生命科学导论04-生命的基本化学组成.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,4/25/2010,#,第四章,生命的基本化学组成,4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,原子和分子,生命的化学基础,糖类化合物,脂类化合物,蛋白质,核酸,.1,生命的化学基础,生物具有多样性，但生物体的化学组成基本,相似 大约25种元素构成,常量元素：O、H、C、N、P、S、Na、K、Ca、,Mg、Cl十一种；,微量元素：Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、Co、Cr、V、,Ni、Sn、F、I、B、Si、Se十五种。,.1.1,生物体的主要元素,组成生物体的主要元,素包括C、H、O、N、P、,S、Ca等，以上7种元素,约占生物体的99.35%，,其中C、H、O、N,4种,元素占96%。,常量元素,微量元素,Fe,Cu,氧的运送和酶的活性有关，缺少时，引起缺铁性贫血。,发生冠心病的主要原因，与酶的活性有关。,Zn,在青少年的发育生长，癌症等的发病和防治起有作用,(,碳酸酐酶和碱性磷酸脂酶,),。,Mo,（钼）与酶的活性(,磷酸葡萄糖酶,)、食道癌的发病率和,防治有关。,I,Mn,Co,V,缺碘产生地方性甲状腺肿，幼儿发生呆小症，,（锰）与酶的活性有关。,（钴）与酶的活性有关。青春期少女0.015mg/每日。,（钒）软体动物富有钒；鱼体含量较低。,Si,（硅）矽肺，Si浸润细胞。,F,（氟）与牙齿健康有关，缺氟产生龋齿；过,多则斑齿和氟中毒。,Ni,（镍）植物中1555ppm,人为0.1ppm；急性,白血病.25g/ml,Sn,（锡）影响骨钙化速度；,Se,（硒）缺硒产生克山病(,地方性心肌病),，与肝,功能，冠心病发病和防治有关.,Why,C、H、N、O?,H、O、N、C分别是共用1，2，3，4个电子对，是可,获得稳定构型的最小原子,能形成稳定的分子,比具有同样原子价数的其它元素更稳定,O、N、C是仅能形成多价的元素H2O2,O2,H2O,O2,O是次于F、Cl的第三个跟原子有亲和力的原子,是很强的电子受体，得到电子，释放能量,2.1.2,生物体的主要分子,不同的生物体，其分子组成也大体相同,无机分子：,无机盐和水。,有机分子：,蛋白质、核酸、,脂类和多糖是组成生物体,最重要的生物大分子。,哪一种分子含量最高？,水是生物体内所占比例最,大的化学成分。,碳原子,的不同排列方式和长短是生物分子多样,性的基础；,碳原子相互连接成链或成环，形成,各种生物大分子的基本结构。,遵循共同的建成和分解规律,：生物大分子由简单,的单体小分子,脱水缩合而成,；分解时是通过,水解,反应；,结构复杂,：,构成生物分子的结构单元分子具有,不同的排列组合，并可以进一步形成非常复杂,的三维空间结构；,生物大分子的基本特性,在生命元素中，碳原子,具有特别重要的作用，,碳原子相互连接成链或,成环，形成各种生物大,分子的基本结构。,有机化合物的碳骨架和功能基团,碳骨架,结构排列和长短决定了有机化合物的基本性质,碳原子具有不同寻常的成键能力，提供生物大分,子的碳链骨架；,不对称性；,含碳化合物共价键中贮藏大量的能量。,生物体中的有机化合物,主要含有羟基、羰基、,羧基和氨基等功能基团,，,这些功能基团几乎都,是极性基团。功能基团,的极性使得生物分子具,有亲水性，有利于这些,化合物稳定于有大量水,分子存在的细胞中。,生物大分子的基本性质还,取决于与碳骨架相连接的,功能基团,使生物大分子多聚体分,解为单体的分解反应往,往需要有水分子参与，,因此又称为,水解反应,。