蛋白质和核酸的化学

简述核酸和蛋白质代谢的相互关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：核酸是细胞内的一种重要有机物质，它由核苷酸构成，是构成核酸的基本单元。

核酸分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种。

核酸在细胞内具有非常重要的功能，它们可以携带遗传信息，参与蛋白质的合成，调控细胞的生长和分化等过程。

蛋白质则是细胞内最重要的有机物质之一，是生命体内各种生物学功能和生命活动不可或缺的组成部分。

蛋白质合成是一个复杂的生物化学过程，需要核酸的介入才能完成。

在细胞内，RNA起着传递DNA信息的作用，RNA通过转录过程将DNA上的遗传信息转换成RNA信息，然后RNA将这些信息传递给细胞内的核蛋白合成机器，进而合成蛋白质。

核酸代谢和蛋白质代谢是密切相关的，两者之间存在着相互关系。

在细胞内，核酸和蛋白质代谢之间的相互关系主要体现在以下几个方面：核酸还可以调控蛋白质的合成。

在细胞内，存在着一些特殊类型的RNA，如miRNA和siRNA等，它们能够通过靶向特定基因的mRNA，抑制或促进这些基因的表达，从而影响蛋白质的合成。

这种核酸介导的蛋白质合成调控，使得核酸和蛋白质代谢之间形成了一种复杂的调控网络。

核酸代谢和蛋白质代谢还存在着其他相互关系。

核酸可以通过调节细胞内mRNA的降解速率，影响蛋白质的合成水平；而蛋白质也可以参与核酸的合成和修复过程。

这些相互关系构成了细胞内核酸和蛋白质代谢的相互调节机制，维持了细胞内生物学功能的正常运行。

第二篇示例：核酸和蛋白质是生物体内两种重要的生物大分子，它们在生物体内的代谢过程中密不可分。

核酸是生物体内的遗传物质，负责信息的传递和储存，而蛋白质则是生物体内的最重要的功能分子，承担着多种生物过程中的功能。

核酸和蛋白质之间通过一系列生物化学反应相互转化，相互影响，共同维持着生物体内的代谢平衡和生物功能的正常进行。

核酸的合成过程称为核酸代谢，蛋白质的合成过程称为蛋白质代谢。

核酸和蛋白质的代谢密切相关，二者之间的相互关系主要体现在以下几个方面：核酸和蛋白质的合成过程相互依赖。

第3讲蛋白质和核酸判断正误并找到课本原文1．细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。

(必修1P29)(√)2．氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

(必修1P29)(√)3．每种氨基酸都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并连接在同一个碳原子上。

(必修1P29)(×)4．连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。

由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽。

(必修1P30)(√)5．氨基酸之间能够形成氢键等，从而使肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。

(必修1P30)(√)6．氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，可能会影响其功能。

(必修1 P31)(√)7．经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可达到消毒、灭菌的目的。

(必修1P32)(√)8．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。

(必修1P34)(√)9．一般情况下，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由两条核糖核苷酸链构成。

(必修1P35)(×)10．DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子，部分病毒的遗传信息储存在RNA中。

(必修1P35)(√)11．细胞中的各种化合物的含量和比例是保持不变的，以保证细胞生命活动的正常进行。

(必修1P36)(×)12．一切疾病都与基因受损有关。

(必修1P36)(×)(2018·浙江4月选考)蛋白质在生物体内具有重要作用。

下列叙述正确的是()A．蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同B．某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变C．蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性D．“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B答案 B解析蛋白质化学结构的差异包括组成其氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，A错误；某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变，如酒精，B正确；控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性的是基因(或DNA)，C错误；检测生物组织中的蛋白质时应先加入双缩脲试剂A液创造碱性环境，再加入双缩脲试剂B液发生显色反应，D错误。

1．羧酸中的官能团是什么？它能否与NaOH溶液发生反应？提示：羧酸中的官能团为－COOH，它能与NaOH溶液发生反应生成－COONa。

2．蛋白质是由哪些元素组成的？蛋白质能否发生水解反应？淀粉、油脂、蛋白质是否都是天然高分子化合物？提示：蛋白质的组成元素除C、H、O外，还含有N、S、P等；蛋白质能发生水解反应；淀粉、蛋白质是天然高分子化合物，油脂不属于高分子化合物。

3．如何鉴别蚕丝和人造丝？提示：蚕丝为蛋白质，人造丝属于纤维素，可以用灼烧的方法鉴别蚕丝和人造丝。

[新知探究]探究1什么是氨基？α­氨基酸的结构通式是怎样的？提示：氨基是指氨分子(NH3)中去掉一个氢原子后剩余的部分(－NH2)。

α­氨基酸的结构通式为。

探究2甘氨酸(α­氨基乙酸)具有两性，你能写出甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式吗？探究3有两种氨基酸，分别是甘氨酸和丙氨酸，两分子氨基酸之间脱水能形成几种二肽？试写出它们的结构简式。

