【正文】 子的概述 3. 多糖 Polysaccharides 單糖通過糖苷鍵聯(lián)成多糖鏈的高級結(jié)構(gòu) 不同高級結(jié)構(gòu)帶來不同的生物學(xué)性能 淀粉 形成螺旋狀 能源貯存 纖維素呈長纖維狀 結(jié)構(gòu)支架 生物大分子的概述 一條多糖鏈的兩端有不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)： 一端的糖基有游離的半縮醛羥基，稱還原端； 另一端的糖基沒有游離的半縮醛羥基，稱非還原端。每個 核甘酸 含有以下三種成分： ? 堿基：嘧啶、嘌呤 RNA中有四種堿基： A(Adenine)、 U(Uracil)、 G(Guanine)、 C(Cytosine) DNA中的四種堿基： A、 G、 C、 T(Thymine)。所以，四級結(jié)構(gòu)只存 在于由兩條肽鏈以 上組成的蛋白質(zhì)。如纖維蛋白和球狀蛋白。 如 α －螺旋和 β －折疊。第二章 生物大分子的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì) ? 第一節(jié) 生物大分子的概述 ? 第二節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) ? 第三節(jié) RNA ? 第四節(jié) 蛋白質(zhì) 本章重難點(diǎn) ? 掌握蛋白質(zhì)、 DNA、 RNA等大分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) ? 理解和熟記 DNA的基本性質(zhì) ? 了解 DNA的測序方法 第一節(jié) 生物大分子的概述 生物大分子的概述 大分子的種類 主要功能 核酸 （ DNA/RNA） 貯存和攜帶遺傳信息 蛋白質(zhì) 進(jìn)行催化化學(xué)反應(yīng)、調(diào)節(jié)信息的流量亦是許多結(jié)構(gòu)亞基的成分 脂蛋白 是組成細(xì)胞膜的主要成分，它是細(xì)胞維持內(nèi)部環(huán)境的重要成分，并負(fù)責(zé)運(yùn)輸物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 多糖 提供能量和組成植物和許多微生物的細(xì)胞壁 生物小分子和生物大分子的關(guān)系 小分子 大分子 復(fù)合大分子 單糖 多糖 糖蛋白 氨基酸 蛋白質(zhì) 糖脂 核苷酸 核酸 脂蛋白 脂類 （由小分子到大分子 ） 生物大分子的概述 (Protein) 蛋白質(zhì) 是由若干個聚氨基酸 (多肽 )組成的多聚體，一個氨基酸可以看作是與一個羧基、一個氨基和一個側(cè)鏈 (R)連在一起的單個碳原子 (α碳原子 )，這些側(cè)鏈一般是碳鏈或碳環(huán)。 氨基酸被連續(xù)地連接在一起，形成一條線狀多肽鏈 ，當(dāng)肽鍵數(shù)目超過 15個 時，此多肽鏈可稱為蛋白質(zhì) 一、生物大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu) 生物大分子的概述 蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的 一級結(jié)構(gòu) 是指 肽鏈中氨基酸的排列順序 蛋白質(zhì)的 二級結(jié)構(gòu) 是指 鄰近幾個氨基酸形成的一定的結(jié)構(gòu)形狀。 蛋白質(zhì)的 三級結(jié)構(gòu) 是指整條肽鏈盤繞折疊形成一 定的空間結(jié)構(gòu)形狀。 蛋白質(zhì)的 四級結(jié)構(gòu) 是指各條肽鏈之間的位置和結(jié) 構(gòu)。 生物大分子的概述 2. 核酸 Nucleic Acids 核酸 是 核苷酸 的多聚體。 ? 環(huán)狀五碳糖：核糖或脫氧核糖 ? 磷酸 核糖的 5ˊ碳原子上通過磷酸二酯鍵連結(jié)有磷酸基團(tuán)，核糖連結(jié)上堿基叫 核苷 (nucleoside)，核苷再磷酸化后叫 核苷酸(nucleotide)。 生物大分子的概述 4. 脂類 ? 脂類是指生物體內(nèi)不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的各種分子 ? 許多脂類由較小的單位組成，它們參與許多大分子的裝配 油脂：甘油三脂 磷脂和鞘脂 ,固醇 生物大分子的概述 二、 決定蛋白質(zhì)和核酸三維結(jié)構(gòu)的非共價相互作用 大分子的生物學(xué)性質(zhì)主要是由非共價的相互作用來決定的。 ? 無規(guī)則線團(tuán) The Random coil ? 氫鍵 HydrogenBonding ? 疏水相互作用 The Hydrophobic Interaction ? 離子鍵 Ionic Bonds ? 范德華引力 Van der Waals Attraction 生物大分子的概述 三、 研究生物大分子的基本方法 速度沉降 (Velocity Sedimentation) 區(qū)帶離心 (zonal centrifugation) 平衡離心 (equilibrium centrifugation) 電泳 (electrophoresis) 電鏡觀察 (electronmicroscopy) 生物大分子的概述 四、生物大分子的分子量測定 DNA的分子量測定 Determination of M for DNA Molecules DNA分子量 M5x106U——凝膠電泳法 DNA分子量 M=5x106～ 100x106U—— 電鏡法 DNA分子量 M100x106U)——速度沉降法（ S值） 蛋白質(zhì)的分子量測定 Measurement of the Molrvular Weight of Protein 對蛋白質(zhì)的分子量測定最方便的方法是 SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳 (SDSPAGE)。把這些不同的DNA做變性曲線，發(fā)現(xiàn) G+C含量高的，其 Tm值也高 WHY? Tm = + GC% DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) ? (3) DNA中存在疏水相互作用 Evidence for Hydrophobic Interactions in DNA DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) (4)堿基堆積 BaseStacking 堿基堆積 本身也是一種協(xié)同作用。 DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) ? DNA ? 負(fù)超螺旋 (negatve superhelix) : 松旋效應(yīng) ? 正超螺旋 (positive superhelix) : 緊旋效應(yīng) DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 超螺旋結(jié)構(gòu) DNA 絕大多數(shù)原核生物的 DNA 共價閉合環(huán)的分子結(jié)構(gòu) 真核生物染色體 線形分子 DNA 組蛋白 多級螺旋 多個類似環(huán)型的結(jié)構(gòu) DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) ● 超螺旋結(jié)構(gòu) DNA leads to lefthanded superhelix BDNA (右旋 ) DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) Leads to righthanded superhelix BDNA (左旋 ) 所有生物的 DNA幾乎 有 5%為 Negative Superhelix Negative Supercoiled DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 超螺旋發(fā)生的規(guī)律 Vinograd equation L = T + W ~ (α = β + γ) L Linking number ( 雙鏈 DNA的交叉數(shù) ) T Twisting number (雙鏈 DNA的纏繞數(shù)，初級螺旋圈數(shù)，可為小數(shù) ) W Writhing number (直觀上為雙螺旋數(shù) 可為小數(shù) ) W= 負(fù)值 （ negative superhelix） W = 正值 ( positive superhelix） Nonbreaking Nonunwinding Nonoverwinding L為定值，整數(shù) DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 超 螺 旋 形 成 示 意 末端固定的線型雙螺旋 額外的張力不能釋放 雙螺旋以扭曲方式緩 解應(yīng)力，形成超螺旋 DNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)