《普通生物学》第二版讲义——第2章生命的化学基础
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普通生物学：第2章 生命的化学基础
作 用：
(1) 游离态，调节细胞的渗透压、PH值； (2) 合成有机体的原料； (3) 与有机物质结合，组成具有特殊性质的蛋
白质或作为酶的辅助因子，参与代谢活动。
3）单糖
多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和某些衍生物称为糖。
（葡萄糖结构式）
天然单糖 大多数是 D-型糖
C1上羟基位置不同 时出现α-，β-两种 构型
氨基酸的α碳原子为手性碳原子，根据旋光性的不同， 左旋和右旋氨基酸分别命名为L- α-氨基酸（左旋）和 D- α-氨基酸（右旋），两者之间互为镜像体。 生物界种的各种蛋白质（除一些细菌的细胞壁中的短肽 和个别抗生素外）几乎都是由L- α-氨基酸所构成；含 D- α-氨基酸的极少。
氨基酸的功能：
（1）作为组建蛋白质的元件 （2）有的氨基酸或其衍生物具
一个氨基酸的羧基和另一个 氨基酸的氨基脱水缩合形成肽键
一条肽链的两端有不同结构和性质： 一端的氨基酸残基带有游离氨
基，称氨基端； 另一端的氨基酸残基带有游离
羧基，称羧基端。
2）、单糖通过糖苷键联成多糖链
（1） 贰糖
对贰糖结构的了解包括弄清楚：
单糖基成份
α－还是β－糖苷键
取代位置
麦芽糖
一条多糖链的两端有不同结构和性质： 一端的糖基有游离的半缩醛羟基，称还原端； 另一端的糖基没有游离的半缩醛羟基， 称非还原端。
吡喃型
（葡萄糖结构式）
单糖的生物功能： A、作为多糖的组成元件 B、作为燃料 C、组成寡糖参与细胞信号传递
4）氨基酸
氨基酸是同时具有α－氨基和α－羧基的小分子
（氨基酸通式）
参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸的α碳原子上均连 接这4种基团，即： α羧基、 α氨基，一个H原子和一 个R基(除甘氨酸中为H原子外）R基代表任意基团。
(1) 游离态，调节细胞的渗透压、PH值； (2) 合成有机体的原料； (3) 与有机物质结合，组成具有特殊性质的蛋
白质或作为酶的辅助因子，参与代谢活动。
3）单糖
多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和某些衍生物称为糖。
（葡萄糖结构式）
天然单糖 大多数是 D-型糖
C1上羟基位置不同 时出现α-，β-两种 构型
氨基酸的α碳原子为手性碳原子，根据旋光性的不同， 左旋和右旋氨基酸分别命名为L- α-氨基酸（左旋）和 D- α-氨基酸（右旋），两者之间互为镜像体。 生物界种的各种蛋白质（除一些细菌的细胞壁中的短肽 和个别抗生素外）几乎都是由L- α-氨基酸所构成；含 D- α-氨基酸的极少。
氨基酸的功能：
（1）作为组建蛋白质的元件 （2）有的氨基酸或其衍生物具
一个氨基酸的羧基和另一个 氨基酸的氨基脱水缩合形成肽键
一条肽链的两端有不同结构和性质： 一端的氨基酸残基带有游离氨
基，称氨基端； 另一端的氨基酸残基带有游离
羧基，称羧基端。
2）、单糖通过糖苷键联成多糖链
（1） 贰糖
对贰糖结构的了解包括弄清楚：
单糖基成份
α－还是β－糖苷键
取代位置
麦芽糖
一条多糖链的两端有不同结构和性质： 一端的糖基有游离的半缩醛羟基，称还原端； 另一端的糖基没有游离的半缩醛羟基， 称非还原端。
吡喃型
（葡萄糖结构式）
单糖的生物功能： A、作为多糖的组成元件 B、作为燃料 C、组成寡糖参与细胞信号传递
4）氨基酸
氨基酸是同时具有α－氨基和α－羧基的小分子
（氨基酸通式）
参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸的α碳原子上均连 接这4种基团，即： α羧基、 α氨基，一个H原子和一 个R基(除甘氨酸中为H原子外）R基代表任意基团。
普通生物学复习要点
普通生物学复习要点第一章生命与生物科学生物（生命）的特征：化学成分的同一性；严整有序的结构；应激性；内稳态；新陈代谢；生长发育；繁殖与遗传；适应与进化生物界是一个多层次的组构系统•生命是主要由核酸和蛋白质组成的具有不断自我更新能力的多分子体系的存在形式，是一种过程，是一种现象。
第二章生命的化学基础☐组成生命的最重要的六种无机元素是：C、H 、O、N 、P 、SH、O、N、C分别共用1，2，3，4个电子对，是可获得稳定构型的最小原子。
O、N、C能形成多种化学价，如：H2O2（-1），O2（0），H2O（-2）O是次于F、Cl的第三个跟原子最有亲和力的原子。
☐生物小分子与生物大分子之间的关系生物大分子主要有三大类：蛋白质核酸多糖它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。
•（1）氨基酸通过肽键联成肽链•寡肽：含有10 左右氨基酸残基（如二肽、五肽、八肽）•多肽：含10－20 个氨基酸残基•蛋白质：含几十个氨基酸残基（固定空间结构+ 特定功能）•注意：肽链有方向性。
肽链的两端具有不同结构和性质氨基端（N 端），羧基端（C 端）（2）单糖通过糖苷键联成多糖链。
糖苷键不同导致多糖的立体结构差异。
