第9章化學(xué)與生命健康化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。

自然界可以分為有機(jī)界（生命的）和無(wú)機(jī)界（無(wú)生命的）。而生命的本質(zhì)正是生命學(xué)科研究的核心。生物體系以生命物質(zhì)為基礎(chǔ)構(gòu)成，生命過(guò)程本身就是無(wú)數(shù)化學(xué)變化的綜合表現(xiàn)。一個(gè)活的機(jī)體必須有儲(chǔ)存和傳遞信息、繁衍后代、對(duì)內(nèi)調(diào)節(jié)和對(duì)外適應(yīng)、合理而有效地利用環(huán)境的物質(zhì)與能量等等功能。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。

從分子水平看，這些功能正是許多有生物活性分子之間的有組織的化學(xué)反應(yīng)的表現(xiàn)。在這些反應(yīng)中，一種反應(yīng)的產(chǎn)物成了另一種反應(yīng)的起點(diǎn)。生命是以一套在細(xì)胞內(nèi)外發(fā)生的為整體生物所調(diào)控的動(dòng)態(tài)化學(xué)過(guò)程為基礎(chǔ)，當(dāng)這些過(guò)程停止時(shí)，生命就停止。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。

生命的停止不意味著一切化學(xué)反應(yīng)的終結(jié)，而是生物體的分解降解全部變成無(wú)機(jī)物的另一套過(guò)程的開(kāi)始。在研究生物體的物質(zhì)基礎(chǔ)和生命活動(dòng)基本規(guī)律的領(lǐng)域里，化學(xué)不僅提供方法和材料，而且在提供理論、觀點(diǎn)、技術(shù)等方面發(fā)揮著重要作用。

化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。

生命科學(xué)以生物體的生命過(guò)程為研究對(duì)象，是生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科之間相滲透形成的交叉學(xué)科，而生命科學(xué)的研究在解決糧食、能源、人體健康等人類(lèi)社會(huì)主要問(wèn)題中有重要作用。21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)。因此對(duì)生命科學(xué)，特別是對(duì)構(gòu)成生命的糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、核酸等基本物質(zhì)以及與生命現(xiàn)象有關(guān)的化學(xué)有一個(gè)粗略的了解，是十分必要的?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。9.1生命體中的重要有機(jī)化合物化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。9.1.1糖類(lèi)

糖是自然界存在的一大類(lèi)具有生物功能的有機(jī)化合物。它主要是由綠色植物光合作用形成的。這類(lèi)物質(zhì)主要由C，H和O所組成，其化學(xué)式通常以Cn(H2O)n

表示，其中C、H、O的原子比恰好可以看作由碳和水復(fù)合而成，所以有碳水化合物之稱(chēng)，其實(shí)糖類(lèi)物質(zhì)是含多羥基的醛類(lèi)或酮類(lèi)化合物。常見(jiàn)的葡萄糖和果糖是最簡(jiǎn)單的糖類(lèi)。此外，植物體內(nèi)的淀粉、纖維素，動(dòng)物體內(nèi)的糖原、甲殼素等也都屬于糖類(lèi)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。單糖

凡不能被水解的多羥基醛糖或多羥基酮糖，例如葡萄糖和果糖稱(chēng)為單糖。單糖不僅有鏈狀結(jié)構(gòu)，還有環(huán)狀結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。寡糖

凡能水解成少數(shù)（2～6個(gè)）單糖分子的稱(chēng)為寡糖（又稱(chēng)低聚糖），其中以雙糖存在最為廣泛，人們食用的蔗糖（來(lái)自甘蔗和甜菜）就是由葡萄糖和果糖形成的雙糖，甜度較差的麥芽糖（來(lái)自淀粉）可用做營(yíng)養(yǎng)基和增養(yǎng)基來(lái)自乳汁的乳糖甜度適中，用于食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)，它們也都是雙糖。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。多糖

凡能水解為很多個(gè)單糖分子的糖為多糖。多糖廣泛存在于自然界，是一類(lèi)天然的高分子化合物。多糖在性質(zhì)上與單糖、低聚糖有很大的區(qū)別，它沒(méi)有甜味，一般不溶于水?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。淀粉

