1、第五章 生物大分子（Biomacromolecule),第一節(jié) 糖類化學(xué) 第二節(jié) 脂類化學(xué) 第三節(jié) 氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)化學(xué) 第四節(jié) 核酸化學(xué),第一節(jié) 糖類化學(xué)（carbohydrates）,甘之如飴,什么是糖?,糖類在以前叫做碳水化合物: 因?yàn)樵谧畛醢l(fā)現(xiàn)的糖類都是由 C、H、O三種元素組成, 分子中的H原子和O原子的個數(shù)比 恰好是2:1, 曾經(jīng)用一個通式來表示: Cn (H2O) m。,通式并不反映結(jié)構(gòu): H和O 并不是以結(jié)合成水的形式存在的。 通式的應(yīng)用是有限度的: 鼠李糖 ：C6H12O5， 醋 酸 ：C2H4O2 C2（H2O）2 。,甜的物質(zhì),碳水化合物,更科學(xué)的定義,認(rèn)識過程：,糖

2、類*: 從結(jié)構(gòu)上看,它一般是多羥基醛或多羥基酮, 或是它們的縮聚物或衍生物。,第一節(jié)：如何給糖類下一個準(zhǔn)確的定義呢?,廣布于動植物體中，所有生物的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核皆含核糖,動物血液含有葡萄糖，肝臟、肌肉中含有糖原，乳汁含有乳糖,植物體的組分約8590為糖類。植物的細(xì)胞壁、木質(zhì)部、棉花、竹木等除水分以外，幾乎全是由纖維素所組成。糧食（谷類）含豐富的淀粉，甘蔗和甜菜含大量蔗糖，鮮果含果糖和果膠,所有這些核糖、葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖、糖原、果膠、纖維素、淀粉以及麥芽糖（俗稱飴糖）等都屬于糖類。,哪些物質(zhì)屬于糖?,糖為什么是甜的？,早在20世紀(jì)60年代，就有人提出了糖之所以甜，是因?yàn)樘穷惙肿又卸己卸?/p>

3、羥基，多羥基中兩個氫原子之間有一定的距離，這個距離恰好能與舌頭上的味覺感受器形成化學(xué)吻合物。這種化學(xué)吻合物可以刺激味覺感受器，使其產(chǎn)生脈沖，進(jìn)而由神經(jīng)將脈沖傳入大腦，使人感到甜味。,糖精，它的甜度是蔗糖的 500倍，過去曾用作糖的代用品。但它不是糖類，它是鄰磺酰苯甲酰亞胺，分子結(jié)構(gòu)中根本沒有多羥基。,分類,單糖 丙糖、戊糖、己糖 雙糖 麥芽糖、乳糖、蔗糖 同多糖：淀粉、糖原、纖維素、右旋糖苷 多糖 雜多糖： 透明質(zhì)酸、 硫酸軟骨素、 肝素等 （含N或S） （含N） （含N和S） （含N和S）,一、單糖（monosaccharose）（一） 主要的單糖 1.丙糖 （1） *結(jié)構(gòu),(2) 甘油醛構(gòu)

4、型*,手性碳原子：指與此碳原子相連的四個原子或原子團(tuán)各不相同。常用“ * ”表示。,手性：,以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)，倒數(shù)第二個手性碳原子上的 OH在左邊的，為L型 OH在右邊的，為D型,3.旋光性和分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,含有手性碳原子 結(jié)構(gòu)不對稱 旋光性物質(zhì),小資料：對映異構(gòu)現(xiàn)象的應(yīng)用,藥物中常含有手性分子，這些手性分子兩種鏡像形態(tài)之間的差別甚至關(guān)系到人的生命，如二十世紀(jì)六十年代就曾因此造成過酞胺哌啶酮（一種孕婦使用的鎮(zhèn)定劑，現(xiàn)已禁用）災(zāi)難，導(dǎo)致1.2名兒童生理缺陷，因此，能夠獨(dú)立的獲得手性分子的兩種不同鏡像分子極為重要。 2001年Nobel化學(xué)獎授予美國科學(xué)家巴里夏普萊斯、威廉諾爾斯和日本科學(xué)家野依良治