,水解反应是脱水缩合反,应的逆反应,脱水缩合反应与水解反应,由生物单体分子合成生,物大分子多聚体往往涉,及与功能基团相关的脱,水反应，又称为,脱水缩,合反应,。,1),无,机,分,子,水(water),生命的源泉,无机盐(mineral),离子,调节生命的环境,细胞渗透压,PH,酶的活化,（1）,水,生命来自海洋，生物离不开水。,水的特性符合生物生存的需要：,水是极性分子，形成极性共价键，可以和相邻的,水分子形成不稳定的氢键，使水有较强的内聚力,和表面能力；,很强的结合能力、最好的极性溶剂，对于物质的,运输、生命中化学反应的进行，正常的新陈代谢,具有重要意义；,水的比热为1cal/g,在温度改变时，热量的需,求和释放较大，使细胞的温度和代谢速率得以,保持稳定，维持体温；,固态水比液态水的密度底，有利于水生生物的,生存。,水的生物学作用,机体的主要组分之一；,促进物质代谢；,调节体温；,润滑作用；,保持机体形态。,人如果不吃饭不喝水，只能生存,5,天左,右；如果不喝水，只吃饭，可以生存,7-,14,天左右；而不吃饭，只喝水则可以生,存,40-50,天。,（2）无机盐,一般以离子状态存在，Na,+,、K,+,、Ca,2+,、Mg,2+,、,Cl,-,、HPO4,2-,作用：,（1）对细胞的渗透压和PH起着重要作用,内环境稳定：PH值,生物生存38.5，各种生物、各种组织均有,适宜的PH范围，细胞中的离子有一定的缓冲能力。,作用：,（2）酶的活化因子和调节因子，Mg,+,Ca,+,（3）合成有机物的原料,PO4,3,-,合成磷脂、核,苷酸,（4）动作电位、肌肉收缩等，,Na,+,、K,+,、Ca,2+,2）有,机,分,子,蛋白质,(Protein),核酸,(Nucleic,acid),糖,(Carbohydrate),脂类,(Lipid),等,其中,蛋白质,是由,氨基酸,(amino,acid)构成的,核,酸,是由,核苷酸,(nucleotide)构成,因此氨基酸、核苷酸被称,为,构件分子,(building,block,molecule),各种生物的构件是相同的,几类重要的生命物质,生物体主要供能物质,糖类,生命过程的能源,生物体的重要构件和储能物质脂类,构件、储能,遗传信息的存储和传递者核酸,生命信息载体,遗传信息的表达者蛋白质,生命机器,生命过程的催化剂（酶）,糖广泛存在于生物界，是地球上数量最多的一,类有机化合物。对于植物来说，占其干重的85,90、细菌占1030、动物小于2。,糖分子含C、H、O,3种元素，通常3者的比例,为,1:2:1，一般化学通式为(CH,2,O),n,。糖类包括小分,子的单糖、寡糖和多糖。从化学本质上来说，,糖类是多羟醛、多羟酮或其衍生物。,.2,糖类化合物,糖类的生物学功能,作为生物体的结构成分：,植物、真菌以及细菌的细,胞壁；昆虫和甲壳类的外骨骼等；,作为生物体内的主要能源物质：,生物氧化的燃料,葡萄糖和能量的贮存物质淀粉和糖原等；,生物体内的重要中间代谢物质：,糖类通过这些中间,物质为其它生物分子如氨基酸、核苷酸以及脂肪酸,等提供碳骨架；,作为细胞识别的信息分子：,许多膜蛋白、分泌蛋白,和受体蛋白都是糖蛋白，即在特定部位结合一定量,的寡糖。这些糖链可能起信号识别的作用。,不能水解的糖，葡萄糖、半乳糖、果糖、核糖,及脱氧核糖,按所含的羰基分为：醛糖和酮糖；,按所含的碳原子数可分为：三碳糖、四碳糖、,五碳糖和六碳糖等。,单糖,己糖,丙糖,戊糖,丁糖,按所含的碳原子数可分为：三碳糖、四碳糖、,五碳糖和六碳糖等。,重要的单糖,甘油醛,核糖,脱氧核糖,葡萄糖,果糖,半乳糖,单糖的结构,链型结构和环型结构；,D型和L型构型，一般的单糖均是D型，少数为L,型，如岩藻糖、木糖和唾液酸；,构型和,构型，半缩醛羟基在环平面下或上。