生命的物质基础元素和化合物(课堂PPT)

1、1、佐原健二生命的物质基础，元素和化合物有机体的主要生物分子糖脂蛋白质核酸，2，1生命的元素选择，3，元素：具有相同原子电荷(即质子数)的同类原子被称为总元素，目前共118个元素4，大量元素12种(c，h，o) 生命需要大约25种元素：碘缺乏病，甲状腺肿，6，碘缺乏病，7，有害元素：环境污染，或食物摄入过量，有害元素称为有害元素，有毒元素包括铍，铝，镓，镉，铟，锑，8，重金属污染，镉污染的扁豆，汞污染，水芹病患者，9，注意：强制性和郑智薰强制性界限是相对的。首先，随着诊断方法和检测手段的发展和完善，今天认为不必要的因素可能会在明天被发现。第二，每个元素必须有适当的摄取量，即使是必需的元素在人体

2、内也有适当的浓度范围，过剩或不足对人体健康不利。10、同位素和利用：同位素：质子和电子的数量相同，但中子的数量不同的原子。例如：12C、14C；14N、15N；31P、32P；16O、18O。同位素示踪：利用放射性同位素显示特定原子体内示踪物的技术。11，2生物体的主要生物分子，蛋白质核酸地质无机盐水，其他生物体的分子构成也基本相同：特性：水是在极性分子水分子之间形成氢键液体水分子的凝聚力水，水是能比水的情况下缓解水温度变化的卓越溶剂水离子化，(1)水是生物体的主要组成部分之一，是细胞内不可缺少的渡边杏物质。细胞的含水量一般占整个细胞的70%。徐璐不同身体或同一身体不同器官的水分含量大不相同。

3、例如：人体骨骼22，肌肉76，大脑7084，肝脏70，皮肤72，心脏79，血液83。一般来说，水生生物和生命旺盛活动的细胞水分含量比较多。陆地生物和生命活动不活跃的细胞水分少。休眠种子，孢子水分含量低于10。细胞的水存在形式：与自由水结合的数量。体内水的主要作用：自由水是好的溶剂自由水。物质是运输的媒介。直接体内生物化学反应中通过调节体温的作用和润滑作用维持植物的固有姿势，以16、(2)无机盐类离子状态存在；占细胞总数的1%或更少。细胞中主要负离子(Cl，PO4和HCO3)的作用：构成有机体的缓冲系统。在细胞的能量代谢中起关键作用。是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的成分吗？17，阳离子在细胞中

4、的作用：18，(3)生物大分子，生物大分子(biological macromolecule):作为体内的主要活性成分，多种分子量达到数万个以上的有机分子。碳水化合物、脂质、蛋白质、核酸、19等的作用机理几乎都是极极性组，使生物分子具有亲水性，有助于大量水分子存在的细胞稳定地存在。生物大分子的基本特性取决于连接到碳骨架的作用力。20，生物大分子的构成规律：大体积体，生物单分子(单体)，脱水合成，水解，水解，21，3碳水化合物，22，碳水化合物(carbohydrate)，从化学角度来看，糖类是多羟基醛糖在生物界广泛存在，是地球上数量最多的有机化合物。植物的干燥重量为8590，细菌的干燥重量为1

5、030，动物的干燥重量小于2。23，碳水化合物分类：单糖：不能再水解的糖。低聚糖：以26分子单糖脱水缩合的糖。多糖：由6分子以上的单糖脱水缩合的多糖体。，葡萄糖，1，2，3，4，5，1，2，3，4，5，6，1，4，麦芽糖，O-gliko seed，26，直链淀粉：直链淀粉：淀粉主要存在于植物的种子，根，块茎和水果中，糖原：类似于支链淀粉，但更高的分枝，每4个葡萄糖残留1个。结构更加紧凑，更适合存储功能。存在于动物体内。纤维素：在自然界中分布最广，内容最多。不用树枝或卷曲，长链徐璐平行地通过氢键连接起来。存在于细胞壁中，是木材的主要成分。29，果胶：广泛分布在植物界的直线性高剂量体，是植物细胞壁

6、的成分之一。半纤维素：存在于植物细胞壁中，增加细胞壁强度。琼脂：来自红海的多糖混合物，如植物藻类。理解，糖的生物学功能，结构成分主要能量物质中代斯物质信息分子解毒作用润滑保护效果，31，4地质化合物，32，脂质：脂肪，磷脂，类固醇和其他化合物的常用术语脂肪酸和酒精形成的酯及其衍生物。各种地质分子的结构可能大不相同，但不溶于水，溶于非极性溶剂(碳和氢由非极性孔刘结合构成)。地质主要包括脂肪(甘油三酯/中性酯)、磷脂、类固醇、萜类和蜡。(1)脂肪(甘油三酯，甘油三酯):甘油和脂肪酸脱水合成；脂肪(动物-脂肪)和油(植物-油):脂肪：甘油三酯含有更多饱和脂肪酸，常温下呈固体状态；油：甘油三酯含有很多

7、不饱和脂肪酸，常温下是液体状态。(2)磷脂(甘油磷酸酯)、人工膜-脂质体、脂质体是根据磷脂分子在水相中形成稳定脂肪双膜的趋势制造的人工膜。直径不等于251000nm类固醇也称为类固醇，以环戊二烯德氢菲利普为基础，不含脂肪酸，但不仅是脂肪，还是细胞膜的重要成分。(3)类固醇、类固醇、其中胆固醇等脂质主要是细胞膜的重要成分，也是与动脉硬化有关的血液中脂蛋白复合物的成分。(4)其他几种重要地质必须摄取脂肪酸。维持生活活动所需的，不能在体内合成的，合成速度太慢，不能满足机体的要求，必须从外部摄入的脂肪酸。亚油酸、亚麻酸、DHA(22-碳六烯酸)蜡：动物蜡、植物蜡、理解、主要能量物质是生物膜的主要成分，

