《生命的化学基础》PPT课件

OH
C O…
H OH
除a-1,4糖苷键连成主链， 还有a-1,6糖苷键连成支链，大约相隔20-25个 葡萄糖单位就有一个支链，平均分子量不如直链淀粉大。
支链淀粉遇碘变红。
支链淀粉分枝状结构
3、糖原 (glycogen) 储存在肝细胞核肌细胞中，也形成螺旋，不 过分支更多。
糖原水解产物也是葡萄糖。
O
CH3OHOHH H
OH
干HCl+
CH2OH
H
CH3OOHHH
O OCH3 干HCl
H
H
CH2OH O
H OH H
OCH3
OH H
OH H
OH H
OH H
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：一类是营养储备多糖，如：淀粉和糖原；
O CH CHOH CH2OH
CHO CHOH CHOH CH2OH
An aldose aldotetrose
(甘油醛醣) (丁醛糖）
CH2OH CO CHOH CH2OH
A ketose
(丁酮糖）
CHO CHOH CHOH CHOH CH2OH
Aldopentose
(戊醛糖）
CH2OH CHO
CH2OH
（了解）
H
支链… O
CH2OH O
H OH H
HH C
O
H OH
CH2OH
O H OH H
OH C
H OH O 1:6 糖苷键
主链 H
…O
CH2OH
O H OH H
HH C
O
CH2OH O
H OH H
HH CO
H2C H OH
O
HH
HC
O
H OH
H OH
H OH
a-1,4糖苷键
CH2OH
O H OH H
第二章
生命的化学基础
2.1 原子和分子
1、生命中的元素
元素周期表中各种元素在生命机体中的丰度
目前已知的化学元素有115种，其中天然元素 有92种，还有十几种元素是在实验室里合成的。
92种天然元素中已有81种在人体中被发现
（除He，Ne，Ar，Kr，Xe，Fr，At，Ac，Pa， Tc)。
(C6H10O5)n + nH2O 淀 粉 酶 n(C6H12O6)
（葡萄糖）
在 细 胞 内 氧 化 CO2 + H2O + 能量
2、对植物的作用
充当结构性物质，在植物中茎秆的主要成分是纤维素，是 起支柱作用的物质。
2.3 脂质
一、概述 二、脂类分类 三、脂肪 四、磷脂 五、蜡 六、类固醇 七、脂类功能
甘油三酯的分子结构
其特点是主要由碳和氢两种元素以非极性的共价键组成，由于这些分子是非 极性的，所以和水不能相溶，因此是疏水的，易溶于乙醚、氯仿、苯和丙酮 等有机溶剂中。
Байду номын сангаас
四、磷脂：甘油磷酸脂类 甘油只有两个羟基被脂肪酸酯化，而甘油的第三
个羟基被磷酸所酯化。细胞膜的主要结构成分。
甘油磷酸酯的结构
磷脂分子结构
麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成 蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成 乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成
H OH
CH2OH O
H OH H
H OH
H
+
OH
CH2OH
H
OH
CH3OHOHH H 干HCl+
OH H
OH OH
CHH3OOHCH4HHH2O6HHOC5OHHH2干OHHHCOHl
极 性 头 部
非
极
不饱和 双键
性
尾
部
脂膜结构图
五、蜡
也是脂，是由一些长链的醇和长链脂肪酸形成的脂。脂肪酸同 乙醇酯化形成 (如蜂蜡)。蜡的碳氢链很长，熔点高于甘油酯，它 们的疏水性比脂肪更强，所以可以保护生物体的表面。细胞中不 含蜡质，但有的细胞可分泌蜡质。如：植物表皮细胞分泌的蜡膜， 防干燥；同翅目昆虫的蜡腺、如高等动物外耳道的耵聍腺。
鼠李糖 C6H12O5是糖。
现在所说的糖是指多羟基醛和多羟基酮以及它们的缩聚产物和衍生物。
存在方式：广泛存在于自然界中，是分布最广的一类天然产物
二、分类
（根据其能否被水解、分子的大小）
单糖：最简单的糖，不能再水解的糖。如：葡萄糖，果糖 寡糖：水解能生成2~10个单糖分子的糖；如蔗糖、麦芽糖（双糖） 多糖：能水解成多个分子的单糖。如：淀粉， 纤维素
淀粉
支链淀粉（α-1，4糖苷键和α-1，6糖苷键） 直链淀粉（α-1，4糖苷键）
