当前位置：文档之家 › 第二章 生物大分子

第二章 生物大分子

  • 格式：ppt
  • 大小：22.73 MB
  • 文档页数：228

下载文档原格式

  / 228

合集下载

高中生物必修一课件 第二章第二节 细胞中的生物大分子 课件 共67张

高中生物必修一课件 第二章第二节 细胞中的生物大分子 课件 共67张

18
36000
70 250 55
0 水 蛋白质 DNA RNA 脂质 糖类 无机盐
问题探讨
1.DNA和RNA有什么异同?
2.核酸的基本组成单位是什么?
3.核苷酸的排列顺序与遗传信息 有什么关系?
核酸的结构
1、基本组成元素有哪些？C、H、O、N、P
2、基本组成单位是什么 ？
磷酸
核苷酸
五碳 糖
由什么组成？
至少m个 至少m个
课堂小测：(2) 回顾鉴定生物组织中某些有机物的颜色反 应的原理，完成表格：
需鉴定的有机物
用于鉴定的试剂
反应产生的颜色
还原糖
斐林试剂
砖红色
淀粉
碘液
蓝色
脂肪
苏丹Ⅲ(Ⅳ)
橘黄色(红色)
蛋白质的鉴定：
鉴定蛋白质的原理是在双缩脲试剂
中的NaOH溶液形成的碱性条件下，蛋
白质分子中的肽键与CuSO4产生紫色 的颜色反应。
2. 当你因剧烈运动消耗大量能量时，你应该选择哪种 食物才能尽快补充能量呢？为什么？
3. 为什么低血糖病人需要及时补充糖类，否则会晕倒？ 4. 人的肥胖症状与饮食中的糖类和脂肪有什么关系？
二、糖类－－生物体的主要能源物质
（一） 组成元素：C、H、O 种类：单糖、二糖、多糖
（二）糖类的水解
麦芽糖 水解
H
H
NH2 —C —C—N— C—COOH + R1 O H R2
H
NH2 —C—COOH R3
H
H
H
NH2 —C —C—N— C—C—N—C—COOH R1 O H R2 O H R3
多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的含有 多个肽键的化合物。

02章生物大分子

02章生物大分子

（5）具有防御功能的蛋白质。 它们能够起到抵御有害物质的侵袭、
保护生物体的作用。免疫球蛋白、超氧化 物歧化酶等属于该类蛋白质。 （6）具有调控功能的蛋白质。
它们起到调节或控制细胞生长、分化 以及遗传信息的表达等作用，如胰岛素、 锌指蛋白等。
如此多种不同性质、不同功能的蛋白 质都是由20种必需的氨基酸组成。这些氨 基酸的侧链是参与金属离子作用的主要基 团。
氨基酸中参与和金属离子配位的主要 基团包括：谷氨酸和天冬氨酸的羧基；
氨基酸中参与和金属离子配位的主要 基团包括：酪氨酸的苯酚基；
氨基酸中参与和金属离子配位的主要 基团包括：蛋氨酸的甲硫基。
二、蛋白质的结构
蛋白质分子中氨基酸连接的基本方 式是肽键。两个氨基酸分子之间失去一 个水分子而形成一个肽键。任何数目的 氨基酸都能以这种方式连接成多肽链。
一、氨基酸
氨基酸是蛋白质的基本结构单元。已 发现的自然界中存在的氨基酸有100多种， 但参与组成蛋白质的氨基酸却只有20种， 称为必需氨基酸。
图2.1 必 需氨基酸 的结构 基团包括：半胱氨酸的巯基；
氨基酸中参与和金属离子配位的主要 基团包括：组氨酸的咪唑基；
叶绿素吸收大部分的红光和紫光，但反 射绿光，所以叶绿素呈现绿色。自然界中 有叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c1、叶绿素c2、 叶绿素d几种不同的形式，它们之间的差异 主要在于二氢卟酚环上不饱和键的位置或 个数不同。叶绿素的存在是光合作用的必 要条件。
本章小结：
通过对各种生物大分子的学习，了解 蛋白质和核酸等的组成和结构，重点关 注与金属离子的结合部位和配位方式。
第二章 生物大分子 的结构及性质
生物无机化学的主体部分由金属元素的 配位化合物所构成。在生命体系中，金属中 心常常被给电子的各种配体所“包围”。