提示：甘氨酸两分子脱水形成二肽，；丙氨酸两分子脱水形成二肽：；甘氨酸与丙氨酸分子间脱水形成两种二肽：，共形成四种二肽。

[必记结论]1．组成和结构(1)组成：氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H被氨基取代后的产物。

(2)结构：α­氨基酸的结构简式可表示为，α­C为手性碳原子。

其官能团为－COOH和－NH2。

(3)常见的氨基酸：2．氨基酸的化学性质(1)两性：氨基酸分子中既含有氨基(显碱性)，又含有羧基(显酸性)，因此，氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。

(2)成肽反应：概念：两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键()的化合物，称为成肽反应。

[成功体验]1．关于氨基酸的下列叙述中，不正确的是()A．氨基酸都是晶体，一般能溶于水B．氨基酸都不能发生水解反应C．氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐D．天然蛋白质水解最终可以得到α­氨基酸、β­氨基酸等多种氨基酸解析：选D氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种α­氨基酸。

《蛋白质和核酸》知识清单一、蛋白质（一）蛋白质的组成蛋白质是由氨基酸组成的大分子化合物。

氨基酸是蛋白质的基本组成单位，它们通过肽键相连形成多肽链，进而折叠形成具有特定空间结构的蛋白质。

组成蛋白质的氨基酸有 20 种，其中 8 种为必需氨基酸，人体不能自身合成，必须从食物中获取。

（二）蛋白质的结构1、一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。

这是蛋白质结构的基础，决定了蛋白质的性质和功能。

2、二级结构主要有α螺旋、β折叠等形式。

α螺旋是常见的结构，氨基酸链像螺旋一样卷曲。

β折叠则是多肽链呈折叠状。

3、三级结构是整条多肽链的空间构象，包括侧链基团的相互作用、二硫键的形成等。

4、四级结构对于由多条多肽链组成的蛋白质，这些多肽链之间的相互作用和空间排列称为四级结构。

（三）蛋白质的性质1、两性解离在不同的pH 条件下，蛋白质可以解离成带正电荷或负电荷的离子。

2、胶体性质蛋白质分子大小较大，在溶液中形成胶体溶液。

3、变性与复性变性是指蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其空间结构被破坏，导致性质改变。

但在一定条件下，变性的蛋白质可能恢复其原有的结构和功能，即复性。

4、沉淀通过加入某些试剂，如盐析、重金属盐等，可以使蛋白质沉淀。

（四）蛋白质的功能1、催化作用许多酶都是蛋白质，能够加速生物体内的化学反应。

2、运输功能如血红蛋白运输氧气、脂蛋白运输脂质等。

3、调节作用例如胰岛素调节血糖水平。

4、免疫功能抗体是具有免疫功能的蛋白质。

5、构成生物体结构如胶原蛋白构成结缔组织、肌肉中的肌动蛋白和肌球蛋白等。

二、核酸（一）核酸的分类核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类。

（二）核酸的组成核酸是由核苷酸组成的。

核苷酸由含氮碱基、戊糖（核糖或脱氧核糖）和磷酸组成。

1、 DNA 的组成含氮碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。

2、 RNA 的组成含氮碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。

生命科学中的蛋白质与核酸相互作用机制研究生命科学是一门研究生物体及其生命现象的学科，其中的蛋白质与核酸相互作用机制研究属于其中的重要领域。

蛋白质与核酸是生命体系中最为基础和常见的大分子，两者之间的相互作用可谓是生命功能调控的基础。

本文将从以下几个方面进行介绍与探讨。

一、蛋白质与核酸的概念及其结构蛋白质和核酸都是生命体系中最为重要的分子。

蛋白质是由氨基酸组成的多肽，它们在体内担任着各种结构、传递、催化以及调控功能的重任。

而核酸是生命体系中的遗传物质，形成了DNA和RNA两种不同类型的核酸，DNA负责存储遗传信息，而RNA负责将遗传信息转化为具体的功能。

蛋白质与核酸的结构也是二者相互作用的基础。

蛋白质的结构分为四个层次：一级结构指蛋白质中氨基酸的化学序列，二级结构指蛋白质在局部呈现的空间结构，常见的包括a-螺旋和b-片层，三级结构指蛋白质整体的空间结构，包括局部折叠和全局折叠，四级结构指由多个蛋白质组成的复合物。

