生物大分子之间的联系.doc

09级生物工程（02班） 李琳 40904020222生物大分子之间的联系什么是生物大分子像氨基酸、脂肪酸等都叫做生物单分子，是与生命有着密切关系的物质，它们是构成大分子的基本物质。生物大分子是构成生命的基础物质，包括蛋白质、核酸、碳氢化合物等。生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂质、糖类。这个定义只是概念性的，与生物大分子对立的是小分子物质（二氧化碳、甲烷等）和无机物质，实际上生物大分子的特点在于其表现出的各种生物活性和在生物新陈代谢中的作用。比如：某些多肽和某些脂类物质的分子量并未达到惊人的地步，但其在生命过程中同样表现出了重要的生理活性。与一般的生物大分子并无二致。生物大分子大多数是由简单的组成结构聚合而成的，蛋白质的组成单位是氨基酸，核酸的组成单位是核苷酸生物大分子都可以在生物体内由简单的结构合成，也都可以在生物体内经过分解作用被分解为简单结构，一般在合成的过程中消耗能量，分解的过程中释放能量。高相对分子量的生物有机化合物（生物大分子）主要是指蛋白质、核酸以及高相对分子量的碳氢化合物。与低相对分子量的生物有机化合物相比，高相对分子量的有机化合物具有更高级的物质群 。它们是由低相对分子量的有机化合物经过聚合而成的多分子体系。从化学结构而言，蛋白质是由-L-氨基酸脱水缩合而成的，核酸是由嘌呤和嘧啶碱基，与糖D-核糖或2-脱氧-D-核糖）、磷酸脱水缩合而成，多糖是由单糖脱水缩合而成。由此可知，由低相对分子量的生物有机化合物变为高相对分子量的生物有机化合物的化学反应都是脱水缩合反应。 在原始地球条件下，有两条路径可以达到脱水缩合以形成高分子：其一是通过加热，将低相对分子量的构成物质加热使之脱水而聚合；其二是利用存在于原始地球上的脱水剂来缩合。前者常常是在近于无水的火山环境中进行，后者则可以在水的环境中进行。生物大分子是生物体的重要组成成份，不但有生物功能，而且分子量较大，其结构也比较复杂。在生物大分子中除主要的蛋白质与核酸外，另外还有糖、脂类和它们相互结合的产物。如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等。它们的分子量往往比一般的无机盐类大百倍或千倍以上。蛋白质的分子量在一万至数万左右，核酸的分子量有的竟达上百万。这些生物大分子的复杂结构决定了它们的特殊性质，它们在体内的运动和变化体现着重要的生命功能。如进行新陈代谢供给维持生命需要的能量与物质、传递遗传信息、控制胚胎分化、促进生长发育、产生免疫功能等等。 物质代谢与生物大分子之间的联系一、在能量代谢上的相互联系（一）三大营养物质在体内分解氧化的途径各不相同，但有共同规律。1乙酰辅酶A是共同的中间代谢物。2TCAC是最后的共同通路。3释放的能量均以ATP形式储存。（二）从能量供应的角度看，三大营养物可以互相替代、相互制约。一般情况下以糖和脂为主，尽量节约蛋白的消耗。任何一个能源物质的代谢占优势，可以抑制和节约其它供能物质的降解。二、糖、脂、蛋白质代谢之间的联系通过共同的中间代谢物、TCAC和生物氧化相互关联、相互转变 某一物质代谢障碍可以导致其它物质的代谢紊乱。 糖类和蛋白质在体内是可以相互转化的。几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸都可以通过脱氨基作用，形成的不含氮部分进而转变成糖类；糖类代谢的中间产物可以通过氨基酸转换作用形成非必需氨基酸。注意：必需氨基酸在体内不能通过氨基转换作用形成。 一般情况下，动物体内的脂肪不能转化为氨基酸，但在一些植物和微生物体内可以转化；一些氨基酸可以通过不同的途径转变成甘油和脂肪酸进而合成脂肪。糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不可以大量转化成糖类。只有当糖类代谢发生障碍时才由脂肪和蛋白质来供能，当糖类和脂肪摄入量都不足时，蛋白质的分解才会增加。例如糖尿病患者糖代谢发生障碍时，就由脂肪和蛋白质来分解供能，因此患者表现出消瘦。（一）糖代谢与脂代谢1糖转变成脂肪糖类代谢的中间产物可以转化成脂肪，脂肪分解产生的甘油、脂肪酸也可以转化成糖类。糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不能大量转化成糖类。 糖乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A脂酸脂肪 交汇点主要在乙酰CoA和磷酸二羟丙酮。2脂肪大部分不能转变成糖。脂酸的乙酰辅酶A不能成糖，仅其产物甘油可以转变成糖。（二）糖代谢与氨基酸代谢120种氨基酸除亮、赖氨酸外均可以异生成糖。2糖代谢的中间物-酮酸可以氨基化成氨基酸，但仅限于12种非必需氨基酸。转氨酶催化的氨基酸转氨基作用是氨基酸与糖代谢的重要联系点。（三）脂代谢与氨基酸代谢1蛋白质中的20种氨基酸乙酰辅酶A脂肪、胆固醇2丝氨酸胆胺胆碱磷脂脂类不能转变成氨基酸。仅脂肪的甘油糖非必需氨基酸。氨基酸可分解为乙酰CoA，再由乙酰CoA合成脂肪酸或胆固醇。丝氨