（1）、直链淀粉(amylose)
含有1000个以上葡萄糖结构单位，每一个单位由a-1,4糖苷 键相连。
CH2OH
H H
OH
O
H
H
HC
O
H
OH
CH2OH
O
OH
H
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个葡萄糖结构单位。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。
直链淀粉的形状示意图 I I III I I I
（2）、支链淀粉(amylopectin) 部分结构(part of structure)：
这81种元素按其在人体所占质量的比例是否大 于0.01%可划分常量元素和微量元素。
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。
淀粉和糖元是储能的，当需 要时，即可被水解成葡萄糖。
3、纤维素 (cellobiose)
纤维素是构成细胞壁及支柱组织的主要成份，也是自然界分布最广的多糖。
结构：
HOH2C HO
（ -1,4-糖苷 键 ）
O
HOH2C
O
O
OH
HO
OH
n=1500 n
绞成绳索状的纤维素
（1）水解产物也是葡萄糖； （2）在生理上，纤维素只能被纤维素酶又叫－糖苷酶催化水解，但不能被淀粉 酶催化水解。人体内无水解β-1，4糖苷键的酶存在，不能利用纤维素作为能源物 质；但在食草动物（如牛、羊）的消化系统中，含有这种酶，故这些动物可以用 草作为营养来源。 （3）纤维素具有促进胃肠蠕动，帮助消化，防止便秘作用。
一、概述
脂类（lipid）亦译为脂质或类脂，是一类不溶于水而能溶于非极性溶剂的生物有机分子。 其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 脂类的元素组成主要是C H O,有些尚含N S P。
二、脂类分类(了解）
根据化学结构：
甘油酯类 神经鞘脂类 类固醇
根据生理功能不同： 脂肪（甘油三酯）
磷脂：含磷酸及有机碱的脂类
电负性（electrionegativity ）:一个原子拉住共用电子的力量. 拉住电子的力量越大，电负性越强。氧的电负性比氢的强。
略带负电荷的一端（O）与略带正电荷的一端（H）相互吸引， 形成一个较弱的键—氢键（hydrogen bond）。
极性共价键
水分子的极性和形成氢键的能力使其具有高度反应性。 ①水是极好的溶剂。 ②液态水分子具有内聚力。 ③水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化。 ④冰比水轻。
膳食纤维 （4）对于植物，纤维素存在于细胞壁中，不卷曲，数千条合在 一起，象电缆一 样，形成坚固的支撑物，支持着高耸的大树。
起着保护细胞和支持植物体的作用。
糖 元
淀 粉
纤 维 素
六、作用
1、供作能源：能量主要是由糖类在降解代谢过程中提供的， 如：淀粉多糖在消化道中水解成葡萄糖，葡萄糖在细胞内 氧化，能提供大量的能量
韶关镉污染
2、水--细胞中不可缺少的物质
水是生物体的主要组成成分之一。一般占体重 的60%-90%。
存在方式：游离水95％；结合水5％。随着细 胞的衰老，细胞的含水量逐渐下降，活细胞的 含水量不低于75％。
没有水就没有生命，作用不可替代，
水的特有属性：
(1)水分子是极性分子（polar molecule） (2)水分子间可形成氢键（hydrogen bond） (3)水分子水能够电离。
另一类是结构多糖，如纤维素和几丁质 最重要的有3种：淀粉、糖原和纤维素。
1、淀粉(starch)
淀粉储存于植物根和其他部分中， 性质： ①淀粉+碘→蓝色反应； ②淀粉水解最终生成葡萄糖，水解程度可用碘加以检测：
淀粉 → 糊精 → 麦芽糖 → 葡萄糖 蓝 蓝紫→红色 无色 无色
应用：淀粉水解时加入碘，可判断水解反应的程度。 深蓝 → 紫色 → 红色→ 无色
CO
CHOH
CO
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
ketopentose ketohexose Aldohexose
(戊酮糖） (己酮糖) (己醛糖)
四、双糖 (Disaccharides)
双糖：由两分子单糖失水而生成的化合物（一分子的半缩醛 羟基与另 一分子单糖中羟基脱水而形成糖苷）。如：