第二章生命的化學組成第二章生命的化學組成教學內容第一章緒論第二章生命的化學組成第三章生命的基本單位：細胞第四章能量與代謝第五章遺傳及其分子基礎第六章發(fā)育第七章進化第八章植物的結構與功能第九章動物的結構與功能第十章生物與環(huán)境：生態(tài)學基礎第十一章傳染與免疫：人體健康與重大疾病預防第十二章現(xiàn)代生物技術：生物技術與人類未來教學內容第一章緒論第二章生命的化學組成第三章生命2三、脂類化合物第二章生命的化學組成一、原子和分子——生命的化學基礎二、糖類化合物四、蛋白質1234五、核酸5三、脂類化合物第二章生命的化學組成一、原子和分子——生命的3第二章生命的化學組成課件4第二章生命的化學組成一、原子和分子——生命的化學基礎1第二章生命的化學組成一、原子和分子——生命的化學基礎15太陽：由64種元素構成；月球：巖樣中含66種元素；地球：存在94種元素。

100萬種無機化合物和有機化合物由94種元素組成。

20萬種微生物、30萬種植物、100萬種動物包括人類是由4種核苷酸和20種氨基酸組成，這些氨基酸也是由元素組成的。一、原子和分子——生命的化學基礎（一）元素地球化學太陽：由64種元素構成；月球：巖樣中含66種元素；地6（二）構成生物體的主要元素生物具有多樣性，但生物體的化學組成基本相似。組成生物體的主要元素包括O、C、H、N、Ca、P、S等，以上7種元素約占生物體的99.35%，其中C、H、O、N這4種元素占96%。O是人體含量最多的元素。自然界中C、H和N三種元素的總和不到總元素的1%。（二）構成生物體的主要元素生物具有多樣性，但生物體的化學組成7由于較重的元素已被壓到行星熔融的核心之中，所以生命主要是由周期表中較輕的元素所組成的。由于較重的元素已被壓到行星熔融的核心之中，所以生命主要是由周8

二氧化碳穩(wěn)定二氧化碳在水中溶解度大碳原子形成-C-C-C-環(huán)和鏈的能力（C-C鍵比Si-Si鍵穩(wěn)定在地球表面，硅的豐度146倍于碳，為什么大自然選擇碳而不是硅作為生命的主要元素？二氧化碳穩(wěn)定在地球表面，硅的豐度146倍于碳，為什么大自然91、生命元素的分類按作用分必需元素：生命過程的某一環(huán)節(jié)（一個或一組反應）需要該元素的參與，即該元素存在于所有健康組織中；生物體具有主動攝入并調節(jié)其體內分布和水平的元素；是體內的生物活性化合物的有關元素；缺乏該元素時會引起生理生化變化，當補充后即能恢復有益元素：沒有這些元素時，生命尚可維持，但不能認為是健康的，有釩(V)、鉻(Cr3+)、鎳(Ni)、硒(Se)、錫(Sn)、硅(Si)、氟(F)、硼(B)沾染元素：濃度可變，作用未定，約20～30種污染元素：鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鈹(Be)、砷(As3+)、鉻(Cr6+)1、生命元素的分類按作用分10按含量分常量元素：體內含量超過0.01%的生命必需元素，共有11種(氧、碳、氫、氮、鈣、磷、鉀、鈉、氯、硫、鎂)，占總量的99.95%（也有說99.9%）微量元素：機體內其含量不及體重萬分之一的元素。約占體重的0.05%左右，包括鐵、銅、鋅、鉻、鈷、錳、鎳、錫、硅、硒、鉬、碘、氟、釩等，這些微量元素在體內含量雖然微乎其微，但卻能起到重要的生理作用。