是葡萄糖的高聚體，完全水解后得到葡萄糖。淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類(lèi)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。糖原

又稱(chēng)動(dòng)物淀粉，是動(dòng)物的能量貯存庫(kù)。糖在動(dòng)物的肝臟和肌肉中含量最大，當(dāng)動(dòng)物血液中葡萄糖含量較高時(shí)，就會(huì)結(jié)合成糖原儲(chǔ)存于肝臟中，當(dāng)葡萄糖含量降低時(shí)，糖原就可分解成葡萄糖而供給機(jī)體能量。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。纖維素

是自然界中最豐富的多糖。它是沒(méi)有分支的鏈狀分子，與直鏈淀粉一樣，是由D－葡萄糖單位組成?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。光合作用

是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，其總反應(yīng)為CO2和H2O在葉綠素的作用下吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為高能的糖類(lèi)。6CO2+6H2O+能量（太陽(yáng)光）葉綠素

C6H12O6+6O2在光合作用中，CO2

被還原為糖，而H2O被氧化成O26CO2+24H++24e-→C6H12O6+6H2O化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。9.1.2蛋白質(zhì)、氨基酸、肽鍵蛋白質(zhì)是細(xì)胞里最復(fù)雜的、變化最大的一類(lèi)大分子，它存在于一切活細(xì)胞中。所有的蛋白質(zhì)都含C，N，O，H元素。蛋白質(zhì)水解時(shí)產(chǎn)生的單體叫氨基酸,氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。氨基酸

構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸是α-氨基酸，簡(jiǎn)稱(chēng)氨基酸。氨基酸中的R基側(cè)鏈?zhǔn)歉鞣N氨基酸的特征基因。最簡(jiǎn)單的氨基酸是甘氨酸，其中的R是一個(gè)H原子。人體內(nèi)的主要蛋白質(zhì)大約由20種氨基酸組成，它們的R基團(tuán)如表9－1所示?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。*代表必需氨基酸；精氨酸和組氨酸對(duì)兒童為必需氨基酸，但對(duì)成人卻不是必需氨基酸。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。肽鍵

氨基酸的氨基，通過(guò)脫水，形成一個(gè)酰胺鍵，新生成的化合物成為肽，肽分子中的酰胺鍵亦成為肽鍵。

最簡(jiǎn)單的肽由兩個(gè)氨基酸組成，稱(chēng)為二肽。例如兩個(gè)甘氨酸分子縮合成二肽，甘氨酰-甘氨酸化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。蛋白質(zhì)

多個(gè)氨基酸失水形成的肽稱(chēng)為多肽，多肽一般是鏈狀化合物。蛋白質(zhì)分子是由一條或多條多肽鏈構(gòu)成的生物大分子?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。蛋白質(zhì)的種類(lèi)按功能分:活性蛋白非活性蛋白按分子形狀分:球蛋白纖維蛋白(頭發(fā)和指甲里的角蛋白)

按化學(xué)組成分:簡(jiǎn)單蛋白(只由多肽鏈組成)

復(fù)合蛋白(由多肽鏈和輔基組成，輔基包括核苷酸、糖、脂、色素和金屬配離子等)化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。催產(chǎn)素（促進(jìn)子宮肌肉收縮）、加壓素（增加血壓）、舒緩激肽（調(diào)節(jié)血壓）化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第24頁(yè)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第25頁(yè)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第26頁(yè)。蛋白質(zhì)的作用

蛋白質(zhì)廣泛而又多變的功能決定了它們?cè)谏砩系闹匾?。?lái)自食物的蛋白質(zhì)是身體的氮和硫的主要來(lái)源。除催化功能和結(jié)構(gòu)功能外，還構(gòu)成了肌肉收縮的體系。作為抗體，它們是身體的防衛(wèi)系統(tǒng)，而作為激素，則能夠調(diào)節(jié)身體的腺體的活動(dòng)。在血液中它們維持體液平衡，是凝血機(jī)制的一部分，能輸送氧氣和類(lèi)脂物等?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第27頁(yè)。9.1.3酶

