普通生物学_2 生命的化学组成_
(二)生物的化学组成解析
★碳原子的不同排列方式和长短是生物分子多 样性的基础：碳原子相互连接成链或环，形成各种 生物大分子的基本结构。
★生物大分子的基本 性质还取决于与碳骨架相 连接的功能基团
生物体中的有机化合 物主要含有羟基、羰基、 羧基和氨基等功能基团， 这些基团几乎都是极性基 团。极性使得生物分子具 有亲水性，有利于这些化 合物稳定于有大量水分子 存在的细胞中。
2.1 生命的化学基础
●生物体的主要元素
组成生物体的主要元素包 括C、H、O、N、P、S、 Ca等，这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
Fe、Cu、Mo、Zn、Mn、 Ni、I、Si等。其中，
Fe所有的生物所需；I主要 是脊椎动物所需（每天摄入 0.15毫克即可满足需要）。
★磷脂是生物膜的主要成分。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 也称甾醇，以环戊烷多氢菲为基础，不含脂肪 酸，但具有脂类性质。
★其中胆 固醇主要存在 于动物细胞内， 既是细胞膜的 重要成分，也 是血中脂蛋白 复合体的成分， 与动脉硬化有 关。
生物具有多样性，但生物体的化学组成基本相似。
●生物体的主要生物分子 分为无机分子和有机分子。 ★无机分子：无机盐和水。 ★有机分子：蛋白质、核酸、 脂类和多糖是组成生物体最 重要的生物大分子。 ★水：是生物体内所占比例 最大的化学成分。
不同的生物体，其分子组成也大体相同。
●生物大分子的基本特性
★结构复杂：构成生物分子的结构单元分子具 有不同的排列组合，并可以进一步形成非常复杂 的三维空间结构；
第二章生命的化学组成
小结
食物中的糖类
CO2+H2O+能量
肝糖元
80～120
肝糖元、肌糖元
非糖物质
脂肪、某些氨基酸
160
思
考
低血糖、糖尿病的判断标准、临床表现及解决的 措施是怎样的？ 项目 疾病 血糖浓度 临床表现 缓解措施 低血糖 早期 低血糖 晚期
50～60 mg/dL
头昏、心慌、出冷汗、 吃一些含糖 面色苍白、四肢无力 较多的食物 或喝浓糖水 静脉输入葡 萄糖溶液
二、糖类化合物
<一>、糖的组成元素与分类：
1、糖的组成元素：
糖分子的主要组成元素是C、H、O
2、糖的分类：
糖类包括小分子的单糖、含两分子单糖的二糖、 含多个单糖的多糖。
1、单糖
糖类的单体称为单糖，单糖是不能水解的 最简单的糖。 单糖分子中的C、H、O的比例通常为1：2： 3，一般化学同时为(CH2O)n。
18
180 5700 64500
牛胰岛素 C254H377N65O75S6 血红蛋白 C3032H4816O872N780S8Fe4
3、蛋白质的基本组成单位：氨基酸
H
CH3
CH2CH2COOH
甘氨酸
丙氨酸
谷氨酸
氨基酸的结构通式： R
(1)R基不同、氨基酸不同(约20种)。 (2)每个氨基酸分子至少都含有一个氨 基(--NH2)和一个羧基(--COOH)，并 且都有一个氨基和一个羧基连在同 一个碳原子上。
2、 双糖（二糖）
双糖（又称二糖）是最简单的寡糖（由单分子 构成的多发分子的多糖）。在生物细胞中，两 分子的单糖可以经过脱水缩合作用形成以糖苷 键连接的二糖。二糖水解后又可形成二分子的 单糖。 最常见的二糖是：蔗糖、麦芽糖、乳糖。
普通生物学：第2章 生命的化学基础
(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。
第二章生命的基本化学组成
（染色体是DNA 染色体是DNA 的主要载体） 的主要载体）
细胞质内
线粒体 叶绿体
细胞核遗传
细胞质遗传
生物的遗传
5、RNA 多为单链。碱基由U代替T 配对。 多为单链。碱基由U代替T与A配对。 信使RNA（mRNA） 信使RNA（mRNA） 转运RNA（tRNA） 种类 转运RNA（tRNA） 核糖体RNA（rRNA） 核糖体RNA（rRNA） 三种RNA配合，共同完成把DNA 配合，共同完成把 三种 配合 分子中的遗传信息表达到蛋白质中去 的任务。 的任务。
