生物的化学组成上课讲义

1、生物的化学组成生物具有多样性，但生物体的化学组成基本相似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，其分子组成也大体相同生命元素中，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。元素的化学性质是由其外层电子决定的，碳有四个外层电子，能与别的原子形成4个强共价键。与其他原子形成共价键的数目取决于外层中未成对电子的数目。生物体内的化学反应一般都是由酶催化的。

2、酶催化使各种生命活动的精确调控成为可能。第二节 糖类 多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和某些衍生物的统称。 葡萄糖、淀粉、纤维素糖分子含C、H、O 三种元素，通常三者的比例 为1:2:1，一般化学通式为(CH2O)n ，葡萄糖C6H12O6, 蔗糖C12H22O11 脱氧核糖C5H10O4， (carbohydrate, 碳水化合物，很多名词不一定准确，但也没关系。又如进化，evolution糖是生物代谢反应的重要中间代谢物，还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(人体内某些器官只能利用葡萄糖，而不能用脂肪)常见的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等重要的二糖包括蔗糖、麦

3、芽糖、乳糖等麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成（发芽种子）蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成（乳汁，一定比例的成年人缺少分解乳糖的酶，喝牛奶腹泻）重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等第三节 脂类 脂类的组成和功能 脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称 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，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。 生物表面的保护层/保持体温/生物活性物质动物脂肪、花生油、豆油、

4、深海鱼油纯正花生油熔点为5左右的，而大豆油的熔点是零下18，棕榈油的熔点一般在20以上。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，形成卵磷脂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 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 acids嗜热菌（thermophiles）细胞膜中，除普通的磷酸甘油酯外，还有一定比例的魔鬼脂肪酸。此内容对多数同学不作要求，喜欢生物学中神奇小玩意的同学，可以

5、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。写科普文章注意：不要大段抄袭他人的文字，是看懂之后，用自己的话讲那些知识介绍出来。你应该写的比你看到的更易懂。第四节 蛋白质结构蛋白，伸缩蛋白，贮存蛋白，保护蛋白，运输蛋白，激素蛋白，信号蛋白，酶和辅酶胶原蛋白美容之谜n 蛋白质的主要种类和功能 胶原蛋白(Collagen)是一种高分子蛋白质，丝状的胶原蛋白纤维，能使皮肤保持结实而有弹性。它存在于人体皮肤、骨骼、牙齿、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，提供真皮层安定有力的支撑。随年龄增长，人体胶原蛋白

6、含量会逐渐流失，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、汗腺及皮脂腺分泌减少，使皮肤出现色斑、皱纹等一系列老化现象显出老态。 为什么胶原蛋白具有美容功效 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(面膜、化妆品制剂)、口服保健(胶囊)、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子（-碳原子）上都有一个氨基，另一个R基。l 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，也决定了蛋白质的功能和各种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

7、必需氨基酸: 人体不能合成，必需由外界供给。包括异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸和缬氨酸。 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。 蛋白质变性（构象发生变化）使得其特定的功能便立即丧失。温度、离子浓度、酸碱度n 蛋白质结构与功能的关系氨基和羧基组成的肽键，决定了是否蛋白质，而R基决定了不同蛋白质的差别（核酸一样）镰刀形细胞贫血症病因及其他蛋白质的空间结构第五节 核酸核酸贮存遗传信息，控制蛋白质的合成核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),都是由许多顺序排列的核苷酸组成的大分子。贮存遗传信息的特殊DNA片段称为基因，它主

8、要编码蛋白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白质的作用，DNA实际上控制着细胞和生物体的生命过程DNA控制蛋白质的合成是通过RNA来实现的，即遗传信息由DNA转录到RNA，后者决定蛋白质的氨基酸序列l DNA分子是由两条脱氧核糖核酸长链互以碱基配对相连而成的螺旋状双链分子； DNA主要存在于细胞核内的染色质中，线粒体和叶绿体中也有，是遗传信息的携带者。nDNA双螺旋结构l RNA分子是单链的，RNA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。n DNA双螺旋结构的发现1953年，James Watson 和Francis Crick 提出DNA的双螺旋模型J. D.

9、Watson and F. H. C. Crick什么是营养物质？你怎样看待人参、黄金搭档等营养品？ 2. 补充胶原蛋白或吃蹄膀可以美容吗？3. 什么是痛风？痛风患者饮食上应该有哪些禁忌？沃森著，双螺旋发现DNA结构的个人经历，三联书店，2001年。 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）的合成增加或排出减少，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，引起组织的异物炎性反应，就叫痛风。 尿酸是嘌呤（Purine）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化碳和水等化合物。嘌呤核苷酸是组成核酸（DNA和RNA）的基本成分。嘌呤核苷酸包括腺苷酸和鸟苷酸两种。尿酸2/3由肾脏排泄,1/3由肠道排泄。应对手段 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