生物大分子之概述

生物大分子之概述

生命的化学基础
内容
第二章：生命的化学基础2.4 生物大分子概述
2.5 糖
2.6 脂类
2.7 核酸
2.8 蛋白质
2.4 生物大分子
•生物分子的碳链骨架
•糖类
•脂类
•蛋白质
•核酸
生物分子的碳链骨架
•碳链是生物分子的最基本结构，可形成四个共价键(covalent bond)。

它上面连上不同的化学基团或元素可构成不同的生物分子。

碳链可以是链状或环状，不同的环又可以串接成链状。

这些变换无穷的组合构成了天文数字的潜在生物分子。

但真实存在的生物分子数量远远少于潜在数量，这是自然选择和进化的结果。

•烃：甲烷、辛烷、脂肪中的烃
生命化学中的功能团
•羟基：存在于醇和糖中
•羰基：存在于糖中
•氨基：存在于氨基酸和尿素中
•羧基：存在于氨基酸、脂肪酸和某些维生素中
•共价键中储藏能量，生物氧化中断裂释放能量，供给生命活动
不同构象是生命分子产生功能的基础
•构象：单键的自由旋转使相同的结构或构型的分子在空间形成的特定的形态。

脑化学中分子形状的重要性。

生物医学概论生化第2章生物大分子

生物医学概论生化第2章生物大分子

到携带和传递遗传信息和指导蛋白质生物
合成的生物大分子。
目录
核酸的发现和研究工作的历史
1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构 1968年 Nirenberg发现遗传密码
目录
• 造成变性的因素 ①物理因素：加热、干燥、紫外线或放射
线照射、超声波、震荡等。 ②化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三 氯乙酸、尿素、乙醇、丙酮等 。 • 变性的本质 —— 破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白 质氨基酸残基的连接。
目录
• 应用举例 临床医学上，变性因素常被应用来消毒及 灭菌。
Arg
R
10.76
组氨酸
histidine
His
H
7.59
目录
二、蛋白质的分子结构
（一）蛋白质分子中氨基酸的连接方式
O NH2-CH-C H
甘氨酸
+
OH
O NH-CH-C H
甘氨酸
H
OH
-HOH
O O NH2-CH-C-N-CH-C H HH OH
目录
肽键
甘氨酰甘氨酸
* 肽键 (peptide bond) 是由一个氨基酸的 -
目录

核苷酸衍生物
环化核苷酸：cAMP、cGMP，是细胞信 号转导中的第二信使。
NH2 N O CH2 N O N N
cAMP
O P OH
目录
O
OH
含核苷酸的生物活性物质：
NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP
NAD+

