生环学院本部生 物 化 学PPT课件

概念 生物化学是用化学的原理和方法，从分子水平来研究生物体的化学组成，及其在体内的代谢转变规律从而阐明生命现象本质的一门科学。第1页/共312页第一节第一节生命生命第2页/共312页一、生命的定义一、生命的定义自我复制自我复制(self-replication)自我装配自我装配(self-assemble)自我调节自我调节(self-regulation)第3页/共312页v一个边界一个边界v一套执行机构一套执行机构v一套遗传机构一套遗传机构第4页/共312页细胞是生物体的基本结构单元细胞是生物体的基本结构单元 第5页/共312页二、二、生命的共同生命的共同“语言语言”化学化学 :著名的诺贝尔奖获得者亚瑟著名的诺贝尔奖获得者亚瑟肯伯格肯伯格（Arthur Kornberg）在哈佛大学医学院）在哈佛大学医学院建校建校100周年时说：周年时说：“所有的有生命体都所有的有生命体都有一个共同的语言，这个语言就是化学。有一个共同的语言，这个语言就是化学。” :DNA是生命体的是生命体的“共同语言共同语言” 第6页/共312页生物体的化学组成生物体的化学组成自然界自然界所有的所有的生命物生命物体都由体都由三类物三类物质组成质组成水、无水、无机离子机离子和生物和生物分子分子第7页/共312页生命体的元素组成生命体的元素组成在地球上存在的在地球上存在的9292种天然元素中，只有种天然元素中，只有2828种种元素在生物体内被发现元素在生物体内被发现第一类元素：包括第一类元素：包括C C、H H、O O和和N N四种元素四种元素，是是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占组成生命体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的了生物体总质量的99%99%以上。以上。第二类元素：包括第二类元素：包括S S、P P、ClCl、CaCa、K K、NaNa和和MgMg。这类元素也是组成生命体的基本元素。这类元素也是组成生命体的基本元素。第三类元素：包括第三类元素：包括FeFe、CuCu、CoCo、MnMn和和ZnZn。是是生物体内存在的主要少量元素。生物体内存在的主要少量元素。第四类元素：包括第四类元素：包括AlAl、AsAs、B B、BrBr、CrCr、F F、GaGa、I I、MoMo、SeSe、SiSi等等。第8页/共312页生物分子生物分子生物分子是生物体和生命现象的结生物分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对象。究的基本对象。生物分子的主要类型包括：多糖、生物分子的主要类型包括：多糖、聚脂、核酸和蛋白质等生物大分子聚脂、核酸和蛋白质等生物大分子维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。基酸等。七大营养要素：水、无机盐、糖、七大营养要素：水、无机盐、糖、脂、蛋白质、维生素、氧脂、蛋白质、维生素、氧第9页/共312页第二节第二节发展简史发展简史第10页/共312页1780-1789 Lavoisier（法）研究（法）研究“生物体内生物体内的燃烧的燃烧”，指出此类，指出此类“燃烧燃烧”耗氧并排出二耗氧并排出二氧化碳。后人称他是生氧化碳。后人称他是生物化学之父。物化学之父。第11页/共312页1830-1842 Liebig（德）将食（德）将食物分为糖、脂、蛋白质类，提物分为糖、脂、蛋白质类，提出出“代谢代谢”一词，证明动物体一词，证明动物体温形成是食物在体内温形成是食物在体内“燃烧燃烧”的缘故。最先写出两本的缘故。最先写出两本生物化生物化学学相关专著。相关专著。第12页/共312页生物化学的创始人埃米尔生物化学的创始人埃米尔费舍尔（费舍尔（Emil Fischer）18901902 Fischer（德）首次证（德）首次证明了蛋白质是多肽；发现酶的专一明了蛋白质是多肽；发现酶的专一性，提出并验证了酶催化作用的性，提出并验证了酶催化作用的“锁锁-匙匙”学说；合成了糖及嘌呤。学说；合成了糖及嘌呤。1902年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。第13页/共312页汉斯汉斯克雷勃斯（克雷勃斯（Hans A. Krebs） 1937年年 Krebs（英）（英）发现三羧酸循环，发现三羧酸循环，1953年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。 第14页/共312页李纳斯李纳斯鲍林（鲍林（Linus Pauling） 1949 Pauling（美）指出（美）指出镰刀形红细胞性贫血是一镰刀形红细胞性贫血是一种分子病，并于种分子病，并于1951年提年提出蛋白质存在二级结构。出蛋白质存在二级结构。 1954年获诺贝尔奖年获诺贝尔奖第15页/共312页詹姆斯詹姆斯沃森（沃森（James D. Watson）1953年年 Watson（美）与（美）与 Crick（英）提出（英）提出DNA分子的双螺分子的双螺旋结构模型，旋结构模型，1962年共获诺贝尔奖。年共获诺贝尔奖。 弗朗西斯弗朗西斯克里克（克里克（Francis H. Crick）第16页/共312页1969-1972, Arber(瑞士瑞士),Smith(美美)与与Nathans(美美)在核酸限在核酸限制酶的分离与应用方面做出突出贡献制酶的分离与应用方面做出突出贡献,1978年共获诺贝尔奖。年共获诺贝尔奖。 1972 Berg（美）在基因工（美）在基因工程基础研究方面作出了杰出程基础研究方面作出了杰出成果，获成果，获1980年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。1973 Cohen等（美）用核等（美）用核酸限制性内切酶酸限制性内切酶EcoR1，首，首次基因重组成功。次基因重组成功。