,半缩醛羟基,分子式相同而结构式不同的两种有机化合物称为,同分异构体,五碳糖和六碳糖等在水溶液中大多成,环式结构,寡糖,少数几个（2-6）单糖分子连接,双糖：由两个单糖分子缩合一分子水而,形成的聚合物。如蔗糖、麦芽糖和乳糖,三糖：棉子糖，常见于许多植物。由半,乳糖、葡萄糖、和果糖各一分子缩合而,成。,麦芽糖,(maltose),两分子葡萄糖由糖苷键连接，,蔗糖,(sucrose),由一分子葡萄糖和一分子果糖通,过糖苷键连接而成,乳糖(lactose),由一分子葡萄糖和一分子半乳糖通,过糖苷键连接而成,由很多单糖分子缩合脱水而成的分支或不分支的,长链分子,多糖,简单多糖：淀粉、糖原、纤维素、几丁质等,复杂多糖：,1,糖蛋白；,2,蛋白聚糖，蛋白质+糖胺聚糖（透明质酸、硫酸,软骨素、肝素等）共价结合；,3,糖脂。,按功能分,：,贮存多糖：淀粉（直链和支链）、糖原,结构多糖：纤维素、几丁质,按组成分：,直链淀粉,支链淀粉,糖原,贮存多糖：淀粉（直链和支链）、糖原,结构多糖：纤维素,脂类的组成和性质,脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称,是由脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物,脂类分子也含C、H、O,3种元素，但H:O远大于,2，有些脂含P和N，各种脂类分子的结构可以差,异很大,脂类不溶于水，可溶于非极性溶剂。,脂类主要包括：,三酰甘油酯（中性酯）、磷脂、,类固醇、萜类以及蜡,。,4.3,脂类(lipids)化合物,的二倍；,参与细胞的识别；,是某些生物大分子的组成；,生物活性物质，如,-,胡萝卜,素、维生素,E,等；,生物表面的保护层：保持体,温、水份、抗逆等。,脂类的生物学功能：,是生物膜的主要成分；,主要能源物质，脂肪氧化时,产生的能量大约是糖氧化时,猪坚强,36天,150减至50公斤,“猪坚强”克隆出六子,脂肪：,甘油三酯中,含较多饱和脂肪酸，,且常温下呈固态的；,油：,甘油三酯中含,较多不饱和脂肪酸，,且常温下呈液态的。,由甘油,(,丙三醇,),和,脂肪酸结合成的,三,酰甘油酯或称为甘,油三酯。,中性脂肪(动物-fat)和油(植物-oil),又称,磷酸甘油脂,，,与脂肪不同之处在,于甘油的一个羟基,不是与脂肪酸结合,成酯，而是与磷酸,及其衍生物(如磷酸,胆碱)结合，形成磷,脂,磷脂,存在与细胞的膜系统中，在脑、肺、肾、心、,骨髓、卵及大豆细胞中含量丰富。卵磷脂、脑,磷脂、丝氨酸磷脂等。,结构特征：亲水,头，,疏水长,链，磷酸胆碱一端,为极性的头，两个,脂肪酸一端为非极,性的尾，其中一个,脂肪酸通常含不饱,和双键，因此总有,点弯折。,磷脂是生物膜脂质双层的主要成分，,也是,代谢中的一种甲基供体。,类固醇也称甾类，以环戊烷多氢菲为基础，不,含脂肪酸，但具有脂类性质，,不同化合物只是在母核上连上不同的侧链基,团和取代基团。,类固醇,生理功能,参与血液循环中脂类的运输；,是细胞膜的组分；,帮助油脂消化吸收；,性激素均是甾类化合物；,皮质激素也是甾类化合物，调节糖代,谢和水盐平衡,其中,胆固醇,等脂类主要存在于动物细胞内，既是,细胞膜的重要成分，也是血中,脂蛋白复合体,的成,分，与动脉硬化有关。,萜类,为异戊二烯的缩合物，具有重要的生理功能。,如：视黄醛、叶绿醇、,胡萝卜素、维生素A等。,植物油的特殊气味，如：薄荷醇、樟脑。天然橡,胶是大分子萜类化合物。,蜡,由饱和或不饱和高级脂肪酸（14-36C）和高,级醇（16-30C）形成的酯。,如蜂蜡：重要组分为软脂酸（16C）和30烷醇,形成的酯。