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1、其次章其次章 生物的化学组成生物的化学组成1 原子和分子生命的化学基础2 糖类3 脂类4 蛋白质5 核酸第一节原子和分子生命的化学基础生物具有多样性，但生物体的化学组成基本相像组成生物体的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等，以上7种元素约占生物体的99.35%，其中C、H、O、N 4种元素占96%。微量元素组成细胞及生物体的主要元素及作用原子的结构与性质化学键和水分子的性质有机化合物的碳骨架与功能基团 不同的生物体，其不同的生物体，其分子组成也大体相分子组成也大体相同同生命元素中，碳原子具有特生命元素中，碳原子具有特殊重要的作用，碳原子相互殊重要的作用，碳原子相互连接成链或成环，形成各
2、种连接成链或成环，形成各种生物大分子的基本结构。生物大分子的基本结构。元素的化学性质是由其外层元素的化学性质是由其外层电子确定的，碳有四个外层电子确定的，碳有四个外层电子，能与别的原子形成电子，能与别的原子形成4 4个个强共价键。强共价键。与其他原子形成共价键的数与其他原子形成共价键的数目取决于外层中未成对电子目取决于外层中未成对电子的数目。的数目。生物体内的化学反应生物体内的化学反应一般都是由酶催化的。一般都是由酶催化的。酶催化使各种生命活酶催化使各种生命活动的精确调控成为可动的精确调控成为可能。能。其次节 糖类n n多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和某些衍生物的统称。n n葡萄糖、淀粉、纤维素
3、糖分子含糖分子含C C、H H、O O 三种元素，通常三者的比例三种元素，通常三者的比例 为为1:2:11:2:1，一般化学通式为，一般化学通式为(CH2O)n(CH2O)n，葡萄糖，葡萄糖C6H12O6,C6H12O6,蔗糖蔗糖C12H22O11 C12H22O11 脱氧核糖脱氧核糖C5H10O4C5H10O4，(carbohydrate,(carbohydrate,碳水化合物，碳水化合物，很多名词不确定精确，但也没关系。又如进化，很多名词不确定精确，但也没关系。又如进化，evolutionevolution糖是生物代谢反应的重要中间代谢物，还可构成核酸糖是生物代谢反应的重要中间代谢物，还可
4、构成核酸和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活动的主和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活动的主要能源要能源(人体内某些器官只能利用葡萄糖，而不能人体内某些器官只能利用葡萄糖，而不能用脂肪用脂肪)常见的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等常见的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等n n 单糖 重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等n n 二糖 麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成（发芽种子）合形成（发芽种子）蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成缩合形成乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳乳糖由一分子葡萄糖
5、和一分子半乳糖缩合而成（乳汁，确定比例的成糖缩合而成（乳汁，确定比例的成年人缺少分解乳糖的酶，喝牛奶腹年人缺少分解乳糖的酶，喝牛奶腹泻）泻）重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等n n 多糖 n n 脂类的组成和功能脂类的组成和功能n n脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称n n脂类分子也含脂类分子也含C C、H H、O 3O 3种元素，但种元素，但H:OH:O远大于远大于2 2，有些脂含有些脂含P P和和N N，各种脂类分子的结构可以差异很大，各种脂类分子的结构可以差异很大n n脂类不溶于水，可溶于
