1原子的結(jié)構(gòu)CONTENTS第11章現(xiàn)代化學(xué)生命的基本化學(xué)組成211.2課程標(biāo)準(zhǔn)1.知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)

識(shí)記單糖、雙糖、多糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸、核苷酸的組成。理解蛋白質(zhì)的多樣性、核酸的多樣性。

理解DNA和RNA的區(qū)別。2.能力目標(biāo)具備初步創(chuàng)新思維工作能力。3.素質(zhì)目標(biāo)弘揚(yáng)科學(xué)家精神，博學(xué)德清，鼎新致用。

第二節(jié)生命的基本化學(xué)組成

一、糖類

1.單糖單糖是最簡單的糖，最常見和最重要的單糖是葡萄糖，它的分子式為C6H12O6。1克葡萄糖徹底氧化可釋放出17138焦耳（J）的熱量。除葡萄糖外，高等動(dòng)物和人類乳汁中的半乳糖、蜂蜜和鮮果中的果糖等都屬于單糖。它們是葡萄糖的同分異構(gòu)體。

2.雙糖

雙糖是由兩個(gè)單糖分子脫去一分子水縮合而成的，分子式為C12H22O11。

植物中最重要的雙糖是蔗糖和麥芽糖；動(dòng)物中主要是乳糖，它們都溶于水，便于在生物體內(nèi)運(yùn)輸。

當(dāng)生物體需要能量時(shí)，它們又可水解成各自組成的單糖。麥芽糖、蔗糖、乳糖雙塘分子

3.多糖

多糖是由許多個(gè)單糖分子脫水縮合而成為鏈狀或分支鏈狀結(jié)構(gòu)的大分子。植物中最重要的貯藏多糖是淀粉（彎曲）。動(dòng)物中最重要的貯藏多糖是糖原（側(cè)鏈多）。

纖維素（直鏈）是重要的結(jié)構(gòu)多糖。植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要成分是纖維素，棉花、竹、木，除水分外幾乎全部由纖維素組成，它們依賴?yán)w維素的支撐，保持生物體的形態(tài)和堅(jiān)韌性。淀粉、糖原、纖維素多塘分子

二、脂類

1.脂肪在動(dòng)物的脂肪組織和油料作物種子里，脂肪的含量特別高。1克脂肪徹底氧化，可釋放出38874焦耳（J）的熱能，比糖的熱能高一倍多，因此脂肪是生物體內(nèi)最經(jīng)濟(jì)的貯能物質(zhì)。2.磷脂生物體內(nèi)最重要的類脂是磷脂，磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的基本原料。

每個(gè)磷脂分子都有一個(gè)親水性頭部和疏水性尾部。當(dāng)磷脂分子被水包圍時(shí)，便會(huì)自動(dòng)排列為雙層分子的膜，在膜的兩側(cè)是親水性頭部，而疏水性尾部則朝向膜的內(nèi)面。所以磷脂在細(xì)胞里參與膜結(jié)構(gòu)的形成。脂肪分子結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)

3.膽固醇

人體和動(dòng)物中最重要的固醇類是膽固醇。

膽固醇在紫外線照射下，在體內(nèi)能轉(zhuǎn)變成維生素D、腎上腺皮質(zhì)激素和性激素，調(diào)節(jié)人體和動(dòng)物的生長、發(fā)育和代謝等重要生理過程。但如果體內(nèi)膽固醇含量過高或膽固醇代謝失調(diào)，會(huì)使動(dòng)脈硬化、血管阻塞，引起高血壓、心臟病和中風(fēng)。

蛋白質(zhì)是生命最基本的物質(zhì)之一。組成生物體的有機(jī)物中，蛋白質(zhì)的含量較高，約占身體干重的50%左右。最簡單的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量也有6000左右，大的蛋白質(zhì)其相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)幾百萬以上。組成蛋白質(zhì)的單體是氨基酸。

三、蛋白質(zhì)含蛋白質(zhì)高的食品

1.氨基酸

現(xiàn)已知組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，這20種氨基酸在結(jié)構(gòu)上具有共同的特點(diǎn)，即每種氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都連接在同一個(gè)碳原子上。

2.肽鍵

當(dāng)兩個(gè)氨基酸相互連接時(shí)，脫去一分子水，縮合形成肽鍵。

這樣，兩個(gè)氨基酸分子就連接成二肽。二肽分子中還有一個(gè)自由的氨基和一個(gè)自由的羧基，都可以分別與其他氨基酸脫水縮合成三肽、四肽。多個(gè)氨基酸脫水縮會(huì)形成多肽，由于多肽是鏈狀結(jié)構(gòu)又稱多肽鏈。3.蛋白質(zhì)的多樣性蛋白質(zhì)分子是由一條或幾條多肽鏈聚合而成的，它包含著上百個(gè)乃至上千個(gè)氨基酸。由于氨基酸的種類和排列的順序不同，構(gòu)成了蛋白質(zhì)的多樣性，就像26個(gè)英文字母，可以拼出成千上萬個(gè)單詞一樣。

同時(shí)蛋白質(zhì)分子中的多肽鍵可以不同的方式折疊，又構(gòu)成了蛋白質(zhì)復(fù)雜而多樣的空間結(jié)構(gòu)，這也是構(gòu)成蛋白質(zhì)多樣性的原因。

四、核酸

核酸最初是從細(xì)胞核中提取出來的，呈酸性，故名核酸。

核酸是由許多核苷酸組成的多核苷酸鏈。

生物體內(nèi)存在兩大類核酸，一類是脫氧核糖核酸，簡稱DNA，主要存在于細(xì)胞核中。另一類是核糖核酸，簡稱RNA，主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。核酸也是生物大分子，相對(duì)分子質(zhì)量差別很大，小的2.5萬，大的可達(dá)到3000萬。核酸是生物的遺傳物質(zhì)。

1.核苷酸

把DNA和RNA可以分別得到4種核苷酸。每個(gè)核苷酸由3種成分組成：一個(gè)五碳糖、一個(gè)磷酸和一個(gè)含氮堿基。在DNA中，五碳糖都是脫氧核糖。含氮堿基有4種即：鳥嘌呤（G）、腺嘌呤（A）；

胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。在RNA中，五碳糖都是核糖（比脫氧核糖多一個(gè)氫原子），含氮堿基也是4種，即：鳥嘌呤（G）、腺嘌呤（A）；

胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）。組成DNA的四種核苷酸

2.核酸的多樣性

DNA核苷酸和RNA核苷酸雖然各都只有4種，但由于它們的組合不同、排列順序不同，使DNA和RNA分子具有極大的多樣性。

在DNA分子中通常包含著幾千萬乃至幾億個(gè)核苷酸。在RNA分子中，一般也包含著不止1000個(gè)核苷酸，即使最小的RNA分子，也有80個(gè)以上的核苷酸。

如以1000個(gè)核苷酸計(jì)算，單體核苷酸有4種，2個(gè)核苷酸的排列組合有42=16種，3個(gè)核苷酸的排列組合有43=64種，1000個(gè)核苷酸的排列組合就有41000種。生物學(xué)家把DNA和RNA中不同核苷酸的排列順序，比喻為它們所蘊(yùn)藏的信息，這種信息幾乎是無窮無盡的。