生命物质与人体健康.ppt

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1、8.1氨基酸、蛋白质和酶8.2核酸和基因工程8.3疾病与治疗8.4生命元素与人体健康目录1糖蛋白质核酸氨基酸8.1氨基酸、蛋白质和酶2氨基酸是蛋白质水解的最终产物。由蛋白质水解得到的氨基酸有20种。蛋白质水解得到的氨基酸都是属于α-氨基酸，可用如下通式表示：不同的氨基酸仅仅是R基团部分有所不同。α8.1.1氨基酸3序号中文名称英文缩写 结构式1甘氨酸Gly(G)   2丙氨酸Ala(A)   3亮氨酸*Leu(L)   4异亮氨酸*Ile(I)  5缬氨酸*Val(V)   6丝氨酸Ser(S)  7苏氨酸*Ihr(T)8甲硫氨酸(蛋氨酸)*Met(M)  

2、9半胱氨酸Cys(C)10苯丙氨酸*Phe(F)20种天然氨基酸4序号中文名称英文缩写结构式11谷氨酰胺Gln(Q)12天冬酰胺Asn(N)13酪氨酸Tyr(Y)14色氨酸*Trp(W)  15天冬氨酸Asp(D) 16谷氨酸Glu(E)17赖氨酸*Lys(K)  18精氨酸*Arg(R) 19组氨酸*His(H)   20脯氨酸PrO(P)20种天然氨基酸（续）5表中带*者为人体必需氨基酸，儿童有10种，成人则为前8种。氨基酸特性：无色晶体，熔点较高（一般>200℃）不溶于有机溶剂，易溶于水具有两性思考：什么是必需氨基酸？必需氨基酸——人体所必需但自身不能制

3、造的氨基酸，它们必须从食物中摄取。思考：20种氨基酸都是人体必需氨基酸吗？必需氨基酸6除甘氨酸外，其余19种氨基酸的α-碳原子都与4个不相同的基团相连。这种结构的的化合物在空间有两种不同的排布：这两种不同排布的化合物不能重叠，它们之间的关系就象实物和镜像、左手和右手的关系：构型异构与手性分子7☆这种由于基团在空间的排列方式不同引起的异构称为构型异构。☆这种与4个不同基团相连的碳原子称为不对称碳原子，通常用*C表示：**☆这种实物和镜像不能重叠的分子称为手性分子或不对称分子，两者称为一对对映体，其中一个为D-型，另一个为L-型。☆蛋白质水解得到的氨基酸都是L-型氨基酸。8肽是

4、氨基酸分子间通过肽键相连的一类化合物。由二个氨基酸缩合而成的叫二肽，由三个氨基酸缩合而成的叫三肽，由较多的氨基酸缩合而成的叫多肽。二肽8.1.2多肽肽键9多肽链可简单表示如下：氨基酸残基N端C端一种广泛存在于动植物细胞中的重要三肽，是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成。它的结构式为：命名γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸简称谷胱甘肽10肽键的结构11蛋白质是生物体内一类极为重要的功能大分子化合物。从最简单的病毒、细菌等微生物到高等动物，一切生命过程和繁衍活动都与蛋白质密切相关，可以说没有蛋白质就没有生命。蛋白质种类繁多，结构十分复杂，估计在人体内有几十万种以上的蛋白质。8.1.3蛋白质1

5、2为了表示其不同层次的结构，常将蛋白质结构分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。但小分子蛋白质与大分子多肽之间不存在绝对严格的分界线。现在还认为多肽一般没有严密并相对稳定的空间结构，即其空间结构比较易变，具有可塑性；而蛋白质分子具有相对严密，比较稳定的空间结构，这也是蛋白质发挥生物功能的基础，因此一般将胰岛素（牛胰岛素相对分子质量为5733）划归为蛋白质。蛋白质与多肽均是氨基酸的多聚物，通常将相对分子质量在10000以上的称为蛋白质，10000以下的称为多肽。13蛋白质分子的一级结构是指多肽链中氨基酸残基的连接方式和排列顺序。不同的蛋白质，一级结构不同。蛋白质的一级结

6、构是由基因上的遗传密码的排列顺序决定的。一级结构最为重要，它包含着决定蛋白质空间结构的基本因素，也是蛋白质生物功能的多样性和种属特异性的结构基础。1.蛋白质的一级结构14A链含有11种共21个氨基酸残基，N-端为甘氨酸，C-端为天冬酰胺，A链本身的6位和11位上的二个半胱氨酸通过二硫键相连成环；B链含16种共30个氨基酸残基，其N-端为苯丙氨酸，C-端为丙氨酸。牛胰岛素的一级结构示意图牛胰岛素由二条肽链共51个氨基酸残基组成151965年我国科学工作者在世界上首次用人工方法合成具有全部生物活性的结晶牛胰岛素。蛋白质的人工合成不仅在哲学上、理论上有重大意义，而且为合成比天然产

7、物更有效的多肽抗生素、激素等药物开辟了广阔前景。16蛋白质的空间结构又叫蛋白质的构象、高级结构、立体结构、三维结构等，指的是蛋白质分子中所有原子在三维空间中的排布。维持蛋白质分子构象的作用力有：氢键、盐键、疏水键、范德华力和二硫键等。蛋白质的空间结构主要包括蛋白质的二级结构、三级结构和四级结构。最早研究蛋白质空间结构的上世纪最伟大的化学家L.Pauling，在20世纪30年代就开始应用X-衍射方法来研究蛋白质晶体结构。1951年首先提出了蛋白质的立体结构模型：α-螺旋和β-折叠。2.蛋白质的空间结构17维持蛋白质分