生命的化学组成.pptxVIP

第4讲 生命的化学组成;4.1 生命的化学元素;由生物单体分子合成生物大分子多聚体往往涉及与功能基团相关的脱水反应，又称为脱水缩合反应。 使生物大分子多聚体分解为单体的分解反应往往需要有水分子参与，因此又称为水解反应。 水解反应是脱水缩合反应的逆反应 ;在生命元素中，碳原子具有特别重要的作用，碳原子相互连接成链或成环，形成各种生物大分子的基本结构。;生物体中的有机化合物主要含有羟基、羰基、羧基和氨基等功能基团， 这些功能基团几乎都是极性基团。功能基团的极性使得生物分子具有亲水性，有利于这些化合物稳定于有大量水分子存在的细胞中。; 水占生物体的 60％ 以上的重量 地球上生命起源于水中，陆生生物体内细胞也生活在水环境中 水的性质影响生命活动，如：溶解性质，酸碱度，pH ;2、氨基酸 ;不同氨基酸其R基各不相同，R基的结构决定了20种氨基酸的特殊性质; 根据侧链结构和性质，可把20种氨基酸分成不同的组： 中性氨基酸： 亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸、颉氨酸 酰胺氨基酸： 天冬酰胺、谷氨酰胺 酸性氨基酸： 天冬氨酸、谷氨酸 碱性氨基酸： 赖氨酸、精氨酸 含硫氨基酸： 半胱氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸） 含羟基氨基酸： 苏氨酸、丝氨酸 芳香族氨基酸 ： 苯丙氨酸、酪氨酸 杂环氨基酸： 组氨酸、色氨酸、脯氨酸;3、单糖;重要的单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等;构型是指一个分子由于其中各原子特有的固定的空间排列，而使该分子具有的特定的立体化学形式，单糖具有L、D构型 五碳糖和六碳糖等在水溶液中大多成环式结构;二糖 寡糖由少数分子的单糖（2-10个）缩合形成的糖。二糖最常见，是两分子的 单糖通过脱水缩合作用形成糖苷键连接而成 重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等;4、核苷酸 核苷酸分子由三个部分组成：碱基（嘧啶、嘌呤）；五碳糖（核糖或脱氧核糖）；磷酸。;;;4.3 生物大分子;生物小分子和生物大分子的关系;1、多糖的结构与功能 糖分子含C、H、O 3种元素，通常3者的比例为1:2:1，一般化学通式为(CH2O)n,，故曾被称为碳水化合物 糖是生物代谢反应的重要中间代谢物，糖类是细胞重要的结构成分，可构成核酸和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活动的主要能源 多糖由许多单糖分子缩合、脱水而成。根据其单糖组分分为同聚多糖和杂多糖。 多糖可以作为能量贮存物质如淀粉、糖原，人体内作为能源的糖类主要是糖原和葡萄糖，糖原是糖的贮存形式，在肝脏和肌肉中含量最多，而葡萄糖是糖的运输形式，两者均可氧化而释放能量。一些多糖也可作为动植物的结构支架，如纤维素、几丁质。此外很多多糖具有复杂的生理功能，如一些植物多糖具有抗病毒作用。 ;重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等;多糖链的高级结构;淀 粉;2、蛋白质的结构与功能;一条肽链的两端有不同结构和性质：肽链有方向性：氨基端（ N 端）， 羧基端（ C 端） 一端的氨基酸残基带有游离氨基，称氨基端； 另一端的氨基酸残基带有游离羧基，称羧基端。;寡肽：含有 10 左右氨基酸残基 （如二肽、五肽、八肽） 多肽：含 10－20 个氨基酸残基 多肽是形成蛋白质分子的亚单位。 蛋白质：由20种L-型α氨基酸组成的长链生物大分子，含几十个氨基酸残基 ; 结构蛋白 伸缩蛋白 贮存蛋白 保护蛋白 运输蛋白 激素蛋白 信号蛋白 酶和辅酶;蛋白质的高级结构; 蛋白质的四级结构是指各条肽链之间的位置和结构。（亚基组成的寡聚蛋白结构）所以，四级结构只存在于由两条肽链以上组成的蛋白质。 ;蛋白质的特定构象即蛋白质的三维空间结构和形态对于蛋白质的功能起决定性的作用。如纤维蛋白可作为结构蛋白 蛋白质变性（构象发生变化）使得其特定的功能便立即丧失。加热、紫外线照射、化学因素、重金属盐、高压;脂类的组成和功能 脂类是指生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的各种分子,是脂肪、和类脂及其衍生物的总称。 脂类分子也含C、H、O 3种元素，但H:O远大于2，有些脂含P和N，各种脂类分子的结构可以差异很大 脂类不溶于水，可溶于非极性溶剂。 脂类是生物膜的主要成分；脂肪氧化时产生的能量大约是糖氧化时的二倍。 脂类是生物表面的保护层/保持体温/生物活性物质;（1）脂肪;类脂是一些物理性质与脂肪相似的生物分子，主要包括磷脂、糖酯、胆固醇及胆固醇酯。 磷脂又称磷酸甘油脂，与脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其衍生物(如磷酸胆碱)结合，形成。常见如卵磷脂、脑磷脂;卵磷脂是生物膜脂质双层的主要成分，磷酸胆碱一端为极性的头，两个脂肪酸一端为非极性的尾，其中一个脂肪酸通常含不饱和双键，因此总有点弯折。卵磷脂控制肝脂代谢，防止脂肪肝，在蛋黄、脑