普通生物学》第二版讲义——第2章生命的化学基础

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普通生物学：第2章生命的化学基础

作用：
(1) 游离态，调节细胞的渗透压、PH值； (2) 合成有机体的原料； (3) 与有机物质结合，组成具有特殊性质的蛋
白质或作为酶的辅助因子，参与代谢活动。
3）单糖
多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和某些衍生物称为糖。
（葡萄糖结构式）
天然单糖大多数是 D-型糖
C1上羟基位置不同时出现α-，β-两种构型
氨基酸的α碳原子为手性碳原子，根据旋光性的不同，左旋和右旋氨基酸分别命名为L- α-氨基酸（左旋）和 D- α-氨基酸（右旋），两者之间互为镜像体。生物界种的各种蛋白质（除一些细菌的细胞壁中的短肽和个别抗生素外）几乎都是由L- α-氨基酸所构成；含 D- α-氨基酸的极少。
氨基酸的功能：
（1）作为组建蛋白质的元件（2）有的氨基酸或其衍生物具
一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基脱水缩合形成肽键
一条肽链的两端有不同结构和性质：一端的氨基酸残基带有游离氨
基，称氨基端；另一端的氨基酸残基带有游离
羧基，称羧基端。
2）、单糖通过糖苷键联成多糖链
（1）贰糖
对贰糖结构的了解包括弄清楚：
单糖基成份
α－还是β－糖苷键
取代位置
麦芽糖
一条多糖链的两端有不同结构和性质：一端的糖基有游离的半缩醛羟基，称还原端；另一端的糖基没有游离的半缩醛羟基，称非还原端。
吡喃型
（葡萄糖结构式）
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）氨基酸
氨基酸是同时具有α－氨基和α－羧基的小分子
（氨基酸通式）
参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸的α碳原子上均连接这4种基团，即： α羧基、 α氨基，一个H原子和一个R基(除甘氨酸中为H原子外）R基代表任意基团。

普通生物学第2章生命的物质基础2 蛋白质

3、蛋白质酶塑造形状和支撑主管运动抗体化学信使携带分子的载体V氨基酸animo acid¾蛋白质是由称为氨基酸的单体间脱水构成的聚合物，相邻氨基酸残基residue以特殊的共价键结合¾氨基酸是一个包含了氨基（一个氮两个氢）在分子的一端，和一个羧基在分子的另一端的碳骨架¾碳骨架上还有取代基团，这些侧链也叫做R基团alanine R基团20种氨基酸氨基酸的构型αβγδ以谷氨酰胺为例α¾α碳是一个手性中心，4个基团就可以有两种互成镜像的空间排列方式，这种形式代表了一类立体异构体，称为对映体。

按照R基团分类氨基酸V氨基酸都用比较通俗的名字，有的来源于首次分离它们的原料V氨基酸可以用它们英文名的前3位字母表示，也可用第一位大写字母来表示V按照R基团的极性变化，可以将氨基酸分为4类，从完全的无极性或疏水性到高度的极性或水溶性V（1）非极性脂肪族R基团这类氨基酸的r基团是非极性和疏水的，9种V甘氨酸glycine的结构最简单，它是非极性的，但是它的侧链很小对疏水没有什么真正的贡献，它往往在蛋白质分子的内部狭窄处，使蛋白质分子可以在此处紧密的缠绕。

V丙氨酸alanine、缬氨酸valine、亮氨酸leucine和异亮氨酸isoleucine易于在蛋白质内部聚集成簇，通过疏水相互作用来稳定蛋白质的结构V甲硫氨酸methionine是两个含硫氨基酸之一V脯氨酸Proline具有一个独特的环状非极性侧链，脯氨酸残基是以比较刚性的构象存在，这样就减少了多肽链的柔性V苯丙氨酸phenylalanine 色氨酸tryptophanV（2）极性不带电R基团9侧链含有可以和水形成氢键的基团，因此它们的亲水性比较强9丝氨酸serine、苏氨酸threonine、半胱氨酸cysteine、天冬酰胺asparagine和谷氨酰胺glutamine,酪氨酸tyrosine 。

9极性分别由羟基、巯基和酰胺基提供9蛋白质中含有这些氨基酸的部分在水相中比较容易暴露在分子表面和水接触V 天冬酰胺和谷氨酰胺易被酸或碱水解，生成天冬氨酸和谷氨酸。