按含量分11（1）常量元素的基本功能H：構成水、構成有機化合物、參與能量轉移O：構成水、構成有機化合物、細胞呼吸所必需C：構成各種生物大分子的基本骨架N：構成蛋白質、核酸、葉綠素等S：是大多數(shù)蛋白質的成分P：構成核酸、磷脂、參與能量轉移反應（ATP）、骨骼的成份Ca：是骨骼和牙齒的重要組分，在肌肉收縮、信號傳導中有重要作用Na、K、Cl、Mg保持生物體內水鹽平衡。（1）常量元素的基本功能H：構成水、構成有機化合物、參與能量12生物效應濃度死亡區(qū)致死區(qū)最佳區(qū)缺乏區(qū)毒性區(qū)必需元素濃度與生物效應的關系生物效應濃度死亡區(qū)致死區(qū)最佳區(qū)缺乏區(qū)毒性區(qū)必需元素濃度與生13（2）對微量元素功能的研究哪些元素對人體有益，哪些有害，取決于人的認識水平與實驗。實驗方法是：動物實驗。以缺乏某一種元素的飼料喂養(yǎng)實驗動物，觀察實驗動物是否出現(xiàn)特征的病癥。在飼料中恢復添加這種元素，實驗動物的特征病癥應逐漸消失，恢復健康。應在分子水平或細胞水平找出該元素的作用機制，是某種酶的必要成分，或參加某個代謝過程或某項細胞活動。（2）對微量元素功能的研究哪些元素對人體有益，哪些有害，取決14微量元素在人體中的主要功能構成金屬酶的必需成分，有三分之一的酶含有金屬離子。金屬元素是蛋白的組成部分，如鐵和球蛋白結合的血紅蛋白等。金屬元素是激素或維生素的必需成分，如碘與甲狀腺原氨酸結合形成具有激素活性的甲狀腺素。微量元素在人體中的主要功能構成金屬酶的必需成分，有三分之一的15元素與人體健康元素缺乏癥過量癥Ca佝僂病，膝外翻綜合癥，心血管病、冠心病白內障、膽結石、動脈粥樣硬化Mg骨質松脆，心血管病、冠心病、心衰猝死腸胃炎、不育癥、麻木癥Fe貧血癥青銅色糖尿病Cu貧血癥，頭發(fā)卷曲或褪色黃疸Zn侏儒癥、不育癥、呆傻癥、腸胃炎、皮炎貧血癥Cr糖尿病，動脈粥樣硬化肺癌（Cr6+）V齲齒，血清膽固醇降低生長遲緩Mn女性內分泌紊亂，發(fā)育不良，軟骨代謝障礙化學性肺炎、肺水腫和肺硬化，帕金森氏癥Co心肌病，貧血癥紅細胞增多Ni皮炎咽喉癌、直腸癌Mo肝癌、直腸癌生長遲緩Sn生長減弱Se生長遲緩、白肌病、克山病脫發(fā)掉甲，中樞神經(jīng)紊亂Si骨骼發(fā)育不良，誘發(fā)動脈硬化腎結石、腦溢血、高血壓I甲狀腺腫，未老先衰，嚴重者呆傻甲狀腺腫大F齲齒，骨質松脆癥、佝僂病斑釉齒、氟骨病As脾臟腫大，頭發(fā)生長不良皮膚色素沉著、毛發(fā)脫落、血癌、多發(fā)神經(jīng)炎元素與人體健康元素缺乏癥過量癥Ca佝僂病，膝外翻綜合癥，心血16（三）生物體的主要生物分子不同的生物體，其分子組成大體相同。生物體都是由蛋白質、核酸、脂類、糖、無機鹽和水組成。哪一種分子含量最高？蛋白質、核酸、脂類和多糖是組成生物體最重要的生物大分子，水是生物體內所占比例最大的化學成分。（三）生物體的主要生物分子不同的生物體，其分子組成大體相同。171、生命之源——水生命起源于水；物質的溶解、運輸和利用需要水；許多生化反應中水是底物或產物；關節(jié)的潤滑；肺泡的生理功能；毛細管作用——植物根系吸收水分。