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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第二章 生命的化學(xué)基礎(chǔ),一、原子與分子,二、組成細(xì)胞的大分子,三、糖類,四、脂類,五、蛋白質(zhì),六、核酸,一、原子與分子,生物體的主要元素,生命,必需,的約25種元素,生物體的主要元素(大量元素),C、 H 、O、 N、 P、S、K、Ca等，占99.35%，,其中C、H、O、N 4種元素占96%,。,微量元素：含量少于,0.01%,同位素：質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子。,化合物由元素組成,化學(xué)鍵,離子鍵：原子間的電子得失或共用。,共價鍵：生物大分子化學(xué)鍵的主要形式,水是細(xì)胞中不可缺少的物質(zhì),地球上生命
2、起源于水中，陸生生物,體內(nèi)細(xì)胞也生活在水環(huán)境中,水的性質(zhì)影響生命活動，,如：溶解性質(zhì)，酸堿度，,pH,水的特性：水是極性分子、水分子間形成氫鍵、液體水的水分子具內(nèi)聚力、水分子之間的氫鍵使水能緩和溫度的變化、冰比水輕、水是極好的溶劑、水能電離。,水占約生物體的,70, 的重量,水對生物體非常重要,二、組成細(xì)胞的大分子,碳是組成細(xì)胞各種大分子的,基礎(chǔ)。,碳最外層有4個電子空位，極易形成,4個共價鍵,碳架結(jié)構(gòu)排列,和長短決定了,有機(jī)化合物,的,基本性質(zhì)。,有機(jī)化合物的性質(zhì),取決于功能基團(tuán),這些功能基團(tuán)幾乎都是極性基團(tuán)。功能基團(tuán)的極性使得生物分子具有親水性，有利于這些化合物穩(wěn)定于有大量水分子存在的細(xì)胞
3、中。,細(xì)胞利用少數(shù)種類小分子合成多種大分子,小分子 大分子 復(fù)合大分子,單糖 多糖 糖蛋白,氨基酸 蛋白質(zhì) 糖脂,核苷酸 核酸 脂蛋白,脂類,（由小分子到大分子,）,合成大分子,（脫水聚合）,大分子分解,（水 解）,水解反應(yīng)是脫水聚合反應(yīng)的逆反應(yīng),三、糖類,糖分子含C、H、O 3種元素，通常3者的比例為1:2:1，一般化學(xué)通式為(CH,2,O),n,糖：多羥基醛或多羥基酮稱為糖,糖類:單糖、雙糖和多糖,糖的功能,：,糖是生物代謝反應(yīng)的重要中間代謝物，還可構(gòu)成核酸和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活動的主要能源,重要的單糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等,單糖,葡萄糖的結(jié)構(gòu),雙糖,重要
4、的二糖包括蔗糖、麥芽糖、乳糖等,麥芽糖,由兩分子葡萄糖單體脫水縮合形成,蔗糖,由一分子葡萄糖和一分子果糖縮合形成,乳糖,由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成,兩分子葡萄糖單體形成麥芽糖,重要的多糖有淀粉、糖原、纖維素等,多糖,四、脂類,脂類的組成和功能（補(bǔ)充）,脂類是指生物體內(nèi)不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的各種小分子。,組成與性質(zhì)：C、H、O H:O 遠(yuǎn)大于2,非極性分子、疏水，即脂不溶于水，而溶于非極性溶劑。,脂類是生物膜的主要成分；脂肪氧化時產(chǎn)生的能量大約是糖氧化時的二倍；生物表面的保護(hù)層；保持體溫；生物活性物質(zhì)（性,激素）。,脂類種類很多，分子結(jié)構(gòu)相差較大：,A、油脂甘油三酯,脂肪是,由甘油醇
5、和脂肪酸結(jié)合成的酯。,B、磷脂和鞘脂,C、固 醇,D. 蠟,甘油三酯分子結(jié)構(gòu),A、油脂甘油三酯脂肪是由甘油醇和脂肪酸結(jié)合成的酯。,磷脂分子結(jié)構(gòu)圖 ：,又稱磷酸甘油脂，與脂肪不同之處在于甘油的一個羥基不是與脂肪酸結(jié)合成酯，而是與磷酸及其衍生物(如磷酸膽堿)結(jié)合，形成卵磷脂,脂膜結(jié)構(gòu)圖,不飽和雙鍵,（1） 固醇類的內(nèi)核由 4 個環(huán)組成,（2） 一些人體重要維生素和激素是固醇,（3） 膽固醇是細(xì)胞膜的重要成分,（4） 血清中的膽固醇太多會促使形,成動脈硬化 和心腦血管疾病,五、蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)為生命活動所必需,蛋白質(zhì)根據(jù)功能分類：,結(jié)構(gòu)蛋白：毛、發(fā)、肌腱、韌帶、蠶和蜘蛛的絲,收縮蛋白：肌肉的收縮需要收