,皮肤表面，毛、羽、植物叶及果实表面以及,昆虫体表,1.,2.,3.,4.,5.,6.,7.,8.,结构蛋白：,生物结构成分，如胶原蛋白、角蛋白等；,伸缩蛋白：,收缩与运动，如肌纤维中的肌球蛋白等；,防御蛋白：,如免疫球蛋白、金属硫蛋白等；,贮存蛋白：,贮存氨基酸和离子等，如酪蛋白、卵清蛋白,、载铁蛋白等；,运输蛋白：,运输功能，如血液中运送O,2,与CO,2,的血红蛋白,和运送脂质的脂蛋白；控制离子进出的离子泵等；,激素蛋白：,调节物质代谢、生长分化等，如生长激素；,信号蛋白：,接受与传递信号，如受体蛋白等；,酶：,催化功能，包括参与生命活动的大多数酶。,4.4,蛋白质,蛋白质的主要种类和功能,氨基酸结构的共同特,点在于与羧基相连的,碳原子（,-碳原子,）上都有一个氨基和,一个R基；,氨基酸呈两性离子状,态，具有,等电点,；,组成蛋白质的氨基酸,都是L型的，所以,除Gly外其它19种氨基酸都是L-,-氨基酸。,蛋白质是由20种氨基酸组成的生物大分子,不同氨基酸,其R基各不相,同，R基的结,构决定了20,种氨基酸的,特殊性质,氨基酸名称,英文缩写,简写,氨基酸名称,英文缩写,简写,甘氨酸,Gly,G,丝氨酸,Ser,S,丙氨酸,Ala,A,苏氨酸,Thr,T,缬氨酸,Val,V,天冬酰胺,Asn,N,异亮氨酸,Ile,I,谷酰胺,Gln,Q,亮氨酸,Leu,L,酪氨酸,Tyr,Y,苯丙氨酸,Phe,F,组氨酸,His,H,脯氨酸,Pro,P,天冬氨酸,Asp,D,甲硫氨酸,Met,M,谷氨酸,Glu,E,色氨酸,Trp,W,赖氨酸,Lys,K,半胱氨酸,Cys,C,精氨酸,Arg,R,20种标准氨基酸的英文简写,氨基酸功能,蛋白质合成原材料；,自身作为生物活性物质；,其衍生物参与生理调节过程和催化代谢,反应（如甲状腺素）；,肽键、肽和多肽,不同数目的aa以肽键顺序相连，形成链状分子，,即是肽或多肽，通常分子量在1500以下的为肽，,在1500以上的为多肽，-NH,2,端为N末端写在左，,另一端为C末端，写在右。,三级结构,蛋白质的空间结构,一级结构,蛋白质一级结构,二级结构,是靠共价键（肽键）,维系的；而高级结,构是靠非共价键,（氢键、疏水键、,离子健和范德华力）,维系的。,四级结构,一级结构：,蛋白质的一级结构是氨基酸序列，,决定许多性质与功能、决定蛋白质在细胞内的,定位信号、修饰信号和寿命信号（N端第一个aa,残基是Met、Ser、Thr、Ala、Val、Cys、Gly、,Pro则蛋白质寿命长，另12种aa则寿命短）,二级结构：,多肽链局部折叠形成的构象单元。因为肽,链中C原子连有O(略显负电性),而N原子共价结合有,H(略显正电性),因而可形成链内H键，导致二级结构,螺旋（,-Helix）,和,折叠(,-Sheet)的形成,。,螺旋（,-Helix）和,折叠(,-Sheet),螺旋（,-Helix）,平行,-折叠,反平行,-折叠,暴露于潮湿环境中几乎可以伸长一倍，但冷却干燥后即可收缩到原来的长度。,角蛋白（烫发的生化基础）,角蛋白,（如丝心蛋白）,三级结构：,在二级结构基础上，整个单体蛋白质分子或,亚基由于R基团的疏水性或亲水性不同，可进一步形成的,特定立体结构，即三级结构（体现生物活性）。,血红蛋白的三级结构,23级结构之间又有2个结构层次：,结构域（domain）和特征序列,（motif）。,四级结构：,在三级结构的基础上，多亚基蛋白装配形成特,定空间徘布，即蛋白质四级结构。,血红蛋白的四级结构,一级结构,即氨基酸顺序,高级结构,一级结构与功能的关系,序列分析,空间结构与功能的关系,结构分析,生物学功能,蛋白质结构与功能的关系,蛋白质的特定构象即蛋白质的三维空间结构和,形态对于蛋白质的功能起决定性的作用。,蛋白质变性（构象发生变化）使得其特定的功,能便立即发生变化。