生物的化学组成

第二章生物的化学组成1原子和分子——生命的化学基础2糖类3脂类4蛋白质5核酸第一节原子和分子——生命的化学基础生物具有多样性，但生物体的化学组成基本相似组成生物体的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等，以上7种元素约占生物体的99.35%，其中C、H、O、N4种元素占96%。微量元素组成细胞及生物体的主要元素及作用原子的结构与性质化学键和水分子的性质有机化合物的碳骨架与功能基团不同的生物体，其分子组成也大体相同生命元素中，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。元素的化学性质是由其外层电子决定的，碳有四个外层电子，能与别的原子形成4个强共价键。与其他原子形成共价键的数目取决于外层中未成对电子的数目。生物体内的化学反应一般都是由酶催化的。酶催化使各种生命活动的精确调控成为可能。第二节糖类多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和某些衍生物的统称。葡萄糖、淀粉、纤维素糖分子含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，葡萄糖C6H12O6,蔗糖C12H22O11脱氧核糖C5H10O4，(carbohydrate,碳水化合物，很多名词不一定准确，但也没关系。又如进化，evolution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(人体内某些器官只能利用葡萄糖，而不能用脂肪)常见的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等单糖重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等二糖麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成（发芽种子）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（乳汁，一定比例的成年人缺少分解乳糖的酶，喝牛奶腹泻）重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等多糖脂类的组成和功能脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称脂类分子也含C、H、O3种元素，但H:O远大于2，有些脂含P和N，各种脂类分子的结构可以差异很大脂类不溶于水，可溶于非极性溶剂。脂类是生物膜的主要成分，也是储存能量的主要载体；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/生物活性物质第三节脂类动物脂肪、花生油、豆油、深海鱼油纯正花生油熔点为5℃左右的，而大豆油的熔点是零下18℃，棕榈油的熔点一般在20℃以上。又称磷酸甘油脂，与脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其衍生物(如磷酸胆碱)结合，形成卵磷脂磷脂卵磷脂是生物膜脂质双层的主要成分，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如胆固醇等脂类（酯类？），是细胞膜的成分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胶原蛋白美容之谜第四节蛋白质蛋白质的主要种类和功能胶原蛋白(Collagen)是一种高分子蛋白质，丝状的胶原蛋白纤维，能使皮肤保持结实而有弹性。它存在于人体皮肤、骨骼、牙齿、肌腱等部位，主要生理机能是做结缔组织的粘合物质。在皮肤方面，它与弹力纤维合力构成网状支撑体，提供真皮层安定有力的支撑。随年龄增长，人体胶原蛋白含量会逐渐流失，网状支撑体亦会渐渐变厚变硬、失去弹性，当真皮层的弹性与保水度降低，皮肤便会失去弹性并变薄老化，同时可导致真皮的纤维断裂、脂肪萎缩、汗腺及皮脂腺分泌减少，使皮肤出现色斑、皱纹等一系列老化现象显出老态。为什么胶原蛋白具有美容功效胶原蛋白有哪些美容功效补充胶原蛋白的方法主要是外用保养(面膜、化妆品制剂)、口服保健(胶囊)、由专科医师注射三种。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。不同氨基酸其R基各不相同，R基的结构决定了20种氨基酸的特殊性质，也决定了蛋白质的功能和各种生理生化特性蛋白质主要是由20种氨基酸组成的生物大分子必需氨基酸:人体不能合成，必需由外界供给。包括异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸和缬氨酸。蛋白质的特定构象即蛋白质的三维空间结构和形态对于蛋白质的功能起决定性的作用。蛋白质变性（构象发生变化）使得其特定的功能便立即丧失。温度、离子浓度、酸碱度蛋白质结构与功能的关系α氨基和α羧基组成的肽键，决定了是否蛋白质，而R基决定了不同蛋白质的差别（核酸一样）镰刀形细胞贫血症病因及其他蛋白质的空间结构核酸贮存遗传信息，控制蛋白质的合成核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),都是由许多顺序排列的核苷酸组成的大分子。贮存遗传信息的特殊DNA片段称为基因，它主要编码蛋白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白质的作用，DNA实际上控制着细胞和生物体的生命过程DNA控制蛋白质的合成是通过RNA来实现的，即遗传信息由DNA转录到RNA，后者决定蛋白质的氨基酸序列第五节核酸DNA分子是由两条脱氧核糖核酸长链互以碱基配对相连而成的螺旋状双链分子；DNA主要存在于细胞核内的染色质中，线粒体和叶绿体中也有，是遗传信息的携带者。DNA双螺旋结构RNA分子是单链的，RNA在细胞核内产生，然后进入细胞质，在蛋白质的合成中起重要作用。DNA双螺旋结构的发现1953年，JamesWatson和FrancisCrick提出DNA的双螺旋模型J.D.WatsonandF.H.C.Crick什么是营养物质？你怎样看待人参、黄金搭档等营养品？思考题沃森著，双螺旋—发现DNA结构的个人经历，三联书店，2001年。课后读物