5、，因?yàn)樗麄冮_發(fā)出了可以催化重要反應(yīng)的分子，從而能保證只獲得需要的手性分子的一種鏡像形態(tài)。這三位獲獎?wù)邽楹铣删哂行绿匦缘姆肿雍臀镔|(zhì)開創(chuàng)了一個全新的研究領(lǐng)域?，F(xiàn)在，像抗生素、消炎藥和治療心臟病等許多藥物，都是根據(jù)他們的研究成果合成出來的。,2.己糖（hexose）葡萄糖（glucose） 開鏈?zhǔn)?* 環(huán)式 哈沃斯式 椅式構(gòu)象,鏈?zhǔn)狡咸烟?半縮醛式葡萄糖（式）,半縮醛式葡萄糖（式）,葡萄糖溶液中，葡萄糖以鏈狀分子（0.1%)和六元環(huán)狀半縮醛分子（99.9%)兩種同分異構(gòu)體平衡共存，相互轉(zhuǎn)化，葡萄糖環(huán)狀分子的結(jié)構(gòu)簡式如下：,在一定條件下，醇和醛能發(fā)生下列反應(yīng)： 產(chǎn)物統(tǒng)稱半縮醛，具有 結(jié)構(gòu)。該反應(yīng)屬于反

6、應(yīng)（填反應(yīng)類型）。,討論題：,加成,在有機(jī)物分子中，若某個碳原子連接4個不同的原子或原子團(tuán)，則 這種碳原子稱為“手性碳原子”。例如乳酸分子中有一個手性碳原子，則在葡萄糖分子中有 4 個手性碳原子。具有手性碳原子的分子具有兩種形態(tài)，例如乳酸：,這兩種形態(tài)互為鏡像，像人的左右手一樣互為鏡像卻不能重合。 兩種物質(zhì)互稱對映異構(gòu)體（手性異構(gòu)）。 互為對映異構(gòu)體的物質(zhì)在很多物理化學(xué)性質(zhì)上都很相似，但有 些性質(zhì)是不同的，比如光學(xué)性質(zhì) ，毒性等 。,討論題：,（2）果糖 （Fructose）,*,構(gòu)象式,（3）半乳糖（Glactose）,*,3.戊糖（pentose）,*,*,小口訣,葡糖3左有一羥， 似葡2

7、酮是果糖； 半乳3、4偏左方， 核糖盡右2脫氧。,（二）化學(xué)性質(zhì),*,*,*,二、雙糖1、蔗糖（saccharu）（1）組成和結(jié)構(gòu),（2）化學(xué)性質(zhì)* 無還原性（分子中無半縮醛羥基），不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和還原氫氧化銅。 蔗糖在酸性條件或蔗糖酶作用下水解，生成葡萄糖和果糖，此時的水解液具有還原性。,2、麥芽糖（maltose）,（1）組成和結(jié)構(gòu),（2）化學(xué)性質(zhì)*,有還原性，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)和還原氫氧化銅。 麥芽糖在酸性條件或麥芽糖酶作用下水解，生成2分子葡萄糖。,3、乳糖（lactose）,（1）組成和結(jié)構(gòu),（2）化學(xué)性質(zhì)*,乳糖具有還原性。 乳糖在酸性條件或乳糖酶作用下水解，生成-D-半乳糖和D-葡

8、萄糖。,三、多糖,（一）同多糖（homopolysaccharide） 通式: (C6H10O5)n 1、淀粉,存在: 植物光合作用的產(chǎn)物, 種子或塊根里,谷類中含淀粉較多。 大米80%; 小麥70%; 分子量: 組成: 支鏈淀粉(80% 含有幾千個葡萄糖單元 ,幾十萬 ) 直鏈淀粉(20%含有幾百個葡萄糖單元, 幾萬十幾萬)。,化學(xué)性質(zhì)* ： 無還原性； 淀粉+碘藍(lán)色反應(yīng)； 淀粉水解最終生成葡萄糖，水解程度可用碘加以檢測：淀粉 糊精 麥芽糖 葡萄糖 藍(lán) 藍(lán)紫紅色 無色 無色,演示 在試管1和試管2里各加入0.5克淀粉, 在試管1里加入4mL20%硫酸溶液,在試管2里加入4mL水,都加熱3-4