嘧啶
Cytosine
Thymine
Uracil
核苷酸
=
碱基
+ 糖 + 磷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶 脱氧核糖 胞嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤 磷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶核苷酸 腺嘌呤核苷酸 鸟嘌呤 鸟嘌呤核苷酸 核糖 尿嘧啶 尿嘧啶核苷酸
的水解产物中,可以分别找到 在RNA或DNA的水解产物中 可以分别找到 种核 或 的水解产物中 可以分别找到4种核 糖核苷酸,4种脱氧核糖核苷酸 种脱氧核糖核苷酸. 糖核苷酸 种脱氧核糖核苷酸
胰岛素由A 胰岛素由A、B两条肽链构成，A链11种 两条肽链构成， 11种 21个氨基酸，B链15种共30个氨基酸。A、 21个氨基酸 个氨基酸， 15种共 个氨基酸 种共30个氨基酸。 B两条链靠二硫键连接。 两条链靠二硫键连接。
4、蛋白质的生物学功能： 蛋白质的生物学功能： ①生物性状的表达 ②催化生化反应 ③物质运输 ④运动 ⑤免疫 ⑥产生和传递神经信息 ⑦调节新陈代谢和生长发育
第二节
生命的分子组成
一、生物小分子核酸 水 氨基酸 单糖 核苷酸 脂类
生物化学生命基础的化学组成
生物化学生命基础的化学组成生物化学是研究生物系统中分子和化学反应的科学领域。
生物化学研究的核心是探索生命的基本单位细胞中的化学组成和相互作用。
生命的基础是细胞，而细胞的活动则是由不同种类的分子组成的。
本文将介绍生命体的化学组成以及其中的重要分子和反应。
1. 水是生命的基础生物体中最常见和最重要的分子是水。
水是一种极为重要的溶剂，几乎所有生物分子在水中溶解或者在水中进行反应。
此外，水还参与许多重要的生物过程，如代谢、运输和细胞结构的维持。
2. 碳水化合物碳水化合物是生物体中最常见的有机分子之一。
它们由碳、氧和氢原子组成，且它们的分子结构多样。
碳水化合物在能量供应、结构支持以及信息传递等方面起着重要的作用。
常见的碳水化合物包括单糖（如葡萄糖）、双糖（如蔗糖）和多糖（如淀粉和纤维素）。
3. 脂质脂质是生物体中的另一类重要分子。
它们通常不溶于水，但可以溶解于有机溶剂。
脂质在生物体中起到构建细胞膜、储存能量和传递信号等关键作用。
常见的脂质包括甘油三酯、磷脂和类固醇。
4. 蛋白质蛋白质是生物体中最重要的大分子之一，其由氨基酸组成。
蛋白质在生物体中扮演了许多关键角色，包括酶催化反应、结构支持、传递信号和运输分子等。
蛋白质的结构多样，其功能与结构密切相关。
5. 核酸核酸是生物体中存储和传递遗传信息的关键分子。
RNA和DNA是两种最重要的核酸。
RNA通过转录形成，参与蛋白质的合成和调控。
DNA则携带着生物体的遗传信息，并在细胞分裂时起到重要作用。
6. 微量元素的重要性生物体还需要一些微量元素来维持生命活动。
这些微量元素包括铁、镁、钾、钙等。
微量元素是许多生物分子的组成部分，同时也参与了多种酶的催化反应。
在生物化学中，以上提到的分子和反应只是冰山一角。
生命的化学组成非常复杂，有很多其他的重要分子和反应，这些化学组成是生物体能够存活和繁衍的基础。
了解生物化学对于理解生命的起源、发展以及疾病的发生机制都具有重要意义。
是生物学、化学和医学等科学领域的交叉学科。
普通生物学_2生命的化学基础
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
《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。
普通生物学生命的化学基础优秀课件
（三）蛋白质(protein)—生命活动的主要承担者 1、一般特性
• 蛋白质属于生物大分子，在细胞和生物体的生命过程中起着 十分重要的作用。
(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 如：膜蛋白、毛发中的角蛋白、肌肉中的胶原蛋白等
结构蛋白