•淀粉和纤维素都由葡萄糖组成，它们之间主要区别在于α－糖苷键和β－糖苷键的区别•注意：多糖链也有方向性，有还原端和非还原端（3）核苷酸通过磷酸二酯键连成核酸DNA具有方向性：一端的核苷酸，其5’－C没有进入磷酸二酯键，称5’末端；另一端的核苷酸，其3’－C没有进入磷酸二酯键，称3’末端。
☐组成蛋白质的氨基酸有20种。
其共同特点是具有α碳原子，α碳原子上同时连有一个氨基和一个羧基。
各种氨基酸的区别在侧链基团-R☐常见的氨基酸类型（亲水/疏水；酸/碱；含硫…）疏水氨基酸：亮氨酸亲水氨基酸：丝氨酸酸性氨基酸：天冬氨酸碱性氨基酸：精氨酸含硫氨基酸：半胱氨酸含羟基氨基酸：苏氨酸带环氨基酸：酪氨酸☐氨基酸的功能（1）作为组建蛋白质的元件（2）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性（代谢调节、信号传递等）☐生命体中典型的单糖，二糖，多糖多羟基醛或多羟基酮称为糖☐蛋白质的一，二，三，四级结构蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序•蛋白质的二级结构邻近几个氨基酸残基形成的一定的结构形状包括：α—螺旋，β—折叠，β—转角，无规卷曲，无序结构蛋白质的三级结构：整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状。
普通生物学第2章 生命的物质基础2 蛋白质
3、蛋白质酶塑造形状和支撑主管运动抗体化学信使携带分子的载体V氨基酸animo acid¾蛋白质是由称为氨基酸的单体间脱水构成的聚合物，相邻氨基酸残基residue以特殊的共价键结合¾氨基酸是一个包含了氨基（一个氮两个氢）在分子的一端，和一个羧基在分子的另一端的碳骨架¾碳骨架上还有取代基团，这些侧链也叫做R基团alanine R基团20种氨基酸氨基酸的构型αβγδ以谷氨酰胺为例α¾α碳是一个手性中心，4个基团就可以有两种互成镜像的空间排列方式，这种形式代表了一类立体异构体，称为对映体。
按照R基团分类氨基酸V氨基酸都用比较通俗的名字，有的来源于首次分离它们的原料V氨基酸可以用它们英文名的前3位字母表示，也可用第一位大写字母来表示V按照R基团的极性变化，可以将氨基酸分为4类，从完全的无极性或疏水性到高度的极性或水溶性V（1）非极性脂肪族R基团这类氨基酸的r基团是非极性和疏水的，9种V甘氨酸glycine的结构最简单，它是非极性的，但是它的侧链很小对疏水没有什么真正的贡献，它往往在蛋白质分子的内部狭窄处，使蛋白质分子可以在此处紧密的缠绕。
V丙氨酸alanine、缬氨酸valine、亮氨酸leucine和异亮氨酸isoleucine易于在蛋白质内部聚集成簇，通过疏水相互作用来稳定蛋白质的结构V甲硫氨酸methionine是两个含硫氨基酸之一V脯氨酸Proline具有一个独特的环状非极性侧链，脯氨酸残基是以比较刚性的构象存在，这样就减少了多肽链的柔性V苯丙氨酸phenylalanine 色氨酸tryptophanV（2）极性不带电R基团9侧链含有可以和水形成氢键的基团，因此它们的亲水性比较强9丝氨酸serine、苏氨酸threonine、半胱氨酸cysteine、天冬酰胺asparagine和谷氨酰胺glutamine,酪氨酸tyrosine 。
9极性分别由羟基、巯基和酰胺基提供9蛋白质中含有这些氨基酸的部分在水相中比较容易暴露在分子表面和水接触V 天冬酰胺和谷氨酰胺易被酸或碱水解，生成天冬氨酸和谷氨酸。
第二1章 生命的化学基础
（四）脂类
脂类包括： 脂类包括： 脂肪酸、中性脂肪、类固醇、 脂肪酸、中性脂肪、类固醇、蜡、磷酸甘油 鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。 酯、鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。
脂类化合物难溶于水，而易溶于非极性有机 脂类化合物难溶于水， 溶剂。 溶剂。
1、中性脂肪（neutral fat） fat） 中性脂肪（
某些酶需要有一种非蛋白质性的辅因子 （cofactor）结合才能具有活性。辅因子可 cofactor）结合才能具有活性。 以是一种复杂的有机分子， 以是一种复杂的有机分子，也可以是一种金 属离子，或者二者兼有。完全的蛋白质—— 属离子，或者二者兼有。完全的蛋白质—— 辅因子复合物称为全酶（holoenzyme）。 辅因子复合物称为全酶（holoenzyme）。 全酶去掉辅因子，剩下的蛋白质部分称为脱 全酶去掉辅因子， 辅基酶蛋白（apoenzyme）。 辅基酶蛋白（apoenzyme）。
4、萜类和类固醇类 这两类化合物都是异戊二烯（isoptene） 这两类化合物都是异戊二烯（isoptene）的衍生 都不含脂肪酸。 物，都不含脂肪酸。 生物中主要的萜类化合物有胡萝卜素和维生素A 生物中主要的萜类化合物有胡萝卜素和维生素A、 E、K等。还有一种多萜醇磷酸酯，它是细胞质中 还有一种多萜醇磷酸酯， 糖基转移酶的载体。 糖基转移酶的载体。 类固醇类（steroids）化合物又称甾类化合物， 类固醇类（steroids）化合物又称甾类化合物，其 中胆固醇是构成膜的成分。 中胆固醇是构成膜的成分。另一些甾类化合物是 激素类，如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。 激素类，如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。
