《生物大分子——蛋白质与氨基酸》课件

生物大分子蛋白质与氨基——酸蛋白质是生命体中最重要的生物大分子之一，在细胞结构、功能、代谢等方面发挥着至关重要的作用本课程将带领大家深入探讨蛋白质和氨基酸的世界，了解它们的基本结构、性质以及在生命活动中的重要作用氨基酸的分类与结构氨基酸分类氨基酸结构根据侧链基团的性质，氨基酸可以分为非极性氨基酸、极性氨基酸的基本结构包含一个氨基和一个羧基-NH2-COOH中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸，以及一个与氨基和羧基连接的侧链基团R氨基酸的物理性质溶解性熔点多数氨基酸在水中易溶解，氨基酸的熔点较高，通常在少数氨基酸在水中溶解度较以上200℃低旋光性除甘氨酸外，所有氨基酸都具有旋光性氨基酸的化学性质酸碱性成盐反应氨基酸具有两性，既可以作为氨基酸可以与酸或碱反应生成酸，也可以作为碱盐类脱水缩合多个氨基酸通过脱水缩合反应形成肽键肽键的形成脱水反应肽键一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸形成的连接两个氨基酸的酰胺键，的氨基发生反应，脱去一个水分子称为肽键肽链多个氨基酸通过肽键连接形成肽链，肽链是蛋白质的基本组成单元肽链的二级结构123螺旋折叠无规则卷曲α-β-肽链主链绕一个假想的轴旋转形成螺肽链主链以折叠的方式伸展成片状结肽链主链不具有规律的排列方式旋状结构构，多个折叠片层可以相互平行或β-反平行排列蛋白质的三级结构二级结构1疏水作用2氢键3离子键4范德华力5蛋白质的四级结构多亚基组成空间结构生物活性多个具有三级结构的蛋白质亚基通过亚基之间的排列方式和相互作用决定四级结构的形成往往赋予蛋白质特定非共价键相互作用形成四级结构了蛋白质的四级结构的空间结构的生物活性蛋白质的变性12结构改变不可逆性蛋白质在高温、强酸、强碱、重金蛋白质变性通常是不可逆的，即使属盐等条件下，会发生结构改变，去除变性因素，蛋白质也无法恢复失去原有的生物活性原有结构蛋白质的纤维结构胶原蛋白角蛋白弹性蛋白构成结缔组织的主要成分，具有强度和构成毛发、指甲、羽毛等组织的主要成赋予组织弹性和伸缩性韧性分，具有坚韧性球状蛋白质的结构酶的结构与功能蛋白质1活性部位2酶的活性部位通常位于蛋白质的特定区域，负责催化反应底物结合3酶的活性部位可以特异性地结合底物，并催化底物发生化学反应酶的催化机理降低活化能特异性结合酶通过降低反应的活化能，加速反应速率酶的活性部位与底物之间具有高度特异性，保证了酶的催化效率和专一性调节酶活性的方式温度1酶的活性受温度的影响，温度过高或过低会导致酶失活值pH2酶的活性受值的影响，每种酶都有最佳值，在最佳值下酶pH pHpH活性最高底物浓度3在底物浓度较低时，酶活性随底物浓度增加而增加；当底物浓度过高时，酶活性会达到饱和抑制剂4抑制剂可以与酶结合，抑制酶的活性抗原抗体反应抗原抗体12能够刺激机体产生抗体的物由机体免疫系统产生的能与质，通常是蛋白质或多糖抗原特异性结合的蛋白质特异性结合3抗体与抗原之间的结合具有高度特异性，如同钥匙与锁一样抗原抗体反应的应用免疫学诊断药物研发利用抗原抗体反应检测疾病或利用抗体作为药物靶点，开发感染治疗疾病的药物生物技术利用抗原抗体反应进行基因工程和细胞工程的研究血红蛋白的结构与功能蛋白质结构血红素血红蛋白由四条多肽链组成，每条血红素是血红蛋白的核心结构，含多肽链都与一个血红素分子结合有一个铁离子，可以与氧气结合氧气运输血红蛋白的主要功能是运输氧气，