(2)有些有催化作用，如： 酶 (3)有些有运输作用，如 ：载体、血红蛋白 (4)有些有调节作用，
– 蛋白质（proein） – 核酸（nucleic acid） – 多糖（polysaccharide） – 脂质（lipid）
（一）糖类（carbohydrate）
❖ 糖：多羟基醛或多羟基酮称为糖 ❖ 组成：糖类是细胞中重要的有机物，糖分子含C、
H、O三种元素。 ❖ 功能：糖提供生命活动所需的能源，而且是重要
的中间代谢物，用来合成重要的生物大分子，构 成细胞的结构成分。 ❖ 分类：糖类包括小分子的单糖、双糖、三糖，以 及由单糖构成的大分子的多糖。
1. 单糖（monosaccharide）
有两种形式存在：即醛糖和酮糖。重要的 单糖有：
丙糖 如甘油醛和二羟丙酮。 戊糖 核糖、脱氧核糖、核酮糖、木糖和阿拉 伯糖。 己糖 葡萄糖、果糖、半乳质，没有水就没有生命，这是因为水有 许多特性：
• 水是极性分子，分子之间形成氢键，因而水有较强的 内聚力和表面张力；
• 水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化；
• 冰比水密度低；
• 水是良好的溶剂，是生命系统中各种化学反应的理想 介质；
• 水能够电离。
（二）无机盐
在细胞中一般以离子状态存在，对细胞的渗透压和pH 值起着重要的调节作用：
葡萄糖 （glucose）
葡萄糖是细 胞内主要的 单糖， 是最重要的 能源物质。
生命的化学组成ppt课件 (2)
（三）生物体的主要生物分子
不同的生物体，其分子组成 大体相同。
பைடு நூலகம்物体都是由蛋白质、核酸、 脂类、糖、无机盐和水组成。
哪一种分子含量最高？
蛋白质、核酸、脂类和多糖 是组成生物体最重要的生物 大分子，水是生物体内所占 比例最大的化学成分。
17
1、生命之源——水
生命起源于水； 物质的溶解、运输和利用需要水； 许多生化反应中水是底物或产物； 关节的润滑； 肺泡的生理功能； 毛细管作用——植物根系吸收水分。
定
9
1、生命元素的分类
按作用分
必需元素：生命过程的某一环节（一个或一组反应）需要该元素的参 与，即该元素存在于所有健康组织中；生物体具有主动摄入并调节其 体内分布和水平的元素；是体内的生物活性化合物的有关元素；缺乏 该元素时会引起生理生化变化，当补充后即能恢复
有益元素：没有这些元素时，生命尚可维持，但不能认为是健康的， 有钒(V)、铬(Cr3+)、镍(Ni)、硒(Se)、锡(Sn)、硅(Si)、氟 (F)、硼 (B)
自然界中C、H和N三种元素的总 和不到总元素的1%。
7
由于较重的元素已被压到行星熔融的核心之中，所以生命主要是由周期表中较轻的
元素所组成的。
8
在地球表面，硅的丰度146倍于碳， 为什么大自然选择碳而不是硅作为生 命的主要元素？
二氧化碳稳定 二氧化碳在水中溶解度大 碳原子形成-C-C-C-环和链的能力（C-C键比Si-Si键稳
18
水的独特性质
水是唯一天然存在的无机液体； 水是以三种形态：固体、液体、气体存在于自然界的唯一化合物； 水具有特别高的比热，能作为一种热缓冲剂，减少环境温度波动对生物
最新大学生命科学第二章生物的化学组成PPT课件
三级结构：是指一条多肽链形成紧密的一个或多个球状单 位或结构域，三级结构的稳定依赖于非相邻的氨基酸残基 侧链的相互作用。
肌红蛋白
四级结构：并不是每个蛋白质都具有的，只有那些是由两条 或两条以上多肽链组成的蛋白质才具有四级结构，每一条肽 链也称之亚基，肽链可以是相同的，也可以是不同的。
蛋白质结构的研究方法
一、原子和分子——生命的化学基础
1 生物体的 主要元素？
为什么牛羊可以以秸秆为食物而人不可以？
三、脂类
• 不溶于水，易溶于有机溶剂。 • 构成生物膜的重要物质，与细胞的表面物
质、细胞识别及种的特异性、组织免疫密 切相关；
• 可作为能量贮存在生物体内，构成生物体 的保护层，防止机械损伤和热量、水分的 散失；
（4条α-螺旋） 原纤维
皮质 髓质 头发
微原纤维
（11条原纤维） 巨原纤维
思考题: 毛 发在湿热条
件下可以拉
长到原有长
纺锤体型 度的2倍, 为 皮质细胞 什么?