,Protein,Misfolding,Can,Have,Deadly,Consequences:,A,comparison,of,normal,(PrP,c,),and,abnormal,(PrP,sc,),prion,proteins:,These,two,proteins,are,formed,by,polypeptide,chains,that,can,be,identical,in,amino,acid,sequence,but,they,Soluble,fold,differently.,insoluble,Causing,“mad,cow,disease”,蛋白变性的特点：,蛋白质变性后，生物活性丧失，溶,解度下降，粘度增加。,可逆变性,不可逆变性,尿素,硫醇,松散核糖核酸酶,除去尿素,除去硫醇,天然核糖核酸酶,可逆变性,天然核糖核酸酶,除去硫醇,除去尿素,变性核糖核酸酶,不可逆变性,核酸,是重要的生物大分子之一；,贮存遗传信息，控制蛋白质的合成，从而控,制着细胞和生物体的生命过程；,核酸是由许多顺序排列的核苷酸组成的大分,子，包括脱氧核糖核酸,(DNA),和核糖核酸,(RNA),；,贮存遗传信息的特殊,DNA,片段称为,基因,，它,编码蛋白质的氨基酸序列。,4.5,核酸,核苷酸,poly,聚合,核酸,(,核苷酸之间通过,3.,5,磷酸,二脂键连接,),核酸的化学结构,碱基,+,戊糖,碱基,核苷,+,磷酸,戊糖,磷酸,每一个核苷酸含有一个戊糖分子、一个磷酸,分子和一个含氮的有机碱（碱基）。,核苷酸,核苷酸戊糖分子有两种：,核苷酸的碱基分为两类；一类是嘧啶，是单环,分子；一类是嘌呤，是双环分子。,DNA的碱基是,A、T、G、,C，RNA的碱,基是A、U、G、,C。,脱氧核糖上第一位碳,原子与嘌呤或嘧啶结,合，就成为,脱氧核,苷,，第五位碳或第三,位原子再与磷酸结,合，就成为,脱氧核糖,核苷酸。,戊糖分子为核糖的就,成为,核糖核苷，核糖,核苷酸。,特殊功能的核苷酸,ATP,及,ADP,：参与生,物能量转换。,GTP,与,GDP,：参与细,胞信息传递；,cAMP,和,cGMP,：第二,信使或胞内信使；,CoA,，,NAD,，,NADP,，,FAD,，,FMN,。,核苷二磷酸和三磷,酸中的焦磷酸键为高,能键。,多个核苷酸以,磷酸二酯键相连,成长链的多核苷,酸分子，即成为,核酸的基本结构,T,T,T,核酸的分类,脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic,acid,DNA)，DNA含G.A.C.T四种碱基和脱氧核,糖,核糖核酸(Ribonucleic,acid,RNA)，RNA,含G.A.C.U四种碱基和核糖,DNA,RNA,碱,基,腺嘌呤,(adennine,A),鸟嘌呤,(guanine,G),胞嘧啶,(cytosine,C),胸腺嘧啶,(thymine,T),腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶,尿嘧啶,(Uracil,U),戊,糖,脱氧核糖,核糖,磷,酸,磷酸,磷酸,戊糖,磷酸,由许多核苷酸通过一个核苷酸的戊糖与另一,个核苷酸的磷酸聚合串联成长链，核苷酸之间借,C-,3和C-5间的磷酸二酯键连接。,3-OH和5磷酸。,碱基,5-,磷酸,3-,羟基,是,由许多顺序排列的核苷酸单体组成的大分子，,具,有三级结构。,DNA,的,一级结构,是指,4,种核苷酸的连接和排列顺,序，代表了,DNA,分子的化学组成，也影响了,DNA,的高级结构；,DNA的,二级结构,是指两条多核苷酸长链以反向平,行盘绕而成的双螺旋状结构，它又包括,三种构,象，即B-DNA、,A-DNA及,Z-DNA；,DNA,三级结构,是,DNA,的高级结构，是指,DNA,双螺,旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构，又分,为正超螺旋和负超螺旋，它们之间可以互换，但,以负超螺旋为主。