普通生物學(xué)生命的化學(xué)基礎(chǔ)第一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、元素組成生物體的主要元素生命必需的約25種元素生物體的主要元素(大量元素)C、H、O、N、P、S、K、Ca等，占99.35%，其中C、H、O、N4種元素占96%。微量元素：含量少于0.01%同位素：質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子。2第二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六水是生命的介質(zhì)，沒有水就沒有生命，這是因?yàn)樗性S多特性：水是極性分子，分子之間形成氫鍵，因而水有較強(qiáng)的內(nèi)聚力和表面張力；水分子之間的氫鍵使水能緩和溫度的變化；冰比水密度低；水是良好的溶劑，是生命系統(tǒng)中各種化學(xué)反應(yīng)的理想介質(zhì)；水能夠電離。二、水和無(wú)機(jī)鹽（一）水OHH3第三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六在細(xì)胞中一般以離子狀態(tài)存在，對(duì)細(xì)胞的滲透壓和pH值起著重要的調(diào)節(jié)作用：

生物生存環(huán)境的pH范圍為3~8.5。細(xì)胞中的各種離子有一定的緩沖能力，使細(xì)胞內(nèi)的pH保持相對(duì)恒定，以利細(xì)胞維持正常的生命活動(dòng)。有些離子是酶的活化因子，如Mg+、Ca2+；有些離子是合成有機(jī)物的原料:

PO4+可用于合成磷酸、核苷酸等；

Fe2+可用于合成血紅蛋白等；（二）無(wú)機(jī)鹽4第四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、生物大分子碳是組成細(xì)胞各種大分子的基礎(chǔ)。碳最外層有4個(gè)電子空位，極易形成4個(gè)共價(jià)鍵碳架結(jié)構(gòu)排列和長(zhǎng)短決定了有機(jī)化合物的基本性質(zhì)。5第五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

有機(jī)化合物的性質(zhì)取決于功能基團(tuán)這些功能基團(tuán)（functionalgroup）幾乎都是極性基團(tuán)。功能基團(tuán)的極性使得生物分子具有親水性，有利于這些化合物穩(wěn)定于有大量水分子存在的細(xì)胞中。6第六頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物大分子可分為四類：蛋白質(zhì)（proein）核酸（nucleicacid）多糖（polysaccharide）脂質(zhì)（lipid）7第七頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六糖：多羥基醛或多羥基酮稱為糖組成：糖類是細(xì)胞中重要的有機(jī)物，糖分子含C、H、O三種元素。功能：糖提供生命活動(dòng)所需的能源，而且是重要的中間代謝物，用來(lái)合成重要的生物大分子，構(gòu)成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分。分類：糖類包括小分子的單糖、雙糖、三糖，以及由單糖構(gòu)成的大分子的多糖。（一）糖類（carbohydrate）8第八頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六有兩種形式存在：即醛糖和酮糖。重要的單糖有：1.單糖（monosaccharide）丙糖如甘油醛和二羥丙酮。戊糖核糖、脫氧核糖、核酮糖、木糖和阿拉伯糖。己糖葡萄糖、果糖、半乳糖、甘乳糖等。9第九頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六葡萄糖是細(xì)胞內(nèi)主要的單糖，是最重要的能源物質(zhì)。葡萄糖（glucose）10第十頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（1）雙糖 如麥芽糖、蔗糖、纖維二糖、乳糖等。（2）其他寡糖三糖、四糖等。如棉子糖。2.寡糖有少數(shù)幾個(gè)單糖縮合而成的糖。葡萄糖葡萄糖麥芽糖(maltose)葡萄糖果糖蔗糖(sucrose)葡萄糖半乳糖乳糖(lactose)

11第十一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六麥芽糖的形成過(guò)程12第十二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

淀粉(starch)

植物細(xì)胞中的儲(chǔ)藏營(yíng)養(yǎng)物。

糖原(glycogen)動(dòng)物細(xì)胞中儲(chǔ)藏的多糖。

纖維素(cellulose)

