（2）生物体内一切有机大分子的构成都遵循共同 的规则；
（3）某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子 决定了它的属性。
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第一节 细胞
生命活动的基本单位 是生命存在的最基本形式，是一切生命
活动的基础。
（1）一切生物都离不开细胞这一生命的基本 形态结构
（2）细胞是生命活动赖以进行的基础
代谢、生长、分裂、凋亡 生命活动建立在细胞活动的基础上
二级结构主要有以下几种形式：
（i）螺旋 （ii）折叠 – 平行折叠 反平行折叠 （iii）—转角 – 连接作用 （iv）无规卷曲-没有确定规律性的肽链构象，但仍然是紧密有
序的稳定结构
（v）无序结构
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蛋白质实的用文档螺旋结构
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蛋白质的折叠结构
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平行β-折叠
反平行β-折叠
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氨基酸
氨基酸（amino acid）是蛋白质的基本结构单位
NH2
H — C — COOH R
氨基酸通式
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氨基酸名称 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸
异亮氨酸 亮氨酸
苯丙氨酸 脯氨酸
甲硫氨酸 色氨酸
半胱氨酸
英文缩写 Gly Ala Val Ile Leu Phe Pro Met Trp Cys
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3、蛋白质的结构层次
（1）蛋白质的一级结构 （primary structure）
蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基 酸的序列
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肽键的形成
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H HO
H
HO
—N—C—C—
—N—C—C—
CH2 CH2
SH S
半胱氨酸
SH S
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（2）蛋白质的二级结构 （secondary structure）
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细胞核
真核细胞中的细胞控制中心 包含遗传信息（染色质） 与细胞质中的其它细胞器通讯
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动 物 细 胞 模 式 图
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植 物 细 胞 模 式 图
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细胞分裂
• 有丝分裂
单细胞生物繁 殖
多细胞生物生 长
• 减数分裂
形成单倍体
有性繁殖
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有丝分裂
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细胞的有丝分裂
甘氨酸（Gly）的可以单作为第四类， 也可以归于第一类。
含有芳香性侧链
Phe、Tyr、Trp、His
侧链为醇或酚的氨基酸有
Ser、Thr、Tyr
可以形成氢键
Arg、Lys、Asp、Glu、Ser、Thr、Asn、Gln、His、Tyr及Trp
简写 G A V I L F P M W C
氨基酸名称 丝氨酸 苏氨酸
天冬酰胺 谷酰胺 酪氨酸 组氨酸
天冬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 精氨酸
英文缩写 Ser Thr Asn Gln Tyr His Asp Glu Lys Arg
简写 S T N Q Y H D E K R
20种标准氨基酸的英文简写
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减数分裂
第一阶段（1）
第一阶段（2）
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遗传物质交换
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细胞的减数分裂
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原核生物
主要特点：
1.遗传物质仅一个环状DNA 2.无核膜 3.无细胞器,无细胞骨架 4.以无丝分裂或出芽繁殖
代表生物: 支原体,细菌,兰藻,螺旋藻(人类未来的蛋白质
食物新来源)
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真核生物
三大结构体系： 膜系统: 质膜,内膜系统,细胞器 细胞核系统: 遗传信息表达系统
对于20种标准的氨基酸，按照侧链化学性质 的不同，可以分为以下三组：
极性氨基酸（容易与水分子形成氢键 ）
Ser、Thr、Cys、Asn、Gln、His、Tyr、Trp
带电氨基酸
Arg、Lys（+）和Asp、Glu（-）
疏水性的氨基酸
Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Pro和Met
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骨架系统: 细胞质, 细胞核等的骨架系统
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第二节 蛋白质的结构和功能
1、蛋白质的功能
酶的催化作用 物质运载和贮存作用 营养存贮作用 运动协调作用 机械支持作用 免疫保护作用 信号接受与传导作用 生长和分化控制作用
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2、蛋白质的分子组成
组成蛋白质的主要元素有：
碳（50%-55%） 氢（6%-8%） 氧（19%-24%） 氮（13%-19%）和硫 某些蛋白质还含有少量磷、铁、铜、碘、锌等
第二章 生物信息学的生物学基础
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普通生物学 细胞 遗传 进化
分子生物学
—— 研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功 能和相互关系
—— 研究生物大分子在生命活动中的重要性、规 律性，从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘
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关于生物大分子构成的三条基本原则：
（1）构成生物体各类有机大分子的单体在不同的 生物中都相同；
（3）蛋白质的超二级结构
（i）—环—花样 （ii）发夹花样
（—环—花样） （iii）希腊图案花样
由四条反平行片组成
（iv）——花样 -环- -环-
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（4）蛋白质的三级结构
蛋白质的三级结构
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三级结构（tertiary structure） 在二级结构基础上的肽链再折叠形成的构象。
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(5) 蛋白质的四级结构 （quaternary structure）
组成蛋白质的多条肽 链在天然构象空间上的 排列方式，多以弱键互 相连接。疏水力、氢键、 盐键
两类细胞
原核细胞：细菌、蓝细菌、原绿藻 真核细胞：如真菌
细胞的主要构成部分：
细胞膜 细胞壁 细胞核 细胞质
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细胞膜
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细胞壁
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细胞质
细胞液 细胞骨架 细胞器
线粒体 （功能：能量转换，细胞复制，生存） 叶绿体 （功能：光合作用）
内质网（功能：细胞复制，生存） 高尔基体 溶酶体 细胞骨架 核糖体
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结构域（structure domain）
- 结构域也是功能单位 - 不同的结构域是与不同的功能相关联的 -结构域是由不同的二级结构和超二级结构组合
蛋白质三级结构分类
型—主要是由螺旋所构成 型—主要由反平行的折叠所构成，折叠片之间以转角连 接 /型—由螺旋包裹的以平行链为主的——花样所构成
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1、大肠杆菌 2、念珠藻 3、小球藻 4、酵母菌 5、火丝菌 6、眼虫 7、分生组织细胞 8、栅栏组织薄壁细 胞 9、驴蹄草叶表皮细 胞和保卫细胞 10、大鼠肝细胞 11、肾近曲小管上 皮细胞 12、成纤维细胞 13、人红细胞 14、人精子 15、哺乳动物的横 纹肌细胞 16、平滑肌细胞 17、神经细胞体