细胞中的生物大分子_2-课件

细胞中的生物大分子_2-课件

G
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
T
尿嘧啶脱氧核糖核苷酸
8种核苷酸
A
腺嘌呤核糖核苷酸
C
胞嘧啶核糖核苷酸
A
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
G
鸟嘌呤核糖核苷酸
U
尿嘧啶核糖核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
T
尿嘧啶脱氧核糖核苷酸
根据所含核糖种类不同,核酸分为两类.
核酸
脱氧核糖 核酸 （DNA， 双链）
由脱氧核糖核苷酸组成。存在： 细胞核，是染色体的主要成分。 （少量在线粒体、叶绿体）
H
氨基。
结论:
n个氨基酸在缩合过程中失去 N-1 分子水，形成 个肽键，合成的化合物叫 n 肽，其中至少含 有 1 个羧基和 1 个氨基。
注意：R基中的氨基、羧基不参与形成肽键
R1
R2
NH2 C CO NH C COOH
H
H
二肽
思考1: n个氨基酸缩合形成两条肽链，则在此过程 中失去几分子水？形成几个肽键？
素、维生素的来源、结构、生理功能上的异同。从来源上看：酶
和激素是活细胞产生的，而维生素在动物体内一般不能合成(但有
些可在体内转化而来，如人体表皮细胞内有一种胆固醇，经日光
照射后，能转变成维生素D)，主要是从食物中获得，所以A错。
从物质结构上看，大多数的酶是蛋白质；酶的种类很多，有些是
蛋白质类激素，如胰岛素、生长激素；有些是固醇类激素，如性
使用下列哪种试剂（ D ）
A
碘液 B 斐林试剂 C双缩脲试剂 D 苏丹III染液
2．现有一被检测样品液，经用双缩脲试剂检验后，
样A 品蛋液白产质生紫B色反糖应类，该C样品脂液肪有（A

苏教版教学课件必修1第二章第二节细胞中的生物大分子

苏教版教学课件必修1第二章第二节细胞中的生物大分子

1、材料用具（见教材P19）
2、方法步骤
徒手切片
制作装片
材料染色
显微镜观察
漂洗浮色
（使用体积分数为50%的酒精）
3、实验结论：脂肪可被苏丹Ⅲ染成 橘黄色。
三、蛋白质的结构和功能
重点： （1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成
蛋白质的过程 （2）蛋白质的结构和功能
难点： 氨基酸形成蛋白质的过程
团为－C3H5O2,在一个谷氨酸分子中碳、氢、
氧、氮氧原子数分别是
（B）
A.4、８、５、4； B.5、９、4、１；
C.4、９、４、１； D.5、８、４、１
2. 某一条多肽链中，共有肽键109个，则此 分子中含有氨基和羧基的数目至少是（D）
A.110、110； B.109、109
C.9、9； D.1、1
实验原理：淀粉遇碘变蓝色，糖类中的可溶性 还原性糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖 等），与斐林试剂发生作用，在水浴加热时生 成砖红色沉淀。
实验目的：学会鉴定生物组织中的成分。 一、鉴定淀粉(参考教材)
1、材料用具
2、方法步骤
蔗糖 2
紫色
淀粉 2
蓝色
3、实验结论：淀粉遇碘变蓝色。
鉴定还原性糖 1、材料用具 2、方法步骤
（A）
A.284； B.287; C288; D.289
五、核酸的结构和功能
1、组成元素：C、H、O 、N、P 5种 元素
2、分类：脱氧核糖核酸（DNA）和 核糖（RNA）核酸
3、分布：DNA主要集中在细胞核内， RNA主要分部细胞质中
DNA是绝大多数生物的遗传物质， 是遗传信息的载体。少数病毒只含 RNA，它们的遗传信息储存在RNA中。

第2第3节 生物大分子(一、二)

第2章细胞的化学组成第3节生物大分子一、教材分析“生物大分子”一节是北师大版《生物必修1分子与细胞》第2章《细胞的化学组成》第3节，是以第一节构成生命的元素作为基础，并对第3章细胞的物质代谢的知识作铺垫。

所以本节知识起承上启下的作用。

二、学情分析本节课的受课对象是高一年级的学生，他们学习生物学已经有几年时间了。

具备了一定的物物学基础。

在本节之前学生已经学习过与大分子有关的生命元素。

生物大分子中的糖类、脂类、蛋白质等同学们都比较熟，这部分内容学生易理解。

但核酸这部分内容学生就比较生疏了。

因此，教师要多用实例让学生理解。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）各种生物大分子在生物体内的作用。