9、分鐘. 用堿液中和試管1里的硫酸溶液,把一部分溶液液體倒入試管3. 在試管2和3里都加入碘溶液, 觀察現(xiàn)象. 在試管1中加入銀氨溶液, 稍加熱后,觀察試管壁上有無銀鏡出現(xiàn)。 結(jié)論 淀粉水解后生成還原性單糖, 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 說明 不論是直鏈淀粉還是支鏈淀粉,在稀酸作用下都能發(fā)生水解反應(yīng), 最終產(chǎn)物是葡萄糖。,2、糖原（glycogen）,化學(xué)性質(zhì)：* 無還原性； 糖原+碘紅褐色反應(yīng)； 糖原水解產(chǎn)物也是葡萄糖。,3、纖維素（cellulose）,化學(xué)性質(zhì)：* 無還原性； 其水解產(chǎn)物也是葡萄糖； 人體內(nèi)無水解-1，4糖苷鍵的酶存在，不能利用纖維素作為能源物質(zhì)； 纖維素具有促進(jìn)胃腸蠕動，幫助消化，

10、防止便秘作用。,存在: 是構(gòu)成細(xì)胞壁的基礎(chǔ)物質(zhì). 木材約一半是纖維素; 棉花是自然界中較純粹的纖維素(92-95%), 脫脂棉和無灰濾紙差不多是純粹的纖維素。 分子量: 幾千個葡萄糖單元 幾十萬。物理性質(zhì): 白色、無臭、無味的物質(zhì),不溶于水, 也不溶于一般有機(jī)溶劑。,演示 把少許棉花或碎濾紙放入試管中, 加入70%硫酸3-4mL,用玻璃棒把試管搗爛, 形成無色粘稠液體. 把這個試管放在水浴中加熱15分鐘, 放冷后倒入盛有20mL水的燒杯里,用氫氧化鈉中和. 取出一部分液體, 用新制的氫氧化銅作試劑實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。 講解 纖維素分子是由很多個葡萄糖單元構(gòu)成.每一個葡萄糖單元有三個醇羥基, 因此,

11、纖維素分子也可以用C6H7O2(OH)3n表示.由于醇羥基的存在, 所以纖維素能夠表現(xiàn)出醇的一些性質(zhì), 如: 生成硝酸酯, 乙酸酯。,4、右旋糖苷（Dextrose）,一種血漿代用品，具有升高膠體滲透壓作用。,（二）雜多糖（heteroglycan）,1、透明質(zhì)酸（hyaluronic acid） 2、肝素（disebrin） 3、硫酸軟骨素（chondroitin sulfate）,第二節(jié) 脂類化學(xué),脂肪(真脂):甘油三酯(三酯酰甘油),類脂,磷脂：含磷酸及有機(jī)堿的脂類 糖脂：含糖及有機(jī)堿的脂類,類固醇,膽固醇及其酯 膽汁酸 類固醇激素,脂類（lipides）,油脂是熱能最高的營養(yǎng)成分，1g

12、油脂在完全氧化時放出的熱量約為糖類的2倍。 正常情況下，每人每日需進(jìn)食50g-60g 脂肪，約能供應(yīng)日需總熱量的 20%-25%。 人體中的脂肪是維持生命活動的備用能源。一般成年人體內(nèi)儲存的脂肪約占體重的10%-20%。,1.脂肪酸和前列腺素 2.甘油酯類 3.神經(jīng)鞘脂類 4.類固醇,一、脂肪酸及前列腺素,（一）脂肪酸（fatty acid） 1、脂肪酸結(jié)構(gòu)*,CH3-（CH2）14-COOH 十六(烷)酸（軟脂酸，棕櫚酸）CH3-（CH2）16-COOH 十八(烷)酸（硬脂酸）CH3（CH2）7CH=CH（CH2）7COOH 9-十八碳烯酸（油酸） 9十八碳烯酸CH3（CH2）4CH=CHC

13、H2CH=CH（CH2）7COOH 9，12-十八碳二烯酸（亞油酸） 9，12十八碳二烯酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH（CH2）7COOH 9，12，15-十八碳三烯酸（亞麻酸） 9，12，15十八碳三烯酸CH3（CH2）4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH（CH2）3COOH 5，8，11，14-二十碳四烯酸（花生四烯酸） 5，8，11，14二十碳四烯酸,（二）前列腺素（prostaglandin）,前列腺素由多烯脂肪酸合成，是脂肪酸的衍生物，分布廣泛，具有激素調(diào)節(jié)作用的功能。 前列腺素是由一個五碳環(huán)和兩條各含七個和八個碳的碳鏈構(gòu)成的二十碳化

