生命的化学组成

维生素A：转化视黄醇，在视觉中起作用。 缺乏—夜盲症。胡萝卜、鱼肝中含量丰富。 不能过多使用，易造成厌食、过度兴奋、 肢端动作受限、头发稀疏、皮肤瘙痒。 维生素B：合成叶酸（构成酶的成分）。脚 气病 维生素C：抗坏血酸。坏血病，表现为毛细 血管脆弱、皮肤出现小血斑、牙龈发炎出 血、牙齿松动。具较强的还原能力，在体 内起抗氧化和消除自由基的作用。
酶----是指活细胞产生的一 类具有生物催化作用的有机物。绝 大多数酶的化学本质是蛋白质，少 数是RNA。
2、酶的功能及作用特点 （1）酶的功能----催化生化反应（催化作用） （2）酶的特点----高效性、专一性和反应 条件温和性
酶的专一性：是指一种酶只能催化一 种化合物或一类化合物的化学反应。
动、植物 细胞
组成核酸的成分
二糖
• 由两个分子单糖脱水缩合而成，能水解 成两个单糖分子。 • 麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖（存在于植物细 胞） • 蔗糖→葡萄糖+果糖（存在于植物细胞） • 乳糖→葡萄糖+半乳糖（存在于动物细胞）
多糖
• 能水解成多个单糖分子的糖 • 淀粉、纤维素、糖原（分子式(C6H10O5)n） • 淀粉：存在于植物细胞，植物细胞中的 储能物质 • 纤维素：存在于植物细胞，植物细胞壁 的基本组成物质 • 糖原：存在于动物细胞，动物细胞中得 储能物质
色氨酸(Trp) 赖氨酸(Lys) 亮氨酸(Leu) 异亮氨酸(Ile)
苯丙氨酸(Phe)
3. 单糖
• 多羟基醛或多羟基酮称为糖
。
• 以葡萄糖为例，葡萄糖是六 碳糖 • 单糖的生物功能： • A、作为多糖的组成元件； • B、作为燃料； • C、组成寡糖参与细胞信号
传递。
4. 核苷酸
（由小分子到大分子）
（二）、单体与多聚体的关系 单体
脱水缩合 水解
多聚体
H
NH2 C R1
O
COOH C OH H
H
N
H
C
R2
COOH
H NH2 C R1
O C OH H
H N
H
C R2 COOH
H 2O
（三）碳链骨架
碳原子之间也可形成共价键，可以单键、 双键或三键的方式相结合，形成不同长度的直链
四、提供能量的大分子——糖类
• 1、糖类是由C、H、O
3种元素组
成的。 • 2、糖类可分为单糖、二糖、和 多糖等。
• 不能被水解的糖 名称 葡萄糖 果糖 半乳糖 核糖 C5H10O5 分子式
单糖
分布 主要功能 动、植物 细胞生命活动所需 细胞 要的主要能源物质
C6H12O6 植物细胞 动物细胞
脱氧核糖 C5H10O4
比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率（高效性）
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖 水解作用----专一性
淀粉酶溶液 斐林试剂
淀粉溶液 淀粉酶溶液 斐林试剂
砖红色 沉淀
蔗糖溶液
60OC 5min
沸腾 1min
3、酶的催化作用易受到外界因素的 影响
低温抑制酶的活性，而不会使酶 失去活性；高温、过酸和过碱都会使 酶空间结构遭破坏而失去活性
2、缺Fe：
3、缺Mg： 影响叶绿素的合成,使叶片失绿黄化。 4、缺I： 地方性甲状腺肿，俗称大脖子病。 5、缺Zn： 植物患小叶病； 影响人体生长、发育。 6、缺硒： 易患白内障和近视
7、缺钙： 幼年患佝偻病，老年人患骨质疏松
岩石圈的成分% 47 氧 28 硅 7.9 铝 4.5 铁 3.5 钙 2.5 钠 2.5 钾 2.2 镁 0.46 钛 0.22 氢 0.19 碳 所有其它 ﹤0.1
脂类种类很多，分子结构相差较大。
A、油脂：甘油三酯
B、磷脂和鞘脂 C、固 醇
甘油三酯分子结构
一些固醇类化合物可以 作为兴奋剂使用, 但同时 也会对运动员带来损害.