第二1章生命的化学基础

（四）脂类
脂类包括：脂类包括：脂肪酸、中性脂肪、类固醇、脂肪酸、中性脂肪、类固醇、蜡、磷酸甘油鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。酯、鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。
脂类化合物难溶于水，而易溶于非极性有机脂类化合物难溶于水，溶剂。溶剂。
1、中性脂肪（neutral fat） fat）中性脂肪（
某些酶需要有一种非蛋白质性的辅因子（cofactor）结合才能具有活性。辅因子可 cofactor）结合才能具有活性。以是一种复杂的有机分子，以是一种复杂的有机分子，也可以是一种金属离子，或者二者兼有。完全的蛋白质—— 属离子，或者二者兼有。完全的蛋白质—— 辅因子复合物称为全酶（holoenzyme）。辅因子复合物称为全酶（holoenzyme）。全酶去掉辅因子，剩下的蛋白质部分称为脱全酶去掉辅因子，辅基酶蛋白（apoenzyme）。辅基酶蛋白（apoenzyme）。
4、萜类和类固醇类这两类化合物都是异戊二烯（isoptene）这两类化合物都是异戊二烯（isoptene）的衍生都不含脂肪酸。物，都不含脂肪酸。生物中主要的萜类化合物有胡萝卜素和维生素A 生物中主要的萜类化合物有胡萝卜素和维生素A、 E、K等。还有一种多萜醇磷酸酯，它是细胞质中还有一种多萜醇磷酸酯，糖基转移酶的载体。糖基转移酶的载体。类固醇类（steroids）化合物又称甾类化合物，类固醇类（steroids）化合物又称甾类化合物，其中胆固醇是构成膜的成分。中胆固醇是构成膜的成分。另一些甾类化合物是激素类，如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。激素类，如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。
第二章生命的化学基础
１、细胞的化学成分
组成细胞的基本元素是：组成细胞的基本元素是：O、C、H、N、S、 K、Ca、P、Mg，其中O、C、H、N四种元 Ca、 Mg，其中O 素占90%以上以上。素占90%以上。细胞化学物质可分为两大类：细胞化学物质可分为两大类：无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分，约占细胞物在无机物中水是最主要的成分，质总含量的75％ 80％。质总含量的75％—80％。

讲生命的化学基础课件

RNA的角色
01
02
03
RNA转录
在DNA指导下，RNA通过转录过程合成。
信使RNA
将DNA中的遗传信息转录为RNA，作为蛋白质合成的模板。
核糖体RNA
与核糖体蛋白质结合，参与蛋白质的合成。
基因表达与调控
基因表达
基因表达是指基因经过转录、翻译等过程，将遗传信息转化为具有生物活性的蛋白质的过程。
合成复杂氨基酸的过程。
蛋白质的分解
蛋白质的分解是指生物体内蛋白质被分解为氨基酸和肽的过程，
这个过程伴随着能量的释放。
CHAPTER 05
生物氧化与能量转换
线粒体的结构和功能
线粒体是细胞中负责能量转换的重要细胞器，具有双层膜结构，内含多种酶和蛋白质。
线粒体的主要功能是进行氧化磷酸化，将有机物氧化产生的能量转化为ATP，为细胞提供能量。
线粒体还参与其他代谢过程，如脂肪酸氧化、酮体生成等。
电子传递链与ATP合成
电子传递链是线粒体内的一系列酶复合物，负责传递电子并生成
ATP。
电子传递链中的复合物通过氧化还原反应将电子从底物传递到氧
气，同时生成ATP。
电子传递链是细胞呼吸的ห้องสมุดไป่ตู้键过程，为细胞提供能量。
氧化应激与抗氧化防御
氧化应激是指细胞内氧化与抗氧化平衡失调，导致活性氧簇（ROS）过量积累的现象。
激素的作用机制
激素通过与靶细胞表面的受体结合，影响细胞内的信号转导和基因表达，从而调控代谢过程。
激素对代谢的影响
激素能够调节糖、脂肪和蛋白质等物质的代谢过程，维持内环境的稳态。
CHAPTER 02
生命的遗传基础