人類(lèi)從發(fā)明釀酒、造醋、制醬、發(fā)面時(shí)起，就對(duì)生物催化作用有了初步的認(rèn)識(shí)，不過(guò)當(dāng)時(shí)并不知道有酶這類(lèi)生物催化劑。1926年第一次成功地從刀豆中提取了脲酶的結(jié)晶，并證明每種結(jié)晶具有蛋白質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)，它能催化尿素分解為NH3

和CO2。爾后，相繼分離出許多酶（如胃蛋白酶、胰蛋白酶等）的晶體?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明了酶的化學(xué)組成同蛋白質(zhì)一樣，也是由氨基酸組成的，它們都具有蛋白質(zhì)的化學(xué)本性?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第28頁(yè)。酶

是一類(lèi)由生物細(xì)胞產(chǎn)生的、以蛋白質(zhì)為主要成分的、具有催化活性的生物催化劑?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第29頁(yè)。酶催化作用的主要特點(diǎn)：（1）酶是由生物細(xì)胞產(chǎn)生的，其主要成分是蛋白質(zhì)，因而對(duì)周?chē)h(huán)境的變化比較敏感，若遇到高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、配位體或紫外線照射等因素的影響時(shí)，易失去它的催化活性。（2）酶催化反應(yīng)都是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。例如在人體中的各種酶促反應(yīng)，一般是在體溫（37℃）和血液pH約為7的情況下進(jìn)行的。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第30頁(yè)。（3）酶具有高度的專(zhuān)一性，即某一種酶僅對(duì)某一類(lèi)物質(zhì)甚至只對(duì)某一種物質(zhì)的給定反應(yīng)起催化作用，生成一定的產(chǎn)物。如麥芽糖酶是一種只能催化麥芽糖水解為兩分子葡萄糖的催化劑，這是由于麥芽糖酶的活性部位（即反應(yīng)發(fā)生的位置）能準(zhǔn)確地結(jié)合一個(gè)麥芽糖分子，當(dāng)兩者相遇時(shí)，使兩個(gè)單糖單位相連接的鏈合變?nèi)?，其結(jié)果是水分子的進(jìn)入并發(fā)生水解反應(yīng)。麥芽糖酶不能使蔗糖水解，使蔗糖水解的是蔗糖酶。早年提出“一把鑰匙開(kāi)一把鎖”的酶催化鎖鑰模型如圖9－7所示?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第31頁(yè)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第32頁(yè)。

這是一個(gè)過(guò)于簡(jiǎn)單化的比喻，但它說(shuō)明了一個(gè)重要的問(wèn)題，通過(guò)減少開(kāi)始這項(xiàng)工作所需要的能量，酶使得這項(xiàng)困難的工作變?nèi)菀琢?。就像鑰匙只能適合于特殊鑰匙孔的形狀一樣，酶在活性部位具有只允許對(duì)某些分子起作用的特殊的結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第33頁(yè)。（4）酶促反應(yīng)所需要的活化能低，而且催化效率非常高?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第34頁(yè)。

人體對(duì)食物的消化、吸收，通過(guò)食物獲取能量，以及生物體內(nèi)復(fù)雜的代謝過(guò)程都包含許多化學(xué)反應(yīng)，必須有各種不同的酶參與作用。這些專(zhuān)一性的酶組成一系列酶的催化體系，維持生物體內(nèi)各種代謝過(guò)程有規(guī)律的進(jìn)行?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第35頁(yè)。

目前酶學(xué)研究中的新領(lǐng)域包括：酶合成的遺傳控制與遺傳病、許多酶系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)性質(zhì)、生長(zhǎng)發(fā)育及分化中酶的作用與腫瘤及衰老的關(guān)系、細(xì)胞相互識(shí)別過(guò)程中酶的作用等等?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第36頁(yè)。9.1.4核酸