第二章 生命的化学基础
１、细胞的化学成分
组成细胞的基本元素是： 组成细胞的基本元素是：O、C、H、N、S、 K、Ca、P、Mg，其中O、C、H、N四种元 Ca、 Mg，其中O 素占90%以上 以上。 素占90%以上。 细胞化学物质可分为两大类： 细胞化学物质可分为两大类：无机物和有机 物。 在无机物中水是最主要的成分，约占细胞物 在无机物中水是最主要的成分， 质总含量的75％ 80％。 质总含量的75％—80％。
普通生物学第二章生命的化学基础
空间结构与功能的关系
DNA
聚 合 酶
DNA聚合酶活性位点
空间结构与功能的关系
• 蛋白变性的特点： 蛋白质变性后，生物活性丧失，溶解度 下降，粘度增加。
六、核酸 1953年4月25日，克里克 和沃森在《自然》杂志上 发表了DNA的双螺旋结 构，从而带来了遗传学的 彻底变革，更宣告了分子 生物学的诞生。 种瓜为什么能得瓜，就是 遗传物质由亲代传给子代 的结果。遗传物质为什么 能自我复制呢？它是怎样 复制的呢？这些机理都蕴 藏在克里克和沃森的DNA 双螺旋结构模型的伟大发 现之中。
1.
单糖
丙糖
丁糖
戊糖
己糖
单糖分类
重要的单糖
甘油醛
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
2. 有少数几个单糖缩合而成的糖。 （1）双糖 （2）其他寡糖
寡糖
如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖等。 三糖、四糖等。如棉子糖。
麦芽糖的结构
3.
多糖
自然界中最多的糖类。有单糖分子（通常为葡萄糖分子） 缩合脱水而成的分支或不分支的长链分子。 淀粉 植物细胞中的储藏营养物， 分为直 链和支链淀粉。 糖原 动物细胞中储藏的多糖，又称动物淀粉。
韶关镉污染
• 痛痛病：
–发生在日本富山县神通川流域， 是由于含镉废水污染农田而引 起的公害病。患者全身疼痛， 终日喊疼不止，故名痛痛病。
• 病因与发现经过：
–居民长期食用 “镉米”、“镉 鱼”饮“镉水” 而发病。
痛痛病患者骨骼 严重畸形
生命形式多样，但基本元素构成是基本一致；
% 人
O 65
C 18 15
DNA的空间结构
从图上可辨认出DNA 是由两条链交缠在 一起的螺旋结构
普通生物学_2 生命的化学组成_
纤维素多糖
O O
O O
O O
O O
O O
O O
O O
O O
直链淀粉： a-1,4-糖苷键， a-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
纤维素： β -1,4-糖苷键， β-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
其他多糖
魔芋 （甘露聚糖+葡萄糖）
有机化合物的性质还取决于与碳骨架相连接的某些含氧、氮、硫、磷的原子团（ 又称为功能基团） 。
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
蛋白质核酸、脂质和糖类等生物大分子是由一些含有功能基团的彼此相同或相近的单体聚合而成的。
脱水缩合反应
水解反应
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
核酸的分子结构
核酸（DNA或RNA） 多个核苷酸脱水缩合
核苷酸
磷酸
核苷
核酸是由核苷酸单体连接形成的大分子多聚体 核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
Phosphate Group
Nitrogenous Base
直链淀粉： a-1,4-糖苷键， a-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
O
O
O
O
O
O
O O
O O
O O
O O
O O
O CH2
O
O
O
O
O
O
O
O O
O O
O O
O O
O O
O O
O O
O O
O O
直链淀粉： a-1,4-糖苷键， a-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
纤维素： β -1,4-糖苷键， β-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
其他多糖
魔芋 （甘露聚糖+葡萄糖）
有机化合物的性质还取决于与碳骨架相连接的某些含氧、氮、硫、磷的原子团（ 又称为功能基团） 。
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
蛋白质核酸、脂质和糖类等生物大分子是由一些含有功能基团的彼此相同或相近的单体聚合而成的。
脱水缩合反应
水解反应
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
