聚体聚合成的多聚体(polymer)。第八页，本课件共有53页2、糖类化合物、糖类化合物 糖是自然界存在的一大类具有广谱化学结构糖是自然界存在的一大类具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。主要是由绿色植物和生物功能的有机化合物。主要是由绿色植物光光合作用合作用形成的。主要是由形成的。主要是由C C、H H、O O三种元素组三种元素组成，分子通式可写为成，分子通式可写为 C Cn n(H(H2 2O)O)n n，习惯称为碳，习惯称为碳水化合物（水化合物（CarbhydrateCarbhydr

5、ate）。）。葡萄糖葡萄糖 C C6 6H H1212O O6 6；蔗糖蔗糖 C C1212H H2222O O1111；乙酸乙酸 C C2 2H H4 4O O2 2第九页，本课件共有53页 糖类是植物体内非常重要的一类物质，糖类是植物体内非常重要的一类物质，其主要功能是：其主要功能是：(1)(1)是生物体内能量贮存物质，通过生物是生物体内能量贮存物质，通过生物氧化释放能量。氧化释放能量。(2)(2)是合成其他重要生命物质的原料。是合成其他重要生命物质的原料。(3)(3)同时也是植物体的结构物质（如纤维素、同时也是植物体的结构物质（如纤维素、半纤维素、果胶等）。半纤维素、果胶等）。第十页，本

6、课件共有53页糖糖类类物物质质单糖单糖：37碳糖。其中以己糖（葡萄糖、果糖）碳糖。其中以己糖（葡萄糖、果糖）和戊糖（核糖、脱氧核糖）最为重要和戊糖（核糖、脱氧核糖）最为重要。寡糖：寡糖：由由26单糖连结而成，常见的是蔗糖单糖连结而成，常见的是蔗糖 葡萄糖葡萄糖-果糖果糖；麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖-葡萄糖葡萄糖；多糖多糖：由多个单糖失水缩合而成，其中最主要的是由多个单糖失水缩合而成，其中最主要的是 淀粉淀粉和和纤维素纤维素。淀粉（淀粉（starch）分直链淀粉分直链淀粉 和支链淀粉两种：和支链淀粉两种：第十一页，本课件共有53页单糖单糖:分子式相同而结构式不同的两种有机化合物称为分子式相同而结构

7、式不同的两种有机化合物称为同分异构体同分异构体第十二页，本课件共有53页二糖：二糖：麦芽糖：麦芽糖：由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成蔗糖：蔗糖：由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成乳糖：乳糖：由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成第十三页，本课件共有53页多糖多糖：淀粉淀粉淀粉淀粉第十四页，本课件共有53页第十五页，本课件共有53页3、蛋白质、蛋白质 蛋白质是决定生物体结构和功能的重蛋白质是决定生物体结构和功能的重要成分。蛋白质的基本组成单位是要成分。蛋白质的基本组成单位是氨基酸氨基酸，蛋白质就是由多

8、个氨基酸单体连结而成的多聚体。蛋白质就是由多个氨基酸单体连结而成的多聚体。人体有成千上万种蛋白质，每一种蛋白质人体有成千上万种蛋白质，每一种蛋白质都有特定的三维空间结构和生物学功能。都有特定的三维空间结构和生物学功能。第十六页，本课件共有53页3.1 蛋白质的生物学功能：蛋白质的生物学功能：1、蛋白质是生物体的重要组分、蛋白质是生物体的重要组分 2、生物催化剂、生物催化剂-酶的作用酶的作用 3、生物膜的功能、生物膜的功能 4、免疫作用、免疫作用 5、运载工具、运载工具 6、遗传信息的传递与表达、遗传信息的传递与表达 7、调节新陈代谢（激素）、调节新陈代谢（激素）第十七页，本课件共有53页 3.

9、2 蛋白质的组成单位蛋白质的组成单位氨基酸：氨基酸：n n 天然氨基酸有天然氨基酸有20种。其分子结构种。其分子结构通式通式如图。如图。n n R基团基团不同，不同，组成的氨基酸就不同。组成的氨基酸就不同。第十八页，本课件共有53页20种氨基酸：种氨基酸：甘氨酸甘氨酸甘氨酸甘氨酸(GlyGlyGlyGly)、丙氨酸丙氨酸丙氨酸丙氨酸(AlaAlaAlaAla)、缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸(Val)(Val)、亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸(Leu)(Leu)、异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸(Ile)(Ile)、甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸(Met)(Met)、苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸(P

10、he)(Phe)、色氨酸色氨酸色氨酸色氨酸(Trp)(Trp)、脯氨酸脯氨酸脯氨酸脯氨酸(Pro)(Pro)、丝氨酸丝氨酸丝氨酸丝氨酸(Ser)(Ser)、苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸(Thr)(Thr)、半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸(Cys)(Cys)、酪氨酸酪氨酸酪氨酸酪氨酸(Tyr)(Tyr)、天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬氨酸(Asp)(Asp)、谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸(Glu)(Glu)、天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺天冬酰胺(Asn)(Asn)、谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺GlnGln、赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸(Lys)(Lys)、精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸(Arg)(Arg)、组氨酸