植物細(xì)胞壁的主要成分。幾丁質(zhì)、果膠等。3.多糖(polysaccharide)自然界中最多的糖類，由單糖分子縮合脫水而成。13第十三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

是生物膜的重要成分是儲(chǔ)能的分子構(gòu)成生物表面的保護(hù)層是很好的絕緣體有些脂類是重要的生物學(xué)活性物質(zhì)（性激素等）（二）脂類脂類在細(xì)胞中具有獨(dú)特的生物學(xué)功能：14第十四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六脂肪(fat)甘油和脂肪酸結(jié)合而成的酯。臘(wax)脂肪酸和醇化合而成的酯。磷脂類(phospholipid)又稱磷酸甘油酯。甘油的一個(gè)-基和磷酸結(jié)合而成的酯。類固醇(steroid)膽固醇、性激素種類：油脂＝甘油三酯＝脂肪15第十五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六R代表烴基

脂肪由兩種基本結(jié)構(gòu)單元，甘油和脂肪酸，通過(guò)酯化反應(yīng)合成。細(xì)胞內(nèi)主要的貯能物質(zhì)脂肪(fat)16第十六頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六甘油三酯的合成：17第十七頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六磷脂(phospholipid)：又稱磷酸甘油脂，與脂肪不同之處在于甘油的一個(gè)羥基不是與脂肪酸結(jié)合成酯，而是與磷酸及其衍生物結(jié)合。(如磷酸膽堿：形成卵磷脂)磷脂是細(xì)胞內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)的重要成分。18第十八頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（三）蛋白質(zhì)(protein)—生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者1、一般特性蛋白質(zhì)屬于生物大分子，在細(xì)胞和生物體的生命過(guò)程中起著十分重要的作用。(1)有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)如：膜蛋白、毛發(fā)中的角蛋白、肌肉中的膠原蛋白等功能蛋白(7)有些有接受和傳遞信息作用，如受體等(6)有些有運(yùn)動(dòng)功能，如肌球蛋白，肌動(dòng)蛋白等(5)有些有免疫作用，如：人體內(nèi)的抗體(4)有些有調(diào)節(jié)作用，如：胰島素、生長(zhǎng)激素、甲狀腺激素(3)有些有運(yùn)輸作用，如：載體、血紅蛋白(2)有些有催化作用，如：酶結(jié)構(gòu)蛋白19第十九頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六2、氨基酸(aminoacid)

—C—COOHNH2HH

—C—COOHNH2CH3HCH3CH3

—C—COOHNH2CHH甘氨酸丙氨酸纈氨酸能否寫出通式？20第二十頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基，一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和羧基連接在同一個(gè)碳原子上；R基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類不同。結(jié)構(gòu)通式HROHNCCOHHH2NCCOOHHR或21第二十一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六氨基酸必需氨基酸，8種，體內(nèi)不能合成非必需氨基酸，12種，體內(nèi)可以合成甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸人體內(nèi)氨基酸的種類：共20種甲硫纈賴異亮苯丙亮色蘇

甲攜來(lái)一本亮色書諧音22第二十二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六一個(gè)氨基酸分子中的-氨基，與另一氨基酸分子中的-羧基脫水縮合，形成肽鍵(peptidebond)。肽(peptide)—分子量在1500以下；多肽(polypeptide)—分子量在1500以上。多肽鏈的一端有一個(gè)-NH2，稱N-端；另一端有一個(gè)-COOH，稱C-端。3、肽鍵、肽和多肽23第二十三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六24第二十四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)

-螺旋-折疊三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)4、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