DUT SCHOOL OF LIFE SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY
核酸的分子结构
核酸（DNA或RNA） 多个核苷酸脱水缩合
核苷酸
磷酸
核苷
核酸是由核苷酸单体连接形成的大分子多聚体 核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
Phosphate Group
Nitrogenous Base
直链淀粉： a-1,4-糖苷键， a-D-葡萄糖+ β-D-葡萄糖
O
O
O
O
O
O
O O
O O
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O CH2
O
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O O
普通生物学_2生命的化学基础
占人体重的 百分比
微量元素(14种)
名称 硼 铬 钴 铜 氟 碘 鉄 锰 钼 硒 硅 锡 钒 锌 符号 B Cr Co Cu F I Fe Mn Mo Se Si Sn V Zn
占人体重的 百分比
65.0 18.5 9.5 3.3 1.5 1.0 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1
<0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
根据能否水解和水解后产物，分为下列几类：
单糖 monosaccharides
是不能再被水解为更简单的糖类物质。 据 C 原子数的多少，又分为丙糖（ 3C ）、丁糖（ 4C）、戊糖（5C）、己糖（6C）等。
寡糖 oligosaccharides
由2-6个单糖分子缩合而成，水解产生2-6个单糖 分子。
α -1,4-糖苷键 支链淀粉
H H OH CH2OH O H H O H O H H OH O H OH H O OH H OH H H OH CH2OH O H H n O
α -1,6-糖苷键
CH2OH O H H H
O H H
直链淀粉
糖类
多糖链的高级结构：不同高级结构带来不同的生物
学性能
形成螺旋状
能源贮存
糖元 淀粉
直链淀粉 纤维素 呈长纤维状 支链淀粉 结构支架
b-D-葡萄糖
a-D-葡萄糖
纤 维 素 、 淀 粉 、 糖 原
几 种 常 见 的 多 糖 ——
常 见 多 糖 —— 几 丁 质
微量元素(14种)
名称 硼 铬 钴 铜 氟 碘 鉄 锰 钼 硒 硅 锡 钒 锌 符号 B Cr Co Cu F I Fe Mn Mo Se Si Sn V Zn
占人体重的 百分比
65.0 18.5 9.5 3.3 1.5 1.0 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1
<0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
根据能否水解和水解后产物，分为下列几类：
单糖 monosaccharides
是不能再被水解为更简单的糖类物质。 据 C 原子数的多少，又分为丙糖（ 3C ）、丁糖（ 4C）、戊糖（5C）、己糖（6C）等。
寡糖 oligosaccharides
由2-6个单糖分子缩合而成，水解产生2-6个单糖 分子。
α -1,4-糖苷键 支链淀粉
H H OH CH2OH O H H O H O H H OH O H OH H O OH H OH H H OH CH2OH O H H n O
α -1,6-糖苷键
CH2OH O H H H
O H H
直链淀粉
糖类
多糖链的高级结构：不同高级结构带来不同的生物
学性能
形成螺旋状
能源贮存
糖元 淀粉
直链淀粉 纤维素 呈长纤维状 支链淀粉 结构支架
b-D-葡萄糖
a-D-葡萄糖
纤 维 素 、 淀 粉 、 糖 原
几 种 常 见 的 多 糖 ——
常 见 多 糖 —— 几 丁 质
《生命的化学基础》PPT课件
直链淀粉〔α-1，4糖苷键〕
〔1〕、直链淀粉(amylose) 含有1000个以上葡萄糖构造单位，每一个单位由a-1,4糖苷 键相连。
CH2OH
H H
OH
O
HH
HC
O
H OH
CH2OH
H OH
O OH H CH
HO
n
H OH
n>1000 a-1,4糖 苷 键
直链淀粉的形状并不是伸展状态的直链，而是有规律的卷曲 成螺旋状，每一螺旋圈约有 6个葡萄糖构造单位。螺旋中有 空穴，空穴正好允许碘分子进入其中，碘分子与淀粉之间形 成碘-淀粉复合物，从而改变了碘原来的颜色。
• 常量元素又称宏量元素，有11种。 它们共占人体总质量的99.25%。它 们是：O，C，H，N，Ca，P，S， K，Na，Cl，Mg
• 微量元素14种，它们是：〔Fe，F， Zn，Cu，V，Sn，Se，Mn，I， Mo，Cr，Co，Si，B)。必需的微量 元素在生物体内的作用很大。如碘缺 乏。
碘缺乏症
HO H H
H H O OH H OH H
H O O H H H H+ 为成能2、O A O醛为基H H二g 基酮可+ 者(〔基分N 是葡〔为H 同3 萄果醛)分O 糖糖糖异H H 〕〕和构O H H -，，酮体在所糖C C C，分以。其H O O 子单H H 区中糖别间按仅H 的功O H H 在，