1、生命之源——水生命起源于水；18水的獨特性質水是唯一天然存在的無機液體；水是以三種形態(tài)：固體、液體、氣體存在于自然界的唯一化合物；水具有特別高的比熱，能作為一種熱緩沖劑，減少環(huán)境溫度波動對生物的影響；水具有很大的蒸發(fā)潛熱，因此脊椎動物可以利用汗水的蒸發(fā)作為冷卻機制；液態(tài)水之間可以形成氫鍵,意味著它具有很高的熔點、沸點、熔化熱和表面張力；水具有偶極性，在自然界中，它是各種固體的一種非常好的溶劑。水的獨特性質水是唯一天然存在的無機液體；192、生物大分子定義：由一些含有相同或相近功能基團的單個有機化合物（單體）聚合而成的多聚體。大分子小分子組成連接方式蛋白質氨基酸肽鍵核酸核苷酸磷酸酯鍵多糖單糖糖苷鍵脂類脂肪酸、甘油等酯鍵2、生物大分子定義：由一些含有相同或相近功能基團的單個有機化20脫水縮合反應與水解反應脫水縮合反應是由生物單體分子合成生物大分子多聚體的反應，反應往往涉及與功能基團相關的脫水反應。水解反應是使生物大分子多聚體分解為單體的分解反應。由于往往需要有水分子參與，由此被命名。水解反應是脫水縮合反應的逆反應。脫水縮合反應與水解反應脫水縮合反應是由生物單體分子合成生物大21幾種生物大分子的水解過程

淀粉糊精麥芽糖葡萄糖蛋白質多肽寡肽氨基酸脂類脂肪酸＋甘油核酸寡核苷酸核苷酸核苷＋磷酸堿基＋核糖幾種生物大分子的水解過程淀粉糊精麥芽糖葡萄糖堿基＋核22生物小分子和生物大分子的關系小分子大分子復合大分子單糖——————多糖糖蛋白氨基酸—————蛋白質糖脂核苷酸—————核酸脂蛋白脂類————————生物小分子和生物大分子的關系小分子大分子23主要內容二、糖類化合物2主要內容二、糖類化合物224二、糖類化合物糖類是多羥醛或多羥酮及其縮合物和某些衍生物的總稱糖分子含C、H、O三種元素，通常三者的比例為1:2:1，一般化學通式為(CH2O)n。葡萄糖C6H12O6、蔗糖C12H22O11、脫氧核糖C5H10O4。糖類的主要功能：是生物代謝反應的重要中間代謝物；可構成核酸和糖蛋白等重要生物成分；是生命活動的主要能源；是細胞重要的結構成分。糖類包括小分子的單糖、寡糖和由單糖構成的大分子的多糖。二、糖類化合物糖類是多羥醛或多羥酮及其縮合物和某些衍生物的總25（一）單糖單糖的定義：多羥基醛或多羥基酮稱為糖?？砂刺荚訑?shù)量把單糖分成丙糖（三碳糖）、丁糖（四碳糖）、戊糖（五碳糖）、己糖（六碳糖）等。重要的單糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等。（一）單糖單糖的定義：多羥基醛或多羥基酮稱為糖。26醛糖與酮糖分子中含有游離醛基或酮基的單糖和含有游離醛基的二糖都具有還原性！醛糖與酮糖分子中含有游離醛基或酮基的單糖和含有游離醛基的二糖27天然單糖大多數(shù)是D-型糖圖中，5位碳上的羥基在右邊為D型，在左邊為L型。天然單糖大多數(shù)是D-型糖圖中，5位碳上的羥基在右邊為D型，28葡萄糖的兩種環(huán)式構型

(-和-構型)

葡萄糖的兩種環(huán)式構型