将氧气从肺部运输到全身各组织细胞血红蛋白的运输过程肺部在肺部，氧气浓度高，血红蛋白与氧气结合，形成氧合血红蛋白组织在组织中，氧气浓度低，氧合血红蛋白释放氧气，形成脱氧血红蛋白循环血红蛋白通过血液循环，不断地将氧气从肺部运输到组织细胞，再将二氧化碳从组织细胞运输到肺部肌动蛋白与肌球蛋白12肌动蛋白肌球蛋白是一种纤维状蛋白质，是肌肉收缩的主要成分之一是一种球状蛋白质，可以与肌动蛋白结合，并通过水解ATP产生能量，推动肌肉收缩肌动蛋白与肌球蛋白的作用肌肉收缩1肌球蛋白通过与肌动蛋白结合，并利用水解产生的ATP能量，推动肌动蛋白丝相互滑动，从而实现肌肉收缩细胞运动2肌动蛋白和肌球蛋白也参与细胞运动，如细胞迁移和细胞分裂物质运输3肌动蛋白和肌球蛋白在细胞内部参与物质运输，如细胞器移动和囊泡运输细胞骨架的组成微管微丝中间丝由微管蛋白和微管蛋白聚合而成，由肌动蛋白聚合而成，也称为肌动蛋白由多种中间丝蛋白聚合而成，主要提供α-β-构成细胞骨架的重要组成部分，参与细丝，参与细胞形态维持、细胞运动和细细胞的机械强度，并参与细胞连接和信胞形态维持、物质运输和细胞分裂等过胞分裂等过程号传导等过程程细胞骨架的功能细胞形态细胞运动维持细胞的形状和结构参与细胞的运动，如细胞迁移和细胞分裂物质运输信号传导参与细胞内的物质运输，如参与细胞的信号传导，将细细胞器移动和囊泡运输胞外信号传递到细胞内部细胞膜上的蛋白质跨膜蛋白1外周蛋白2脂锚定蛋白3细胞膜蛋白的功能物质运输跨膜蛋白可以介导物质进出细胞，如葡萄糖转运蛋白和离子通道蛋白信号传导细胞膜上的受体蛋白可以识别细胞外信号，并将信号传递到细胞内部细胞识别细胞膜上的识别蛋白可以帮助细胞识别其他细胞或物质细胞连接细胞膜上的连接蛋白可以帮助细胞之间相互连接，形成组织和器官核酸的结构与功能核苷酸1脱氧核糖核酸（）DNA2储存遗传信息，指导蛋白质合成核糖核酸（）RNA3参与蛋白质合成，传递遗传信息双螺旋结构DNA碱基对螺旋结构由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，两条链通过碱基两条链围绕一个共同的轴螺旋盘旋，形成双螺旋结构DNA对连接在一起复制的过程DNA解旋1双螺旋结构在解旋酶的作用下解开DNA引物合成2引物酶在解开的单链上合成引物DNA延伸3聚合酶沿着模板链延伸，合成新的链DNA DNA连接4连接酶连接新合成的片段，形成完整的双链DNA DNA的结构与功能RNA核糖核酸信使RNA mRNA由一条核苷酸链组成，链中携带遗传信息，将上的遗传RNA DNA的碱基包含腺嘌呤（）、胞嘧啶信息传递给蛋白质合成场所A（）、鸟嘌呤（）和尿嘧啶（C G）U核糖体转运RNA rRNA RNA tRNA是构成核糖体的组分之一，参与蛋识别并转运氨基酸，参与蛋白质的白质的合成合成的转录过程RNA12解旋启动双螺旋结构在聚合酶的聚合酶与模板链上的启DNA RNA RNA DNA作用下解开动子序列结合，开始转录34延伸终止聚合酶沿着模板链移动，并聚合酶遇到终止信号，停止RNARNA以模板链为基础合成链转录，并释放新合成的链RNARNA基因表达的调控转录调控翻译调控通过控制聚合酶的活性，通过控制核糖体与的结RNA mRNA调节基因的转录效率合，调节蛋白质的合成速度蛋白质降解通过降解蛋白质，控制蛋白质的含量总结与展望蛋白质和氨基酸是生命体的重要组成部分，在生命活动中发挥着至关重要的作用通过对蛋白质和氨基酸的研究，我们可以更好地理解生命的奥秘，并为解决人类面临的健康问题提供新的思路和方法。