OH H
OH H
OH H
OH H
五、多糖 (Trisaccharides)
多糖是由成百上千个单糖通过脱水合成而形成的多聚体。这些天然高分子化合 物，都是葡萄糖通过糖苷键相连而成的多聚体。 多糖分为两类：一类是营养储藏多糖，如：淀粉和糖原；
〔1〕、直链淀粉(amylose) 含有1000个以上葡萄糖构造单位，每一个单位由a-1,4糖苷 键相连。
CH2OH
H H
OH
O
HH
HC
O
H OH
CH2OH
H OH
O OH H CH
HO
n
H OH
n>1000 a-1,4糖 苷 键
直链淀粉的形状并不是伸展状态的直链，而是有规律的卷曲 成螺旋状，每一螺旋圈约有 6个葡萄糖构造单位。螺旋中有 空穴，空穴正好允许碘分子进入其中，碘分子与淀粉之间形 成碘-淀粉复合物，从而改变了碘原来的颜色。
• 常量元素又称宏量元素，有11种。 它们共占人体总质量的99.25%。它 们是：O，C，H，N，Ca，P，S， K，Na，Cl，Mg
• 微量元素14种，它们是：〔Fe，F， Zn，Cu，V，Sn，Se，Mn，I， Mo，Cr，Co，Si，B)。必需的微量 元素在生物体内的作用很大。如碘缺 乏。
碘缺乏症
HO H H
H H O OH H OH H
H O O H H H H+ 为成能2、O A O醛为基H H二g 基酮可+ 者(〔基分N 是葡〔为H 同3 萄果醛)分O 糖糖糖异H H 〕〕和构O H H -，，酮体在所糖C C C，分以。其H O O 子单H H 区中糖别间按仅H 的功O H H 在，
OH H
OH H
OH H
OH H
五、多糖 (Trisaccharides)
多糖是由成百上千个单糖通过脱水合成而形成的多聚体。这些天然高分子化合 物，都是葡萄糖通过糖苷键相连而成的多聚体。 多糖分为两类：一类是营养储藏多糖，如：淀粉和糖原；
《普通生物学》课程笔记
《普通生物学》课程笔记第一章：生命与生命科学一、什么是生命1. 生命的定义与特征- 生命的定义：生命是一种复杂的化学系统，它能够进行自我复制、自我调节、自我修复，并且能够对外界环境做出反应。
- 生命的基本特征：a. 新陈代谢：生物体通过代谢过程摄取营养物质，释放能量，维持生命活动。
b. 生长：生物体通过细胞分裂和细胞增大等方式实现体积和质量的增加。
c. 繁殖：生物体能够产生后代，确保物种的延续。
d. 适应性：生物体能够通过进化适应不断变化的环境。
e. 应激性：生物体能够对各种内外界刺激做出反应。
f. 稳态性：生物体能够维持相对稳定的内部环境，即稳态。
2. 生命的起源- 生命的起源尚未完全明确，以下是几种主要的假说：a. 自然发生说：认为生命可以直接从非生命物质中产生。
b. 化学进化说：认为生命起源于地球早期海洋中的化学反应，逐渐形成了复杂的有机分子和生命体系。
c. 宇宙生命说：认为生命的种子可能来自外太空，通过陨石或彗星等途径传播到地球。
二、生命科学的内涵1. 研究对象与范围- 生命科学研究生命现象和生命活动规律，包括生物的形态、结构、功能、发生、发展、遗传、进化等各个方面。
- 研究层次从分子、细胞、组织、器官、个体到种群、群落和生态系统。
2. 研究方法- 观察法：通过肉眼、显微镜等工具观察生物体的形态、行为等特征。
- 实验法：通过实验操作和控制变量来探究生命现象的因果关系。
- 比较法：通过比较不同生物或同一生物在不同环境下的差异，揭示生命现象的本质。
- 系统分析法：从系统的角度分析生物体的结构与功能，以及生物与环境的关系。
- 数理统计法：运用数学和统计学方法对生命现象进行定量分析。
3. 分支学科- 细胞生物学：研究细胞的结构、功能和生命活动规律。
- 遗传学：研究遗传信息的传递、变异和表达。
- 发育生物学：研究生物体从受精卵到成熟个体的发育过程。
- 生态学：研究生物与环境之间的相互关系和生态系统的功能。
第二章 生命的化学基础与细胞组成
第二节 细胞的结构和功能 细胞的形态与功能、环境相适应
形态、结构与功能、环境密切相关是生物界的普遍现象
一.细胞膜（cell membrane） 选择透性 1.细胞膜的构造 三层结构：单位膜、生物膜
极性头部 非极性尾部
跨膜 蛋白 膜表面 蛋白 脂质双层 镶嵌蛋白
外在性蛋白 内在性蛋白
部分膜蛋白形成通道、孔洞 植物、真菌、细菌细胞膜外常有细胞壁 动物细胞膜外常有蛋白-多糖复合物（常含受体） 2.细胞膜的功能 （1）物质交换 （2）调节作用 促甲状腺激素只作用于甲状腺细胞
（3）内质网（endoplasmic reticulum）
①糙面内质网（rough endoplasmic reticulum） 功能：参与蛋白质合成、运输 分泌多种酶的胰腺细胞内丰富 ②光面内质网（smooth endoplasmic reticulum） 功能：输送，参与脂质合成 肝细胞光面内质网与解毒有关（氧化还原酶系）
淀粉
糖原
纤维素
糖原、淀粉：能量的贮存形式 纤维素：结构组分
二.蛋白质－遗传信息的表达者
二肽、三肽、多肽
蛋白质的各级结构
一级结构 二级结构 三级结构 四级结构
功能
催化功能 酶 结构功能 结构蛋白 贮藏功能 蛋：卵清蛋白，乳：酪蛋白， 小麦种子：麦醇溶蛋白 运输功能 血红蛋白、血蓝蛋白、载体 运动功能 肌动蛋白、肌球蛋白 调节功能 激素 防御功能 抗体 其它功能