普通生物学第二章生命的化学基础

空间结构与功能的关系
DNA
聚合酶
DNA聚合酶活性位点
空间结构与功能的关系
• 蛋白变性的特点：蛋白质变性后，生物活性丧失，溶解度下降，粘度增加。
六、核酸 1953年4月25日，克里克和沃森在《自然》杂志上发表了DNA的双螺旋结构，从而带来了遗传学的彻底变革，更宣告了分子生物学的诞生。种瓜为什么能得瓜，就是遗传物质由亲代传给子代的结果。遗传物质为什么能自我复制呢？它是怎样复制的呢？这些机理都蕴藏在克里克和沃森的DNA 双螺旋结构模型的伟大发现之中。
1.
单糖
丙糖
丁糖
戊糖
己糖
单糖分类
重要的单糖
甘油醛
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
2. 有少数几个单糖缩合而成的糖。（1）双糖（2）其他寡糖
寡糖
如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖等。三糖、四糖等。如棉子糖。
麦芽糖的结构
3.
多糖
自然界中最多的糖类。有单糖分子（通常为葡萄糖分子）缩合脱水而成的分支或不分支的长链分子。淀粉植物细胞中的储藏营养物，分为直链和支链淀粉。糖原动物细胞中储藏的多糖，又称动物淀粉。
韶关镉污染
• 痛痛病：
–发生在日本富山县神通川流域，是由于含镉废水污染农田而引起的公害病。患者全身疼痛，终日喊疼不止，故名痛痛病。
• 病因与发现经过：
–居民长期食用 “镉米”、“镉鱼”饮“镉水” 而发病。
痛痛病患者骨骼严重畸形
生命形式多样，但基本元素构成是基本一致；
% 人
O 65
C 18 15
DNA的空间结构
从图上可辨认出DNA 是由两条链交缠在一起的螺旋结构

普通生物学_2 生命的化学组成_

纤维素多糖
O O
O O
O O
O O
O O
O O
O O
O O
直链淀粉： a-1,4-糖苷键， a-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
纤维素： β -1,4-糖苷键， β-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
其他多糖
魔芋（甘露聚糖+葡萄糖）
有机化合物的性质还取决于与碳骨架相连接的某些含氧、氮、硫、磷的原子团（又称为功能基团）。
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
蛋白质核酸、脂质和糖类等生物大分子是由一些含有功能基团的彼此相同或相近的单体聚合而成的。
脱水缩合反应
水解反应
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
核酸的分子结构
核酸（DNA或RNA）多个核苷酸脱水缩合
核苷酸
磷酸
核苷
核酸是由核苷酸单体连接形成的大分子多聚体核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
Phosphate Group
Nitrogenous Base
直链淀粉： a-1,4-糖苷键， a-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
O
O
O
O
O
O
O O
O O
O O
O O
O O
O CH2
O
O
O
O
O
O
O
O O

普通生物学_2生命的化学基础

占人体重的百分比
微量元素(14种)
名称硼铬钴铜氟碘鉄锰钼硒硅锡钒锌符号 B Cr Co Cu F I Fe Mn Mo Se Si Sn V Zn
占人体重的百分比
65.0 18.5 9.5 3.3 1.5 1.0 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1
<0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
根据能否水解和水解后产物，分为下列几类：
单糖 monosaccharides
是不能再被水解为更简单的糖类物质。据 C 原子数的多少，又分为丙糖（ 3C ）、丁糖（ 4C）、戊糖（5C）、己糖（6C）等。
寡糖 oligosaccharides
由2-6个单糖分子缩合而成，水解产生2-6个单糖分子。
α -1,4-糖苷键支链淀粉
H H OH CH2OH O H H O H O H H OH O H OH H O OH H OH H H OH CH2OH O H H n O
α -1,6-糖苷键
CH2OH O H H H
O H H
直链淀粉
糖类
多糖链的高级结构：不同高级结构带来不同的生物
学性能
形成螺旋状
能源贮存
糖元淀粉
直链淀粉纤维素呈长纤维状支链淀粉结构支架
b-D-葡萄糖
a-D-葡萄糖
纤维素、淀粉、糖原
几种常见的多糖 ——
常见多糖 —— 几丁质