(-和-構型)29（二）二糖二糖由兩個單糖分子脫水縮合形成，兩個單糖分子通過糖苷鍵連接。重要的二糖包括蔗糖、麥芽糖、乳糖等。麥芽糖由兩分子葡萄糖單體脫水縮合形成。蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖縮合形成。乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成。（二）二糖二糖由兩個單糖分子脫水縮合形成，兩個單糖分子通過糖30幾種重要二糖的結構纖維二糖是由兩分子型葡萄糖脫水形成的。D)幾種重要二糖的結構纖維二糖是由兩分子型葡萄糖脫水形成的。D31（三）多糖（三）多糖32（三）多糖（三）多糖33幾丁質幾丁質(chitin)，地球上僅次于纖維素的有機資源。幾丁質是2-乙?；咸烟侵辨湺嗑垠w，又名甲殼素、甲殼質、殼蛋白、明角質，化學結構與天然纖維素相似，又被稱為動物纖維。在外殼手術中幾丁質可用來縫合傷口，傷口愈合后可自行分解。幾丁質幾丁質(chitin)，地球上僅次于纖維素的有機資34（四）糖類分子的生物學功能光能轉變?yōu)榛瘜W能的儲存方式主要是形成葡萄糖。糖類分子可為生物的各種生理生化反應提供能源。糖類分子可形成多糖，如纖維素，它們是植物的主要結構成分。糖類分子可為核酸，氨基酸，脂肪，維生素等生物大分子提供碳骨架。信號分子、免疫調節(jié)。（四）糖類分子的生物學功能光能轉變?yōu)榛瘜W能的儲存方式主要是形35三、脂類化合物第二章生命的化學組成3三、脂類化合物第二章生命的化學組成336三、脂類(lipids)化合物脂類是脂肪酸和醇所形成的酯及其衍生物脂類的組成：脂類不溶于水，可溶于非極性溶劑。脂類是脂肪、磷脂、類固醇等類化合物的總稱，各種脂類分子的結構可以差異很大。脂類分子也含C、H、O三種元素，但H:O遠大于2，脂肪氧化時產生的能量大約是糖氧化時的二倍。脂類的功能：脂類是生物膜的主要成分；生物表面的保護層；保持體溫；生物活性物質。三、脂類(lipids)化合物脂類是脂肪酸和醇所形成的酯及37中性脂肪(動物-fat)和油(植物-oil)本質上，是由甘油醇和脂肪酸結合成的酯。中性脂肪(動物-fat)和油(植物-oil)本質上，是由甘油38脂肪酸的分類飽和脂肪酸:牛乳脂、動物脂、可可脂、椰子油、棕櫚油、牛油、花生油、菜籽油。飽和脂肪酸易導致肥胖，屬于加以限制的脂肪酸類。單不飽和脂肪酸以油酸為主的-9系列(含油酸最多的油類是橄欖油，由于其在結構上只有一個單鍵，結構不穩(wěn)定，因此易轉化成飽和脂肪酸。)多不飽和脂肪酸以亞油酸、-亞麻酸、花生四烯酸為主的-6系列以-亞麻酸、EPA、DHA為主的-3系列脂肪酸的分類飽和脂肪酸:牛乳脂、動物脂、可可脂、椰子油、棕櫚39Ω-3VsΩ-6歐米伽3(Omega3Ω-3)脂肪酸中的第一個不飽和雙鍵處于碳鏈中第3和第4個碳原子之間，所以叫歐米伽3；而歐米伽6(Omega6Ω-6)脂肪酸中的第一個不飽和雙鍵處于碳鏈中第6和第7個碳原子之間，故稱歐米伽6。在歐米伽6族及歐米伽3族的脂肪酸中，有些種類對于健康的影響很大，所以要把它們單獨提出來講。在歐米伽6脂肪酸中最為主要的是亞油酸，或稱LA；而在歐米伽3脂肪酸中最為主要的是亞麻酸，或稱LNA（注意，兩者只有一字之差）?，F(xiàn)代食物結構中含有過多的亞油酸，而極端缺乏亞麻酸。所以為了身體的健康，我們必須少吃亞油酸，多吃亞麻酸。