Hamilton O. Smith Daniel Nathans Werner Arber Paul BergHerbert Boyer Stanley Cohen 第17页/共312页2001 Venter（美）等报道完成了人类基因组草图测序。（美）等报道完成了人类基因组草图测序。第18页/共312页我国生物化学的开拓者吴宪吴宪教授蛋白质研究领域内国际上最具有权威性的综蛋白质研究领域内国际上最具有权威性的综述性丛书述性丛书Advances in Protein Chemistry第第47卷（卷（1995年）发表了美国哈佛大学教年）发表了美国哈佛大学教授、蛋白质研究的老前辈授、蛋白质研究的老前辈J. T. Eddsall的文章的文章“吴宪与第一个蛋白质变性理论（吴宪与第一个蛋白质变性理论（1931）Hsien Wu and the first Theory of Protein Denaturation(1931)”，对吴宪教授的学术，对吴宪教授的学术成就给予了极高的评价。该卷还重新刊登了成就给予了极高的评价。该卷还重新刊登了吴宪教授六十四年前关于蛋白质变性的论文。吴宪教授六十四年前关于蛋白质变性的论文。一篇在一篇在1931年发表的论文居然在年发表的论文居然在1995年仍年仍然值得在第一流的丛书上重新全文刊登，不然值得在第一流的丛书上重新全文刊登，不能不说是国际科学界的一件极为罕见的大事。能不说是国际科学界的一件极为罕见的大事。第19页/共312页21世纪我国本土将诞生诺贝尔奖获得者世纪我国本土将诞生诺贝尔奖获得者预测变现实，有待努力，让我们为此共勉预测变现实，有待努力，让我们为此共勉 新华社北京新华社北京2002年年4月月11日日电电 中科院院长路甬祥在中科院院长路甬祥在“中国近现代科技回顾与展望国际学术研讨会中国近现代科技回顾与展望国际学术研讨会”上作上作大会报告时说：大会报告时说：“通过创造性的工作，通过创造性的工作，21世纪的中国世纪的中国科学家和工程师将比科学家和工程师将比20世纪为世界科学做出大得多的世纪为世界科学做出大得多的贡献，在中国本土上产生诺贝尔奖将不再是问题，中贡献，在中国本土上产生诺贝尔奖将不再是问题，中国将涌现出一批无愧于国将涌现出一批无愧于21世纪的世界级科学大师和工世纪的世界级科学大师和工程技术大师。程技术大师。”（记者李斌）（记者李斌）新华社香港新华社香港2002年年月日月日电电 诺贝尔奖得主杨振诺贝尔奖得主杨振宁教授今天在这里表示对中国未来的科技发展很有信宁教授今天在这里表示对中国未来的科技发展很有信心，他认为在未来中国很可能会出现获得诺贝尔奖的心，他认为在未来中国很可能会出现获得诺贝尔奖的科技人才。（记者丛亚平）科技人才。（记者丛亚平）第20页/共312页第三节第三节内容内容第21页/共312页生物学生物学动物学动物学植物学植物学微生物学微生物学化学化学生物学生物学生物化学生物化学第22页/共312页生物化学生物化学的概念的概念生物化学主要是应用化学的理论生物化学主要是应用化学的理论和方法来研究生命现象，阐明生和方法来研究生命现象，阐明生命现象的化学本质。命现象的化学本质。生物化学的基本内容包括：生物化学的基本内容包括：l发现和阐明构成生命物体的分子发现和阐明构成生命物体的分子基础基础生物分子的化学组成、结生物分子的化学组成、结构和性质；构和性质；l生物分子的结构、功能与生命现生物分子的结构、功能与生命现象的关系；象的关系；l生物分子在生物机体中的相互作生物分子在生物机体中的相互作用及其变化规律。用及其变化规律。生命的化生命的化学，化学学，化学的生命的生命第23页/共312页内容：生物大分子的结构与功能：蛋白质、核酸化学、酶、维生素与微量元素物质代谢：糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢，生物氧化、代谢调节遗传信息的传递规律：DNA复制、RNA转录、蛋白质生物合成、基因表达调控、基因工程、基因组学器官生化（重要组织器官的代谢特点）:肝胆、血液、结缔组织骨牙、感觉系统化学、神经系统化学专题：细胞信息传递、细胞生长调控与肿瘤、生物信息学第24页/共312页生物大分子基本特征生物大分子基本特征生物分子中最重要的是糖、酯、核酸和生物分子中最重要的是糖、酯、核酸和蛋白质四类物质，分子量一般都很大，蛋白质四类物质，分子量一般都很大，所以又称为生物大分子。所以又称为生物大分子。生物信息大分子具有如下特征：生物信息大分子具有如下特征：（1 1）由结构小分子结构单元组成）由结构小分子结构单元组成. .（2 2）顺序排列。）顺序排列。（3 3）结构复杂：线性信息，三维信息）结构复杂：线性信息，三维信息第25页/共312页生物大分子的一级结构：构成生物分子生物大分子的一级结构：构成生物分子的结构单元分子按不同的排列组合，形的结构单元分子按不同的排列组合，形成数量庞大，结构复杂的线性分子或环成数量庞大，结构复杂的线性分子或环状分子。通常将只涉及结构单元的排列状分子。通常将只涉及结构单元的排列顺序的结构类型称为一级结构。顺序的结构类型称为一级结构。第26页/共312页生物大分子的立体结构生物大分子的立体结构生物大分子在线性或生物大分子在线性或环状结构基础上，通环状结构基础上，通过分子内或分子之间过分子内或分子之间的基团（包括极性、的基团（包括极性、非极性和带电荷基团）非极性和带电荷基团）相互作用，可以进一相互作用，可以进一步形成非常复杂的立步形成非常复杂的立体结构。例如盘绕成体结构。例如盘绕成螺旋形，折叠成片层螺旋形，折叠成片层状。有的以线状存在，状。有的以线状存在，而有的则形成球状等。而有的则形成球状等。第27页/共312页第四节第四节生化魅力生化魅力第28页/共312页所有生物学科都不是孤立的，而是相互联系、所有生物学科都不是孤立的，而是相互联系、相互补充、相互渗透，其基础就是相互补充、相互渗透，其基础就是“生命的化生命的化学语言学语言”。换而言之，生物化学是联系生物学。换而言之，生物化学是联系生物学科之间的桥梁。科之间的桥梁。有用有用第29页/共312页可实现许多个人愿望。可实现许多个人愿望。