第一章植物的生物大分子

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1、第一章第一章 植物的生物大分子植物的生物大分子第一节第一节 植物生命的分子基础植物生命的分子基础 组成植物体的基本物质主要有蛋白质、组成植物体的基本物质主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类、维生素、激素、水核酸、糖类、脂类、维生素、激素、水和无机盐等。和无机盐等。除水之外，占干物质绝大部分的是除水之外，占干物质绝大部分的是蛋白蛋白质、核酸、糖类、脂类质、核酸、糖类、脂类，这些物质均是，这些物质均是由碳、氢、氧、氮、磷、硫等为数不多由碳、氢、氧、氮、磷、硫等为数不多的元素组成的有机高分子，的元素组成的有机高分子，统称为生物统称为生物高分子或生物大分子。高分子或生物大分子。第二节第二节 核酸核酸一、核酸

2、的种类、分布和功能一、核酸的种类、分布和功能（一）核酸的种类和分布（一）核酸的种类和分布核酸是由许多核苷酸分子按一定顺序连核酸是由许多核苷酸分子按一定顺序连接所组成的多核苷酸，根据其核苷酸分接所组成的多核苷酸，根据其核苷酸分子中糖组分不同，核酸分为脱氧核糖核子中糖组分不同，核酸分为脱氧核糖核酸（酸（DNA)DNA)和核糖核酸（和核糖核酸（RNARNA）(一一)、核酸的种类和分布、核酸的种类和分布DNAdeoxyribonucleic acid 脱氧脱氧核糖核酸核糖核酸 RNAribonucleic acid 核糖核核糖核酸酸遗传信息传递或遗传信息传递或遗传信息的载体遗传信息的载体核酸核酸RNA

3、RNA主要分布在细胞质中，占细胞主要分布在细胞质中，占细胞RNARNA总量的总量的90%,90%,细胞核中细胞核中10%10%。根据根据RNARNA的功能分为的功能分为: :信使信使RNARNA（mRNAmRNA）转移转移RNARNA（ tRNAtRNA）核糖体核糖体RNA RNA （rRNArRNA）分布分布mRNA（信使核糖核酸）（信使核糖核酸） tRNA （转移核糖核酸）（转移核糖核酸） rRNA （核糖体核糖核酸）（核糖体核糖核酸）主要主要 细胞核细胞核 其次其次 线粒体线粒体 叶绿体叶绿体 质粒质粒 病毒病毒DNARNA 主要主要 细胞液细胞液RNA分为三种分为三种mRNA (mRN

4、A (信使信使RNA)RNA) 约占总约占总RNARNA的的5%5%。 不同细胞的不同细胞的mRNAmRNA的链长和分子量差异很的链长和分子量差异很大。大。 它的功能是将它的功能是将DNADNA的遗传信息传递到蛋白的遗传信息传递到蛋白质合成基地质合成基地 核糖核蛋白体。核糖核蛋白体。Messenger RNAtRNAtRNA ( (转移转移RNA)RNA) 约占总约占总RNARNA的的10-15%10-15%。 它在蛋白质生物合成中起翻译氨基酸信它在蛋白质生物合成中起翻译氨基酸信息，并将相应的氨基酸转运到核糖核蛋息，并将相应的氨基酸转运到核糖核蛋白体的作用。白体的作用。 已知每一个氨基酸至少有

5、一个相应的已知每一个氨基酸至少有一个相应的tRNAtRNA。 RNARNA分子的大小很相似，链长一般在分子的大小很相似，链长一般在73-73-7878个核苷酸之间。个核苷酸之间。lTransfer RNATransfer RNArRNArRNA ( (核糖体核糖体RNA)RNA) 约占全部约占全部RNARNA的的80%80%， 是核糖核蛋白体的主要组成部分。是核糖核蛋白体的主要组成部分。 rRNArRNA 的功能与蛋白质生物合成相关。的功能与蛋白质生物合成相关。Ribosome RNARibosome RNA（二）核酸的功能（二）核酸的功能 1.DNA1.DNA是遗传物质是遗传物质, ,是遗传

6、信息的是遗传信息的载体载体 2.RNA2.RNA主要是负责主要是负责DNADNA遗传信息遗传信息的翻译和表达的翻译和表达二、核酸的基本构成单位二、核酸的基本构成单位 核酸是一种线形或环形的多聚核苷酸，它核酸是一种线形或环形的多聚核苷酸，它的基本构成单位是核苷酸。核苷酸分解成的基本构成单位是核苷酸。核苷酸分解成核苷和磷酸。核苷分解成碱基和戊糖。核苷和磷酸。核苷分解成碱基和戊糖。 碱基分为两大类：嘌呤碱基和嘧啶碱基碱基分为两大类：嘌呤碱基和嘧啶碱基 核酸由核苷酸组成，核苷酸由碱基、戊糖核酸由核苷酸组成，核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成。和磷酸组成。 DNA酶或酸酶或酸DNA 脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸磷

7、酸核苷核苷嘌呤或嘧啶嘌呤或嘧啶2脱氧核糖脱氧核糖 RNA酶或酸酶或酸RNA 核苷酸核苷酸 磷酸磷酸核苷核苷嘌呤或嘧啶嘌呤或嘧啶核糖核糖核酸的化学组成核酸的化学组成l组成核酸的戊糖有两种。组成核酸的戊糖有两种。DNADNA所含的糖为所含的糖为-D-2-D-2-脱氧核糖；脱氧核糖；RNARNA所含的糖则为所含的糖则为-D-D-核糖。核糖。v 戊糖戊糖呋喃呋喃D核糖核糖呋喃呋喃D2脱氧核糖脱氧核糖存在于存在于RNA分子中分子中存在于存在于DNA分子中分子中OOHOHHHHOHHOCH2H12345OOHOHHHHHHOCH2H12345 腺嘌呤腺嘌呤AdenineNNNHNNH2 鸟嘌呤鸟嘌呤gua

8、nineNHNNHNONH2v 嘌呤碱嘌呤碱9H86754321NCNCCCCHNHNH9NH286754321NCNCCCCHNHNHNCNCCCHNNCH792541836H2NOH腺嘌呤腺嘌呤Adenine鸟嘌呤鸟嘌呤Guanine 尿嘧啶尿嘧啶uracilNHNHOOv 嘧啶碱嘧啶碱NCNCHCHCHH254136HNCNCHCHC254136OHOHNCNCHCHC254136ONH2 尿嘧啶尿嘧啶Uracil 胞嘧啶胞嘧啶Cytosine 胸腺嘧啶胸腺嘧啶TinymineHCH3HOO631452NCNCHCCH3PO4POHOHOHOv 磷酸磷酸 糖与碱基之间的糖与碱基之间的C-

9、NC-N键，称为键，称为C-NC-N糖苷键糖苷键。胞嘧啶核苷尿嘧啶核苷鸟嘌呤核苷腺嘌呤核苷NNO HH ONNNH2H ONNO HH2NNNNNNNNH2OHHOHHOHHH OCH2H OCH2OHHOHHOHHOHHOHHOHHH OCH2OHHOHHOHHH OCH2OBOHOHOH2CPOHHOOB=腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶，尿嘧啶或胸腺密啶核糖核苷酸 OH2CPOHHOOOBOH脱氧核糖核苷酸O-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-O-POO-三磷酸腺苷 (ATP)三、核酸的结构三、核酸的结构 （一）核酸中核苷酸的连接方式（一）核酸中核苷酸的连接方式 多聚核苷

10、酸是通过核苷酸的多聚核苷酸是通过核苷酸的5-5-磷酸磷酸基与另一分子核苷酸的基与另一分子核苷酸的C C3 3-OH-OH形成磷形成磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。酸二酯键相连而成的链状聚合物。 由脱氧核糖核苷酸聚合而成的称为由脱氧核糖核苷酸聚合而成的称为DNADNA链；链； 由核糖核苷酸聚合而成的则称为由核糖核苷酸聚合而成的则称为RNARNA链。链。多聚核苷酸的特点多聚核苷酸的特点l在多聚核苷酸中，两个核苷酸之间形成的磷酸二酯键通在多聚核苷酸中，两个核苷酸之间形成的磷酸二酯键通常称为常称为5533磷酸二酯键。磷酸二酯键。l多聚核苷酸链一端的多聚核苷酸链一端的C C5 5带有一个自由磷酸基，称为

11、带有一个自由磷酸基，称为5-5-磷酸端（常用磷酸端（常用5-P5-P表示）；另一端表示）；另一端C C3 3带有自由的羟带有自由的羟基，称为基，称为3-3-羟基端（常用羟基端（常用3 3-OH-OH表示）。表示）。l多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是必须注明它的方向是5353或是或是3535。PP5335PP53P53ACGTl在讨论有关核酸问题时，一般只关心其中碱基的种类和在讨论有关核酸问题时，一般只关心其中碱基的种类和顺序，所以上式可以进一步简化为：顺序，所以上式可以进一步简化为：l 5PAPCPGPCPT