三.核酸－遗传信息的存储者和传递者
核苷酸
磷酸 核苷
碱基 戊糖（核糖、脱氧核糖）
DNA主要分布在细胞核 RNA主要分布在细胞质 功能 生物遗传 控制和指导蛋白质合成 DNA 转录 mRNA 翻译 肽链 生物体复杂的生命活动是受DNA的遗传信息 控制和指导的
普通生物学课件 生命的化学基础
类固醇是一类不同的脂质。它们的特点 是碳链折成4个环，3个六元环和1个五元环。 图2．9就是一种最常见的类固醇——胆固 醇的结构式。 胆固醇是细胞膜的重要成分，也是动 物体内合成其他类固醇的原料。动物的雌、 雄性激素都是类固醇。 有一些类固醇药物称为促蛋白合成类 固醇，是人工合成的类似雄性激素的药物。 它能促进肌肉发达，增强体力，常为一些 运动员所服用。这些药物有许多严重的副 作用，对身心两方面都有严重影响，为许 多体育组织所禁用。
葡萄糖和果糖都是由6个碳原子组成 的，称为己糖。存在于生物体内的单糖 还有由3、4、5和7个碳原子组成的，分 别称为丙糖、丁糖、戊糖和庚糖。其中 戊糖尤其重要，因为它们是组成核酸的 成分。 细胞中用作燃料分子的主要是葡萄 糖。葡萄糖和其他单糖也是细胞合成别 的有机分子(如氨基酸)的原料。细胞中的 单糖若不立即被利用则通常被合成为双 糖和多糖。
2．2．2 细胞利用少数种类小分子合成 许多种大分子
在生命现象中起着重要作用的分子都 是极其巨大的分子，称为大分子。 生物大分子可分为4大类：蛋白质、核 酸、多糖和脂质。这4类大分子中的前三类 都是多聚体。所谓多聚体，就是由相同或 相似的小分子组成的长链。组成多聚体的 小分子称为单体。细胞利用单体组成多聚 体。生物细胞中所合成的大分子种类极多， 仅蛋白质的种类就约有1012种。
• 脂质中最常见的是脂肪，脂肪是由甘油和脂肪酸 通过脱水合成而形成的。脂肪酸的羧基中的一 OH与甘油的羟基中的一H结合而失去一分子水， 于是甘油与脂肪酸之间形成酯键，便成为脂肪分 子：酯化，所以脂肪又叫甘油三酯或三酰基甘油。 脂肪中的3个酰基一般是不同的，来源于C16、 C18或其他脂肪酸。有双键的脂肪酸称为不饱和 脂肪酸，没有双键的则称为饱和脂肪酸。图2．8 是一种脂肪的结构式。其中一个脂肪酸是C16的， 另两个是C18的，一个有一个双键，另一个有两 个双键。双键的存在使得碳链弯曲，占的空间较 大：，所以含有双键的脂肪在常温下是液态，因 为其分子不能排列得太紧密。
2生命的化学基础
目的要求
• 单糖、血糖，脂肪构成、脂类分类。 • 蛋白质的基本单位？一级、二级、三级、
四级结构分别指什么？ • 核苷酸组成，核酸一级结构、二级结构
分别指什么？
碱基
※ 戊糖
核糖核酸和脱氧核糖核酸
T T
T
※碱基
Sugar–phosphate backbone
5 end
Nitrogenous bases
Thymine (T)
磷酸二酯键
Adenine (A)
Cytosine (C)
Phosphate
DNA nucleotide
Sugar (deoxyribose)
偶然存在的元素：钒( V )、钼（ Mo）、锂( Li )、氟（F）、溴
（Br）、硅( Si )、砷（As）、锡( Sn )、钡( Ba ) 等。
水
无机盐
血 红 蛋白 中 的 铁
组成细胞的生物大分子
糖类 脂类 蛋白质 核酸
生物小分子和生物大分子的关系
小分子 水
无机盐 单糖 氨基酸 核苷酸 脂类
3 end
Guanine (G)
Rosalind Franklin
Franklin’s X-ray diffraction photograph of DNA
有特殊生物学功能的核苷酸
三磷酸腺苷（ATP）：能量“货币” 三磷酸鸟苷（GTP）：蛋白质合成 三磷酸尿苷（UTP）：糖原合成 三磷酸胞苷（CTP）：脂肪和磷脂 cAMP：信号传递 NAD+、NADP、FAD：参与电子传递
氨基酸
氨基
羧基
不同氨基酸
丙氨酸 缬氨酸 组氨酸 苯丙氨酸
蛋白质一级结构：多肽链的氨基酸顺序
最新大学生命科学第二章生物的化学组成PPT课件
三级结构：是指一条多肽链形成紧密的一个或多个球状单 位或结构域，三级结构的稳定依赖于非相邻的氨基酸残基 侧链的相互作用。
肌红蛋白
四级结构：并不是每个蛋白质都具有的，只有那些是由两条 或两条以上多肽链组成的蛋白质才具有四级结构，每一条肽 链也称之亚基，肽链可以是相同的，也可以是不同的。
蛋白质结构的研究方法
一、原子和分子——生命的化学基础
1 生物体的 主要元素？
为什么牛羊可以以秸秆为食物而人不可以？
三、脂类
• 不溶于水，易溶于有机溶剂。 • 构成生物膜的重要物质，与细胞的表面物
质、细胞识别及种的特异性、组织免疫密 切相关；
• 可作为能量贮存在生物体内，构成生物体 的保护层，防止机械损伤和热量、水分的 散失；
（4条α-螺旋） 原纤维
皮质 髓质 头发
微原纤维
（11条原纤维） 巨原纤维
思考题: 毛 发在湿热条
件下可以拉
长到原有长
纺锤体型 度的2倍, 为 皮质细胞 什么?
角质膜
头发中的原纤维和巨原纤维的结构都是通过二硫键交联的，大大 增加了整体结构的稳定性。
烫发实际上是一个生物化学过程
还原
做卷
氧化
-折叠 丝制品很柔软, 不能拉伸.