有趣有趣第30页/共312页可成名可成名20世纪世纪Nobel生理学、化学奖中半数以上在生物生理学、化学奖中半数以上在生物化学领域取得重大突破化学领域取得重大突破第31页/共312页可获利可获利无形资产无形资产有形资产有形资产第32页/共312页第五节第五节学习方法学习方法第33页/共312页万能方法：理解记忆万能方法：理解记忆第34页/共312页v沈同、王镜岩主编，沈同、王镜岩主编，生物化学生物化学。高等教育出版社出。高等教育出版社出版版v童坦君童坦君: 生物化学生物化学。北京。北京: 北京大学医学出版北京大学医学出版社社.2003。v周爱儒周爱儒:生物化学生物化学“ (第第5、6版版)。北京。北京:人民卫生出人民卫生出版社版社. v生命的化学生命的化学（中国生物化学与分子生物学学会主办，（中国生物化学与分子生物学学会主办，上海）上海）v国外医学国外医学 分子生物学分册分子生物学分册（武汉）（武汉） vAnnual Review of Biochemistry（生物化学年生物化学年鉴鉴, 美）美）vTrends in Biochemical Sciences (简称简称TIBS，美美)参考书第35页/共312页参考书Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L, Clarke ND：Biochemistry (5th ed). WH Freeman & Co. New York, 2002Nelson DL, Cox MM：Lehninger Principles of Biochemistry，Worth Publishers，New York，2000Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW: Harpers Biochemistry. (25th ed).北京北京: :科学出版科学出版社社. .2000Lodish H, Baltimore D, Berk A, Zipursky SL et al: Molecular Cell Biology (4th ed)., Scientific America Books, WH Freeman & Co., New York., 2000 Karp G: Cell and Molecular Biology Concepts and experiments (3rd ed). John Wiley & Sons, New York. 2002第36页/共312页第37页/共312页第38页/共312页第39页/共312页2、蛋白质的分类、蛋白质的分类按照组成分类：按照组成分类：单纯蛋白、结合蛋白单纯蛋白、结合蛋白n单纯蛋白：只有氨基酸组分单纯蛋白：只有氨基酸组分n结合蛋白：氨基酸组分其他组分（辅基）结合蛋白：氨基酸组分其他组分（辅基）按照生物功能分类：按照生物功能分类：酶、调节蛋白、转运蛋白、运动酶、调节蛋白、转运蛋白、运动蛋白、防御蛋白、营养蛋白、储存蛋白、结构蛋白、毒蛋白、防御蛋白、营养蛋白、储存蛋白、结构蛋白、毒蛋白，等蛋白，等根据形状分类根据形状分类n纤维蛋白纤维蛋白n球状蛋白球状蛋白第40页/共312页其他生物学功能：营养蛋白，结构，毒蛋白第41页/共312页第42页/共312页一、元素组成一、元素组成1、主要元素：、主要元素：碳、氢、氧、氮和硫，有些蛋白碳、氢、氧、氮和硫，有些蛋白质还含有少量磷和金属元素。质还含有少量磷和金属元素。2、特点：、特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均含各种蛋白质的含氮量很接近，平均含氮量为氮量为16%。3、定氮法测定蛋白质含量：、定氮法测定蛋白质含量： 蛋白质含量蛋白质含量6.25样品含氮量样品含氮量 第43页/共312页二、结构单位二、结构单位氨基酸氨基酸（amino acid）1、蛋白质的结构单位、蛋白质的结构单位第44页/共312页第45页/共312页第46页/共312页第47页/共312页第48页/共312页第49页/共312页第50页/共312页第51页/共312页第52页/共312页n蛋白质基本结构单位：蛋白质基本结构单位：L 氨基酸氨基酸n 氨基酸：脯氨酸（亚氨基酸）除外氨基酸：脯氨酸（亚氨基酸）除外n L氨基酸：甘氨酸（无不对称氨基酸：甘氨酸（无不对称C）除外）除外n 氨基酸结构通式：氨基酸结构通式：RCH(NH2)COOHn 常见氨基酸种类：常见氨基酸种类：20种。种。小结第53页/共312页2、氨基酸分类：、氨基酸分类：按其侧链按其侧链的结构和理化性质分类的结构和理化性质分类非极性、疏水氨基酸非极性、疏水氨基酸(非极性非极性R基氨基酸基氨基酸)： Val, Leu, Ile（支链）；（支链）；Gly（无旋光异构）；（无旋光异构）；Met（含硫）；（含硫）；Phe（芳香族）；（芳香族）；Pro（亚氨基）（亚氨基）极性、中性氨基酸极性、中性氨基酸(不带电荷的极性不带电荷的极性R基氨基酸基氨基酸) ： Ser, Thr（含羟基）；（含羟基）；Tyr, Trp（芳香族）；（芳香族）；Cys（含硫）；（含硫）；Gln, Asn（含酰氨）（含酰氨）第54页/共312页 酸性氨基酸（含有两个羧基）：酸性氨基酸（含有两个羧基）： Glu（含（含羧基）、羧基）、Asp（含（含羧基）羧基） 碱性氨基酸（含有两个以上氨基）：碱性氨基酸（含有两个以上氨基）： Arg（胍基）、（胍基）、His（咪唑基）、（咪唑基）、Lys（氨基）氨基）n含硫氨基酸：含硫氨基酸：Met、Cysn芳香族氨基酸：芳香族氨基酸：Phe、Tyr、Trp第55页/共312页三、氨基酸的理化性质三、氨基酸的理化性质1、物理性质、物理性质2、两性解离、两性解离n等电点（等电点（isoelectric point, pI）：在某一）：在某一pH环环境中，氨基酸解离成阳性离子及阴性离子的趋势境中，氨基酸解离成阳性离子及阴性离子的趋势相等，所带相等，所带净电荷为零净电荷为零，在电场中不泳动。此时，在电场中不泳动。此时，氨基酸所处环境的氨基酸所处环境的pH值值称为该种氨基酸的等电点称为该种氨基酸的等电点(pI)。