核酸的结构也具有大的类似性。

DNA分子大部分呈现出螺旋形状，通过镶嵌在螺旋内的氢键和VanderWaals力来保持稳定。

RNA的结构则有更多的变化，可以是线性或环形结构，提供了诸如催化反应和调控遗传信息等功能。

二、蛋白质与核酸的相互作用在生命系统中，蛋白质与核酸之间的相互作用可以体现出多种生物过程，如DNA复制、转录和翻译、RNA修饰、RNA剪切以及蛋白质的折叠和降解等。

其中，DNA复制是生命系统中最为基础和重要的过程之一，它需要依靠DNA聚合酶和其他辅助因子来实现。

在DNA复制过程中，DNA聚合酶能够在模板链上识别特定的配对碱基并合成新的链，一旦出现错配会被修复酶进行纠错。

复制完成后，两个完全相同的双链DNA分子得以产生。

RNA转录也是生命系统中非常重要的过程，它可以从DNA模板中复制一份RNA分子，并且有着诸多的调控机制。

转录过程中，RNA聚合酶沿着DNA模板链滑动，在核酸序列上拼接RNA，以此形成RNA多肽序列。

蛋白质在核酸生物合成中的作用
蛋白质在核酸生物合成中起着重要的作用。

下面我将从多个角度来回答这个问题。

首先，蛋白质在核酸生物合成中扮演着酶的角色。

酶是一类能够催化化学反应的蛋白质，它们能够加速核酸合成过程中的关键步骤。

例如，DNA聚合酶是一种酶，它能够在DNA复制过程中将新的核苷酸添加到正在合成的DNA链上。

RNA聚合酶则能够将RNA合成所需的核苷酸加入到正在合成的RNA链上。

这些酶的存在和活性，使得核酸的合成能够高效地进行。

其次，蛋白质在核酸生物合成中还担任着结构和调节因子的角色。

核酸生物合成需要一系列的蛋白质来组成复杂的机制和结构。

例如，核酸合成过程中需要一些蛋白质来协助DNA或RNA链的伸长和分离。

这些蛋白质可以通过与核酸相互作用来稳定和维持合成过程的进行。

此外，一些调节因子也能够调控核酸合成的速率和准确性，确保合成过程的正常进行。

此外，蛋白质在核酸生物合成中还参与能量和底物供应。

核酸的合成需要大量的能量和底物，而这些能量和底物通常由蛋白质提
供。

例如，核酸合成过程中需要使用ATP等能源分子来驱动反应。

这些能源分子通常由蛋白质参与的代谢途径产生。

此外，一些蛋白质还能够将底物转化为核酸合成所需的前体物质，确保核酸的合成能够顺利进行。

总结起来，蛋白质在核酸生物合成中发挥着多种重要的作用。

它们作为酶能够催化核酸合成的关键步骤，作为结构和调节因子能够维持合成过程的稳定和准确性，同时还能够提供能量和底物来支持核酸的合成。

这些功能使得蛋白质在核酸生物合成中扮演着不可或缺的角色。

蛋白质和核酸编稿：宋杰审稿：于冬梅【学习目标】1、了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义；2、掌握氨基酸和蛋白质的结构特点及其重要的化学性质。

【要点梳理】要点一、氨基酸的结构和性质蛋白质是生命活动的主要物质基础，氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位，而核酸对蛋白质的生物合成又起着决定作用。

因此，研究氨基酸、蛋白质、核酸等基本的生命物质的结构，有助于揭开生命现象的本质。

【高清课堂：蛋白质和核酸#蛋白质和核酸】1．氨基酸的组成和结构。

（1）氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。

氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸。

（2）组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。

α-氨基酸的结构简式可表示为：常见的α-氨基酸有许多种。

如：2．氨基酸的物理性质。

天然氨基酸均为无色晶体，主要以内盐形式存在，熔点较高，在200℃～300℃时熔化分解。

它们能溶于强酸或强碱溶液中，除少数外一般都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。

提示：（1）内盐是指氨基酸分子中的羟基和氨基作用。

使氨基酸成为带正电荷和负电荷的两性离子（如）。

（2）氨基酸具有一般盐的物理性质。

3．氨基酸的主要化学性质。

（1）氨基酸的两性。

氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。

氨基酸分子既含有氨基又含有羧基，通常以两性离子形式存在，溶液的pH不同，可发生不同的解离。

不同的氨基酸在水中的溶解度最小时的pH（即等电点）不同，可以通过控制溶液的pH分离氨基酸。

（2）氨基酸的成肽反应。

在酸或碱存在的条件下加热，一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键（）的化合物，称为成肽反应。

例如：由两个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫二肽。

由三个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫三肽，以此类推，三肽以上均可称为多肽。

相对分子质量在10000以上并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。

4．α-氨基酸的鉴别。

HEREDITAS (Beijing) 2009年3月, 31(3): 325―336 ISSN 0253-9772 技术与方法收稿日期: 2008−07−18; 修回日期: 2008−12−08基金项目:国家重大科学研究计划项目(编号: 20007CB947403)和南京农业大学青年基金项目(编号: KJ07011)资助 作者简介:张金璧(1985−), 女, 硕士研究生, 研究方向: 动物遗传与发育生物学(表观遗传学方向)。

