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类固醇类(steroids)化合物又称甾类化合物,其中胆固醇是构成膜的成分。另一些甾类化合物是激素类,如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。 三、酶与生物催化剂 (一)酶 酶是蛋白质性的催化剂,主要作用是降低化学反应的活化能,增加了反应物分子越过活化能屏障和完成反应的概率。酶的作用机制是,在反应中酶与底物暂时结合,形成了酶——底物活化复合物。这种复合物对活化能的需求量低,因而在单位时间内复合物分子越过活化能屏障的数量就比单纯分子要多。反应完成后,酶分子迅即从酶——底物复合物中解脱出来。 酶的主要特点是:具有高效催化能力、高度特异性和可调性;要求适宜的pH和温度;只催化热力学允许的反应,对正负反应的均具有催化能力,实质上是能加速反应达到平衡的速度。 某些酶需要有一种非蛋白质性的辅因子(cofactor)结合才能具有活性。辅因子可以是一种复杂的有机分子,也可以是一种金属离子,或者二者兼有。完全的蛋白质——辅因子复合物称为全酶(holoenzyme)。全酶去掉辅因子,剩下的蛋白质部分称为脱辅基酶蛋白(apoenzyme)。 (二)RNA催化剂 T.Cech 1982发现四膜虫(Tetrahymena)rRNA的前体物能在没有任何蛋白质参与下进行自我加工,产生成熟的rRNA产物。这种加工方式称为自我剪接(self splicing)。后来又发现,这种剪下来的RNA内含子序列像酶一样,也具有催化活性。此RNA序列长约400个核苷酸,可褶叠成表面复杂的结
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构。它也能与另一RNA分子结合,将其在一定位点切割开,因而将这种具有催化活性的RNA序列称为核酶Ribozyme。后来陆续发现,具有催化活性的RNA不只存在于四膜虫,而是普遍存在于原核和真核生物中。一个典型的例子核糖体的肽基转移酶,过去一直认为催化肽链合成的是核糖体中蛋白质的作用,但事实上具有肽基转移酶活性和催化形成肽键的成分是RNA,而不是蛋白质,核糖体中的蛋白质只起支架作用。 第三节 非细胞的生命体---病毒与蛋白质感染因子 病毒(Virus)是一类非细胞形态的介于生命与非生命形式之间的物质。有以下主要特征:①个体微小,可通除滤菌器,大多数必须用电镜才能看见;②仅具有一种类型的核酸,或DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;③专营细胞内寄生生活;④具有受体连结蛋白(receptor binding protein),与敏感细胞表面的病毒受体连结,进而感染细胞。 一、病毒的形态和结构 病毒的大小一般在10~30nm之间。结构简单,由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白质衣壳(capsid)所构成,称核衣壳(nucleocapsid),衣壳有保护病毒核酸不受酶消化的作用。各种病毒所含的遗传信息量不同,少的只含有3个基因,多的可达300个不同的基因。 病毒衣壳由一至几种蛋白组成,组成病毒衣壳的亚单位称壳微粒(capsomer)。病毒的形成不需要酶的参加,只要条件具备,核酸和蛋白质便
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可自我装配(self assembly)成病毒。其装配形式有二十面体对称、螺旋对称和复合对称三种类型。二十面体对称型的衣壳蛋白形成二十面体,核酸包在其中;螺旋对称型的衣壳蛋白与核酸呈螺旋形排列,核酸交织在其中;复合对称型为同时具有或不具有两种对称性形式的病毒(图2-8)。 图2-8 病毒衣壳的排列方式 一个成熟有感染性的病毒颗粒称―病毒体‖(Virion)。电镜观察有五种形态;①球形(Sphericity):大多数人类和动物病毒为球形,如脊髓灰质炎病毒(图2-9)、疱疹病毒及腺病毒等;②丝形(Filament):多见于植物病毒,如烟草花叶病病毒(图2-8b, 2-10),人类流感病毒有时也是丝形;③弹形(Bullet-shape):形似子弹头,如狂犬病毒、疱疹性口炎(图2-11)病毒等,其他多为植物病毒。④砖形(Brick-shape):如天花病毒(图2-12)、牛痘苗病毒等;⑤蝌蚪形(Tadpole-shape):由一卵圆形的头及一条细长的尾组成,
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如噬菌体(图2-13)。其中①为二十面体对称;②、③为螺旋对称;④、⑤为复合对称。 图2-9 脊髓灰质炎病毒。图片来自http://www.denniskunkel.com/ 图2-10 烟草花叶病毒。图片来自http://www.denniskunkel.com/
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图2-11 疱疹性口炎(vesicular stomatitis)病毒,形态与狂犬病毒 相似,均为子弹形。图片来自http://www.vetmed.ucdavis.edu 图2-12人类天花病毒(图中深染的颗粒)。 图片来自http://www.vetmed.ucdavis.edu
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