第56页/共312页(zwitterion)第57页/共312页n等电点计算等电点计算侧链为非极性基团或虽为极性基团但不解离的氨侧链为非极性基团或虽为极性基团但不解离的氨基酸：基酸：pI=(pK1+pK2) 酸性氨基酸酸性氨基酸(Glu、Asp)及及Cys：pI=(pK1+pKR)碱性氨基酸碱性氨基酸(赖、精、组赖、精、组)：pI=(pK2+pKR)n带电状态判定带电状态判定 pI-pH0 .带正电带正电 pI-pH0 .不带电不带电第58页/共312页3、紫外吸收：、紫外吸收：nTrp、Tyr和和Phe在在280nm波波长附近具有最大长附近具有最大吸收峰，其中吸收峰，其中Trp的最大吸收的最大吸收最接近最接近280nm第59页/共312页4、显色反应：、显色反应：n茚三酮反应茚三酮反应第60页/共312页4、显色反应：、显色反应：n茚三酮反应茚三酮反应n其他反应：荧光胺反应、侧链特异基团反应其他反应：荧光胺反应、侧链特异基团反应例外：例外：Pro黄色；黄色；Asn棕色棕色第61页/共312页5、成肽反应：、成肽反应：第62页/共312页第63页/共312页一、蛋白质的基本结构形式一、蛋白质的基本结构形式1、连接方式：、连接方式：肽键肽键n肽键肽键(peptide bond)：一个氨基酸的羧基与：一个氨基酸的羧基与另一氨基酸的氨基缩水而成的酰胺键称为肽键。另一氨基酸的氨基缩水而成的酰胺键称为肽键。（CONH）n肽平面肽平面(peptide unit)：由肽键中的四个原子：由肽键中的四个原子和与之相邻的两个碳原子共同构成的刚性平面。和与之相邻的两个碳原子共同构成的刚性平面。（CCONHC）第64页/共312页第65页/共312页2、肽分类、命名、肽分类、命名第66页/共312页3、生物活性肽：、生物活性肽：n谷胱甘肽谷胱甘肽n神经肽：脑啡肽、内啡肽、强啡肽、神经肽：脑啡肽、内啡肽、强啡肽、P物质、物质、Y肽肽n肽类激素：催产素、加压素等肽类激素：催产素、加压素等n其他：生长因子；短杆菌其他：生长因子；短杆菌S；甜味肽等；甜味肽等第67页/共312页第68页/共312页第69页/共312页第70页/共312页4、蛋白质的基本结构形式：、蛋白质的基本结构形式：n多肽链多肽链 (NHCHCONHCHCO)n多肽链的方向性：从多肽链的方向性：从N末端指向末端指向C末端。末端。第71页/共312页二、蛋白质的一级结构二、蛋白质的一级结构(primary structure) 一级结构是指蛋白质的多肽链中氨基酸的排列顺一级结构是指蛋白质的多肽链中氨基酸的排列顺序；主要靠肽键维系。序；主要靠肽键维系。二四级结构称为蛋白质的空间结构，或空间构二四级结构称为蛋白质的空间结构，或空间构象；主要靠次级键维系，尤其是疏水键。象；主要靠次级键维系，尤其是疏水键。n一级结构体现生物信息：一级结构体现生物信息：20n .多样多样n一级结构是空间结构及生物活性的基础一级结构是空间结构及生物活性的基础.特异特异n一级结构的连接键：肽键（主要）、二硫键一级结构的连接键：肽键（主要）、二硫键第72页/共312页第73页/共312页第74页/共312页三、二级结构三、二级结构(continued)蛋白质的二级结构是指蛋白质的二级结构是指多肽链骨架多肽链骨架中原子的中原子的局部空局部空间间排列，排列，不涉及侧链不涉及侧链的构象，也就是该肽段主链骨架的构象，也就是该肽段主链骨架原子的相对空间位置，主要有原子的相对空间位置，主要有-螺旋、螺旋、-折叠、折叠、-转转角和无规则卷曲角和无规则卷曲。维持二级结构的力量为。维持二级结构的力量为氢键氢键。第75页/共312页第76页/共312页第77页/共312页第78页/共312页第79页/共312页1、-螺旋螺旋(-helix)n右手螺旋：右手螺旋：3.6个个AA/圈，螺距圈，螺距0.54nm；n氢键维系：链内氢键（氢键维系：链内氢键（AA1AA4），平行长轴；），平行长轴；n侧链伸出螺旋侧链伸出螺旋第80页/共312页2、-折叠(-pleated sheet)第81页/共312页第82页/共312页2、-折叠折叠(-pleated sheet)n多肽链充分伸展，肽平面折叠成锯齿状；多肽链充分伸展，肽平面折叠成锯齿状；n侧链交错位于锯齿状结构的上下方；侧链交错位于锯齿状结构的上下方；n氢键维系：氢键的方向垂直长轴；氢键维系：氢键的方向垂直长轴；n可有顺平行片层和反平行片层结构。可有顺平行片层和反平行片层结构。3、其它、其它（1）肽链主链出现的）肽链主链出现的180回折部分称回折部分称-转角。转角。（2）蛋白质分子中那些没有确定规律性的部分肽）蛋白质分子中那些没有确定规律性的部分肽链构象称为无规卷曲。链构象称为无规卷曲。第83页/共312页第84页/共312页第85页/共312页影响二级结构形成的因素影响二级结构形成的因素第86页/共312页次级键介导蛋白质高级结构形成次级键介导蛋白质高级结构形成第87页/共312页四、超二级结构、域结构四、超二级结构、域结构1、超二级结构、超二级结构( supersecondary structure )（1）基序或模序（）基序或模序（motifs or modules，模体符），模体符）在许多蛋白质中，有两个或三个具有二级结构的肽段在许多蛋白质中，有两个或三个具有二级结构的肽段在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，称为在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，称为模序。有的将这种规则的二级结构的聚集体称为超二模序。有的将这种规则的二级结构的聚集体称为超二级结构，它们可直接作为三级结构的级结构，它们可直接作为三级结构的“建筑块建筑块”或域或域结构的组成单位，是蛋白质发挥特定功能的基础。结构的组成单位，是蛋白质发挥特定功能的基础。（2）类型：）类型：、锌指结构、亮氨酸拉链、锌指结构、亮氨酸拉链第88页/共312页第89页/共312页2、域结构（、域结构（domain，结构域），结构域）域结构是在较大的蛋白质分子中所形成的两个或域结构是在较大的蛋白质分子中所形成的两个或多个在空间上可明显区别的局部区域。结构域具有多个在空间上可明显区别的局部区域。