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
四、 蛋白质
蛋白质的主要种类和功能
• 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
蛋白质是由20种氨基酸组成的生物大分子
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。
结束语
2生命的化学组成讲述
微量元素与健康
✓ 氟是人体必需的微量元素，正常成人体内共含 2.6 g，占人体内微量元素的第三位。 ✓ 氟的生理需要量一般为0.5-1mg／day,食品中每日 允许摄入量(ADI)不超过3.5mg。 ✓ 氟对人体的安全范围比其他微量元素要窄得多。 饮用水中氟含量高于1ppm（1mg/L）即可发生氟斑牙， 超过3ppm（3mg/L），则发病率达100％。
功能：抗龋齿；
氟斑牙
抗骨质疏松；
氟骨病
促进肠道对铁的吸收；神经系统损害
原子的结构
➢ 原子核（质子和中子） ➢ 电子（电子轨道）
共 价 键 与 离 子 键
有机化合物的碳骨架和功能基团
在生命元素中，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。
碳骨架 结构排列和长短决定了有机化合物的基本性质
生命之源－水
物质的溶解、运输和利用需要水 许多生化反应中水是底物或产物 关节的润滑 肺泡的生理功能 毛细管作用－植物根系吸收水分
水 分 子 的 内 聚 力 和 粘 着 力
生物大分子：由一些含有相同或相近功能基团的单个有机化 合物（单体）聚合而成的多聚体。
四类生物大分子的组成和连接方式
糖类分子的生物学功能
1. 光能转变为化学能的储存方式主要是形 成葡萄糖.
2. 糖类分子可为生物的各种生理生化反应 提供能源.
3. 糖类分子可形成多糖, 如纤维素,它们是 植物的主要结构成分.
4. 糖类分子可为核酸, 氨基酸, 脂肪,维生 素等生物大分子提供碳骨架.
5. 信号分子、免疫调节
自然界中C，H和N三种元 素的总和不到总元素的1%。
H、O构成水 C、H、O、N构成蛋白质、糖、脂类、核酸 S、P构成蛋白质、核酸 Ca是骨骼和牙齿的重要组分 Na、K、Cl、Mg保持生物体内水盐平衡
第一篇 2 生命的化学基础
• 将相邻原子结合在一起形成分子的作用力 是什么？ 化学键 • 细胞内分子化学键的主要类型：
① 原子间通过共用电子对而形成稳定的分子结构， 这种原子间的作用力—— 共价键 ② 原子间由于正负电荷强烈的静电作用而形成的 结构，这种原子间的作用力—— 离子键 • 化学反应通过破坏已有的化学键，形成新的化 学键达到重组原子的目的
• C、H、O、N、P、S、Ca 7种元素的主要 作用？
C：生物大分子的基本骨架 H：几乎所有有机化合物、水、电子传递 O：几乎所有有机化合物、水、细胞呼吸 N：蛋白质、核酸、叶绿素等 P：核酸、生物膜脂、骨骼、细胞能量转移 S：蛋白质 Ca：骨骼、牙齿、细胞壁、血液凝聚、肌肉 收缩、细胞信号转导
二、组成细胞的生物大分子
除了水以 外，含碳化合物 是生物体中最普 遍的物质
• 碳是组成细胞各种大 分子的基础 • 碳原子最外层有4个 电子空位，极易形成 4个共价键
除一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等少数简单 化合物外，含碳化合物统称为—— 有机化合物 像甲烷这样，仅由碳和氢两种元素组成的化 合物称为—— 烃或碳氢化合物 而由于碳碳之间单键、双键或三键结合，形 成不同长度的链状、分子链状或环状结构， 这些结构称为有机化合物的—— 碳骨架
第一篇 细胞
第二章 生命的化学基础
一．原子和分子 二．组成细胞的生物大分子 三．糖类 四．脂质 五．蛋白质 六．核酸
一、原子和分子
• 细胞的化学组成是怎样的？
• 组成细胞及生物体的主要元素包括： C、H、O、N、P、S、Ca 这7种元素约占生物体的99% 其中C、H、O、N 4种元素约占96% 以人体为例：
2.二糖
• 最简单的寡糖 • 重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等 • 蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形 成 • 麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成
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第二章 生命的化学基础
一、原子与分子 二、组成细胞的大分子 三、糖类 四、脂类 五、蛋白质 六、核酸
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
一、原子与分子
生物体的主要元素 生命必需的约25种元素 生物体的主要元素(大量元素) C、 H 、O、 N、 P、S、K、
Ca等，占99.35%， 其中C、H、O、N 4种元素占
双糖
• 重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等
麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成 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
芽糖
两分子葡萄糖单体形成麦
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
多糖 重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素等
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
亲水性氨基酸的结构
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
氨基酸通过肽键连接成肽链
一个氨基酸的-氨基与另一个氨基酸的-羧基脱水缩合形 成肽键并生成二肽化合物。不同数目的氨基酸以肽键顺序 相连形成多肽，多肽形成蛋白质分子的亚单位。 寡肽：含有10个左右氨基酸残基（如二肽、五肽、八肽） 多肽：含有10－20 个氨基酸残基 蛋白质：含几十个氨基酸残基 注意：肽链有方向性， 氨基端（ N 端）， 羧基端（ C 端）
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
五、蛋白质
• 蛋白质是由氨基酸组成的 • 氨基酸是同时具有α－氨基和α－羧基的小分子
参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸。其中，有10 种是体内无法合成而必须由食物供给的，称必需氨 基酸。包括赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸(或称甲硫氨 酸）、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸（又 称羟丁氨酸）、缬氨酸、精氨酸、组氨酸（仅小儿 时期必需）“笨蛋来宿舍 晾一晾鞋”。 • 必需氨基酸供应不足时，人体不能合成新生和修补 机体组织所需的蛋白质，只能降解人体蛋白以供临 时需要，从而导致体重减轻和蛋白质营养不良。