角质膜
头发中的原纤维和巨原纤维的结构都是通过二硫键交联的，大大 增加了整体结构的稳定性。
烫发实际上是一个生物化学过程
还原
做卷
氧化
-折叠 丝制品很柔软, 不能拉伸.
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
四、 蛋白质
蛋白质的主要种类和功能
• 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
蛋白质是由20种氨基酸组成的生物大分子
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。
结束语
2生命的化学组成讲述
微量元素与健康
✓ 氟是人体必需的微量元素，正常成人体内共含 2.6 g，占人体内微量元素的第三位。 ✓ 氟的生理需要量一般为0.5-1mg／day,食品中每日 允许摄入量(ADI)不超过3.5mg。 ✓ 氟对人体的安全范围比其他微量元素要窄得多。 饮用水中氟含量高于1ppm（1mg/L）即可发生氟斑牙， 超过3ppm（3mg/L），则发病率达100％。
功能：抗龋齿；
氟斑牙
抗骨质疏松；
氟骨病
促进肠道对铁的吸收；神经系统损害
原子的结构
➢ 原子核（质子和中子） ➢ 电子（电子轨道）
共 价 键 与 离 子 键
有机化合物的碳骨架和功能基团
在生命元素中，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。
碳骨架 结构排列和长短决定了有机化合物的基本性质
生命之源－水
物质的溶解、运输和利用需要水 许多生化反应中水是底物或产物 关节的润滑 肺泡的生理功能 毛细管作用－植物根系吸收水分
水 分 子 的 内 聚 力 和 粘 着 力
生物大分子：由一些含有相同或相近功能基团的单个有机化 合物（单体）聚合而成的多聚体。
四类生物大分子的组成和连接方式
糖类分子的生物学功能
1. 光能转变为化学能的储存方式主要是形 成葡萄糖.
2. 糖类分子可为生物的各种生理生化反应 提供能源.
3. 糖类分子可形成多糖, 如纤维素,它们是 植物的主要结构成分.
4. 糖类分子可为核酸, 氨基酸, 脂肪,维生 素等生物大分子提供碳骨架.