结构域具有独特的空间构象，与分子整体以共价键相连，并承独特的空间构象，与分子整体以共价键相连，并承担特定的生物学功能。担特定的生物学功能。n结构域与分子整体以共价键相连结构域与分子整体以共价键相连n具有相对独立的空间构象和生物学功能具有相对独立的空间构象和生物学功能n同一蛋白质中的结构域可以相同或不同，不同同一蛋白质中的结构域可以相同或不同，不同蛋白质中的结构域也可能相同或不同蛋白质中的结构域也可能相同或不同第90页/共312页第91页/共312页五、三级结构五、三级结构蛋白质的三级结构是指在一条多肽链中所有原子蛋白质的三级结构是指在一条多肽链中所有原子的整体空间排布，包括主链和侧链。三级结构的形的整体空间排布，包括主链和侧链。三级结构的形成使得在序列中相隔较远的氨基酸侧链相互靠近。成使得在序列中相隔较远的氨基酸侧链相互靠近。 n长度缩短：球形、椭球形、杆状，等长度缩短：球形、椭球形、杆状，等n多数同时含有多数同时含有-螺旋和螺旋和-折叠折叠n氨基酸位置由侧链极性决定：非极性（内）、极性（表氨基酸位置由侧链极性决定：非极性（内）、极性（表面，少数内部）、带电（表面）面，少数内部）、带电（表面）n次级键维系：疏水键、盐键、氢键、范德华力、二硫键次级键维系：疏水键、盐键、氢键、范德华力、二硫键n功能区：表面或特定部位功能区：表面或特定部位第92页/共312页第93页/共312页第94页/共312页寡聚蛋白中亚基的立体排布及相互作用。寡聚蛋白中亚基的立体排布及相互作用。 n亚基亚基(subunit)：寡聚蛋白中的单条独立的多肽：寡聚蛋白中的单条独立的多肽链，具有独立的一、二、三级结构，单独存在时链，具有独立的一、二、三级结构，单独存在时一般无生物学活性。亚基之间以非共价键联系，一般无生物学活性。亚基之间以非共价键联系，亚基可以相同或不同。亚基可以相同或不同。n亚基之间以非共价键联系，包括疏水键（主亚基之间以非共价键联系，包括疏水键（主要）、盐键、氢键、范德华力要）、盐键、氢键、范德华力n亚基可以相同或不同亚基可以相同或不同六、四级结构六、四级结构第95页/共312页第96页/共312页蛋白质一级结构是空间结构和生蛋白质一级结构是空间结构和生物功能的基础，一级结构决定空物功能的基础，一级结构决定空间结构；但一级结构并非决定空间结构；但一级结构并非决定空间结构的唯一因素。空间结构是间结构的唯一因素。空间结构是生物活性的直接体现。生物活性的直接体现。第97页/共312页1、一级结构中的保守序列决定空间结构、一级结构中的保守序列决定空间结构（1）不同蛋白质之间的比较：相似结构相似功能、）不同蛋白质之间的比较：相似结构相似功能、不同结构不同功能不同结构不同功能（2）同一蛋白质不同状态的比较：一级结构决定空）同一蛋白质不同状态的比较：一级结构决定空间结构间结构（3）保守序列、保守氨基酸改变，功能改变；保守）保守序列、保守氨基酸改变，功能改变；保守氨基酸不变，功能不变氨基酸不变，功能不变【经典举例经典举例】分子病分子病一、一级结构与功能的关系一、一级结构与功能的关系第98页/共312页第99页/共312页第100页/共312页第101页/共312页第102页/共312页第103页/共312页2、一级结构并非影响空间结构的唯一因素、一级结构并非影响空间结构的唯一因素n分子伴娘分子伴娘(molecular chaperons，分子伴侣，分子伴侣)：在蛋白质加工、折叠形成特定空间构象及穿膜进在蛋白质加工、折叠形成特定空间构象及穿膜进入细胞器的转位过程中起关键作用的一类蛋白质。入细胞器的转位过程中起关键作用的一类蛋白质。与未折叠的肽段（疏水部分）进行可逆的结合，与未折叠的肽段（疏水部分）进行可逆的结合，辅助二硫键的正确形成；辅助二硫键的正确形成；引导肽链的正确折叠并集合多条肽链成为较大的引导肽链的正确折叠并集合多条肽链成为较大的结构；结构；可以解聚错误聚合的肽段，防止错误发生。可以解聚错误聚合的肽段，防止错误发生。第104页/共312页1、空间结构体现生物特异性、空间结构体现生物特异性2、空间结构体现生物活性、空间结构体现生物活性3、空间结构的灵活性，体现了生物活性的可调、空间结构的灵活性，体现了生物活性的可调节特性节特性二、空间结构与功能的关系二、空间结构与功能的关系空间结构中的特定区域体现生物活性空间结构中的特定区域体现生物活性第105页/共312页n别构效应（别位效应、变位效应，别构效应（别位效应、变位效应，allosteric effect）：蛋白质分子的特定部位（调节部位）与）：蛋白质分子的特定部位（调节部位）与小分子化合物（效应物）结合后，引起空间构象发小分子化合物（效应物）结合后，引起空间构象发生改变，从而促使生物学活性变化的现象称为变构生改变，从而促使生物学活性变化的现象称为变构效应。包括正协同、负协同效应效应。包括正协同、负协同效应【经典举例经典举例】血红蛋白（血红蛋白（Hb）：由）：由22四聚体组四聚体组成，每个亚基含有成，每个亚基含有1个血红素辅基；个血红素辅基；Hb的氧解离曲的氧解离曲线呈线呈“S”型。型。n多种空间构象，多种活性状态多种空间构象，多种活性状态第106页/共312页第107页/共312页第108页/共312页第109页/共312页第110页/共312页4、空间构象并非生物活性的唯一影响因素、空间构象并非生物活性的唯一影响因素【举例举例】低温下酶活性低，但并不影响构象；盐低温下酶活性低，但并不影响构象；盐析时沉淀的酶无活性，但构象不变。析时沉淀的酶无活性，但构象不变。 5、蛋白构象疾病：、蛋白构象疾病：错误构象相互聚集，形成抗错误构象相互聚集，形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病。蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病。