核酸是一類(lèi)多聚核苷酸，核酸是由核苷酸組成的，而核苷酸又由堿基、戊糖與磷酸組成。核酸的分類(lèi)是根據(jù)核酸中所含戊糖種類(lèi)不同而分為核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）兩大類(lèi)。

RNA中的堿基主要有四種：腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶。

DNA中的堿基主要也是四種，三種與RNA中的相同，只是胸腺嘧啶代替了尿嘧啶。

化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第37頁(yè)。DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)是由數(shù)量極其龐大的四種脫氧核糖核苷酸(即：脫氧腺嘌呤核苷酸、脫氧鳥(niǎo)嘌呤核苷酸、脫氧胞嘧啶核苷酸和脫氧胸腺嘧啶核苷酸)所組成。這四種核苷酸的排列順序（序列）正是分子生物學(xué)家多年來(lái)要解決的問(wèn)題。因?yàn)樯锏倪z傳信息貯存于DNA的核苷酸序列中，生物界物種的多樣性即寓于DNA分子四種核苷酸千變?nèi)f化的不同排列之中?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第38頁(yè)。核酸是遺傳信息的攜帶者與傳遞者:

核酸有著幾乎多得無(wú)限的可能結(jié)構(gòu)，而生物體的遺傳特征就反映在DNA分子的結(jié)構(gòu)上，即DNA的結(jié)構(gòu)攜帶著遺傳的全部信息，就是通常所說(shuō)的DNA攜帶著遺傳的密碼。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第39頁(yè)。

生物體的遺傳信息以密碼的形式編碼在DNA分子上，表現(xiàn)為特定的核苷酸排列順序，并通過(guò)DNA的復(fù)制由親代傳遞給子代。在后代的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，遺傳信息自DNA轉(zhuǎn)錄給RNA，然后翻譯成特異的蛋白質(zhì)，以執(zhí)行各種生命功能，使后代表現(xiàn)出與親代相似的遺傳性狀?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第40頁(yè)。

所謂復(fù)制，就是指以原來(lái)DNA分子為模板合成出相同分子的過(guò)程。所謂轉(zhuǎn)錄，就是在DNA分子上合成出與其核苷酸順序相對(duì)應(yīng)的RNA的過(guò)程。而翻譯則是在RNA的控制下，從DNA得來(lái)的核苷酸順序合成出具有特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)肽鏈的過(guò)程。由于生命活動(dòng)是通過(guò)蛋白體來(lái)表現(xiàn)，所以生物的遺傳特征實(shí)際上是通過(guò)DNA→RNA→蛋白質(zhì)過(guò)程傳遞的，化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第41頁(yè)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第42頁(yè)。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第43頁(yè)。

遺傳工程從狹義上理解就是指DNA重組技術(shù)。即提取或合成不同生物的遺傳物質(zhì)（DNA），在體外切割、拼接和重新組合，然后通過(guò)載體將重組的DNA分子引入受體細(xì)胞，使重組DNA在受體細(xì)胞中得以復(fù)制與表達(dá)。從遺傳工程的概念看，遺傳工程的直接目的就是改造生物，從而使其更好地為人類(lèi)服務(wù)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第44頁(yè)。

例如，作為人類(lèi)主要食物的谷類(lèi)作物含有大量糖類(lèi)，而人體所必需的蛋白質(zhì)、氨基酸與維生素的含量卻很少。有些微生物可以產(chǎn)生這些物質(zhì)，用大規(guī)模發(fā)酵的方法培養(yǎng)微生物，進(jìn)而提取這些物質(zhì)，就可以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。采用DNA重組及細(xì)胞融合等技術(shù)改造了蘇氨酸、色氨酸、賴(lài)氨酸等氨基酸的生產(chǎn)菌，與原始菌株相比，氨基酸的含量提高了幾十倍，且生產(chǎn)成本下降。這些氨基酸產(chǎn)品廣泛用于營(yíng)養(yǎng)食品、助鮮及飼料添加劑等生產(chǎn)，從而部分代替了糧食產(chǎn)品?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第45頁(yè)。