Ω-3VsΩ-6歐米伽3(Omega3Ω-3)脂肪酸中401、飽和脂肪酸飽和脂肪酸：飽和脂肪酸主要特點為分子中的碳鏈沒有雙鍵，也就是說全部飽和了。16個碳的軟脂酸和18個碳的硬脂酸廣泛分布于動物脂肪中。飽和脂肪酸能促進人體對膽固醇的吸收，使血中膽固醇含量升高，二者易結合并沉積于血管壁，是血管硬化的主要原因。動物脂肪中含有較多的飽和脂肪酸，不宜多吃。1、飽和脂肪酸飽和脂肪酸：飽和脂肪酸主要特點為分子中的碳鏈沒412、多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸（PUSA）按照從甲基端開始第1個雙鍵的位置不同，可分為ω-3和ω-6多不飽和脂肪酸。其中ω-3同維生素、礦物質一樣是人體的必需品，不足容易導致心臟和大腦等重要器官障礙。60年代末，兩位丹麥的醫(yī)學家發(fā)現(xiàn)身居北極的格陵蘭島的愛斯基摩人幾乎不患心腦血管疾病，而歐洲和美國人的發(fā)病率最高。“生魚和海豹肉”，富含防治心腦血管疾病的最有效的物質：魚肉脂肪中的多不飽和脂肪酸──廿二碳六烯酸(DHA)、廿碳五烯酸(EPA)等。2、多不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸（PUSA）按照從甲基端開始42必需脂肪酸定義：人體不能合成，必須靠食物提供的多不飽和脂肪酸，包括n-6系亞油酸和n-3系-亞麻酸兩種；可在體內分別合成的n-6系花生四烯酸（ARA），n-3系二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸(DHA)。2000年中國營養(yǎng)學《膳食營養(yǎng)素參考攝入量》建議，n-6系與n-3系脂肪酸的比值為4-6:1。必需脂肪酸缺乏將影響人體免疫功能、生長發(fā)育、皮膚健康以及人類早期生命發(fā)育過程中腦及視網(wǎng)膜的發(fā)育等功能。不同來源的膳食脂肪有不同的脂肪酸構成。一般而言，來源于動物食物的脂肪酸以飽和為主，來源于植物食物的脂肪酸以單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸為主。不同的脂肪酸在體內有不同的代謝途徑，并因此產生不同的營養(yǎng)學作用，.目前認為，比較肯定的必需脂肪酸只是亞油酸。人體能夠將亞油酸轉化成花生四烯酸，所以花生四烯酸只能稱為部分必需脂肪酸。必需脂肪酸定義：43必需脂肪酸必需脂肪酸及其衍生物是磷脂的重要成分，與細胞膜（包括腦細胞膜）的結構和功能密切相關；必需脂肪酸的衍生物二十碳烷酸是前列腺素、白三烯以及血栓素的前提，三者分別參與體內免疫調節(jié)、炎性反應及血栓的形成和溶解；必需脂肪酸及其衍生物與膽固醇形成相應的膽固醇酯被轉運和代謝，防治膽固醇在血管壁沉積，減少動脈粥樣硬化的發(fā)生。-亞麻酸的衍生物EPA具有抗炎、抗血栓形成、降血脂、舒張血管的特性，而