n老年痴呆老年痴呆n疯牛病疯牛病n亨汀顿舞蹈病亨汀顿舞蹈病第111页/共312页第112页/共312页1、蛋白质的变性与复性、蛋白质的变性与复性去除部分变性剂去除部分变性剂温和复性温和复性温和复性温和复性天然蛋白天然蛋白（具有正确的一级结（具有正确的一级结构和高级结构，因此构和高级结构，因此具有生物活性）具有生物活性）变性蛋白变性蛋白（具有正确的一级结构但无（具有正确的一级结构但无高级结构，无生物活性）高级结构，无生物活性）变性环境变性环境非天然蛋白非天然蛋白（具有正确的一级结构和错误（具有正确的一级结构和错误的高级结构，无生物活性）的高级结构，无生物活性）【经典举例经典举例】Rnase第113页/共312页2、前体蛋白与活性蛋白的转变、前体蛋白与活性蛋白的转变 （切除冗余及（切除冗余及其它变化）其它变化）前体蛋白前体蛋白（一级结构冗余，高（一级结构冗余，高级结构错误，因此无级结构错误，因此无生物活性）生物活性）活性蛋白活性蛋白（具有正确的一级结（具有正确的一级结构和高级结构，因此构和高级结构，因此具有生物活性）具有生物活性）适合环境适合环境【经典举例经典举例】酶原激活：胃蛋白酶原切除酶原激活：胃蛋白酶原切除N端端42个氨基酸后形成活性中心及其他空间构象，转变个氨基酸后形成活性中心及其他空间构象，转变为具水解蛋白质活性的胃蛋白酶；胰蛋白酶原切为具水解蛋白质活性的胃蛋白酶；胰蛋白酶原切除除N端端6个氨基酸后形成活性中心及其他正确构象，个氨基酸后形成活性中心及其他正确构象，转变为具有水解活性的胰蛋白酶。转变为具有水解活性的胰蛋白酶。第114页/共312页3、分子病（、分子病（molecular disease）：由于基因结）：由于基因结构改变，蛋白质一级结构中的关键氨基酸发生改构改变，蛋白质一级结构中的关键氨基酸发生改变，从而导致蛋白质功能障碍，出现相应的临床变，从而导致蛋白质功能障碍，出现相应的临床症状，这类遗传性疾病称为分子病。症状，这类遗传性疾病称为分子病。【经典举例经典举例】镰形细胞贫血症：编码珠蛋白镰形细胞贫血症：编码珠蛋白链的链的结构基因第六个密码子由结构基因第六个密码子由CTTCAT，相应的多，相应的多肽序列中肽序列中N端的第六个氨基酸由端的第六个氨基酸由GluVla；其空；其空间结构发生相应改变，在表面形成互补区，使蛋间结构发生相应改变，在表面形成互补区，使蛋白质分子之间彼此聚合，促使红细胞在低氧压下白质分子之间彼此聚合，促使红细胞在低氧压下变形成镰形，丧失运输氧的生物活性。变形成镰形，丧失运输氧的生物活性。第115页/共312页4、蛋白构象疾病：疯牛病，由于朊病毒蛋白、蛋白构象疾病：疯牛病，由于朊病毒蛋白（PrP）构象改变导致蛋白质聚集，形成抗蛋白）构象改变导致蛋白质聚集，形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀。水解酶的淀粉样纤维沉淀。（二级结构及（二级结构及其它变化）其它变化）正常动物正常动物PrPPrPc c （二级结构多为二级结构多为螺旋、螺旋、对蛋白酶敏感、水溶性对蛋白酶敏感、水溶性）致病蛋白致病蛋白PrPsc（一级结构相同，但二级（一级结构相同，但二级结构全为结构全为折叠，抗蛋白折叠，抗蛋白酶、水溶性差、蛋白聚集酶、水溶性差、蛋白聚集成淀粉样沉淀）成淀粉样沉淀）未知蛋白未知蛋白第116页/共312页第117页/共312页第118页/共312页第119页/共312页第120页/共312页第121页/共312页1、两性解离与等电点：同、两性解离与等电点：同“氨基酸两性解离氨基酸两性解离”2、紫外吸收：最大吸收波长、紫外吸收：最大吸收波长280nm 3、胶体性质：不能透过半透膜、胶体性质：不能透过半透膜4、沉淀、凝固、沉淀、凝固蛋白质在溶液中维持稳定的因素：蛋白质在溶液中维持稳定的因素： 表面电荷、水化层（溶剂化层）表面电荷、水化层（溶剂化层）一、理化性质一、理化性质第122页/共312页（1）沉淀：不稳定蛋白质从溶液中析出（2）结絮：变性蛋白质的絮状沉淀，沉淀可溶于强酸、强碱（3）凝固：沉淀结块，凝块不溶于强酸、强碱第123页/共312页（1）变性：在某些理化因素作用下，蛋白质的空间结构被破坏，从而导致其理化性质改变、生物活性丧失的现象称为变性。变性不涉及一级结构的变化。n理化性质的变化：紫外吸收、化学活性及粘度上升，易被蛋白酶水解；溶解度下降、结晶能力丧失。5、变性、变性(denaturation)、复性、复性(renaturation)第124页/共312页第125页/共312页（2）复性）复性（3）应用）应用利用变性：利用变性：n酒精消毒酒精消毒n高压灭菌高压灭菌n血虑液制备血虑液制备防止变性：低温保存生物制品防止变性：低温保存生物制品取代变性：乳品解毒取代变性：乳品解毒(用于急救重金属中毒用于急救重金属中毒)6、呈色反应：双缩尿反应，等、呈色反应：双缩尿反应，等双缩尿反应可检测蛋白质的水解程度双缩尿反应可检测蛋白质的水解程度第126页/共312页第127页/共312页二、蛋白质的分离纯化二、蛋白质的分离纯化第128页/共312页第129页/共312页第130页/共312页第131页/共312页第132页/共312页第133页/共312页第134页/共312页第135页/共312页第136页/共312页第137页/共312页第138页/共312页第139页/共312页蛋白质的分离纯化小结：蛋白质的分离纯化小结：1、透析、超滤、透析、超滤n根据性质：分子大小根据性质：分子大小2、盐析（、盐析（salting out）n根据性质：蛋白质的沉淀根据性质：蛋白质的沉淀n作用机理：中性盐中和表面电荷，破坏水化层作用机理：中性盐中和表面电荷，破坏水化层n影响因素：表面电荷、水化层、溶剂性质影响因素：表面电荷、水化层、溶剂性质第140页/共312页3、电泳：、电泳：n根据性质：蛋白质的两性解离根据性质：蛋白质的两性解离n作用机理：异性电荷互相吸引作用机理：异性电荷互相吸引n影响因素：电荷种类及数量、分子大小及形状、影响因素：电荷种类及数量、分子大小及形状、溶液离子强度及溶液离子强度及pH等等4、层析、层析（1）离子交换层析：电荷、分子量、分子形状）离子交换层析：电荷、分子量、分子形状（2）亲和层析：生物特性）亲和层析：生物特性（3）吸附层析：吸附特性）吸附层析：吸附特性第141页/共312页（4）分子筛（凝胶过滤层析）：分子大小及形状）分子筛（凝胶过滤层析）：分子大小及形状n大分子先洗脱下来大分子先洗脱下来5、超速离心：分子大小及形状、溶液特性、超速离心：分子大小及形状、溶液特性第142页/共312页第143页/共312页第144页/共312页第145页/共312页第146页/共312页第147页/共312页第148页/共312页第149页/共312页重要内容：重要内容：1、重要名词：、重要名词：isoelectric