（2）识别DNA和RNA单体的结构（3）阐明各种单体与各多聚体之间的转化（4）分析遗传多样性的原因和蛋白质多样性。

2、过程与方法运用蛋白质和遗传多样性来解释生物的多样性及生物形状的多样性。

尝试制作单体模型并演示脱水缩合反应和水解反应。

3、情感态度与价值观通过学习本节内容，认同生物的多样性是由多个因素共同作用的。

四、重难点重点；1、DNA和RNA的区别2、核酸与核苷酸的区别3、蛋白质多样性的原因难点：1、有关核酸水解的结构。

2、核酸的多样性。

3、蛋白质多样性的原因五、课前准备PPT，洋葱，甲基绿——焦宁酸染液，鸡蛋，双缩脲试剂，新鲜猪肝等六、课时安排5，课时七、教学过程第1课时（45分钟）一、生物大分子的碳链骨架板书设计第2章第3节生物大分子一、生物大分子的碳链骨架脱水缩合单体多聚体水解二、贮存遗传信息的大分子——核酸1、核酸的分子组成2、核酸的分布及功能教学反思。

第二章-生物大分子的结构与功能PPT课件


H 2N — C — H │
R
.
11
特点是：1、 2、 3、
.
12
2、氨基酸的分类
分类依据 ：R侧链基团的结构及理 化性质的不同
1. 酸性氨基酸 2. 碱性氨基酸 3. 中性氨基酸
.
13
1.酸性氨基酸 Glu，Asp
——侧链基团在中性溶液中解离后带负电荷。
天冬氨酸 aspartic acid Asp D 2.97
组 成
N 13 ~ 19 %
S 0~4 %
有些蛋白质还含有少量的P、Fe、Cu、Mn、Zn、Co等。
.
9
蛋白质元素组成的特点
一切蛋白质都含氮，且含氮量很接近，平均为16％。 即每克氮相当于6.25g蛋白质。
凯氏定氮法：
由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此， 只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以 下公式推算出蛋白质的大致含量：
按生物学功能分为：
转运核糖核酸tRNA 信使核糖核酸mRNA 核糖体核糖核酸rRNA
携带和转移活化氨基酸作用 合成蛋白质的模板 是细胞合成蛋白质的主要场所
.
7
第一节 蛋白质的结构与功能
.
8
一、蛋白质的分子组成
（一）蛋白质的元素组成
主
C 50 ~ 55 %
要 元
H 6~ 7 %
素 O 19 ~ 24 %
.
64
（三）蛋白质构象改变与疾病
蛋白质构象疾病：若蛋白质的折叠发生 错误，尽管其一级结构不变，但蛋白质的构 象发生改变，仍可影响其功能，严重时可导 致疾病发生。
.
42
（二）结构域
大分子蛋白质的三级结构 常可分割成一个或数个球状或 纤维状的区域，折叠得较为紧 密，各行使其功能，称为结构 域(domain) 。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
酸 - 为骨架，以右手螺旋方 式绕同一公共轴盘。螺旋直 径为2nm，形成大沟(major groove)及小沟(minor
groove)相间。
DNA双螺旋结构模型要点 （Watson, Crick, 1953）
碱基垂直螺旋轴居双螺旋内
2.0 nm
側，与对側碱基形成氢键配
对（互补配对形式：A=T;
。
二 核 酸 的 一 级 结 构
DNA和RNA的一级 结构是指核苷酸的数量 和排列顺序。
单核苷酸通过3’,5’磷酸二酯键连接成大分子 ——多核苷酸。
5’-末端：P 3 ’-末端：OH
5´
酯 键
糖苷键
核 苷
单核苷酸
3´
书写方法
A G T G C T
5 P
P
P
P
P
POH 3Fra bibliotek5 pApCpTpGpCpT-OH 3
螺 旋 和 超 螺 旋 电 话 线
超螺旋
螺旋
环状DNA形成的超螺旋
• 超螺旋结构的特点：致密性
所有细菌、某些病毒以及真核细胞中的 线粒体或叶绿体中的DNA都是环形分子。
正超螺旋(positive supercoil)
盘绕方向与DNA双螺旋方同相同
负超螺旋(negative supercoil)
在天然情况下，绝大多数DNA以B构象存在。