11、组氨酸组氨酸组氨酸(His)(His)第十九页，本课件共有53页n n 20种氨基酸中有种氨基酸中有8种种人体不能合成，人体不能合成，必须从外界摄取，称为必须从外界摄取，称为必需氨基酸。必需氨基酸。n n 8种必需氨基酸为：种必需氨基酸为：n n 苏氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、n n 苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸、蛋氨酸苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸、蛋氨酸 第二十页，本课件共有53页 3.3 蛋白质的结构蛋白质的结构 蛋白质蛋白质多肽链：多肽链：蛋白质是由多个氨基酸通过肽键连结而蛋白质是由多个氨基酸通过肽键连结而成长链大分子成长链大分子多肽链。多肽链。蛋白质的结构

12、可分为一级结构和空蛋白质的结构可分为一级结构和空间结构（二间结构（二 四级结构）。四级结构）。第二十一页，本课件共有53页 蛋白质的一级结构：蛋白质的一级结构：氨基酸的组成、连键、数量和排列顺序。氨基酸的组成、连键、数量和排列顺序。第二十二页，本课件共有53页第二十三页，本课件共有53页 蛋白质的二级结构：螺螺旋旋结结构构第二十四页，本课件共有53页 折叠结构折叠结构第二十五页，本课件共有53页 蛋白质的三、四级结构：蛋白质的三、四级结构：亚基亚基第二十六页，本课件共有53页蛋白质的各级结构示意图蛋白质的各级结构示意图第二十七页，本课件共有53页 蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的三维空间结构（

13、构象）和形态对于蛋白蛋白质的三维空间结构（构象）和形态对于蛋白质的功能起决定性的作用。蛋白质变性（构象发生变质的功能起决定性的作用。蛋白质变性（构象发生变化）使得其特定的功能便立即丧失。化）使得其特定的功能便立即丧失。第二十八页，本课件共有53页 4、核、核 酸酸 核酸是生物体内最重要的生物大分子，任何生核酸是生物体内最重要的生物大分子，任何生物体，甚至无细胞结构的病毒和噬菌体都无一物体，甚至无细胞结构的病毒和噬菌体都无一例外地含有核酸。核酸在生物的个体发育、生例外地含有核酸。核酸在生物的个体发育、生长繁殖、遗传变异等生命过程中起着极为重要长繁殖、遗传变异等生命过程中起着极为重要的作用。的作用

14、。第二十九页，本课件共有53页 根据核酸的化学组成和生物学功能，将核酸分根据核酸的化学组成和生物学功能，将核酸分为两类：为两类：核糖核酸核糖核酸（ribonucleic acid RNA）脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid DNA）DNA：遗传信息的贮存者，控制生物的遗传性状；遗传信息的贮存者，控制生物的遗传性状；遗传信息的贮存者，控制生物的遗传性状；遗传信息的贮存者，控制生物的遗传性状；RNA：遗传信息的传递者，遗传信息的传递者，遗传信息的传递者，遗传信息的传递者，DNADNARNA 蛋白质；蛋白质；蛋白质；蛋白质；蛋白质蛋白质：遗传信息的表达者，表现生物的

15、形态特征：遗传信息的表达者，表现生物的形态特征：遗传信息的表达者，表现生物的形态特征：遗传信息的表达者，表现生物的形态特征 和代谢类型和代谢类型遗传性状；遗传性状；遗传性状；遗传性状；第三十页，本课件共有53页 4.1 核酸的化学组成核酸的化学组成 核酸核酸是许多是许多核苷酸核苷酸聚合而成的生物大分子，聚合而成的生物大分子，故也称为多聚核苷酸故也称为多聚核苷酸(polynucleotide)。核苷。核苷酸又可分解为酸又可分解为磷酸磷酸、戊糖戊糖和和碱基碱基：核酸核酸 n核苷酸核苷酸 n核苷核苷+n磷酸磷酸 n碱基碱基 n戊糖戊糖 嘌呤，嘧啶嘌呤，嘧啶嘌呤，嘧啶嘌呤，嘧啶 核糖，脱氧核糖核糖，脱

16、氧核糖核糖，脱氧核糖核糖，脱氧核糖第三十一页，本课件共有53页 DNA：脱氧核糖脱氧核糖 磷酸磷酸 A、G、C、T RNA：核核 糖糖 磷酸磷酸 A、G、C、U嘌呤嘌呤鸟鸟嘌呤嘌呤腺嘌呤腺嘌呤第三十二页，本课件共有53页嘧啶嘧啶胞胞嘧啶嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶尿尿嘧啶嘧啶第三十三页，本课件共有53页 核苷核苷酸核苷酸第三十四页，本课件共有53页 4.2 核酸的一级结构核酸的一级结构 核酸是是由许多核苷酸通过核酸是是由许多核苷酸通过3，5磷磷酸二酯键酸二酯键连结而成的长链生物大分子（多聚核苷连结而成的长链生物大分子（多聚核苷酸链）。酸链）。一级结构中重要的是核苷酸的组成（数量）一级结构中重要的是核苷