5. 信号分子、免疫调节
自然界中C，H和N三种元 素的总和不到总元素的1%。
H、O构成水 C、H、O、N构成蛋白质、糖、脂类、核酸 S、P构成蛋白质、核酸 Ca是骨骼和牙齿的重要组分 Na、K、Cl、Mg保持生物体内水盐平衡
生命的化学知识点总结
生命的化学知识点总结生命是一个复杂而神秘的现象，关于生命的起源和功能的探索一直是人类不懈的努力。
化学作为生命科学的基础，对于生命的起源、组成和生理功能有着重要的意义。
下面将从生命的化学组成、生命的化学反应、生物分子的结构和功能以及生物化学在生命科学中的应用等方面对生命的化学知识进行总结：一、生命的化学组成1. 生物元素：生命体内含有多种元素，其中主要的生物元素包括碳、氢、氧、氮、磷和硫。
这些元素在生命体内以有机分子的形式相互组合，构成了生物体内的各种生物分子。
2. 生物分子：生命体内的主要生物分子包括碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸。
这些生物分子在生物体内参与了多种生理功能，是生命的基本组成部分。
3. 细胞的组成：生命的最基本单位是细胞，细胞的主要组成物质包括细胞膜、细胞质和细胞核。
细胞内含有多种细胞器，这些细胞器也参与了细胞的代谢和功能。
4. 生命体内的化学平衡：生命体内的各种生物分子和化学反应都要保持一定的平衡状态，否则会影响生命体的正常功能。
生物体内的调节机制可以维持生物体内的化学平衡。
二、生命的化学反应1. 新陈代谢：新陈代谢是生物体内的一系列化学反应过程，包括有氧呼吸和无氧呼吸等。
这些化学反应提供了生物体生存所需的能量。
2. 合成代谢：生物体内的合成代谢包括糖原的合成、脂肪的合成、蛋白质的合成等，这些反应使得生物体能够合成各种生物分子，满足生物体的生长和维持生命所需。
3. 分解代谢：生物体内的分解代谢包括糖原的分解、脂肪的分解、蛋白质的分解等，这些反应使得生物体能够分解各种生物分子，并产生能量。
4. 光合作用：植物和一些微生物能够通过光合作用将阳光能转化为化学能，合成有机物质。
这是生物体内一种重要的化学反应过程。
三、生物分子的结构和功能1. 碳水化合物：碳水化合物是生物体内的能量储存分子，同时也是生物体的结构分子。
其中葡萄糖是生物体内最重要的能量来源，而纤维素和淀粉则是植物细胞壁的重要组成物质。
《生命的化学组成》PPT课件
（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 种化合物或一精类选p化pt 合物的化学反应。
比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率（高效性）
精选ppt
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖 水解作用----专一性
精选ppt
甘油三酯分子结构
精选ppt
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.
精选ppt
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。
精选ppt
岩石圈的成分%
氧
47
硅
28
铝
7.9
铁
4.5
钙
3.5
钠
2.5
钾
2.5
镁
2.2
钛
0.46
氢
0.22
碳
0.19
所有其它 ﹤0.1
人体的成分%（鲜重）
氢
63
氧
25.5
碳
9.5
氮
1.4
钙
0.31
磷
0.22
氯
0.03
锌
0.06
硫
0.05
钠
0.03
镁
0.01
精所选p有pt 其它 ﹤0.1
生物界与非生物界的关系
精选ppt
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
基础生命科学：生命的基本化学组成
蛋白质代 谢：生物 体通过蛋 白质代谢 将蛋白质 转化为能 量和物质
核酸代谢： 生物体通 过核酸代 谢将核酸 转化为能 量和物质
信息传递：细胞通过信号分子进行信息传递 信号转导：细胞接收信号后通过信号转导途径将信号转化为生物效应 信号分子：包括激素、神经递质、细胞因子等 信号转导途径：包括受体酪氨酸激酶、G蛋白偶联受体、核受体等 信号转导的调控：包括信号放大、信号整合、信号终止等 信号转导与疾病的关系：信号转导异常可能导致疾病如癌症、糖尿病等
水：是生命的重要溶剂和介 质
离子键：原子间通过离子交 换形成的化学键
共价键：原子间通过共享电 子对形成的化学键
化学键：原子间通过共用电 子对形成的相互作用
范德华力：分子间通过瞬时 偶极矩相互作用形成的作用
力
氢键：分子间通过氢原子与 电负性原子形成的特殊作用
力
疏水作用：非极性分子间通 过疏水作用形成的作用力
二糖包括蔗糖、麦芽糖 和乳糖等
多糖包括淀粉、纤维素 和糖原等
糖类在生命活动中具有 重要作用如提供能量、 构成细胞壁等
脂质是生物膜的主要成分包括磷脂、胆固醇等 脂质在细胞信号传导、能量储存和代谢调节等方面发挥重要作用 脂质与疾病的发生和发展密切相关如心血管疾病、糖尿病等 脂质在生物技术、药物应、构成细胞结构、调节细胞 活动等
添加标题
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添加标题
蛋白质由氨基酸组成氨基酸通过 肽键连接形成多肽链多肽链再通 过空间折叠形成蛋白质
蛋白质的合成和降解受到基因的 调控是生命活动的重要环节
糖类是生命的基本化学 组成之一
糖类包括单糖、二糖和 多糖
单糖包括葡萄糖、果糖 和半乳糖等
DN复制：DN双螺旋解开以每条链为模板合成新的DN分子 遗传信息的传递：DN复制过程中遗传信息从亲代传递给子代 DN复制的机制：半保留复制保证遗传信息的准确性 DN复制的调控：通过酶、蛋白质等调控因子保证DN复制的精确性和效率
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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
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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） 。