6、非极性溶剂。脂类不溶于水，可溶于非极性溶剂。n n脂类是生物膜的主要成分，也是储存能量的主要载脂类是生物膜的主要成分，也是储存能量的主要载体；脂肪氧化时产生的能量大约是糖氧化时的二倍。体；脂肪氧化时产生的能量大约是糖氧化时的二倍。n n生物表面的爱护层生物表面的爱护层/保持体温保持体温/生物活性物质生物活性物质第三节 脂类动物脂肪、花生油、豆油、深海鱼油动物脂肪、花生油、豆油、深海鱼油纯正花生油熔点为纯正花生油熔点为5 5左右的，而大豆油的熔点是零下左右的，而大豆油的熔点是零下1818，棕榈油的熔点一般在棕榈油的熔点一般在2020以上。以上。又称磷酸甘油脂，与又称磷酸甘油脂，与脂肪不同之处在于
7、脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及酯，而是与磷酸及其衍生物其衍生物(如磷酸如磷酸胆碱胆碱)结合，形成结合，形成卵磷脂卵磷脂n n 磷脂卵磷脂是生物膜脂质双层的主要成分，磷酸胆碱一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，因此总有点弯折中一个脂肪酸通常含不饱和双键，因此总有点弯折 类固醇如胆固醇等脂类（酯类？），是细胞膜的成分类固醇如胆固醇等脂类（酯类？），是细胞膜的成分 魔鬼的脂肪酸 Diabolic fatty
8、acids嗜热菌（嗜热菌（thermophilesthermophiles）细）细胞膜中，除一般的磷酸甘油胞膜中，除一般的磷酸甘油酯外，还有确定比例的魔鬼酯外，还有确定比例的魔鬼脂肪酸。脂肪酸。此内容对多数同学不作要求，宠爱生物学中奇妙小玩意的同学，可以从网上查相关资料，写此内容对多数同学不作要求，宠爱生物学中奇妙小玩意的同学，可以从网上查相关资料，写篇科普文章。此文既可以作为你的期末作业，同时也可以向科普期刊投投稿。篇科普文章。此文既可以作为你的期末作业，同时也可以向科普期刊投投稿。写科普文章留意：不要大段抄袭他人的文字，是看懂之后，用自己的话讲那些学问介绍出来。写科普文章留意：不要大段抄袭
9、他人的文字，是看懂之后，用自己的话讲那些学问介绍出来。你应当写的比你看到的更易懂。你应当写的比你看到的更易懂。结构蛋白，伸缩蛋白，贮存蛋白，爱护蛋白，运结构蛋白，伸缩蛋白，贮存蛋白，爱护蛋白，运输蛋白，激素蛋白，信号蛋白，酶和辅酶输蛋白，激素蛋白，信号蛋白，酶和辅酶胶原蛋白美容之谜胶原蛋白美容之谜第四节 蛋白质n n 蛋白质的主要种类和功能 胶原蛋白胶原蛋白(Collagen)(Collagen)是一种高分子蛋白质，丝状的胶原蛋白纤是一种高分子蛋白质，丝状的胶原蛋白纤维，能使皮肤保持牢固而有弹性。它存在于人体皮肤、骨骼、牙齿、维，能使皮肤保持牢固而有弹性。它存在于人体皮肤、骨骼、牙齿、肌腱等部
10、位，主要生理机能是做结缔组织的粘合物质。在皮肤方面，肌腱等部位，主要生理机能是做结缔组织的粘合物质。在皮肤方面，它与弹力纤维合力构成网状支撑体，供应真皮层安定有力的支撑。它与弹力纤维合力构成网状支撑体，供应真皮层安定有力的支撑。随年龄增长，人体胶原蛋白含量会渐渐流失，网状支撑体亦会渐渐随年龄增长，人体胶原蛋白含量会渐渐流失，网状支撑体亦会渐渐变厚变硬、失去弹性，当真皮层的弹性与保水度降低，皮肤便会失变厚变硬、失去弹性，当真皮层的弹性与保水度降低，皮肤便会失去弹性并变薄老化，同时可导致真皮的纤维断裂、脂肪萎缩、汗腺去弹性并变薄老化，同时可导致真皮的纤维断裂、脂肪萎缩、汗腺及皮脂腺分泌削减，使皮肤
11、出现色斑、皱纹等一系列老化现象显出及皮脂腺分泌削减，使皮肤出现色斑、皱纹等一系列老化现象显出老态。老态。为什么胶原蛋白具有美容功效为什么胶原蛋白具有美容功效胶原蛋白有哪些美容功效胶原蛋白有哪些美容功效补充胶原蛋白的方法主要是外用保养补充胶原蛋白的方法主要是外用保养(面膜、化妆品制剂面膜、化妆品制剂)、口服保健、口服保健(胶囊胶囊)、由专科医师注射三种。、由专科医师注射三种。l氨基酸结构的共同特点在于，在与羧基相连的碳原氨基酸结构的共同特点在于，在与羧基相连的碳原子（子（-碳原子）上都有一个氨基，另一个碳原子）上都有一个氨基，另一个R R基。基。l不同氨基酸其不同氨基酸其R R基各不相同，基各不
12、相同，R R基的结构确定了基的结构确定了2020种种氨基酸的特殊性质，也确定了蛋白质的功能和各种氨基酸的特殊性质，也确定了蛋白质的功能和各种生理生化特性生理生化特性蛋白质主要是由20种氨基酸组成的生物大分子必需氨基酸必需氨基酸:人体不能合成，必需由外界供应。包括异人体不能合成，必需由外界供应。包括异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸和缬氨酸。酸、赖氨酸和缬氨酸。蛋白质的特定构象即蛋白质的三维空间结构和形态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确定性的作用。对于蛋白质的功能起确定性的作用。蛋白质变性（构象