17、酸的组成（数量）和其排列顺序（碱基序列）。不同的和其排列顺序（碱基序列）。不同的DNA有不同有不同的碱基组成和排列顺序，这是构成的碱基组成和排列顺序，这是构成DNA作为遗传作为遗传物质的关键因素。物质的关键因素。第三十五页，本课件共有53页第三十六页，本课件共有53页DNA的的二级结构二级结构双螺旋结构模型双螺旋结构模型第三十七页，本课件共有53页DNA两条链间碱基形成氢键时有严格配对规律两条链间碱基形成氢键时有严格配对规律碱基互补：碱基互补：A=T；G 三三三三 C；第三十八页，本课件共有53页第三十九页，本课件共有53页 根据根据碱基互补原碱基互补原则则，当一条，当一条DNADNA链的碱链

18、的碱基顺序确定之后，就基顺序确定之后，就可以推知另一条链可以推知另一条链（互补链）的碱基顺（互补链）的碱基顺序。碱基互补原则具序。碱基互补原则具有重要的生物学意义，有重要的生物学意义，DNADNA复制、复制、RNARNA转录、转录、反转录蛋白质生物合反转录蛋白质生物合成等的分子基础都是成等的分子基础都是碱基互补。碱基互补。第四十页，本课件共有53页 RNA的结构与功能：的结构与功能：n n mRNA 信使信使RNAn n r RNA 核糖体核糖体RNAn n t RNA 转运转运RNA第四十一页，本课件共有53页mRNA（messenger RNA）单链线状分子。单链线状分子。mRNA是蛋白质

19、生物合成是蛋白质生物合成的模板的模板，它携带着从，它携带着从DNA分子中抄录而来的指分子中抄录而来的指令多肽链中令多肽链中Aa排列顺序的信息，是遗传信息的传排列顺序的信息，是遗传信息的传递者，故称之为信使递者，故称之为信使RNA。n n 每一种蛋白质都是由一种特定的每一种蛋白质都是由一种特定的mRNAmRNA编码，编码，故细胞内故细胞内mRNAmRNA种类很多，但每一种种类很多，但每一种mRNAmRNA的数量却很的数量却很少。少。第四十二页，本课件共有53页rRNA（ribosomal RNA）n n 呈单链存在，单链自身回折时按呈单链存在，单链自身回折时按A-T，G-C的的 base配对原则

20、形成部分螺旋区（或配对原则形成部分螺旋区（或“发夹发夹”结构）。结构）。n n rRNA是核糖体的主要组分是核糖体的主要组分。核糖体中。核糖体中有有60%是是rRNA，其余，其余40%是蛋白质。因是蛋白质。因此此rRNA的生物学功能就是通过参与核糖体的组的生物学功能就是通过参与核糖体的组成为成为蛋白质的生物合成提供场所蛋白质的生物合成提供场所。第四十三页，本课件共有53页tRNA（trassfer RNA）tRNAtRNA的二级结的二级结构呈三叶草形；构呈三叶草形；tRNAtRNA的功能是在的功能是在蛋白质生物合成蛋白质生物合成中起转运中起转运AaAa的作的作用用。第四十四页，本课件共有53页

21、第四十五页，本课件共有53页第四十六页，本课件共有53页 4、脂类化合物、脂类化合物 脂类分子含脂类分子含C、H、O三种元素，是一类三种元素，是一类非极性化合物，不溶于水。非极性化合物，不溶于水。脂类物质可分为：脂类物质可分为：中性脂肪、磷脂、胆固醇类三类中性脂肪、磷脂、胆固醇类三类第四十七页，本课件共有53页 脂肪：脂肪：中性脂肪是由中性脂肪是由甘油甘油和和脂肪酸脂肪酸结合而结合而成的脂类，对动物称脂肪，对植物称油。成的脂类，对动物称脂肪，对植物称油。甘甘油油脂脂 肪肪 酸酸 1脂脂 肪肪 酸酸 2脂脂 肪肪 酸酸 3 脂肪也称甘油三酯，脂肪也称甘油三酯，是生物体内重要的能量贮是生物体内重要

22、的能量贮藏物质。藏物质。第四十八页，本课件共有53页第四十九页，本课件共有53页第五十页，本课件共有53页 磷脂磷脂：由由由由甘油、脂肪酸、磷酸甘油、脂肪酸、磷酸和和和和含氮有机碱含氮有机碱构构构构成，具有极性（亲水）的成，具有极性（亲水）的成，具有极性（亲水）的成，具有极性（亲水）的“头部头部”和非极性（疏水）和非极性（疏水）和非极性（疏水）和非极性（疏水）的的的的“尾部尾部尾部尾部”。含含氮氮有有机机碱碱磷磷酸酸甘油脂脂 肪肪 酸酸 1脂脂 肪肪 酸酸 2亲水头部亲水头部疏水尾部疏水尾部磷脂是构成磷脂是构成生物膜的主生物膜的主要组分要组分第五十一页，本课件共有53页磷脂磷脂第五十二页，本课件共有53页11.12.202211.12.2022感谢大家观看第五十三页，本课件共有53页