point；motifs；domain; subunit；allosteric effect; protein denaturation; molecular disease2、结构层次、结构层次n元素组成：元素组成：C、H、O、N（16%）、）、Sn结构单位：结构单位：20种种L-氨基酸（芳香族、含硫、酸性、碱性氨基酸等）氨基酸（芳香族、含硫、酸性、碱性氨基酸等） n一级结构一级结构：肽键；多肽链；肽键；多肽链；N端端C端端n二级结构：稳定力（氢键）；类型（二级结构：稳定力（氢键）；类型（ 螺旋，螺旋， 折叠，折叠， 转角，无规卷曲）转角，无规卷曲）n三级结构特点三级结构特点n四级结构特点四级结构特点3、重要性质：、重要性质：两性解离及带电状态判定；紫外吸收；沉淀；变性两性解离及带电状态判定；紫外吸收；沉淀；变性4、分离纯化：、分离纯化：超滤；盐析；电泳；亲和层析；离子交换层析；分子筛超滤；盐析；电泳；亲和层析；离子交换层析；分子筛5、结构与功能关系（举例）、结构与功能关系（举例）第150页/共312页第151页/共312页第152页/共312页1868年年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取从脓细胞中提取“核素核素” 1944年年 Avery等人等人证实证实DNA是遗传物质是遗传物质1953年年 Watson和和Crick发现发现DNA的双螺旋结构的双螺旋结构1968年年 Nirenberg发现发现遗传密码遗传密码1975年年 Temin和和Baltimore发现发现逆转录酶逆转录酶1981年年 Gilbert和和Sanger建立建立DNA 测序方法测序方法1985年年 Mullis发明发明PCR 技术技术1990年年 美国启动美国启动人类基因组计划人类基因组计划(HGP) 1994年年 中国人类基因组计划启动中国人类基因组计划启动2001年年 美、英等国美、英等国完成人类基因组计划基本框架完成人类基因组计划基本框架一、核酸的发现和研究工作进展一、核酸的发现和研究工作进展 第153页/共312页二、核酸的分类及分布、功能二、核酸的分类及分布、功能(deoxyribonucleic acid, DNA)(ribonucleic acid, RNA)脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 核糖核酸核糖核酸 90% 90%以上分布于细胞核，其余分布于以上分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体，质粒等。核外如线粒体，叶绿体，质粒等。分布于胞核、胞液。分布于胞核、胞液。携带遗传信息，决定细胞和个携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型体的基因型(genotype)。参与细胞内参与细胞内DNA遗传信息的表遗传信息的表达。某些病毒达。某些病毒RNA也可作为遗也可作为遗传信息的载体。传信息的载体。第154页/共312页第155页/共312页主要元素组成：主要元素组成： C、H、O、N、P(911%)与蛋白质比较，核酸与蛋白质比较，核酸一般不含一般不含S，而，而P的含量较的含量较为稳定，占为稳定，占9-11%。 二、基本构成单位：二、基本构成单位：核苷酸核苷酸(nucleotide)核苷酸由核苷酸由戊糖、磷酸和含氮碱戊糖、磷酸和含氮碱三部分构成三部分构成第156页/共312页戊戊 糖糖第157页/共312页碱碱 基基第158页/共312页胺胺式式亚亚胺胺式式互互变变异异构构第159页/共312页酮酮式式烯烯醇醇式式互互变变异异构构第160页/共312页l嘌呤碱和嘧嘌呤碱和嘧啶碱分子中啶碱分子中都含有共轭都含有共轭双键体系，双键体系，在紫外区有在紫外区有吸收（吸收（260 260 nmnm左右）。左右）。第161页/共312页第162页/共312页l 糖与碱基之间的糖与碱基之间的C-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NNOHHONNNH2HONNOHH2NNNNNNNNH2OHHOHHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHOHHOHHOHHOHHHOCH2OHHOHHOHHHOCH2核糖核苷：核糖核苷：AR, GR, UR, CRAR, GR, UR, CR脱氧核苷：脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCRdAR, dGR, dTR, dCR第163页/共312页核苷酸核苷酸(ribonucleotide)(ribonucleotide)的结构与命名的结构与命名核苷和磷酸以核苷和磷酸以磷酸酯键磷酸酯键连接连接第164页/共312页l核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。基的甲基化产物。第165页/共312页第166页/共312页第167页/共312页 2、稀有核苷酸：稀有碱基、稀有核苷酸：稀有碱基/核苷核苷/核苷酸核苷酸 3、核苷酸的其他形式、核苷酸的其他形式n多磷酸核苷（多磷酸核苷（NDP、NTP)n环化核苷酸（环化核苷酸（cAMP、cGMP等）等）n辅酶或辅基（辅酶或辅基（NAD、NADP、FAD、CoA等，均含有等，均含有AMP），），n活性代谢物（活性代谢物（UDPG、CDP-胆碱，等）胆碱，等） 1、核苷酸的组成：含氮碱基、戊糖和磷酸。、核苷酸的组成：含氮碱基、戊糖和磷酸。