又如，生物固氮的遺傳工程研究是一個(gè)令人神往的重要領(lǐng)域，其目的就是培養(yǎng)出能自行供氮的作物。一切植物的生長(zhǎng)都需要氮元素，大氣中雖有80%的氮?dú)?，但除了豆科植物外，都不能直接利用空氣中的分子態(tài)的N2。與豆科植物根部共生的根瘤菌可以固定分子態(tài)氮并轉(zhuǎn)化成能被植物吸收的狀態(tài)。如果把根瘤菌的固氮基因轉(zhuǎn)移到水稻、小麥、玉米等作物細(xì)胞中，就有可能使這些作物直接利用空氣中的氮，這不僅可提高產(chǎn)量，增加谷類(lèi)作物的蛋白質(zhì)含量，而且能大大節(jié)省化肥，從而降低生產(chǎn)成本，減輕環(huán)境污染。遺傳工程研究的開(kāi)展，將為解決人類(lèi)面臨的食品與營(yíng)養(yǎng)、健康與環(huán)境、資源與能源等一系列重大問(wèn)題開(kāi)辟了新途徑，也具有極大的經(jīng)濟(jì)潛力?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第46頁(yè)。9.2基因、遺傳信息基因是具有遺傳功能的單元，一個(gè)基因是DNA片段中核苷酸堿基特定的序列，此序列載有某特定蛋白質(zhì)的遺傳信息。人們形象的將DNA堿基序列稱(chēng)為遺傳編碼，DNA序列分析是揭開(kāi)遺傳密碼的關(guān)鍵，也是基因研究的基礎(chǔ)。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第47頁(yè)?；?/p>

每個(gè)DNA分子含有很多基因，這些基因按一定順序排列，就成為創(chuàng)造蛋白質(zhì)的圖紙和指揮復(fù)制的命令?；蚴强刂粕镄誀畹倪z傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位，是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，每個(gè)基因中可以含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸?；?qū)π誀畹臎Q定性作用是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。核酸是遺傳信息的攜帶者與傳遞執(zhí)行者，遺傳信息由DNA→RNA→蛋白質(zhì)的表達(dá)過(guò)程，也稱(chēng)基因表達(dá)，是分子生物學(xué)（分子遺傳學(xué)）研究的核心?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第48頁(yè)。

人體細(xì)胞約有10萬(wàn)個(gè)基因，迄今弄清楚的不到5%?？茖W(xué)家們預(yù)言，將用10～15年測(cè)定出人類(lèi)基因組30億個(gè)堿基對(duì)（遺傳密碼）的全序列。一旦破譯工作全部完成，就能掌握人類(lèi)遺傳信息，建立起完整的遺傳信息庫(kù)，由此危害人類(lèi)健康的5000多種遺傳病以及與遺傳密切相關(guān)的癌癥、心血管疾病和精神疾患等，可以得到預(yù)測(cè)、預(yù)防、早期診斷與治療。今后必將繼續(xù)發(fā)現(xiàn)大量新的重要基因，如控制記憶與行為的基因，控制細(xì)胞衰老與程序性死亡的基因，新的癌基因與抑癌基因，以及與大量疾病有關(guān)的基因。這些成果將被用來(lái)為人類(lèi)健康服務(wù)?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第49頁(yè)。遺傳信息

指生物為復(fù)制與自己相同的東西、由親代傳遞給子代、或各細(xì)胞每次分裂時(shí)由細(xì)胞傳遞給細(xì)胞的信息。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第50頁(yè)。

常言道“種瓜得瓜，種豆得豆”，這簡(jiǎn)練而又樸素的語(yǔ)言真切地反映了生物界物種代代相傳的普遍規(guī)律。人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)生物（包括植物和動(dòng)物乃至人類(lèi)）的性狀可從上一代傳至下一代，這就是遺傳現(xiàn)象，也是為什么兒女的膚色、像貌、高矮等總是與父母相像的原因。普遍存在于色彩斑斕的生物界中，神秘的遺傳現(xiàn)象必定有其物質(zhì)基礎(chǔ)，它就是存在于細(xì)胞核中的核酸。核酸又和蛋白質(zhì)一起組成了染色體，人體的每一個(gè)成熟細(xì)胞的核中含有23對(duì)或46條染色體，人體擁有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的遺傳信息就蘊(yùn)藏在這無(wú)法用肉眼直接見(jiàn)到的極其微小甚乎其微的染色體中。核酸是遺傳信息的載體，也是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。