1，主链: 2，碱基对 3，螺距 4，大沟和小沟
脱氧核糖-磷酸-为 骨架,排列在外侧
碱基堆积在 内侧
DNA双螺旋结构模型要点
（Watson, Crick, 1953）
DNA分子由两条相互平行但
走向相反的脱氧多核苷酸链
组成，两链以 - 脱氧核糖 - 磷
β-D-2-脱氧核糖
β-D-核糖
1.2.3 核苷（nucleoside ） •核苷 戊糖 +碱基
•糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键
5 ’ 4 ’ 1 ’ 4 ’
5 ’ 1 ’
3 ’
2 ’
3 2 ’ ’
(OH)
(OH)
核苷（nucleoside）
碱基 戊糖
糖苷键 purine： N9-C1’ pyrimidine ：N1-C1’
1. 两条反向平行的脱氧核苷酸链绕 同一中心轴，形成右手螺旋的结构。
2. 磷酸-戊糖骨架位于外侧，两条链 上的碱基以A=T、 GC相连，构成碱 基平面，位于螺旋内侧。
3. 螺距为3.4nm，旋转一周为10个 碱基对。螺旋直径为2.0nm。
4. major groove
minor groove
5. 氢键：维持双螺旋横向稳定
O N
N
NH
NH
N
鸟嘌呤(guanine, G)
NH2
嘧啶(pyrimidine)
5 4 3 2 N
O
NH
6 1 NH
NH2
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O H3C
N
NH
NH
NH
O
O
胞嘧啶(cytosine, C)
胸腺嘧啶(thymine, T)
1.2.2 戊糖 DNA中戊糖的为β-D-2-脱氧核糖 (deoxyribose) RNA中的戊糖的为β-D-核糖 (ribose)
染色体与DNA的关系
细胞周期
染色质和染色体
染色体（chromosome）是细胞在有丝分
裂时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染 色质结构紧密包装的结果。
染色质（chromatin）是细胞间期细胞核
Z－DNA构象有转录起始的调
节活性。
DNA双螺旋结构的多样性
三种DNA双螺旋构象比较
A B Z
外型
螺旋方向 螺旋直径
粗短
右手 2.55nm
适中
右手 2.37nm
细长
左手 1.84nm
碱基直升
每圈碱基数 碱基倾角 糖苷键构象 大沟 小沟
0.23nm
11 190 反式 很窄很深 很宽、浅
0.34nm
② 必须能精确地复制，这样后代细胞才能具 有和亲代细胞相同的信息。
③ 必须能够变异，如果没有变异，生物就不 能改变、适应，进化也不能发生。
遗传物质的发现(1)
or
and
可分离
遗传物质的发现(2)
DNA是遗 传物质
1952年, Hershey 的噬菌体感染实 验
遗传物质的发现(3)
1956年A Gierer和G Schraman发现从烟草花叶 病毒分离的RNA也能侵染植物,产生典型的烟 草花叶病毒所致的病斑,如用RNA酶处理,则 RNA就失去感染的能力,而分离的蛋白部分没 有这种感染力。这个实验的结果证明了烟草 花叶病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质
10.4 10 反式
0.38nm
12
90 C、T反式，G顺式 平坦 较窄很深
很宽较深 窄、深
DNA碱基顺序相关的特殊二级结构:
回文结构和镜像重复
1)回文序列:是指DNA某一片段旋转1800后,顺序不 变的序列，回文序列中的单链可形成发夹结构。 双链可形成十字架结构。这种发夹结构或十字架 结构在大肠杆菌细胞DNA中已有发现.
三螺旋DNA可能参与基因转录及复制的调控，其作用仍 待进一步证实。由于基因调控部位常富含多聚嘌呤-多聚嘧啶 区，如果另一单链DNA结合到这些区域形成三链DNA，在一
定条件下可能会阻止一些序列特异性蛋白质的结合，如转录
起始因子等，从而影响基因的表达。这也为肿瘤等疾病提供 新的潜在的治疗手段，如设计针对特定DNA靶位的人造寡核 苷酸片断或其衍生物，和这些靶位点特异结合后调节某些基 因的表达，抑制细胞分裂或杀死这些非正常细胞。
