《分子细胞与组织教学课件》14级留学生辅导.ppt
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1、1.单糖(monosaccharide)2.脂肪酸(fatty acid)3.氨基酸(amino acid)4.核苷酸(nucleotide),四种有机小分子是构成生物大分子的基本单位构件分子,一级结构(primary structure)二级结构(secondary structure)超二级结构、结构域(super-secondary structure、domain)三级结构(tertiary structure)四级结构(quaternary structure),蛋白质的分子结构,(一)一级结构是空间构象的基础,一、蛋白质分子一级结构和功能的关系,蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病分子
2、病(molecular diease),例:镰刀形红细胞贫血,蛋白质一级结构的改变,从而引起其功能的异常或丧失所造成的疾病;是由基因突变引起的遗传性疾病,这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病,称为“分子病”。,(三)-转角和无规卷曲在蛋白质分子中普遍存在,(二)-折叠,(一)-螺旋,二、蛋白质的二级结构,三、蛋白质的三级结构,三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,亚基(subunit):部分蛋白质由多条肽链组成,每条肽链都有其独立的三级结构,称为亚基(subunit);亚基单独存在时不具生物活性,只有按特定组成与方式形成四级结构时,蛋白质才具有生物活性。,亚基之间的结合主要是氢键
3、和离子键。,四、蛋白质的四级结构,蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,称为蛋白质的四级结构。,两条多聚核苷酸链在空间的走向呈反向平行(anti-parallel)。两条链中一条链的53方向是自上而下,而另一条链的53方向是自下而上。两条链围绕着同一个螺旋轴形成右手螺旋(right-handed)的结构。双螺旋结构的直径为2.37nm,螺距为3.54nm。,DNA双螺旋结构模型要点,1.DNA由两条多聚脱氧核苷酸链组成,脱氧核糖和磷酸基团组成的亲水性骨架位于双螺旋结构的外侧,疏水的碱基位于内侧。双螺旋结构的表面形成了一个大沟(major groove)和一个小沟(mino
4、r groove)。,2.核糖与磷酸位于外侧,3.DNA双链之间形成了互补碱基对,碱基配对关系称为互补碱基对(complementary base pair)。DNA的两条链则互为互补链(complementary strand)。碱基对平面与螺旋轴垂直。,相邻两个碱基对会有重叠,产生了疏水性的碱基堆积力(base stacking interaction)。碱基堆积力和互补碱基对的氢键共同维系着DNA结构的稳定。,4.碱基对的疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋结构的稳定,DNA双螺旋结构的示意图,DNA双螺旋结构的俯视图,原核细胞 prokaryotic cell,真核细胞 eukary
5、otic cell,真核细胞中有许多生物膜包围形成的结构。,细胞核,milestone of evolution-Nuclear envelope emerge,*原核细胞、真核细胞、真核细胞的线粒体、叶绿体中均存在核糖体。*核糖体的大小用沉降系数S来表示。*核糖体由大、小两个亚基组成,亚基只在合成蛋白质时才结合在一起。,核糖体(ribosome)是帮助蛋白质合成的结构,信号肽、信号识别颗粒(signal-recognition particle,SRP)、信号识别颗粒受体等的相互作用使细胞质基质中的核糖体附着到糙面内质网膜表面。,蛋白质合成后根据其上信号的有无以及信号的性质决定其去向,分选信
6、号引导蛋白质到达正确的地点,信号肽(signal peptide):蛋白质多肽链上的一段连续的特定氨基酸序列,具有分选信号的功能。可位于多肽链的任何部位。,蛋白质的分选信号可以是信号肽、信号斑,也可以是加工修饰形式,信号斑:位于多肽链不同部位的几个 特定氨基酸序列经折叠后形成的斑块区,具有分选信号的功能。信号斑是一种三维结构。完成分选任务后 仍然存在。,蛋白质的糖基化修饰也可以作为分选的信号,如溶酶体酶蛋白上的M-6-P。,*随机胞吞的水溶性大分子,所有细胞共有功能。,*特异胞吞的水溶性大分子,如某些信号分子、LDL、铁离子/载铁蛋白等。所有细胞共有功能。,1.胞吞物质的消化,溶酶体的功能消化
7、,*在胞吞过程中被一起吞进来的细胞膜蛋白,2.自身物质的消化,*在一些生理和病理状态下,细胞内一部分细胞质、细胞器被膜结构包裹形成自噬小体,自噬小体与晚期内体或溶酶体融合后形成自体吞噬泡。内容物被消化后利用,这种细胞消化自身细胞质的行为称为自体吞噬(自噬)。,(1)自体吞噬(Autophagy),自噬小体和自噬溶酶体形态,自噬小体,自噬溶酶体,自噬小体中的内质网片段,营养饥饿的小鼠胚胎成纤维细胞,2.自身物质的消化(2)分泌自噬,内分泌细胞中过剩的分泌颗粒与晚期内体或溶酶体融合成为分泌自噬泡,颗粒内容物被降解后重新利用,这种细胞消化自身分泌颗粒的现象称为分泌自噬。,在破骨细胞 溶酶体酶释放,消
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