13、发生变更）使得其特定的功能便蛋白质变性（构象发生变更）使得其特定的功能便马上丢失。温度、离子浓度、酸碱度马上丢失。温度、离子浓度、酸碱度n n 蛋白质结构与功能的关系 氨基和氨基和 羧基组成的羧基组成的肽键，确定了是否蛋肽键，确定了是否蛋白质，而白质，而R R基确定了基确定了不同蛋白质的差别不同蛋白质的差别（核酸一样）（核酸一样）镰刀形细胞贫血症病镰刀形细胞贫血症病因及其他因及其他蛋白质的空间结构核酸贮存遗传信息，限制蛋白质的合成核酸贮存遗传信息，限制蛋白质的合成核核酸酸包包括括脱脱氧氧核核糖糖核核酸酸(DNA)(DNA)和和核核糖糖核核酸酸(RNA),(RNA),都是由很多依次排列的核苷酸组
14、成的大分子。都是由很多依次排列的核苷酸组成的大分子。贮贮存存遗遗传传信信息息的的特特殊殊DNADNA片片段段称称为为基基因因，它它主主要要编编码码蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸序序列列，从从而而确确定定蛋蛋白白质质的的功功能能。通通过过蛋蛋白白质质的的作作用用，DNADNA事事实实上上限限制制着着细细胞胞和生物体的生命过程和生物体的生命过程DNADNA限限制制蛋蛋白白质质的的合合成成是是通通过过RNARNA来来实实现现的的，即即遗遗传传信信息息由由DNADNA转转录录到到RNARNA，后后者者确确定定蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸序列酸序列第五节 核酸lDNADNA分子是由两条脱氧分子是由两条脱氧核
15、糖核酸长链互以碱核糖核酸长链互以碱基配对相连而成的螺基配对相连而成的螺旋状双链分子；旋状双链分子；DNADNA主要存在于细胞核内主要存在于细胞核内的染色质中，线粒体的染色质中，线粒体和叶绿体中也有，是和叶绿体中也有，是遗传信息的携带者。遗传信息的携带者。n nDNA双螺旋结构lRNARNA分子是单链的，分子是单链的，RNARNA在细胞核内产生，然后进在细胞核内产生，然后进入细胞质，在蛋白质的合成中起重要作用。入细胞质，在蛋白质的合成中起重要作用。n n DNA双螺旋结构的发觉19531953年，年，James Watson James Watson 和和Francis Francis Cric
16、k Crick 提出提出DNADNA的双螺旋模型的双螺旋模型J.D.Watson and F.H.C.CrickJ.D.Watson and F.H.C.Crick1.什么是养分物质？你怎样看待人参、黄金搭档等养什么是养分物质？你怎样看待人参、黄金搭档等养分品？分品？2.2.补充胶原蛋白或吃蹄膀可以美容吗？补充胶原蛋白或吃蹄膀可以美容吗？3.3.什么是痛风？痛风患者饮食上应当有哪些禁忌？什么是痛风？痛风患者饮食上应当有哪些禁忌？思索题沃森著，双螺旋沃森著，双螺旋发觉发觉DNADNA结构的个人经验，三联结构的个人经验，三联书店，书店，20012001年。年。课后读物n n痛风的定义是人体内有一种
17、叫作嘌呤的物质的新陈代谢发痛风的定义是人体内有一种叫作嘌呤的物质的新陈代谢发生了紊乱，尿酸（嘌呤的氧化代谢产物）的合成增加或排生了紊乱，尿酸（嘌呤的氧化代谢产物）的合成增加或排出削减，造成高尿酸血症，当血尿酸浓度过高时，尿酸即出削减，造成高尿酸血症，当血尿酸浓度过高时，尿酸即以钠盐的形式沉积在关节、软组织、软骨和肾脏中，引起以钠盐的形式沉积在关节、软组织、软骨和肾脏中，引起组织的异物炎性反应，就叫痛风。组织的异物炎性反应，就叫痛风。n n尿酸是嘌呤（尿酸是嘌呤（PurinePurine）代谢的最终产物。在大自然界中，）代谢的最终产物。在大自然界中，只有人类、鸟类及某些灵长类是以尿酸为嘌呤代谢的
18、最终只有人类、鸟类及某些灵长类是以尿酸为嘌呤代谢的最终产物，其它低等生物则有酶可以将尿酸进一步分解为二氧产物，其它低等生物则有酶可以将尿酸进一步分解为二氧化碳和水等化合物。嘌呤核苷酸是组成核酸（化碳和水等化合物。嘌呤核苷酸是组成核酸（DNADNA和和RNARNA）的基本成分。嘌呤核苷酸包括腺苷酸和鸟苷酸两种。尿酸的基本成分。嘌呤核苷酸包括腺苷酸和鸟苷酸两种。尿酸2/32/3由肾脏排泄由肾脏排泄,1/3,1/3由肠道排泄。由肠道排泄。应对手段n n核酸我们熟知的DNA和RNA氧化分解产生嘌呤，嘌呤在肝脏氧化成（2，6，8-三氧嘌呤）就叫尿酸。约占体内总尿酸的80%。所以要想从根本上解决尿酸高的问题，就要尽早运用抗氧化剂如：虾青素即超级维生素E，维生素E，-胡萝卜素等？n n多喝水、少喝汤？n n少吃海鲜?