1.2.4 核苷酸（nucleotide）
核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成 核苷酸（脱氧核苷酸）。
H H
碱基、戊糖、核苷、核苷酸的关系
Pyrimidines C T U Uracil A Adenine Purihes G Guanine
Cytosine Thymine
Phosphate
的链内的三链DNA。
•分子内三链DNA 于1987年由Mirkin 在超螺旋中发现。 其形成要求双螺旋 中存在连续的嘌呤 或嘧啶序列，而且 必须是镜像重复序 列。
T-A-T
多聚嘌呤
C-G-C
多聚嘧啶
DNA分子间 的三链结构
DNA三链间的碱 基配对
DNA分子内的三 链结构
三链DNA的生物学功能
Nitrogenous base
核酸
核苷 磷酸
Pentose sugar
HOCH2 OH HOCH2 OH
戊糖
碱基
HO
H
Ribose (in RNA) Doxyribose (in DNA)
3. 核酸是遗传物质
遗传物质必须具备以下特点:
① 必须稳定地含有关于有机体细胞结构、功 能、发育和繁殖的各种信息。
据其化学组成, 天然存在的核酸有两类，一类为脱氧 核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA)，另一类为 核糖核酸（ribonuleic acid RNA)。
核
酸
核苷酸
磷酸
核苷
A
G
戊糖
核糖 脱氧 核糖
碱基
T
C
U
一 核 酸 的 化 学 组 成
核酸的化学组成
1.1 元素组成
C、H、O、N、P（9~10%）
生物大分子（biopolymer、biomacromolecule) 是指 生物体内由分子量较低的基本结构单位首尾相连 形成的多聚化合物。包括核酸、蛋白质脂类、多 糖以及复杂大分子。 自然界典型的生物大分子的分子量在10～ 103ＫＤ之间。
结构 分布
性质 功能 研究 方法
种类 复制
核酸概况
转录
遗传信息 传递、表达
核酸
基因表达 调控
翻译
基因突变与 重组
第二章 生物大分子
• • • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 DNA与染色体 基因组的结构与功能 DNA的复制 DNA的损伤、修复 DNA的转座 RNA
第一节 核酸概况
核酸（nucleic acid）
是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子。依
盘绕方向与DNA双螺旋方向相反
DNA超螺旋结构形成的意义
使DNA形成高度致密状
态从而得以装入核中； 推动DNA结构的转化以 满足功能上的需要。如 负超螺旋分子所受张力 会引起互补链分开导致
局部变性，利于复制和
转录。
DNA双螺旋 核小体 串珠状多核小体 螺线管 超螺线管 染色单体
染色体与 DNA的关系
1.2 分子组成 —— 碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱
—— 戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖
—— 磷酸(phosphate)
核酸的化学组成
核酸 单核苷酸 核苷 磷酸
碱基
戊糖
1.2.1 碱 基
嘌呤(purine)
N 7 8 9 NH
NH2 N N
NH
5 4
6 3 N
1N 2
腺嘌呤(adenine, A)
核酸分子中的回文序列
回文序列中的单链可形成发卡结构
双链回文序列可形成十字架结构
*镜像重复
存在于同一股上的某些DNA区段的反向重复序列。
AATTCAAGGGAGAAGTATAGAAGAGGGAAGGATC TTAAGTTCCCTCT TCATATCT TCTCCCTTCCTAG
三链DNA
• 三链DNA既可以是BDNA与另一条DNA链结 合成的链间的三链DNA， 又可以是B-DNA与其自 身的一条链结合形成