14、合物。,前列烷酸是前列腺素的母體結(jié)構(gòu)。,各型前列腺素又可按側(cè)鏈所含的雙鍵數(shù)目不同，再分成多種化合物。 例如：PGE1、PGE2右下標(biāo)數(shù)字表示側(cè)鏈所含的雙鍵數(shù)目； PGF1 ：表示五元環(huán)中C9-OH在環(huán)平面下方，為-構(gòu)型。,二、甘油脂類,（一）脂酰甘油 1、結(jié)構(gòu),*,當(dāng)R-COOH為飽和脂肪酸時，甘油三酯呈 固態(tài)即脂 Fat（例：大肥肉）。 當(dāng)R-COOH為不飽和脂肪酸時，甘油三酯呈液態(tài)即油 Oil（例：植物油）。,2、甘油三酯的化學(xué)性質(zhì),（1）水解*,（2）皂化* 水解1克甘油三酯，所需KOH的毫克數(shù)稱為皂化值。皂化值越大，表示脂肪酸平均分子量越小。,（3）氫化,不飽和 飽和,（4）加Br2,

15、（5）加碘（碘化） *,每100g甘油三酯吸收碘的克數(shù)稱為碘價。碘價越高，表示甘油三酯中雙鍵越多。,（6）酸敗作用 水解 水解后生成某些有臭味的脂酸，例丁酸； 氧化 生成不穩(wěn)定的過氧化物，進(jìn)一步分解，則生成 醛。,（二）磷酸甘油酯 (Phosphoglyceride）,1、卵磷脂（lecithins，磷脂酰膽堿）,（1）結(jié)構(gòu),（2）功用： 具有乳化作用。構(gòu)成了生物膜以脂質(zhì)雙分子層排列的基礎(chǔ)。協(xié)助脂類物質(zhì)運(yùn)輸（依靠其乳化作用來實(shí)現(xiàn)） 位一不飽和脂肪酸的酯鍵易受毒蛇所分泌的磷脂酶A2作用而裂解，形成溶血性卵磷脂，后者具有強(qiáng)烈的溶血作用。,2.腦磷脂（cephalins）,（1）結(jié)構(gòu),三、神經(jīng)鞘脂類

16、（sphinglipids）,1.神經(jīng)鞘氨醇 學(xué)名：-氨基-羥基4，5十八碳烯醇 2.神經(jīng)酰胺（最簡單的神經(jīng)鞘脂類）,3.神經(jīng)鞘磷脂 4.腦苷脂（屬糖脂）,四、類固醇（steroid）,（一）膽固醇（cholesterol）及膽固醇酯（cholesterol ester）,膽固醇的生理功能* ： a.在肝臟，可轉(zhuǎn)變成膽酸進(jìn)而轉(zhuǎn)變成膽汁酸鹽，幫助脂溶性物質(zhì)的吸收； b.在腎上腺皮質(zhì)，可轉(zhuǎn)變成腎上腺皮質(zhì)激素，以調(diào)節(jié)糖或水鹽代謝； c.在性腺，可轉(zhuǎn)變成性激素，促進(jìn)機(jī)體生長發(fā)育； d.在皮下組織，可轉(zhuǎn)變成VitD，調(diào)節(jié)鈣磷代謝，促進(jìn)成骨作用。 膽固醇過多也有害。,（二）膽汁酸（bile acid）,（

17、三）類固醇激素（steroid hormone）,1、腎上腺皮質(zhì)激素 糖皮質(zhì)激素 皮質(zhì)醇 調(diào)節(jié)糖代謝 皮質(zhì)酮 鹽皮質(zhì)激素醛固酮 調(diào)節(jié)水鹽代謝 性激素 脫氫表雄酮 作為合成性激素的 前身物,2、性激素（sex hormone）,（1）雄激素,（2）雌激素（estrin）,孕酮 主要由黃體分泌,雌二醇（aquadiol） 由成熟的卵泡和黃體分泌,第三節(jié) 氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)化學(xué),一、蛋白質(zhì)（Protein）的分子組成* 1. 蛋白質(zhì)的元素組成* 含有C、H、O、N、S等。有的還含有P、Fe、Cu、Mn、Zn、Co、I等元素。 2.蛋白質(zhì)的組成單位 氨基酸（amino acid）*,不同的烴的衍生物