第168页/共312页第169页/共312页ATPATP的性质的性质 ATP ATP 分子的最显著特点是含分子的最显著特点是含有两个高能磷酸键。有两个高能磷酸键。ATPATP水解水解时时, , 可以释放出大量自由能。可以释放出大量自由能。 ATP ATP 是生物体内最重要的能是生物体内最重要的能量转换中间体。量转换中间体。ATP ATP 水解释水解释放出来的能量用于推动生物体放出来的能量用于推动生物体内各种需能的生化反应。内各种需能的生化反应。 ATP ATP 也是一种很好的磷酰化也是一种很好的磷酰化剂。磷酰化反应的底物可以是剂。磷酰化反应的底物可以是普通的有机分子，也可以是酶。普通的有机分子，也可以是酶。磷酰化的底物分子具有较高的磷酰化的底物分子具有较高的能量（活化分子），是许多生能量（活化分子），是许多生物化学反应的激活步骤。物化学反应的激活步骤。第170页/共312页cAMPcAMP和和cGMPcGMP cAMP(3cAMP(3,5,5- -环化环化腺苷酸腺苷酸) )和和cGMP(3cGMP(3,5,5- -环化环化鸟苷酸鸟苷酸) )的主要功能的主要功能是作为细胞的第二信是作为细胞的第二信使。使。 cAMPcAMP和和cGMPcGMP的环状磷的环状磷酯键是一个高能键。酯键是一个高能键。在在pH7.4, cAMPpH7.4, cAMP和和cGMPcGMP的水解能约为的水解能约为43.9 KJ/mol43.9 KJ/mol，比，比ATPATP水解能高得多。水解能高得多。第171页/共312页第172页/共312页第173页/共312页一、一级结构（一、一级结构（primary structure）一级结构是指核酸分子中核苷酸的排列顺序及一级结构是指核酸分子中核苷酸的排列顺序及连接方式。核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。连接方式。核苷酸的排列顺序代表了遗传信息。1、核苷酸的连接方式：、核苷酸的连接方式： 3 , 5 磷酸二酯键磷酸二酯键2、核酸的基本结构形式：多核苷酸链、核酸的基本结构形式：多核苷酸链n信息量：信息量：4nn末端：末端： 5 端、端、 3 端端n多核苷酸链的方向：多核苷酸链的方向： 5端端3端端(由左至右由左至右)3、表示方法：结构式、线条式、文字缩写、表示方法：结构式、线条式、文字缩写第174页/共312页第175页/共312页 碱基组成分析碱基组成分析Chargaff 规规则：则：A = T；G C 碱基的理化数据分析：碱基的理化数据分析：A-T、G-C以氢键配对较合理以氢键配对较合理 DNA纤维的纤维的X-线衍射图谱分析线衍射图谱分析 DNA双螺旋结构的研究背景双螺旋结构的研究背景第176页/共312页 二、二、DNA的空间结构的空间结构（一）（一）DNA的二级结构（的二级结构（secondary structure）1、碱基组成规则、碱基组成规则(Chargaff规则规则)nA=T，G=C； A+G=T+C(嘌呤与嘧啶的总数相等嘌呤与嘧啶的总数相等)n无无种属特异性种属特异性n无组织、器官特异性无组织、器官特异性n不受年龄、营养、性别及其他环境等影响不受年龄、营养、性别及其他环境等影响 第177页/共312页 DNADNA分子由两条分子由两条DNADNA单单链组成。链组成。 DNADNA的双螺旋结构是分的双螺旋结构是分子中两条子中两条DNADNA单链之间单链之间基团相互识别和作用基团相互识别和作用的结果。的结果。 双螺旋结构是双螺旋结构是DNADNA二级二级结构的最基本形式。结构的最基本形式。DNADNA双螺旋结构的特点双螺旋结构的特点double helix model第178页/共312页DNADNA双螺旋结构的要点双螺旋结构的要点（1 1）DNADNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链( (简称简称DNADNA单链单链) )组成。两条链沿着同一根轴组成。两条链沿着同一根轴平行盘绕，形成双螺旋结构。螺旋中的两条平行盘绕，形成双螺旋结构。螺旋中的两条链方向相反，即其中一条链的方向为链方向相反，即其中一条链的方向为5 5 端端3 3 端，而另一条链的方向为端，而另一条链的方向为3 3 端端5 5 端。端。第179页/共312页（2 2）嘌呤和嘧）嘌呤和嘧啶 碱 基 位 于啶 碱 基 位 于螺旋的内侧，螺旋的内侧，磷 酸 和 脱 氧磷 酸 和 脱 氧核 糖 基 位 于核 糖 基 位 于螺 旋 外 侧 。螺 旋 外 侧 。碱 基 环 平 面碱 基 环 平 面与 螺 旋 轴 垂与 螺 旋 轴 垂直 ， 糖 基 环直 ， 糖 基 环平 面 与 碱 基平 面 与 碱 基环 平 面 成环 平 面 成9090角。角。第180页/共312页（3 3）螺旋横截面）螺旋横截面的直径约为的直径约为2nm2nm，每条链相邻两个每条链相邻两个碱基平面之间的碱基平面之间的距离为距离为0.34 nm0.34 nm，每每1010个核苷酸形个核苷酸形成一个螺旋，其成一个螺旋，其螺矩（即螺旋旋螺矩（即螺旋旋转一圈的高度）转一圈的高度）为为3.4 nm3.4 nm。第181页/共312页（4 4）维持两条）维持两条DNADNA链相互结合的力是链间碱链相互结合的力是链间碱基对形成的氢键。碱基结合具有严格的配基对形成的氢键。碱基结合具有严格的配对规律对规律:A:A与与T T结合，结合，G G与与C C结合，这种配对关结合，这种配对关系，称为碱基互补。系，称为碱基互补。A A和和T T之间形成两个氢之间形成两个氢键，键，G G与与C C之间形成三个氢键。之间形成三个氢键。 在在DNADNA分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基分子中，嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。的总数相等。第182页/共312页第183页/共312页（5 5）螺旋表面形成大）螺旋表面形成大沟沟(major groove)(major groove)及及小沟小沟(minor groove)(minor groove)，彼此相间排列。小，彼此