《生命的化学基础》PPT课件

直链淀粉〔α-1，4糖苷键〕
〔1〕、直链淀粉(amylose) 含有1000个以上葡萄糖构造单位，每一个单位由a-1,4糖苷键相连。
CH2OH
H H
OH
O
HH
HC
O
H OH
CH2OH
H OH
O OH H CH
HO
n
H OH
n>1000 a-1,4糖苷键
直链淀粉的形状并不是伸展状态的直链，而是有规律的卷曲成螺旋状，每一螺旋圈约有 6个葡萄糖构造单位。螺旋中有空穴，空穴正好允许碘分子进入其中，碘分子与淀粉之间形成碘-淀粉复合物，从而改变了碘原来的颜色。
• 常量元素又称宏量元素，有11种。它们共占人体总质量的99.25%。它们是：O，C，H，N，Ca，P，S， K，Na，Cl，Mg
• 微量元素14种，它们是：〔Fe，F， Zn，Cu，V，Sn，Se，Mn，I， Mo，Cr，Co，Si，B)。必需的微量元素在生物体内的作用很大。如碘缺乏。
碘缺乏症
HO H H
H H O OH H OH H
H O O H H H H+ 为成能2、O A O醛为基H H二g 基酮可+ 者(〔基分N 是葡〔为H 同3 萄果醛)分O 糖糖糖异H H 〕〕和构O H H -，，酮体在所糖C C C，分以。其H O O 子单H H 区中糖别间按仅H 的功O H H 在，
OH H
OH H
OH H
OH H
五、多糖 (Trisaccharides)
多糖是由成百上千个单糖通过脱水合成而形成的多聚体。这些天然高分子化合物，都是葡萄糖通过糖苷键相连而成的多聚体。多糖分为两类：一类是营养储藏多糖，如：淀粉和糖原；

《普通生物学》课程笔记

《普通生物学》课程笔记第一章：生命与生命科学一、什么是生命1. 生命的定义与特征- 生命的定义：生命是一种复杂的化学系统，它能够进行自我复制、自我调节、自我修复，并且能够对外界环境做出反应。

- 生命的基本特征：a. 新陈代谢：生物体通过代谢过程摄取营养物质，释放能量，维持生命活动。

b. 生长：生物体通过细胞分裂和细胞增大等方式实现体积和质量的增加。

c. 繁殖：生物体能够产生后代，确保物种的延续。

d. 适应性：生物体能够通过进化适应不断变化的环境。

e. 应激性：生物体能够对各种内外界刺激做出反应。

f. 稳态性：生物体能够维持相对稳定的内部环境，即稳态。

2. 生命的起源- 生命的起源尚未完全明确，以下是几种主要的假说：a. 自然发生说：认为生命可以直接从非生命物质中产生。

b. 化学进化说：认为生命起源于地球早期海洋中的化学反应，逐渐形成了复杂的有机分子和生命体系。

c. 宇宙生命说：认为生命的种子可能来自外太空，通过陨石或彗星等途径传播到地球。

二、生命科学的内涵1. 研究对象与范围- 生命科学研究生命现象和生命活动规律，包括生物的形态、结构、功能、发生、发展、遗传、进化等各个方面。

- 研究层次从分子、细胞、组织、器官、个体到种群、群落和生态系统。

2. 研究方法- 观察法：通过肉眼、显微镜等工具观察生物体的形态、行为等特征。

- 实验法：通过实验操作和控制变量来探究生命现象的因果关系。

- 比较法：通过比较不同生物或同一生物在不同环境下的差异，揭示生命现象的本质。

- 系统分析法：从系统的角度分析生物体的结构与功能，以及生物与环境的关系。

- 数理统计法：运用数学和统计学方法对生命现象进行定量分析。

3. 分支学科- 细胞生物学：研究细胞的结构、功能和生命活动规律。

- 遗传学：研究遗传信息的传递、变异和表达。

- 发育生物学：研究生物体从受精卵到成熟个体的发育过程。

- 生态学：研究生物与环境之间的相互关系和生态系统的功能。

普通生物学复习要点

普通生物学复习要点第一章生命与生物科学生物（生命）的特征：化学成分的同一性；严整有序的结构；应激性；内稳态；新陈代谢；生长发育；繁殖与遗传；适应与进化生物界是一个多层次的组构系统•生命是主要由核酸和蛋白质组成的具有不断自我更新能力的多分子体系的存在形式，是一种过程，是一种现象。