18、是由其結(jié)構(gòu)具有特征官能團(tuán)而確定的, 因此就有其特征的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)。 如果說醛或酮分子烴基上的氫被多個羥基所取代后的生成物為單糖, 那么羧酸的烴基上的氫原子被氨基取代后生成的一類有機(jī)物便叫做氨基酸。因此,作為氨基酸這一類烴的衍生物, 其分子內(nèi)有氨基和羧基官能團(tuán), 其化學(xué)性質(zhì)也就有了這兩種官能團(tuán)的一些特性。 物理性質(zhì): 晶體,熔點(diǎn): 200-300 ,可溶于水, 不溶于乙醚。,氨基酸排列方式的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性, 從而決定生物界動植物的多樣性, 但蛋白質(zhì)的多樣性是受基因和外界環(huán)境等方面多種因素的影響, 由于環(huán)境的惡劣變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了生物本身的遺傳和變異, 在這個地球上的生物正在大量地減

19、少, 因此,我們應(yīng)該保護(hù)環(huán)境, 保護(hù)動植物, 保護(hù)生物的多樣性。,二、氨基酸（amino acid，AA）的結(jié)構(gòu)、分類和性質(zhì)（一）氨基酸的結(jié)構(gòu),*,（二）氨基酸的分類,1.根據(jù)側(cè)鏈-R基的不同 （1）脂肪族AA 含-R側(cè)鏈：Gly、Ala、Val、Leu、Ile 含-OH側(cè)鏈：Ser、Thr 含-S側(cè)鏈：Cys、Met 含-COOH側(cè)鏈：Asp、Glu 含-NH2側(cè)鏈：Arg、Lys 含-NH-CO-側(cè)鏈：Asn、Gln （2）芳香族AA：Phe、Tyr （3）雜環(huán)AA：Pro、His、Trp(也含苯環(huán))；,2.根據(jù)-R基極性不同 （1）酸性AA：含2 個-COOH：Asp、Glu（即側(cè)鏈上含

20、-COOH）；（2）堿性AA：含2個-NH2和一個-COOH：Arg、Lys、His（即側(cè)鏈上含-NH2）；（3）中性AA：含1個-NH2和一個-COOH：Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Ser、Thr、Cys、Met、Asn、Gln、Phe、Tyr、Pro、Trp。,（三）氨基酸的化學(xué)性質(zhì),1.具酸或堿的性質(zhì)*,2.兩性電離和等電點(diǎn)（pI） *,3.茚三酮反應(yīng) -AA在加熱條件下，被茚三酮氧化分解產(chǎn)生游離NH3，后者與還原型茚三酮繼續(xù)反應(yīng)，生成藍(lán)紫色化合物，稱茚三酮反應(yīng)。 4氨基酸的紫外吸收 芳香族氨基酸，如色氨酸，酪氨酸和苯丙氨酸，均有苯環(huán)，對280nm波長有強(qiáng)烈的吸收作用，此吸收

21、作用與氨基酸濃度呈正比例，因此可用于AA定量測定。 蛋白質(zhì)分子中含有芳香族AA，故也有280nm的紫外吸收，故此法也可用于Pr定量。,顏色反應(yīng),1.與FeCl3顯色反應(yīng)：烯醇式結(jié)構(gòu)：紫色絡(luò)合物 2.班氏試劑：醛或半縮醛羥基：磚紅色沉淀 3.縮二脲反應(yīng)：2個或以上肽鍵：紫紅色 4.淀粉加碘：藍(lán)色（糖原加碘：紅褐色） 5.茚三酮反應(yīng)：游離NH3或-NH2：藍(lán)紫色,一、 多肽（Polypeptide）的結(jié)構(gòu)與功能 1.肽的形成,*,2.多肽鏈書寫順序和命名,命名：丙氨酰甘氨酰絲氨酸 （或簡寫：H-丙-甘-絲-OH）,命名：谷氨酰半胱氨酰甘氨酸（GSH） 簡稱：谷胱甘肽（還原型）,2、多肽的結(jié)構(gòu)與功能