,DNA,的空间结构,DNA一级结构核苷酸排列顺序,主要指通过3,，5,-,磷酸二酯键连接起,来的四种脱氧核糖,核苷酸在分子中的,排列顺序；,碱基排列顺序决定,了其携带的遗传信,息及行使的生物学,功能；,GENE1,ATGCCGAGTCAGACTACGA,GENE2,编码区,插入顺序,DNA:ACGTGGCCAGCC,AA:,Thr,Trp,Pro,Ala,DNA的二级结构,DNA双螺旋结构,1953,年，,Watson,&,Crick,提出,主链,：两条反向平行的多核苷酸链（主链）围绕,同一中心轴相互缠绕；,碱基,：位于双螺旋的内侧，通过形成氢键AT和GC,配对；,这种相配关系称为,碱基互补或碱基配对,。,由于二条链中碱基互补，所以二链彼此又称为,互,补链,。,螺距,：双螺旋直径2nm，相邻碱基对之间相距,0.34nm，螺距3.4nm,；,大沟和小沟,：双螺旋表面有两条凹槽，宽而深的,为大沟，窄而浅的为小沟。,DNA的二级结构特点可归纳为：,50年代Chargaff等发现；又称为碱基,“,互补,原则,”,：,a,DNA中A与T、G与C摩尔含量相等，嘌呤与,嘧啶总含量相等，A+G=C+T；,b,DNA碱基组成具有种的特异性，但没有组,织和器官的特异性；,c,年龄,营养,环境不影响碱基组成；,DNA碱基组成规律,DNA二级结构的类型,DNA构象的可变,性，或者说DNA二,级结构的多态性,的发现，拓宽了,人们的视野。原,来，生物体中最,为稳定的遗传物,质也可以采用不,同的姿态来实现,其丰富多采的生,物学功能。,DNA双螺旋的意义,有效的解决了遗传信息的储存、传递和自我,复制,提出了遗传信息的流动过程,复制,DNA,转录RNA,翻译蛋白质,线粒体、叶绿体、细菌、质粒及一些病毒的DNA,双螺旋分子尚可形成封闭环状，天然状态的环,状,DNA,分,子,多,扭,曲,成,麻,花,状,的,超 螺 旋 结 构,（superhelix），这些比螺旋更为复杂的结构,即DNA分子的,三级结构,；,DNA的三级结构,真核生物细胞核中DNA的,超螺,旋结构,，以DNA双螺旋盘绕在,组,蛋,白,上,形,成,核,小,体,（nucleosome）。,核小体是,染色质（chromatin）的核心,小粒，,由有140个碱基对的双,螺,旋,DNA,缠,绕,于,由,组,蛋,白,（H2A、H2B、H3及H4各二分,子）组成的八聚体外面。,主要是X射线衍射技术，其结果是通过间接观测多,个DNA分子有关结构参数的平均值而获得的。同时，,这项技术的样品分析条件使被测DNA分子与天然状态,相差甚远。因此，在反映DNA结构真实性方面这种方,法存在着缺陷。,1989年，应用扫描隧道显微镜(scanning,tummeling,microscopy,STM),。这种先进的显微技,术，不仅可将被测物放大500万倍，且能直接观测接,近天然条件下单个DNA分子的结构细节。STM技术的,应用是DNA结构研究中的重要进展，可望在探索DNA,结构的某些未知点上展示巨大潜力。,DNA结构的研究手段,DNA的在溶液中基本性质,1.DNA变性（naturation）,是指双螺旋之间氢键,断裂，双螺旋解开，形成单链无规则线团，,因而发生性质改变（如粘度下降，沉降速度,增加，浮力上升，紫外吸收增加等），,称为,DNA变性,。,加热,、改变,DNA溶液的pH（如NaOH,溶液）,、或受有机溶剂（如,乙醇,、尿素、甲,酰胺及丙酰胺等）等理化因素的影响，均可,使DNA变性。