第二章生命的化学基础☐组成生命的最重要的六种无机元素是：C、H 、O、N 、P 、SH、O、N、C分别共用1，2，3，4个电子对，是可获得稳定构型的最小原子。

O、N、C能形成多种化学价，如：H2O2（-1），O2（0），H2O（-2）O是次于F、Cl的第三个跟原子最有亲和力的原子。

☐生物小分子与生物大分子之间的关系生物大分子主要有三大类：蛋白质核酸多糖它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。

•（1）氨基酸通过肽键联成肽链•寡肽：含有10 左右氨基酸残基（如二肽、五肽、八肽）•多肽：含10－20 个氨基酸残基•蛋白质：含几十个氨基酸残基（固定空间结构+ 特定功能）•注意：肽链有方向性。

肽链的两端具有不同结构和性质氨基端（N 端），羧基端（C 端）（2）单糖通过糖苷键联成多糖链。

糖苷键不同导致多糖的立体结构差异。

•淀粉和纤维素都由葡萄糖组成，它们之间主要区别在于α－糖苷键和β－糖苷键的区别•注意：多糖链也有方向性，有还原端和非还原端（3）核苷酸通过磷酸二酯键连成核酸DNA具有方向性：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没有进入磷酸二酯键，称3’末端。

☐组成蛋白质的氨基酸有20种。

其共同特点是具有α碳原子，α碳原子上同时连有一个氨基和一个羧基。

各种氨基酸的区别在侧链基团-R☐常见的氨基酸类型（亲水/疏水；酸/碱；含硫…）疏水氨基酸：亮氨酸亲水氨基酸：丝氨酸酸性氨基酸：天冬氨酸碱性氨基酸：精氨酸含硫氨基酸：半胱氨酸含羟基氨基酸：苏氨酸带环氨基酸：酪氨酸☐氨基酸的功能（1）作为组建蛋白质的元件（2）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性（代谢调节、信号传递等）☐生命体中典型的单糖，二糖，多糖多羟基醛或多羟基酮称为糖☐蛋白质的一，二，三，四级结构蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序•蛋白质的二级结构邻近几个氨基酸残基形成的一定的结构形状包括：α—螺旋，β—折叠，β—转角，无规卷曲，无序结构蛋白质的三级结构：整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状。

第二章生命的化学基础与细胞组成

第二节细胞的结构和功能细胞的形态与功能、环境相适应
形态、结构与功能、环境密切相关是生物界的普遍现象
一.细胞膜（cell membrane）选择透性 1.细胞膜的构造三层结构：单位膜、生物膜
极性头部非极性尾部
跨膜蛋白膜表面蛋白脂质双层镶嵌蛋白
外在性蛋白内在性蛋白
部分膜蛋白形成通道、孔洞植物、真菌、细菌细胞膜外常有细胞壁动物细胞膜外常有蛋白-多糖复合物（常含受体） 2.细胞膜的功能（1）物质交换（2）调节作用促甲状腺激素只作用于甲状腺细胞
（3）内质网（endoplasmic reticulum）
①糙面内质网（rough endoplasmic reticulum）功能：参与蛋白质合成、运输分泌多种酶的胰腺细胞内丰富 ②光面内质网（smooth endoplasmic reticulum）功能：输送，参与脂质合成肝细胞光面内质网与解毒有关（氧化还原酶系）
淀粉
糖原
纤维素
糖原、淀粉：能量的贮存形式纤维素：结构组分
二.蛋白质－遗传信息的表达者
二肽、三肽、多肽
蛋白质的各级结构
一级结构二级结构三级结构四级结构
功能
催化功能酶结构功能结构蛋白贮藏功能蛋：卵清蛋白，乳：酪蛋白，小麦种子：麦醇溶蛋白运输功能血红蛋白、血蓝蛋白、载体运动功能肌动蛋白、肌球蛋白调节功能激素防御功能抗体其它功能
三.核酸－遗传信息的存储者和传递者
核苷酸
磷酸核苷
碱基戊糖（核糖、脱氧核糖）
DNA主要分布在细胞核 RNA主要分布在细胞质功能生物遗传控制和指导蛋白质合成 DNA 转录 mRNA 翻译肽链生物体复杂的生命活动是受DNA的遗传信息控制和指导的

