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2020/12/19
2 蛋白质仅有20种氨基酸(amino acid)组成
Ｈ
R
Cα
COOH
NH2
（1）α－ 碳原子
（2）具有
α－ 氨基 和α－羧基 是各种氨基酸 的共 性 （3）各种氨基酸的 区别在 侧链基团—R
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氨基酸名称 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸
异亮氨酸中最多的糖类。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。 纤维素 植物细胞壁的主要成分。 几丁质、果胶等。
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四、脂类
1 脂肪是脂质中主要的贮能分子
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基本元素：C，H，O，N，S，P，Ca 等占人体 99.35%。
其它元素：Na，K，Fe，Mg，Mn，Zn，Cu， Cl， I等数量少，但作用大。如很多金属元素是酶的辅 助因子。
偶然存在的元素：V、Mo、Li、F、Br、Si、 As、Sn、等
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“反自然” 现象 自然界：C、H、O 总和 < 1% 生物体： C、H、O 、N总和 > 96%
课程内容
绪论 细胞
动物的形态与功能
植物的形态与功能 遗传与变异 生物进化 生物多样性的进化 生态学与动物行为
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第二章 生命的化学基础
• 1 原子和分子 • 2 组成细胞的生物大分子 • 3 糖类 • 4 脂质 • 5 蛋白质 • 6 核酸
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2.1 原子和分子
一、生命需要约25种元素
•
羟基（-OH）
•
羰基（-CO）
•
羧基（-COOH）
•
氨基（-NH2）
• 3 种含氧、2 种含碳，1 种含氮
共同点：极性，组成的化合物有亲水性。
实际生物分子中含有不止一种功能团。
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二、细胞利用少数种类小分子合成许多种生物大分子
• 多聚体 polymer • 单体 monomer • 生物大分子4大类：蛋白质（protein）、核酸（nucleic acid）、多糖（polysaccharide）、脂质（lipid）
生命体与普通物质的不同
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微量元素
Fe 氧的运送和酶的活性有关，缺少时，引起缺铁性贫血。 Cu 发生冠心病的主要原因，与酶的活性有关。 Zn 在青少年的发育生长，癌症等的发病和防治起有作用。 Mo （钼）与酶的活性、食道癌的发病率和防治有关。 I 缺碘产生地方性甲状腺肿，幼儿发生呆小症。图 Co （钴）与酶的活性有关。青春期少女0.015mg/每日。 V （钒）软体动物富有钒；鱼体含量较低。
⑤ 电离 ◆ H2O → 氢离子 H+ + 羟基离子； ◆ H+、OH- 必须处于平衡状态
大多细胞的 pH 近于 7 （中性） pH → 微小变化 → 危害细胞。
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2.2 组成细胞的生物大分子
一、碳是组成细胞中各种大分子的基础
几种碳骨架机化合物举例
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• 4 种重要的功能团中
◆ 意义：植物体内， 运输中起重要作用；
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② 比热大 水分子间氢键 → 缓和温度变化 → 细胞温度、体温相对恒定 → 代谢速率稳定；
③ 密度（与冰相比）大 → 利于水生生物生存。
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④ 良好溶剂 生命系统中 各种化学反应的 理想介质；
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甲硫氨酸 色氨酸
半胱氨酸
英文缩写 Gly Ala Val Ile Leu Phe Pro Met Trp Cys
简写 G A V I L F P M W C
氨基酸名称 丝氨酸 苏氨酸
天冬酰胺 谷酰胺 酪氨酸 组氨酸
天冬氨酸 谷氨酸 赖氨酸 精氨酸
英文缩写 Ser Thr Asn Gln Tyr His Asp Glu Lys Arg
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F （氟）与牙齿健康有关，缺氟产生龋齿；过多 则斑齿和氟中毒。 Ni （镍）植物中15－55ppm,人为0.1ppm；急性白 血病.25μg/ml
Se （硒）缺硒产生克山病，与肝功能，冠心病发 病和防治有关.
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二、化合物由元素组成 • 生物体内最主要的四种元素是H, C, N, O。
• 原子之间形成化合物有两种：共价键和离子键。
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水是极性分子 分子之间形成氢键 液态水中的水分子具有内聚力 例如：
水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化 例如：
冰比水密度低。 水是良好的溶剂。 水能够电离
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● 水的特性 ① 内聚力（表面张力）强
◆ 水分子间氢键 → 分子间“黏合” → 较强内聚力；
• 多糖 数百至数千个单糖通过脱水而形成的聚合物。
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甘油醛
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核糖
脱氧核糖
葡萄糖
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果糖
半乳糖
有少数几个单糖缩合而成的糖。
2. 寡糖
（1）双糖
如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖等。
（2）其他寡糖 三糖、四糖等。如棉子糖。
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3. 多糖
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甘油三酯分子结构
脂肪中有多个碳氢链。所以是含能量较多的分 子，1g脂肪中贮存的能量约为1g淀粉的2倍。
• 动物脂肪和植物脂肪的差别： 膳食中的脂肪
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• 蜡也是酯，是由一些长链的醇与长链脂肪酸形成的酯。它的疏水性更强，可以保护生物体的表面。 例如，植物和动物表面
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小分子 单糖 氨基酸 核苷酸
大分子 多糖 蛋白质 核酸
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三、糖类
• 功能：
1. 生命活动所需能量来源； 2. 重要的中间代谢产物； 3. 构成生物大分子；
组成：C:H:O=1:2:1
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• 单糖 多羟基酮或醛的化合物。
• 寡糖 由两个或以上糖残基两两之间通过脱水而成的。
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（五四、）蛋蛋白白质质
1 蛋白质为生命活动所必需，按照蛋白质在体内的功 能分为7大类
① 结构蛋白 → 组成细胞结构的基础； ② 收缩蛋白 → 肌肉运动； ③ 贮藏蛋白：卵清蛋白 → 胚胎发育；
贮藏蛋白 → 种子萌发； ④ 防御蛋白：血清中抗体； ⑤ 转运蛋白：血红蛋白； ⑥ 信号蛋白：细胞间传递信号 激素 → 调节机体活动； ⑦ 酶：生物催化剂。