化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第51頁(yè)。RNA分子既有遺傳信息功能又有酶的功能。在下一個(gè)世紀(jì)，人們將試圖在實(shí)驗(yàn)室人工合成生命體，已有可能利用生物技術(shù)將保存在特殊環(huán)境中的古生物或凍干的尸體的DNA擴(kuò)增，揭示其遺傳密碼，建立已絕滅生物的基因庫(kù)，研究生物的進(jìn)化與分類(lèi)問(wèn)題。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第52頁(yè)。

在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展激流中，對(duì)人類(lèi)基因治療的意義、策略、前景等的研究不斷取得進(jìn)展。目前基因治療已試用于多種疾病，如遺傳病基因治療、愛(ài)滋病的基因治療、腫瘤基因治療等。腫瘤的發(fā)生被認(rèn)為是基因表達(dá)調(diào)控失常以及與其周?chē)M織相互作用關(guān)系的紊亂所致。一個(gè)正常細(xì)胞變成惡性細(xì)胞都涉及抗癌基因的丟失或失活，原癌基因被激活等步驟。從理論上推測(cè)，原癌基因和抗癌基因相對(duì)應(yīng)，在特定條件下它們對(duì)細(xì)胞分裂起正負(fù)調(diào)控作用，因此通過(guò)抗癌基因調(diào)變基因表達(dá)，使腫瘤細(xì)胞逆轉(zhuǎn)而恢復(fù)正常，是治療腫瘤的理想途徑?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第53頁(yè)。9.3生物膜生物膜是一個(gè)具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的半透性膜，它的主要功能：能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)運(yùn)送、信息識(shí)別與傳遞。

化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第54頁(yè)。

細(xì)胞是人體和其他生物體一切生命活動(dòng)結(jié)構(gòu)與功能的基本單位。一切動(dòng)物細(xì)胞都被一層薄膜所包裹，這稱(chēng)作細(xì)胞膜，為生物膜的一種，它把細(xì)胞內(nèi)容物和細(xì)胞的周?chē)h(huán)境分割開(kāi)來(lái)。它使細(xì)胞能夠獨(dú)立于環(huán)境而存在，靠通過(guò)生物膜與周?chē)h(huán)境進(jìn)行有選擇的物質(zhì)交換而維持生命活動(dòng)。顯然，細(xì)胞要維持正常的生命活動(dòng)，不僅細(xì)胞的內(nèi)容物不能流失，且其化學(xué)組成必須保持相對(duì)穩(wěn)定，這就需要在細(xì)胞和它的環(huán)境之間有某種屏障存在。同時(shí)細(xì)胞在不斷進(jìn)行新陳代謝過(guò)程中，又需要經(jīng)常由外界得到氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝產(chǎn)物和廢物，使細(xì)胞保持動(dòng)態(tài)的恒定，這對(duì)維持細(xì)胞的生命活動(dòng)極為重要。因此生物膜是一個(gè)具有特殊結(jié)構(gòu)和功能的半透性膜，它的主要功能可歸納為：能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)運(yùn)送、信息識(shí)別與傳遞?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第55頁(yè)。生物膜可使細(xì)胞內(nèi)K+Na+Ca2+