22、（1）促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）39肽（2）神經(jīng)激素。下丘腦可分泌9種神經(jīng)激素。 例：促腎上腺皮質(zhì)釋放激素 CRH 促甲狀腺激素釋放激素 TRH 促性腺激素釋放激素 GRH 生長素抑制激素 GHIH（3）垂體激素 抗利尿激素 ADH 催產(chǎn)素 （4）神經(jīng)肽 內(nèi)啡肽 腦啡肽 P物質(zhì)（5）胃腸道激素（6） 激肽,四、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),（一）一級結(jié)構(gòu),*,酰胺平面,（二）二級結(jié)構(gòu) （secondary structure）1、-螺旋,*,-螺旋結(jié)構(gòu)要點(diǎn)： 多肽鏈主要骨架圍繞螺旋中心軸螺旋式上升，每轉(zhuǎn)一圈上升3.6個氨基酸殘基，向上平移5.4 ，每個氨基酸殘基沿軸上升1.5 ； 相鄰的螺旋圈之間形成鏈

23、內(nèi)氫鍵，即每一個肽單元的N-H與前面隔三個肽單元的C=O形成氫鍵，氫鍵的取向與螺旋中心軸幾乎平行，通常所有的肽鍵都參與氫鍵的形成，因此-螺旋構(gòu)象相當(dāng)穩(wěn)定。 -螺旋構(gòu)象僅靠氫鍵維持，若破壞氫鍵，-螺旋構(gòu)象破壞，肽鏈松散。,2、-折疊,*,二級結(jié)構(gòu)形成類型的決定因素：,主要取決于肽段上氨基酸殘基側(cè)鏈的長短。 （1）R基小，且不帶電荷的AA,易形成-螺旋。例如：多聚 Ala；（毛發(fā)中的角蛋白整條鏈為-螺旋） （2）R基太短，卻難以盤曲，只能折疊成片層狀，例如：蠶絲蛋白含45%甘和32%丙，故有大量片層結(jié)構(gòu)存在； （3）R基太大，不易形成螺旋狀或折疊成片層，而呈無定形線狀結(jié)構(gòu)。例如：異亮、色和苯丙等，

24、側(cè)鏈緊靠排列在一起時，由于肽空間障礙較大。,（三）三級結(jié)構(gòu)（tertiary structure）,在蛋白質(zhì)多肽鏈中-螺旋、-折疊以及無定形線狀等二級結(jié)構(gòu)往往受側(cè)鏈以及各主鏈構(gòu)象單元間的相互作用，從而進(jìn)一步卷曲、折疊成具有一定規(guī)律性的三維空間結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)。大多數(shù)蛋白質(zhì)都具有纖維狀或球狀的三級結(jié)構(gòu)。,（三）三級結(jié)構(gòu)（tertiary structure） *,例如血紅蛋白鏈由一個血紅素和146個氨基酸殘基構(gòu)成，盤曲、折疊成袋形空穴的球狀的三級結(jié)構(gòu)。 所有的疏水側(cè)鏈位于分子內(nèi)部，絕大部分親水側(cè)鏈位于 分子表面，血紅素位于疏水的空穴中，以便于結(jié)合O2。,（四）四級結(jié)構(gòu)（quartern

25、ary structure）,*,（四）四級結(jié)構(gòu)（quarternary structure）,有些蛋白質(zhì)由兩條或兩條以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈構(gòu)成。每條具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈就稱為一個亞基。 多個亞基通過非共價鍵（氫鍵、鹽鍵、疏水鍵等鍵）聚合而成一定空間結(jié)構(gòu)的聚合體，稱蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。 它反映了蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基間的相互作用，但不包括亞基內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)。,例如：血紅蛋白，由兩條-鏈（-亞基）和兩條-鏈（-亞基）構(gòu)成的22四聚體。每個亞基由一條多肽鏈和一個血紅素組成。 這里的亞基是肽鏈但肽鏈不一定是亞基。,（五）蛋白質(zhì)分子中的副鍵,1、氫鍵主要副鍵 2、鹽鍵游離氨基與羧基之間的靜

26、電吸引 3、疏水鍵非極性基團(tuán)形成疏水基團(tuán)之間的吸引力 4、二硫鍵共價鍵,1.氫鍵,它是由分子中與電負(fù)性較強(qiáng)的原子相結(jié)合的氫原子（例N-H）和氧（例C=O）及氮等原子相互吸引而成。 二級結(jié)構(gòu)主要依賴于氫鍵的作用，可存在于一條肽鍵的兩圈-螺旋之間，或存在于兩條肽鍵之間（-折疊），氫鍵的鍵能很小，屬微弱的次級鍵，但由于多肽鏈中所有的氨基酸殘基都可形成氫鍵，因此量多，從而使氫鍵成為維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的重要副鍵。 用濃尿素或胍溶液破壞氫鍵時，可破壞其空間構(gòu)象，從而使多肽鏈松散開來,2.鹽鍵,由正負(fù)離子內(nèi)的靜電吸引所形成的化學(xué)鍵。 蛋白質(zhì)分子中有大量的極性氨基酸，如Asp、Glu帶負(fù)電荷COO-；Arg，