普通生物学课件生命的化学基础

类固醇是一类不同的脂质。它们的特点是碳链折成4个环，3个六元环和1个五元环。图2．9就是一种最常见的类固醇——胆固醇的结构式。胆固醇是细胞膜的重要成分，也是动物体内合成其他类固醇的原料。动物的雌、雄性激素都是类固醇。有一些类固醇药物称为促蛋白合成类固醇，是人工合成的类似雄性激素的药物。它能促进肌肉发达，增强体力，常为一些运动员所服用。这些药物有许多严重的副作用，对身心两方面都有严重影响，为许多体育组织所禁用。
葡萄糖和果糖都是由6个碳原子组成的，称为己糖。存在于生物体内的单糖还有由3、4、5和7个碳原子组成的，分别称为丙糖、丁糖、戊糖和庚糖。其中戊糖尤其重要，因为它们是组成核酸的成分。细胞中用作燃料分子的主要是葡萄糖。葡萄糖和其他单糖也是细胞合成别的有机分子(如氨基酸)的原料。细胞中的单糖若不立即被利用则通常被合成为双糖和多糖。
2．2．2 细胞利用少数种类小分子合成许多种大分子
在生命现象中起着重要作用的分子都是极其巨大的分子，称为大分子。生物大分子可分为4大类：蛋白质、核酸、多糖和脂质。这4类大分子中的前三类都是多聚体。所谓多聚体，就是由相同或相似的小分子组成的长链。组成多聚体的小分子称为单体。细胞利用单体组成多聚体。生物细胞中所合成的大分子种类极多，仅蛋白质的种类就约有1012种。
• 脂质中最常见的是脂肪，脂肪是由甘油和脂肪酸通过脱水合成而形成的。脂肪酸的羧基中的一 OH与甘油的羟基中的一H结合而失去一分子水，于是甘油与脂肪酸之间形成酯键，便成为脂肪分子：酯化，所以脂肪又叫甘油三酯或三酰基甘油。脂肪中的3个酰基一般是不同的，来源于C16、 C18或其他脂肪酸。有双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸，没有双键的则称为饱和脂肪酸。图2．8 是一种脂肪的结构式。其中一个脂肪酸是C16的，另两个是C18的，一个有一个双键，另一个有两个双键。双键的存在使得碳链弯曲，占的空间较大：，所以含有双键的脂肪在常温下是液态，因为其分子不能排列得太紧密。

2生命的化学基础

目的要求
• 单糖、血糖，脂肪构成、脂类分类。 • 蛋白质的基本单位？一级、二级、三级、
四级结构分别指什么？ • 核苷酸组成，核酸一级结构、二级结构
分别指什么？
碱基
※ 戊糖
核糖核酸和脱氧核糖核酸
T T
T
※碱基
Sugar–phosphate backbone
5 end
Nitrogenous bases
Thymine (T)
磷酸二酯键
Adenine (A)
Cytosine (C)
Phosphate
DNA nucleotide
Sugar (deoxyribose)
偶然存在的元素：钒( V )、钼（ Mo）、锂( Li )、氟（F）、溴
（Br）、硅( Si )、砷（As）、锡( Sn )、钡( Ba ) 等。
水
无机盐
血红蛋白中的铁
组成细胞的生物大分子
糖类脂类蛋白质核酸
生物小分子和生物大分子的关系
小分子水
无机盐单糖氨基酸核苷酸脂类
3 end
Guanine (G)
Rosalind Franklin
Franklin’s X-ray diffraction photograph of DNA
有特殊生物学功能的核苷酸
三磷酸腺苷（ATP）：能量“货币” 三磷酸鸟苷（GTP）：蛋白质合成三磷酸尿苷（UTP）：糖原合成三磷酸胞苷（CTP）：脂肪和磷脂 cAMP：信号传递 NAD+、NADP、FAD：参与电子传递
氨基酸
氨基
羧基
不同氨基酸
丙氨酸缬氨酸组氨酸苯丙氨酸
蛋白质一级结构：多肽链的氨基酸顺序