離子維持一定濃度?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第56頁(yè)。9.4

氧自由基與人體健康自由基所謂自由基，是指帶有未成對(duì)電子的分子、原子或離子，未成對(duì)電子具有成雙的趨向，因此常易發(fā)生失去或得到電子的反應(yīng)而顯示出較活潑的化學(xué)性質(zhì)。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第57頁(yè)。氧自由基氧氣維持著地球上絕大多數(shù)生物的生命。雖然氧對(duì)需氧生物是有用的，但氧也有對(duì)生物不利的一面。氧分子可以通過(guò)單電子接受反應(yīng)，依次轉(zhuǎn)變?yōu)镺·2-,HOOH與·OH等中間產(chǎn)物。由于這些物質(zhì)都是直接或間接地由分子氧轉(zhuǎn)化而來(lái)，而且具有較分子氧活潑的化學(xué)反應(yīng)性，遂統(tǒng)稱(chēng)為活性氧，亦稱(chēng)氧自由基?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第58頁(yè)。氧自由基的產(chǎn)生1.組織細(xì)胞的新陳代謝2.外界的紫外線和各種輻射、吸煙、酗酒、工作壓力、生活不規(guī)律。3.組織器官損傷、發(fā)生炎癥等?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第59頁(yè)。氧自由基與人體健康的關(guān)系

在正常情況下，生物體內(nèi)氧自由基可以保護(hù)身體免受細(xì)菌、微生物等有害物質(zhì)的侵害。生物體內(nèi)氧自由基不斷產(chǎn)生不斷利用又不斷被清除，處于動(dòng)態(tài)平衡。只有當(dāng)氧自由基的濃度失去控制時(shí)才會(huì)造成傷害?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第60頁(yè)。

過(guò)多的氧自由基，對(duì)人體有哪些危害呢？例如，氧自由基攻擊細(xì)胞的DNA，可以使它發(fā)生突變，成為癌變的前奏曲。還有很多化學(xué)性的致癌物質(zhì)，在體內(nèi)也可以轉(zhuǎn)變?yōu)檠踝杂苫?，作用于?xì)胞、組織，使它們發(fā)生癌變。

化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第61頁(yè)。

再如，血管中的氧自由基攻擊血液中的膽固醇，使它破裂產(chǎn)生黏性物質(zhì)，黏附在動(dòng)脈或靜脈的血管壁上，使管壁狹窄；紅細(xì)胞膜受到自由基的攻擊，會(huì)造成細(xì)胞粘連并形成血流中的凝塊。好比自來(lái)水管管壁被水垢覆蓋，而使水流不暢一樣，血液的管徑變小，血液流動(dòng)的速度減慢，甚至出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。這樣一來(lái)，血循環(huán)系統(tǒng)周?chē)慕M織就不能獲得正常的供給，這種現(xiàn)象出現(xiàn)在心臟的冠狀動(dòng)脈，會(huì)使人患上冠心??；如果出現(xiàn)在腦血管則會(huì)發(fā)生中風(fēng)；它可使血管喪失彈性，變脆，也容易造成視網(wǎng)膜出血而影響視力?；瘜W(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第62頁(yè)。

氧自由基的清除

現(xiàn)階段人類(lèi)仍無(wú)法解決氧自由基的產(chǎn)生問(wèn)題，但可有效的分解它。目前已發(fā)現(xiàn)許多種氧自由基清除劑或抑制劑，其作用機(jī)理有的是直接提供電子使氧自由基還原，有的是增強(qiáng)抗氧化酶活性迅速消滅自由基。

SOD（是超氧化物歧化酶英文名稱(chēng)的縮寫(xiě)）是一種具有特定生物催化功能的蛋白質(zhì)，由蛋白質(zhì)和金屬離子組成，廣泛存在于自然界的動(dòng)、植物和一些微生物體內(nèi)。它也是存在于人體的正常組織中的清除氧自由基的重要酶系統(tǒng)。化學(xué)與生命健康全文共69頁(yè)，當(dāng)前為第63頁(yè)。

最近研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常食用新鮮黃、綠色蔬菜與水果，有延緩衰老的作用，可降低腫瘤，特別是消化道腫瘤的發(fā)病率。因?yàn)槭卟丝梢郧宄踝杂苫闹饕a(chǎn)物超氧負(fù)離子，超氧負(fù)離子減少，氧自由基也就相應(yīng)減少。由此也就可以延緩人的衰老。最近有營(yíng)養(yǎng)學(xué)家研究