27、Lys，His帶正電荷-NH3+，兩者之間通過靜電吸引形成離子鍵（鹽鍵）。 絕大多數(shù)分布在蛋白質(zhì)分子表面，使蛋白質(zhì)易溶于水或具有兩性電離的性質(zhì)。,3.疏水鍵,氨基酸側(cè)鏈上的非極性基團(tuán)在溶液中，為了避開水相，相互間群集在一起而成的作用力，疏水基團(tuán)之間的作用力。 例如色氨酸的吲哚環(huán)和支鏈氨基酸的-R基都屬于非極性基，它們具有疏水性，在水溶液中，它們脫離水分子而趨向于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部，以形成疏水基團(tuán)之間的作用力。 疏水鍵在維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性上起著重要作用。,4.二硫鍵（鍵能很大）,由兩個半胱氨酸的-SH氧化脫氫，以-S-S-相連而成，二硫鍵可將不同肽鏈或同一條肽鍵的不同部分連接起來，對穩(wěn)定蛋白

28、質(zhì)的構(gòu)象起著重要作用。 二硫鍵一旦破壞，蛋白質(zhì)生物活性就喪失。,五、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系,（一）胰島素 將B鏈C端水解掉8肽，剩余43肽只有原來活力的1%，生物活性喪失。 B鏈C端8肽中某些氨基酸殘基及二硫鍵是保持胰島素活力所必需的因素。,（二）血紅蛋白（Hb）,鐮刀狀貧血患者紅細(xì)胞Hb結(jié)構(gòu)： 異常Hb: 鏈N端 Val-His-Leu-Thr-Pro-Val6-Glu 正常Hb: 鏈N端 Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu6-Glu,五、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系,（一）胰島素（insulin） （二）血紅蛋白（Hb）,六、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì),（一）蛋白質(zhì)的分子大小和形狀 （二）蛋白質(zhì)是

29、高分子化合物 （三）蛋白質(zhì)分子的擴(kuò)散和沉降 （四）蛋白質(zhì)的粘度,（五）蛋白質(zhì)的兩性電離和等電點(diǎn)*,（六）蛋白質(zhì)沉淀*,1、鹽析 2、有機(jī)溶劑沉淀 3、重金屬鹽類沉淀 4、生物堿沉淀試劑,（七）蛋白質(zhì)變性*,可逆變性 破壞的是次級鍵，而一級結(jié)構(gòu)中的-CO-NH-并未破壞。只要引起變性的因素比較溫和，Pr構(gòu)象變化較小，則一旦去除變性因素，仍能使其構(gòu)象恢復(fù)到原來狀態(tài)，從而恢復(fù)其原有的生物活性。 不可逆變性 當(dāng)較強(qiáng)烈的處理（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、加熱、紫外線等）往往使Pr不可逆變性，變性Pr次級鍵破壞，肽鏈松散，肽鍵暴露，易受蛋白酶水解為AA。,（八）蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng),雙縮脲反應(yīng) 茚三酮反應(yīng) 酚試劑反應(yīng) 米倫反應(yīng) 乙醛酸反應(yīng),第四節(jié) 核酸化學(xué),DNA 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 核酸 mRNA 作為Pr合成模板 RNA tRNA 轉(zhuǎn)運(yùn)AA rRNA 作為Pr合成場所 *,一、核酸分子的基本組成成分*,磷酸 H3PO4 腺嘌呤 A 嘌呤堿 核酸 單核苷酸 鳥嘌呤 G 堿基 胞嘧啶 C 嘧啶堿 尿嘧啶 U 核苷 胸腺嘧啶 T 核糖 戊糖 脫氧核糖,CTP GTP UTP,（五）蛋白質(zhì)分子中的副鍵,1、氫鍵* 2、鹽鍵 3、疏水鍵* 4、二硫鍵,二、核苷與核苷酸,核苷：由核糖或