,2.DNA,复,性,(renaturation,/annealing),：,变,性,DNA只要消除变性条件，二条互补链还可以重新,结合，恢复原来的双螺旋结构，这一过程,称为,复性,。通常DNA热变性后，将温度缓慢冷却，并,维持在比Tm低2530左右时，变性后的单链,DNA即可恢复双螺旋结构，因此，这一过程又叫,做,退火,。复性后的DNA，理化性质都能得到恢复。,倘若DNA热变后快速冷却，则不能复性,；,3.在240290nm之间有一强烈的,吸收峰,，最大在,260nm处,；,4.DNA在不同氯化钠溶液中的溶解度是不同的，当,氯化钠的浓度为0.14mol/L时，其溶解度最低。,5.具有等电点,，但在中性pH值的情况下带负电。,DNA及其双螺旋结构的发现,1951年,Watson,23岁,丹麦的哥本哈根,Wilkins教授,英国剑桥大学Cavendish实验室,Crick，,31岁,伦敦大学King,s实验室,女科学家Franklin,Wilkins教授,Randall教授,DNA应该是双螺旋,A与T、,C与G巧妙连接,符合X衍射数据,DNA的复制,1953年2月28日，Watson,和Crick用金属线又制出了新的DNA,模型，他们为自然科学树立了一座闪闪发光的里程碑。,RNA大多是单链分子，是以DNA为模板合成的；,含核糖而不是脱氧核糖；,4种核苷酸中，不含胸腺嘧啶（T），而是由尿,嘧啶（U）代替了胸腺嘧啶（T）。,细胞中主要有,3,种,RNA,：,RNA,结构特点,即信使,RNA,（,messenger,RNA,mRNA,，在细胞中,占,3,5,），核糖体,RNA,（,ribosome,RNA,rRNA,，占,80,以上）和转运,RNA,（,transfer,RNA,tRNA,，占,15,左右）。,mRNA,是遗传信息的携带者。,线形单链结构，,在细胞核中转录DNA上的遗传信息，再进入,细胞质，作为指导合成蛋白质的模板；,5,端有甲基化结构，抗水解，并作为蛋白质,合成的起始因子识别；,有前导序列，用于定位的功能；,3,含有polyA尾结构，有利于进入细胞质以,及提高稳定性。,mRNA，即信使RNA,和携带相应氨基酸的,作用。,倒,L,形,三叶草形,每一种氨基酸都有其相应的一种或几种,tRNA,tRNA,，即转移,RNA,tRNA,局部为双链，,在,3,、,5,端相反一,端的环上具有由,3,个,核苷酸组成的,反密码,子（环）,，在蛋白质,合成时与,mRNA,上互,补的密码子相结合。,tRNA,起识别密码子,rRNA,和蛋白质共同组成核糖体，即蛋白质合成的,场所。在原核生物和真核生物细胞中rRNA的种类,以及核糖体的组成不同。,rRNA,，核糖体,RNA,生命元素中，碳元素具有特别重要的作用。生物大分子的基本性,质取决于有机化合物的碳骨架和功能基团。蛋白质、核酸、脂类和,多糖等，都是由含有功能基团的相同或相近的单体脱水缩合而成。,糖类包括单糖、寡糖和多糖。糖是生物代谢反应的重要中间代,谢物，是细胞重要的结构成分，可构成核酸和糖蛋白等重要生物大,分子，糖类又是生命活动的主要能源。,脂类主要是由碳原子和氢原子通过共价键结合形成的非极性化,合物，具有疏水性。中性脂肪和油都是由甘油和脂肪酸结合成的脂,类。卵磷脂是生物膜脂质双层的主要成分。,蛋白质是细胞最重要的结构成分并参与所有的生命活动过程。,蛋白质的特定构像对于蛋白质的功能起决定性的作用。,核酸包括脱氧核糖核酸（DNA)和核糖核酸(RNA)两类。DNA是右,旋的双螺旋结构。DNA是遗传信息的携带者。贮存遗传信息的特殊,DNA片段称为基因，它决定蛋白质的功能。RNA是一类单链分子，在,蛋白质的合成中起重要作用。1953年,Watson和Crick建立了DNA双螺,旋结构理论，奠定了现代分子生物学基础。,本章摘要,