维生素
• 维生素的发现来源于医药实践和科学试验。
–孙思邈指出用动物肝防治夜盲症，用谷皮汤防治脚气 病。 –1886年，荷兰医生艾克曼研究亚洲流行的脚气病，企 图找到病菌，但未成功。 –1890年发现，在他的试验鸡群中爆发的多发性神经炎 与脚气病极为相似。 –1897年，终于证明该病是由于用白米喂养而引起的， 将丢弃的米糠放回饲料中就可治愈。因此认为米糠中含 有一种保护因子。 –后来，格赖思证明米糠中含有一种营养因素，并首先 提出营养缺乏症的概念。 –日本海军于1878-1882年爆发脚气病，用大麦代替精米 后，脚气病得到控制。 –1906年，证明正常膳食中除蛋白质、脂肪、糖类和矿 质外，还有必需的食物辅助因子—维生素。
３、蛋白质的种类及主要功能
（1）结构蛋白：如肌球蛋白、肌动蛋白等 （2）催化蛋白：如绝大多数酶 （3）运输蛋白：如血红蛋白、细胞膜上的载体 （4）调节蛋白：如蛋白质类激素（胰岛素和生 长激素等） （5）免疫蛋白：如抗体、干扰素
二· 贮存遗传信息的大分子——核酸
1869年发现，分为DNA（脱氧核糖核酸）和 RNA（核糖核酸），是遗传信息的载体。
人体的成分%（鲜重） 63 氢 25.5 氧 9.5 碳 1.4 氮 0.31 钙 0.22 磷 0.03 氯 0.06 锌 0.05 硫 0.03 钠 0.01 镁 所有其它 ﹤0.1
生物界与非生物界的关系
1. 统一性 2. 差异性
生物小分子
• • • • • 小分子 单糖 氨基酸 核苷酸 脂类 大分子 多糖 蛋白质 核酸 复合大分子 糖蛋白 糖脂 脂蛋白
2.含量：占细胞干重的50%，是细胞中 含量最多的含氮化合物
蛋白质必需经过消化成氨 基酸才能被人体吸收和利用。 氨基酸是组成蛋白质的 基本单位。
蛋白质可以 被人体直接吸 收利用吗？
• 一个蛋白质分子可由一条链或 多条链构成，这些肽链不是呈 直线，也不在一个平面上，而 是形成非常复杂的空间结构
具有一定空间结构的多肽 就是蛋白质
糖类的水解
淀 粉 糖 元
水解
n葡萄糖 n葡萄糖
水解
纤维素
水解
纤维二糖
水解
葡萄糖
• 糖尿病人的饮食受到严格限制，受限制 的不仅是甜味食品，米饭和馒头等主食 都需要定量摄取，为什么？ • 米饭馒头的主要成分是淀粉，水解后可 得到葡萄糖
糖的功能
1.糖类是生物维持生命活动的主要
能量来源。
2.糖类是生物体重要的结构物质
（２）、蛋白质的形成：
n
个 氨 基 酸
脱水缩合
肽 链 折叠、盘曲
1或几条
蛋 白 质
从氨基酸到蛋白质
下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗?
(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。 血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白 质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起 来，不易溶解于水。 (2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。 绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失 去蛋白酶的功能。 (3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。 加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会 松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化 和吸收。
维生素D：促进骨骼对钙的吸收和沉积。 佝偻病和成人骨质软化症。人体皮肤含 有维生素D原，经紫外线照射激活为维 生素D。鸡蛋、Байду номын сангаас肝。 维生素E：具有较强的还原能力，抗氧 化及消除自由基。抗衰老用于美容。 维生素K：参加凝血过程，血凝维生素。 肠道中的大肠杆菌和乳酸菌合成
第三节
生物大分子
一· 生物大分子的碳链骨架 二· 贮存遗传信息的大分子——核酸 三· 体现生命活动的大分子——蛋白质 四· 贮存能量的大分子———脂质 五· 提供能量的大分子——糖类
最基本 元素
基本元素
主要元素 微量元素
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl
化学元素对生命活动的重要性
• （1）构成细胞 • 糖 类：C、H、O • 脂 质：C、H、O (N.P) • 蛋白质：C、H、O、N (P.S) • 核 酸：C、H、O、N、P
• 2）调节生物体的生命活动
1、缺B： 花而不实。 缺铁性贫血。植物患黄叶病
酯键，称 3 ’ 末端。
(1) DNA双螺旋 A、两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形 成双螺旋，糖－磷酸－糖构成螺旋主链; B、两条链的碱基都位于中间，碱基平面 与螺旋轴垂直;
C、两条链对应碱基呈配对关系 A＝T G≡C
D、螺旋直径 2nm，螺距 3.4nm， 每一螺距中含 10 bp DNA 双螺旋可以看作是 DNA 的二级 结构，DNA 的三级结构的形成需要蛋 白质帮助。
一、生物大分子以碳链为骨架
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。
（一）、生物小分子和生物大分子的关系
小分子 大分子 单体
多聚体
单糖 ·········· ·········· ·········多糖 氨基酸 ········· ········蛋白质 ········ 核苷酸 ········· ········核酸 ········
（一）核酸
1.组成元素：C、H、O、N、P 脱氧核糖核酸（DNA） 2.分类： 核糖核酸（RNA） 3.分布：DNA主要集中在细胞核内， RNA主要分部细胞质中
（二）核酸的分子结构
一个核苷酸分子
一端的核苷酸，其5’－
C没有进入磷酸二酯键， 称 5 ’ 末端； 另一端的核苷酸，其
3’－C没有进入磷酸二
1水
对生物体非常重要
• 水占生物体的60-70%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。。。。。
2. 氨基酸
• 氨基酸是同时 具有α－氨基 和α－羧基的 小分子。 • 参与蛋白合 成的共有20种