6、縮蛋白與肌腱共同作用,儲藏蛋白：卵清蛋白、植物種子的貯藏蛋白,防御蛋白：抗體,轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：血紅蛋白,信號蛋白：激素（胰島素）等負(fù)責(zé)細(xì)胞間的信號傳導(dǎo),酶： 生物體內(nèi)最重要的蛋白質(zhì),五、蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的,氨基酸是同時具有氨基和羧基的小分子,參與蛋白合成的共有20種天然氨基酸,。其中，有10種是體內(nèi)無法合成而必須由食物供給的，稱必需氨基酸。包括賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸(或稱甲硫氨酸）、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸（又稱羥丁氨酸）、纈氨酸、精氨酸、組氨酸（僅小兒時期必需）,“笨蛋來宿舍 晾一晾鞋”。,必需氨基酸供應(yīng)不足時，人體不能合成新生和修補(bǔ)機(jī)體組織所需的蛋白質(zhì)，只能降解人體蛋白以供
7、臨時需要，從而導(dǎo)致體重減輕和蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良。,（1）,碳原子（2）具有,氨基 和,羧基是各種氨基酸的共性（3）各種氨基酸的區(qū)別在,側(cè)鏈基團(tuán)R,疏水性氨基酸的結(jié)構(gòu),親水性氨基酸的結(jié)構(gòu),氨基酸通過肽鍵連接成,肽鏈,一個氨基酸的,-,氨基與另一個氨基酸的,-,羧基脫水縮合形成,肽鍵,并生成二肽化合物。不同數(shù)目的氨基酸以肽鍵順序相連形成多肽，多肽形成蛋白質(zhì)分子的亞單位。,寡肽：含有10個左右氨基酸殘基（如二肽、五肽、八肽）,多肽：含有1020 個氨基酸殘基,蛋白質(zhì)：含幾十個氨基酸殘基,注意：肽鏈有,方向性,，,氨基端（ N 端）， 羧基端（ C 端）,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能 ：,一級結(jié)構(gòu)：多肽中氨基酸
8、的排列順序,二級結(jié)構(gòu)：一級結(jié)構(gòu)中部分肽鏈的卷曲（螺旋）或折疊（折疊片），,鄰近幾個氨基酸形成的一定的結(jié)構(gòu)形狀。,三級結(jié)構(gòu)：一條多肽鏈總的三維形狀，即,整條肽鏈盤繞折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)形狀。如纖維蛋白和球狀蛋白。,四級結(jié)構(gòu)：組成蛋白質(zhì)的多個肽鏈（亞基）的空間構(gòu)象，即各條肽鏈之間的位置和結(jié)構(gòu)。所以，四級結(jié)構(gòu)只存在于由兩條肽鏈以上組成的蛋白質(zhì)。,一級結(jié)構(gòu),二級結(jié)構(gòu),三級結(jié)構(gòu),四級結(jié)構(gòu),螺旋,折疊,六、核酸,核苷酸分子由三個部分組成：,堿基：嘧啶、嘌呤,五碳糖：核糖或脫氧核糖,磷酸,脫氧核糖核酸（DNA）,核酸,核糖核酸（RNA ）,核苷酸是由核苷酸單體組成的,核酸貯存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成,參加大分子核酸組成的共有8種核苷酸,DNA水解液中 RNA水解液中,腺脫氧核苷酸 腺苷酸,鳥脫氧核苷酸 鳥苷酸,胞脫氧核苷酸 胞苷酸,胸腺脫氧核苷酸 尿苷酸,核酸的高級結(jié)構(gòu),DNA雙螺旋,A、兩條反向平行的核苷酸鏈共同盤繞形成雙螺旋，糖磷酸糖構(gòu)成螺旋主鏈,B、兩條鏈的堿基都位于中間，堿基平面與螺旋軸垂直,C、兩條鏈對應(yīng)堿基呈配對關(guān)系,AT GC,DNA 雙螺旋可以看作是 DNA 的二級結(jié)構(gòu),DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),思考題,1.為什么說蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能？,2.試述在生物體內(nèi)水的重要性。,P24：1、2、3、4、5,
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