Tel: 025-*******;E-mail: 2007105010@通讯作者:刘红林(1966−), 教授, 博士生导师, 研究方向: 胚胎发育与分子遗传学。

Tel: 025-*******; Fax: 025-*******;E-mail: liuhonglin@DOI: 10.3724/SP.J.1005.2009.00325核酸－蛋白质互作的生物化学研究方法张金璧, 潘增祥, 林飞, 马雪山, 刘红林南京农业大学动物科技学院, 南京210095摘要: 研究核酸－蛋白质的互作是揭示生命活动机理的基础, 文章简要综述了用于研究核酸－蛋白质互作的各种生物化学方法。

从体内、体外两个研究角度, 针对核酸、蛋白以及复合物3个研究水平, 概述了硝化纤维膜过滤实验、足迹法、EMSA 、Southwestern 杂交等经典分析方法的原理、发展和运用。

还着重介绍了最近在表观遗传学领域中广泛运用的nChIP 、xChIP 等基本染色质免疫沉淀(ChIP)技术及其衍生出的ChIP-on-chip 等方法。

关键词: 核酸; 蛋白质; 互作; 足迹; 染色质免疫沉淀Biochemical methods for the analysis of DNA-protein interactionsZHANG Jin-Bi, PAN Zeng-Xiang, LIN Fei, MA Xue-Shan, LIU Hong-LinCollege of animal science and technology , Nanjing Agricultural University , Nanjing 210095, ChinaAbstract: Investigation of DNA-protein interactions is fundamental to understand the mechanism underlying a variety of life processes. In this article, various types of biochemical methods in DNA-protein interaction study in vivo and in vitro at the level of DNA, protein, and the complex, respectively were briefly reviewed. Traditional assays including Nitrocellulose filter-binding assay, Footprinting, EMSA, and Southwestern blotting were summarized. In addition, chromatin immunopre-cipitation techniques including nChIP, xChIP, and ChIP-on-chip, which were widely used in epigenetics, were particularly introduced.Keywords: nucleic acid; protein; interaction; footprinting; chromatin immunoprecipitation (ChIP)核酸－蛋白的互作在生命活动中发挥着广泛而重要的作用, 二者的协作是各种生命现象的基础。

选修5 第四章第三节蛋白质和核酸(第1课时)编写人：李忠梅审核：杜善英【学习目标】1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；2.了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。

3.认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。

【学习重点】氨基酸、蛋白质的性质。

【学习难点】蛋白质的组成和结构、肽键的形成【导学提纲】一、氨基酸(一)、氨基酸的结构与性质：1、氨基酸概念：1.氨基酸的结构：α—氨基酸通式；官能团、2.组成蛋白质的氨基酸几乎都是。

注意：(1) 氨基：氨分子(NH3)去掉一个氢原子后剩余的部分。

氨基的电子式(2) α—氨基酸（向学生介绍α、β位）：羧酸分子里的α氢原子被氨基取代后的生成物。

(3) α—氨基酸是构成蛋白质的基石。

(4)相同分子式的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体。

如：C3H7NO2的结构简式可能为：、、、2、几种常见的氨基酸：名称俗称结构简式氨基乙酸α—氨基丙酸α—氨基苯丙酸2—氨基1,5—戊二酸3、氨基酸的性质1.物理性质2.化学性质(1)氨基酸的两性：（以甘氨酸为例）与盐酸反应：与氢氧化钠反应：在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？答：⑵ 成肽反应：氨基酸分子中羧基和氨基脱水缩合形成含肽键（）的化合物。

两个氨基酸缩合成二肽(以甘氨酸和丙氨酸为例)思考：甘氨酸与丙氨酸的混合物在一定条件下最多可形成种二肽。

成肽实质：羧基中羟基与氨基中氢结合成水，其余部分通过肽键形成二肽或多肽。

n个氨基酸→(n-1)水+n元肽(含(n-1)个肽键)知识拓展：(a) 三个氨基酸生成三肽，多个氨基酸可形成多肽，n个氨基酸则可缩聚成高分子化合物。

(以丙氨酸为例)(b) 两个氨基酸缩合成环⑶氨基酸的种类氨基酸【练习】1.下列物质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是（）①NaHCO3②(NH4)2S ③Al(OH)3④NH4Cl ⑤甘氨酸⑥CH3—COOHA.①②③ B．①②④⑤ C．⑤⑥ D．①②③⑤2.下列物质中与甘氨酸互为同系物的是( )；互为同分异构体的是( )。