-亞麻酸另一衍生物DHA（俗稱“腦黃金”）是人體腦細胞和視網(wǎng)膜細胞的結構和功能成分，對腦和視網(wǎng)膜發(fā)育及功能有重要作用。必需脂肪酸必需脂肪酸及其衍生物是磷脂的重要成分，與細胞膜（包443、反式脂肪酸不飽和脂肪酸根據(jù)碳鏈上氫原子的位置，又可以分成兩種：如果氫原子都位于同一側，叫做“反式脂肪酸”，鏈的形狀曲折，看起來象U型；如果氫原子位于兩側，叫做“順式脂肪酸”(trans-fattyacids)，看起來象線形。順式脂肪酸反式脂肪酸結構式3、反式脂肪酸不飽和脂肪酸根據(jù)碳鏈上氫原子的位置，又可以分成45反式脂肪酸反式脂肪酸的性質類似于飽和脂肪酸，大多數(shù)是由植物加氫制成。廣泛用于快餐業(yè)，食品加工業(yè)。氫化植物油、人造脂肪中含有大量反式脂肪酸。反式脂肪酸的大量攝入會增加不良膽固醇含量，誘發(fā)心血管疾病。美國在2006年已經(jīng)開始限制使用含反式脂肪酸的烹調油和起酥油。反式脂肪酸反式脂肪酸的性質類似于飽和脂肪酸，大多數(shù)是由植物加464、磷脂又稱磷酸甘油脂，與脂肪不同之處在于甘油的一個羥基不是與脂肪酸結合成酯，而是與磷酸及其衍生物(如磷酸膽堿)結合。在該例子中，所結合的是磷酸膽堿，形成卵磷脂。4、磷脂又稱磷酸甘油脂，與脂肪不同之處在于甘油的一個羥基不是47卵磷脂卵磷脂是生物膜脂質雙層的主要成分，磷酸膽堿一端為極性的頭，兩個脂肪酸一端為非極性的尾，其中一個脂肪酸通常含不飽和雙鍵，因此總有點彎折。卵磷脂卵磷脂是生物膜脂質雙層的主要成分，磷酸膽堿一端為極性的485、萜類和固醇類萜類化合物是異戊二烯的縮合物，碳原子數(shù)目為5的倍數(shù)。萜類化合物中有許多具有重要的生理功能：視黃醛——存在于視覺細胞中；葉綠素參與光合作用；-胡蘿卜素是維生素A的重要來源。固醇類是萜類化合物中很大的一類，有四個環(huán)的母核，母核上連上不同的取代基，就構成不同的化合物，如甾體激素、性激素。5、萜類和固醇類萜類化合物是異戊二烯的縮合物，碳原子數(shù)目為549甾醇(或固醇)甾醇(或固醇)506、脂類分子的生物學功能細胞膜的組成成分。作為高能量的儲存分子。作為某些激素分子的前體。6、脂類分子的生物學功能細胞膜的組成成分。51為何植物中的脂肪比動物少?植物的生活方式是靜止的，可由光合作用直接提供能源，因而以容易降解的淀粉作為能量的儲存分子。動物以運動作為主要生活方式，需要消耗更多的能量。同時為了減少運動時體重的負擔，需選擇重量輕而比熱高的有機分子儲存能量，脂肪分子具有這些特點。為何植物中的脂肪比動物少?植物的生活方式是靜止的，可由光合作52第二章生命的化學組成四、蛋白質4第二章生命的化學組成四、蛋白質453四、蛋白質蛋白質是由多個氨基酸單體組成的生物大分子多聚體蛋白質的主要種類和功能：結構蛋白伸縮蛋白貯存蛋白免疫蛋白運輸?shù)鞍准に氐鞍仔盘柕鞍酌杆?、蛋白質蛋白質是由多個氨基酸單體組成的生物大分子多聚體54蛋白質的元素組成和含量測定元素組成：碳50%氫7%氧23%氮16%硫0-3%蛋白質的平均含氮量為16%，這是蛋白質元素組成的特點。樣品中的蛋白含量分析：凱氏定氮法測定氮元素的含量，蛋白質含量=氮含量×6.25。蛋白質的元素組成和含量測定元素組成：55第二章生命的化學組成課件56組成蛋白質的常見氨基酸有20種，通式如右圖。R不同，組成的氨基酸就不同。（一）氨基酸（蛋白質的單體）組成蛋白質的常見氨基酸有20種，通式如右圖。（一）氨基酸（蛋57氨基酸結構的共同特點在于，在與羧基相連的碳原子（-碳原子）上都有一個氨基，另一個R基。