蛋白質(zhì)分子有特定的空間結(jié)構(gòu)，即構(gòu)象。二級(jí)結(jié)構(gòu)25第二十五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六一級(jí)結(jié)構(gòu)（Primarystructure）：一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。26第二十六頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六二級(jí)結(jié)構(gòu)（secondarystructure）：α-螺旋-折疊27第二十七頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六三級(jí)結(jié)構(gòu)（tertiarystructure）：在蛋白質(zhì)多肽鏈中α-螺旋、β-折疊以及無(wú)定形線狀等二級(jí)結(jié)構(gòu)往往受側(cè)鏈以及各主鏈構(gòu)象單元間的相互作用，從而進(jìn)一步卷曲、折疊成具有一定規(guī)律性的三維空間結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。大多數(shù)蛋白質(zhì)都具有纖維狀或球狀的三級(jí)結(jié)構(gòu)。28第二十八頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六肌紅蛋白(Mb)N端

C端29第二十九頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六四級(jí)結(jié)構(gòu)（quarternarystructure）

有些蛋白質(zhì)由兩條或兩條以上具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈構(gòu)成。每條具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈就稱為一個(gè)亞基(subunit)。多個(gè)亞基通過(guò)非共價(jià)鍵（氫鍵、鹽鍵、疏水鍵等鍵）聚合而成一定空間結(jié)構(gòu)的聚合體，稱蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。它反映了蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基間的相互作用，但不包括亞基內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)。30第三十頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)

hemoglobin31第三十一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六蛋白質(zhì)的各種結(jié)構(gòu)的關(guān)系32第三十二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六胰島素空間結(jié)構(gòu)示意圖33第三十三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六肌紅蛋白和血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)34第三十四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六木瓜蛋白酶和胰蛋白酶的空間結(jié)構(gòu)35第三十五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六抗體的空間結(jié)構(gòu)36第三十六頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六由于小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)分子的一個(gè)亞單位結(jié)合，導(dǎo)致該蛋白質(zhì)分子及其亞單位的構(gòu)象發(fā)生變化，進(jìn)而其活性也發(fā)生變化，稱為變構(gòu)(allosterlc)作用。蛋白質(zhì)在重金屬鹽、酸、堿等的作用下，或是加熱至70C~100C，或在X射線、紫外線的照射下，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變和破壞，從而失去生物學(xué)活性，這種現(xiàn)象稱為變性(denaturation)。5、蛋白質(zhì)的變構(gòu)作用和變性37第三十七頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六血紅蛋白變構(gòu)38第三十八頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六蛋白質(zhì)的變性

正常結(jié)構(gòu)

randam結(jié)構(gòu)39第三十九頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六核酸最先從細(xì)胞核中分離得到，且它們是酸性的，故而得名。核酸分為兩類：脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）和核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）。

DNA存在于細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中，是遺傳信息的攜帶者；RNA在細(xì)胞核中合成，然后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，在蛋白質(zhì)合成中起重要作用。（四）核酸(nucleicacid)40第四十頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六DNA遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)核酸mRNA作為Pr合成模板

RNAtRNA轉(zhuǎn)運(yùn)AArRNA作為Pr合成場(chǎng)所核酸是由核苷酸(nucleotide)單體組成的核苷酸分子由三個(gè)部分組成：含氮堿基:嘧啶、嘌呤五碳糖：核糖或脫氧核糖磷酸核苷酸41第四十一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六42第四十二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六含氮堿基（nitrogenousbase）分為兩類：雙環(huán)分子的嘌呤，包括腺嘌呤（adenine

,A）和鳥嘌呤（guanine

,G）；單環(huán)分子的嘧啶，包括胸腺嘧啶（thymine

,T）、胞嘧啶（cytosine

,C）和尿嘧啶（uracil

,U）。1.核苷酸43第四十三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六腺嘌呤adenine鳥嘌呤guanine尿嘧啶uracil胞嘧啶cytosine胸腺嘧啶thymine44第四十四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

核糖(ribose)與脫氧核糖(deoxyribose)：45第四十五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期六戊糖分子上第一位碳原子與嘌呤或嘧啶結(jié)合，就形成核苷（脫氧核苷）；核苷（脫氧核苷）與一個(gè)磷酸分子結(jié)合，就形成一個(gè)核苷酸（脫氧核苷酸）。46第四十六頁(yè)