文档介绍：关于生命的化学
第1页，讲稿共67张，创作于星期二
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所有的生命体有一个共同的语言，这个语言就是化学。——Arthur Kornberg
1959年获诺贝尔
生理学或医学奖
亚瑟·科恩伯格
（1918-2007）
蛋白质的高级结构靠非共价键维持
共价键
氢键
静电作用
范德华力
疏水键
90kcal/mol
3kcal/mol
1kcal/mol
1kcal/mol
非
共
价
键
非共价键数量巨大，
才得以维持生物大分子的高级结构。
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蛋白质高级结构重要性的反例（1）
如高级结构遭到破坏，蛋白质的生物功能减弱或丧失。——蛋白质变性
条件：高温、极端pH、紫外光照、重金属、有机溶剂等
生鸡蛋 熟鸡蛋
加热
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蛋白质高级结构重要性的反例（2）
如高级结构改变，蛋白质功能可能发生变化，甚至导致严重的疾病。
疯牛病的致病原因——Prion朊蛋白
疯牛病
朊蛋白
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现发现Prion蛋白有两种高级结构：
正常的Prion蛋白PrPc
异常的Prion蛋白PrPsc
b-折叠占3% → b-折叠占54%
PrPc
PrPsc
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Prion致病机理——蛋白质错误折叠
PrPsc 可与细胞中原有正常的PrPc 相互作用，使PrPc 重新折叠，变成异常的PrPsc 。
增多的PrPsc 聚集形成淀粉样斑，破坏脑细胞。
空泡
褐色斑块
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蛋白质举例(1)——血红蛋白
运输氧气、二氧化碳
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血红蛋白通过协同作用实现携氧功能
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蛋白质举例(2)——白蛋白/清蛋白
血清白蛋白
卵清蛋白
乳清蛋白
豆白蛋白
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人血清白蛋白的重要作用
维持血浆胶体渗透压的恒定
运输脂肪酸、Ca2+、Na+、K+等
临床应用
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基因工程生产人血清白蛋白
全球对人血清白蛋白的需求500 吨/年。
水稻生产人血清白蛋白（由武汉大学杨代常教授团队完成）。
，这比同样重量的烟草叶中纯化的人血清白蛋白高出了25倍。
普通水稻
转基因水稻
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蛋白质举例(3)——胶原蛋白
胶原蛋白是构成皮肤、软骨、肌腱、牙齿的主要纤维成分。 ——生命支架
具有重复的-Gly-X-Y-序列，其中X常常是脯氨酸，而Y是4-羟脯氨酸。
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VC有助于维持胶原蛋白的正常结构
羟脯氨酸的羟化是在脯氨酰羟化酶的催化下进行的，这个酶需要维生素C使其活性中心的铁原子保持亚铁状态。
缺少维生素C会使羟化不完全，不能正常形成纤维，造成皮肤损伤和血管脆裂，引起出血、溃烂，即坏血病。所以维生素C又叫抗坏血酸。
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蛋白质举例(4)——蛋白酶
己糖激酶：催化葡萄糖的磷酸化
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酶的作用
体外合成的条件：
185 ~ 200 ℃
14 ~ 20 MPa
体内合成的条件：
37 ℃
MPa
降低反应活化能，使生物体内的反应在体温和一个大气压下进行。
如：尿素的合成
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3. DNA是遗传信息的主要贮存者
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DNA是一种核酸
核酸中最重要的部分是碱基。
DNA中的碱基有四种：A、T、G、C。
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DNA的信息文本由ATGC写成
四种碱基ATGC在DNA上的排列顺序即【DNA的一级结构】。
第40页，讲稿共67张，创作于星期二
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%。
乙的一段DNA序列
甲的一段DNA序列
第41页，讲稿共67张，创作于星期二
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人类与其他物种的基因组比较
第42页，讲