1、氨基酸的通式氨基酸結構的共同特點在于，在與羧基相連的碳原子（-碳原子）582、氨基酸的結構和分類不同氨基酸其R基各不相同，R基的結構決定了20種氨基酸的特殊性質。根據(jù)R基團的化學結構和在pH7時的帶電狀況，可分為脂肪族氨基酸、不帶電荷的極性氨基酸、芳香族氨基酸、帶正電荷的極性氨基酸和帶負電荷的極性氨基酸；根據(jù)R基團對水分子的親和性，可分為親水氨基酸和疏水氨基酸；根據(jù)對動物的營養(yǎng)價值，可分為必需氨基酸和非必需氨基酸。2、氨基酸的結構和分類不同氨基酸其R基各不相同，R基的結構決59第二章生命的化學組成課件603、氨基酸的共性縮合反應、手性（Gly除外）兩性解離具有等電點氨基酸上氨基和羧基參與的化學反應，包括與亞硝酸的反應、與甲醛的反應、Sanger反應、與異硫氰酸苯酯的反應和與茚三酮的反應等。3、氨基酸的共性縮合反應、手性（Gly除外）614、必需氨基酸20種氨基酸中有8種不能由人體合成，必須從外界攝取，稱為必需氨基酸。8種必需氨基酸為：纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸。4、必需氨基酸20種氨基酸中有8種不能由人體合成，必須從外界62條件必需氨基酸定義：營養(yǎng)上對正常人是非必需氨基酸，在應激狀態(tài)下，生物體對某種氨基酸的需要量超過它在體內的合成量，即對病人在生理上不可缺少，這種氨基酸稱為“條件必需氨基酸”。谷氨酰胺（Gln）是唯一的條件必需氨基酸。饑餓、創(chuàng)傷、酸中毒、膿毒癥以及過量運動等應激狀態(tài)下，人體對Gln的需求量遠遠超過體內合成Gln的能力，因而Gln是一種“條件必需氨基酸”。L-谷氨酰胺是哺乳動物血漿中含量最豐富的一種游離氨基酸，是氨的供體。在許多細胞中L-谷氨酰胺的濃度相對較高，是細胞內氨的清除劑生物合成許多重要物質如核酸、氨基糖和氨基酸的供體。條件必需氨基酸定義：營養(yǎng)上對正常人是非必需氨基酸，在應激狀態(tài)63（二）二肽一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基脫水縮合，形成肽鍵并生成二肽化合物。（二）二肽一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基脫水縮合，64氨基酸中的α羧基和另一氨基酸的α羧基發(fā)生脫水縮合反應，生成的化學鍵叫做肽鍵。不同數(shù)目的氨基酸以肽鍵順序相連形成多肽，多肽形成蛋白質分子的亞單位。1、肽鍵的形成氨基酸中的α羧基和另一氨基酸的α羧基發(fā)生脫水縮合反應，生成的652、肽鏈的方向性一條肽鏈的兩端有不同結構和性質：一端的氨基酸殘基帶有游離氨基，稱氨基(N)端；另一端的氨基酸殘基帶有游離羧基，稱羧基(C)端。2、肽鏈的方向性一條肽鏈的兩端有不同結構和性質：66（三）蛋白質的空間結構蛋白質的一級結構是指氨基酸的排列順序。蛋白質二級結構是部分肽鏈發(fā)生卷曲和折疊，這種卷曲和折疊是靠肽鏈中的羰基和氨基間的氫鍵維持的。二級結構包括：-螺旋；-折疊；轉折。蛋白質的三級結構是指多肽鏈在二級結構的基礎上再盤繞或折疊形成的三維空間形態(tài)。蛋白質的四級結構是指有的蛋白質含有兩個或更多的肽鏈，每一個肽鏈都是蛋白質的一個亞單位（又稱亞基），亞基相互作用并結合形成蛋白質的特定結構。