第2章.生命的化学基础

同位素示踪
生物体的主要生物分子:
不同的生物体，其分子组成也大体相同,
生物体都是由蛋白质、核酸、脂类、糖、无机盐和水组成。水蛋白质核酸糖 70% 15% 7% 3%
化合物由元素组成
化合物的形成关键在于电子的作用或得失，即化学键的形成。化学键分为两类：
• 离子键：两个电荷符号相反的离子彼此吸引而形成。
蛋白质的结构决定其功能：
• 一级结构：多肽中氨基酸的排列顺序 • 二级结构：一级结构中部分肽链的卷曲（α螺旋）或折叠（折叠片），邻近几个氨基酸形成的一定的结构形状。 • 三级结构：一条多肽链总的三维形状，即整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状。如纤维蛋白和球状蛋白。 • 四级结构：组成蛋白质的多个肽链（亚基）的空间构像，即各条肽链之间的位置和结构。所以，四级结构只存在于由两条肽链以上组成的蛋白质。
பைடு நூலகம்
三、糖类
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 糖：多羟基醛或多羟基酮称为糖
糖类:单糖、双糖和多糖
糖的功能：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
单糖
重要的单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等
四、脂类
• 脂类的组成和功能: • 脂类是指生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的各种小分子。组成与性质：C、H、O H:O 远大于2 非极性分子、疏水，即脂不溶于水，而溶于非极性溶剂。脂类是生物膜的主要成分；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（激素）。
脂类种类很多，分子结构相差较大。

(推荐)《生命的化学基础》PPT课件

HO-A-A-A-H+HO-A’-H
HO-A-A-A-A’-H
H2O
☆ 水解反应：将多聚体分解为单体的反应。
HO-A-A-A-A’-H
H2O
HO-A-A-A-H + HO-A’-H
33
22
③ 分子间氢键 → 分子间“黏合” → 较强内聚力、表面张力；内聚力植物体内运输中起重要作用
23
● 水的特性
④ 水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化保持细胞的温度、代谢速率稳定; 维持动、植物体温相对恒定。
⑤ 冰比水密度低
有利于水生生物的生存。
24
● 水的特性
⑥ 水是极好的溶剂。
—————————————————————普通生物学 • 第一篇细胞
第一篇
细胞与生物大分子
1
第二章生命的化学基础第三章细胞结构与细胞通讯第四章细胞代谢第五章细胞的分裂和分化
2
胡克（Robert Hook，英国）及其发明的显微镜
列文虎克（A. van Leeuwenhoek 荷兰）的显微镜
• 81种元素按其在人体所占质量的比例是否大于0.01%划分常量元素和微量元素。
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2.1.1 人的生命需要约25种元素
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表 2-1 人体中存在的元素
符号
元素
占体重的百分数/％
O
氧
65.0
C
碳
18.5
H
氢
9.5Βιβλιοθήκη N氮3.3
Ca
钙
1.5
P
磷
1.0
K
钾
0.4
S
硫
0.3
Na
钠
0.2

第一篇 2 生命的化学基础

• 将相邻原子结合在一起形成分子的作用力是什么？化学键 • 细胞内分子化学键的主要类型：
① 原子间通过共用电子对而形成稳定的分子结构，这种原子间的作用力—— 共价键 ② 原子间由于正负电荷强烈的静电作用而形成的结构，这种原子间的作用力—— 离子键 • 化学反应通过破坏已有的化学键，形成新的化学键达到重组原子的目的
• C、H、O、N、P、S、Ca 7种元素的主要作用？
C：生物大分子的基本骨架 H：几乎所有有机化合物、水、电子传递 O：几乎所有有机化合物、水、细胞呼吸 N：蛋白质、核酸、叶绿素等 P：核酸、生物膜脂、骨骼、细胞能量转移 S：蛋白质 Ca：骨骼、牙齿、细胞壁、血液凝聚、肌肉收缩、细胞信号转导
二、组成细胞的生物大分子
除了水以外，含碳化合物是生物体中最普遍的物质
• 碳是组成细胞各种大分子的基础 • 碳原子最外层有4个电子空位，极易形成 4个共价键
除一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等少数简单化合物外，含碳化合物统称为—— 有机化合物像甲烷这样，仅由碳和氢两种元素组成的化合物称为—— 烃或碳氢化合物而由于碳碳之间单键、双键或三键结合，形成不同长度的链状、分子链状或环状结构，这些结构称为有机化合物的—— 碳骨架
第一篇细胞
第二章生命的化学基础
一．原子和分子二．组成细胞的生物大分子三．糖类四．脂质五．蛋白质六．核酸
一、原子和分子
• 细胞的化学组成是怎样的？
• 组成细胞及生物体的主要元素包括： C、H、O、N、P、S、Ca 这7种元素约占生物体的99% 其中C、H、O、N 4种元素约占96% 以人体为例：
2.二糖
• 最简单的寡糖 • 重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等 • 蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成 • 麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成