8、某些生物大分子的一部分生物活性物质是生物代谢生物表面的保护层，脂质的主要生物学功能，41，5蛋白质，5.1氨基酸、肽键、主链、侧链、N、C、氨基酸残基、氨基酸二肽、寡肽：10个以下氨基酸赵寅成(小分子肽)多肽，(1010 1012种)，(20种)，5.3蛋白质的空间结构，第一结构第二结构第三结构第四阶段结构，多肽链中氨基酸的种类、数量和排列顺序。结构：线性平面结构主键：肽键辅助键(1)初级结构(primary atructure)，人类胰岛素分子的初级结构，二硫化键，A，B，(2)次级结构(secondary struture)主键：氢键类型：3种螺旋-折叠-螺旋、-helix、-Sheet、

9、平行-折叠、反向平行-折叠、-helix (triple helix)、胶原独有的结构。，53，(3)第三级结构，基于二维结构，整个单体蛋白质分子或亚基可以根据r组的疏水性或亲水性，创建接近球体的额外折叠、圆弧形层的特定三维空间结构。主要化学键：疏水键、酯键、氢键、离子键、二硫化键等。结构特征：亲水表面和疏水核，第三结构(subunit)，松弛肽段，螺旋，-折叠，血红蛋白的第三结构，56，(4)第三结构，6，(4)第三结构不是所有蛋白质都有四个阶段的结构，二聚体、四聚体、血红蛋白的四个阶段的结构，DNA聚合酶的四个阶段的结构(六聚体)，蛋白质要以三个阶段的结构为基础，表现出活动性。5.4蛋白质

10、的变结构和变性，结构：蛋白质的空间结构变化(变形调节):通过蛋白质的结构变化执行调节功能的现象。变性：蛋白质分子受某些理化因素影响，空间结构(二次结合)被破坏，理化性质发生变化，生物活性丧失的过程。复性：去除变性者后恢复蛋白质空间结构的过程。61，5.5蛋白质分类和功能，组成要素：简单蛋白质结合蛋白(蛋白质辅助)分类为分子形状：纤维蛋白原球形蛋白，按生理功能：酶蛋白(催化)结构蛋白(结构支持)运输蛋白(运输)运动蛋白(收缩运动)激素大部分酶是蛋白酶在常温、大气压、中性pH的温和条件下发挥高催化效率。63，为什么酶会加速反应？酶可以减少反应活化能，酶底物酶-底物复合酶产物，酶如何减少反应活化能？

11、特殊的三维空间结构和结构活性部位/活性中心适合结合1种气质分子，为什么酶能与气质特异性结合？酶具有特异性，影响酶活性的因素很多。温度的影响，pH的影响，70，辅助因子的作用，转酶，酶蛋白，辅助因子，辅酶(水溶性维生素，松散结合)，辅助(无机离子，紧密结合)，抑制剂的作用竞争力抑制剂(可逆)非竞争抑制剂(可逆)细胞自行调节其代谢，维持细胞稳态的机制73，活化剂的作用：将酶从无活性转变为活性或增加酶活性的物质。大部分是金属离子，例如Mg2、k、Mn2等。小数是负离子，例如Cl等。许多有机化合物活性剂，如胆汁酸盐，与酶分子氨基酸侧链组相结合，稳定酶分子催化组的空间结构。气质或辅助因子与酶蛋白之间的桥

12、梁。辅助酶作为辅助因子的催化反应。，74，酶分类：氧化还原酶：氧化酶，过氧化物酶，脱氢酶：氨基水解酶：唾液淀粉酶，蛋白酶解酶：二羧酸酶，碳酸酐酶异构酶：光学异构酶，变异酶合成酶：葡萄糖，77，核苷酸名为：磷酸氢核苷酸1磷酸(脱酸)(NMP，dNMP)二磷酸(脱酸)(NDP，dNDP)核苷酸(酸)(NTP) E.Chargaff发现A=T，G=C 1953年2月，Watson和Crick 1951年11月富兰克林拍摄的非常漂亮的DNA晶体x射线衍射照片1962年，Watson和Crick，Wilkins分享了诺贝尔生理医学奖。(2)双股反向平行右手螺旋磷酸和脱氧核糖有序排列的结构特征。基本对(C

13、hargaff法则)，位于内部。基本对，裴珉姬键：氢键at ta c g c，初级结构：4个核苷酸连接和排序顺序；(3)DNA的空间结构，A-DNA，Z-DNA，B-DNA，高湿度(92%)，二次结构：双螺旋结构包括各种结构：B- DNA A-DNA Z-、超螺旋结构、DNA超螺旋结构、线粒体、叶绿体、细菌、质粒和某些病毒的DNA是闭合环DNA分子，多扭曲成扭曲状的超螺旋结构；DNA超螺旋结构，真核细胞核的DNA缠绕在组蛋白上，形成核体，进一步折叠螺旋，形成染色质/体。DNA分子的变性和复性：90，6.4 RNA由DNA分子转录，由多核苷酸单链构成，形成局部双链或双链螺旋等空间结构。RNA物种：信使RNA (messenger RNA，mRNA)运输RNA(tRNA)核糖体RNA (ribosomal RNA，r RNA)微RNA，(1)mRNA占35，局部作为双链的茎环结构，起到密码子识别和相应氨基酸的运输作用。(2)tRNA大约包含15，3维：反l形，平面：三叶草形，茎环结构很多