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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
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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
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O O
O CH2
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O
O
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支链淀粉： a-1,6-糖苷键， a-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
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糖类
糖（碳水化物，Carbohydrate）是多羟醛或多羟酮——可表示为通式 (CH2O)n——及其缩合物和某些衍生物的总称。
单糖 寡糖 多糖
糖的最小结构单元，不可水解为更小的糖 2-10分子单糖结合而成，水解后产生单糖 多分子单糖或其衍生物
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电子在核外空间运动的特征区域称为原子轨道 。
分层排布
轨道能级
电子得失
原子的化学性质很大程度上取决于最外层能级轨道得到或失去电子的倾向。
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组成细胞及生物体的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等。
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重大历史意义：有力地证明了可以从无机物合成有机物，推 翻了当时阻碍生物化学发展的“生命力论”。
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与地球上其他物质一样，细胞乃至生命都是由原子组成的。
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单糖
单糖的主要碳骨架可以从3个碳到7个碳。
甘油醛
核糖
葡萄糖
果糖
重要的单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
半乳糖
单糖分子的特点：
含有多个羟基 含有羰基
葡萄糖（醛糖）
果糖（酮糖）
葡萄糖和果糖是异构体
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葡萄糖在水溶液中呈线状或环式结构
葡萄糖成环结构和三维立体构型
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二糖
二糖，最简单的寡糖，两分子的单糖经糖苷键连接。
麦芽糖 蔗糖 乳糖
葡萄糖+葡萄糖 葡萄糖+果糖 葡萄糖+半乳糖
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多糖
多糖，一般是几百个或几千个单糖脱水缩合形成的多聚体
淀粉 糖原 纤维素
植物 动物葡萄糖 ⇆ 源自粉或纤维素淀粉 → 葡萄糖 ⇆ 糖原 葡萄糖 → 脂肪或氨基酸
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淀粉多糖
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03
糖类分子
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糖类 在生物体中可构成纤维素、淀粉、核酸和糖蛋白等重要生物大分子
生物体代谢过程的重 要中间代谢物，生命活动 的主要能源物质
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果冻 （半乳糖+3.6-脱水-L-半乳糖）
透明质酸 （D-葡萄糖醛酸+ N-乙酰葡糖胺）
05
核酸和脂类
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核酸
核酸是遗传信息的载体，通过控制蛋白质的合成，控制着细胞和生物体的生命过程
1953年2月28日， James D. Watson 和 Francis Crick 建立了 DNA双螺旋结构理论， 奠定了现代分子生物学 的基础，他们因此获得 了诺贝尔奖。
戊糖
碱基
（脱氧核糖或核糖） （DNA与RNA各有四个
碱基）
Suger
核苷酸结构示意图
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核苷酸
核苷酸单体的组成
脱氧核糖核苷酸
胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）
鸟嘌呤（G）
核糖核苷酸
胞嘧啶（C）
尿嘧啶（U）
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碳原子之间及与其他原子间以共价键等形式相结合，可以形成大量化学性质与相对分 子质量不同的生物分子。
碳骨架结构排列和长短决定了有机化合 物的基本性质 。
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01
化学键和碳骨架
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十九世纪初……
“生命力论”——生物体内特有的生命力不能人为创造。 有机物只能从生物体中分离，无机物从单质中合成。
Friedrich Wöhler（维勒）用氰酸和氨水合成得到 尿素，发表在1828年的《物理学和化学年鉴》上。