（三）蛋白質的空間結構蛋白質的一級結構是指氨基酸的排列順序。67蛋白質結構與功能的關系蛋白質的特定構象即蛋白質的三維空間結構和形態(tài)對于蛋白質的功能起決定性的作用。蛋白質變性（構象發(fā)生變化）使得其特定的功能便立即喪失。蛋白質結構與功能的關系蛋白質的特定構象即蛋白質的三維空間結構68蛋白質缺陷病——鐮刀形血紅細胞遺傳學原因：鏈第6位氨基酸相對應的密碼子由GAG突變成GUG。蛋白質缺陷病——鐮刀形血紅細胞遺傳學原因：鏈第6位氨基酸相69蛋白質二級結構蛋白質二級結構70第二章生命的化學組成課件71蛋白質的空間作用力的特點非共價鍵的鍵強度很小，因此：需要多個非共價鍵才足以維持高級結構的穩(wěn)定；高級結構不很穩(wěn)定。生物大分子變性就是因為高級結構破壞，大分子性質改變，生物活性喪失。但是，一級結構尚未破壞。蛋白質的空間作用力的特點非共價鍵的鍵強度很小，因此：72蛋白質變性使高級結構破壞變性后的蛋白質分子還能復性蛋白質的變性和復性蛋白質變性使高級結構破壞變性后的蛋白質分子還能復性蛋白質的變73第二章生命的化學組成五、核酸5第二章生命的化學組成五、核酸574五、核酸核酸貯存遺傳信息，控制蛋白質的合成。核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)

和核糖核酸(RNA)

，都是由許多順序排列的核苷酸組成的大分子。貯存遺傳信息的特殊DNA片段稱為基因，它編碼蛋白質的氨基酸序列，從而決定蛋白質的功能。通過蛋白質的作用，DNA實際上控制著細胞和生物體的生命過程。DNA控制蛋白質的合成是通過RNA來實現(xiàn)的，即遺傳信息由DNA轉錄到RNA，后者決定蛋白質的氨基酸序列。五、核酸核酸貯存遺傳信息，控制蛋白質的合成。75核苷酸核酸的單體是核苷酸。每一個核苷酸含有一個戊糖（核糖或脫氧核糖）分子、一個磷酸分子和一個含氮的有機堿（堿基）。戊糖與堿基間形成糖苷鍵。戊糖與磷酸間形成磷酸酯鍵。核苷酸核酸的單體是核苷酸。76堿基核苷酸的有機堿分為兩類：嘌呤和嘧啶。嘌呤包括腺嘌呤(A)和鳥嘌呤(G)兩種；嘧啶有胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)三種。DNA的堿基是A、T、G、C，RNA的堿基是A、U、G、C。堿基核苷酸的有機堿分為兩類：嘌呤和嘧啶。77參加大分子核酸組成的核苷酸DNA水解液中：脫氧腺苷酸（dAMP）脫氧鳥苷酸（dGMP）脫氧胞苷酸（dCMP）脫氧胸腺苷酸（dTMP）RNA水解液中：腺苷酸（AMP）鳥苷酸（GMP）胞苷酸（CMP）尿苷酸（UMP）參加大分子核酸組成的核苷酸DNA水解液中：RNA水解液中：78有重要生理功能的核苷酸cAMP,cGMP參與細胞信號傳遞；ATP參與能量代謝。有重要生理功能的核苷酸cAMP,cGMP參與細胞信號傳遞79核苷酸的連接多個核糖核苷酸以磷酸順序相連成長鏈的多核苷酸分子，即成為核酸的基本結構。核苷酸的連接多個核糖核苷酸以磷酸順序相連成長鏈的多核苷酸分子80核苷酸的連接核苷酸通過磷酸二酯鍵聯(lián)成核酸，核酸鏈有方向性。一端的核苷酸中核糖的5-C沒有進入磷酸二酯鍵，稱5’末端，或稱磷酸末端；另一端的核苷