糖：多羟基醛或多羟基酮称为糖 糖类:单糖、双糖和多糖 糖的功能：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
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
单糖
重要的单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱 氧核糖等
葡萄糖的结构
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
能电离。
2章生命的化学基础
二、组成细胞的大分子
碳是组成细胞各种 大分子的基础。
碳最外层有4个电 子空位，极易形 成4个共价键
碳架结构排列 和长短决定了 有机化合物的 基本性质。
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
有机化合物的性质 取决于功能基团
这些功能基团几乎都 是极性基团。功能基 团的极性使得生物分 子具有亲水性，有利 于这些化合物稳定于 有大量水分子存在的 细胞中。
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
脂类种类很多，分子结构相差较大： A、油脂＝甘油三酯＝脂肪是由甘油醇和脂肪 酸结合成的酯。 B、磷脂和鞘脂 C、固 醇 D. 蜡
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
• 磷脂分子结构图 ：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
不饱和 双键
《普通生物学》第二版讲义——脂第膜结构图
2章生命的化学基础
五、蛋白质
蛋白质为生命活动所必需 蛋白质根据功能分类： 结构蛋白：毛、发、肌腱、韧带、蚕和蜘蛛的丝 收缩蛋白：肌肉的收缩需要收缩蛋白与肌腱共同作用 储藏蛋白：卵清蛋白、植物种子的贮藏蛋白 防御蛋白：抗体 转运蛋白：血红蛋白 信号蛋白：激素（胰岛素）等负责细胞间的信号传导 酶： 生物体内最重要的蛋白质
96%。 微量元素：含量少于
0.01% 同位素：质子数与电子数相同，
中子数不同的原子。
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
化合物由元素组成
• 化学键 • 离子键：原子间的电子得失或共用。 • 共价键：生物大分子化学键的主要形式
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
水是细胞中不可缺少的物质
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
细胞利用少数种类小分子合成 多种大分子
小分子 单糖 氨基酸 核苷酸
大分子 多糖 蛋白质 核酸 脂类
复合大分子 糖蛋白 糖脂 脂蛋白
（《普由通生小物学分》第子二版到讲义大——分第 子）
2章生命的化学基础
三、糖类
糖分子含C、H、O 3种元素，通常3者的比 例为1:2:1，一般化学通式为(CH2O)n
《普通生物学》Leabharlann 二版讲义——第 2章生命的化学基础
蛋白质的结构决定其功能 ： 一级结构：多肽中氨基酸的排列顺序 二级结构：一级结构中部分肽链的卷曲（α螺旋）
或折叠（折叠片），邻近几个氨基酸形成的一 定的结构形状。 三级结构：一条多肽链总的三维形状，即整条肽 链盘绕折叠形成一定的空间结构形状。如纤维 蛋白和球状蛋白。
水对生物体非常重要
水占约生物体的 70％ 的重量 地球上生命起源于水中，陆生生物
体内细胞也生活在水环境中
水的性质影响生命活动，
如：溶解性质，酸碱度，pH
水的特性：水是极性分子、水分子间形成氢键、液
体水的水分子具内聚力、水分子之间的氢键使水能
缓和温度的变化、冰比水轻、水是极好的溶剂、水
《普通生物学》第二版讲义——第
四级结构：组成蛋白质的多个肽链（亚基）的空 间构象，即各条肽链之间的位置和结构。所以， 四级结构只存在于由两条肽链以上组成的蛋白 质。
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
六、核酸
核苷酸分子由三个部分组成： 碱基：嘧啶、嘌呤 五碳糖：核糖或脱氧核糖 磷酸
四、脂类
• 脂类的组成和功能（补充） • 脂类是指生物体内不溶于水而溶于有机溶
剂的各种小分子。 组成与性质：C、H、O H:O 远大于2
非极性分子、疏水，即脂不溶于水，而溶 于非极性溶剂。 脂类是生物膜的主要成分；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 （性激素）。
一、原子与分子 二、组成细胞的大分子 三、糖类 四、脂类 五、蛋白质 六、核酸
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
一、原子与分子
生物体的主要元素 生命必需的约25种元素 生物体的主要元素(大量元素) C、 H 、O、 N、 P、S、K、
Ca等，占99.35%， 其中C、H、O、N 4种元素占
双糖
• 重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等
麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成 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
芽糖
两分子葡萄糖单体形成麦
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
多糖 重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素等
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
亲水性氨基酸的结构
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
氨基酸通过肽键连接成肽链
一个氨基酸的-氨基与另一个氨基酸的-羧基脱水缩合形 成肽键并生成二肽化合物。不同数目的氨基酸以肽键顺序 相连形成多肽，多肽形成蛋白质分子的亚单位。 寡肽：含有10个左右氨基酸残基（如二肽、五肽、八肽） 多肽：含有10－20 个氨基酸残基 蛋白质：含几十个氨基酸残基 注意：肽链有方向性， 氨基端（ N 端）， 羧基端（ C 端）
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
五、蛋白质
• 蛋白质是由氨基酸组成的 • 氨基酸是同时具有α－氨基和α－羧基的小分子
参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸。其中，有10 种是体内无法合成而必须由食物供给的，称必需氨 基酸。包括赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸(或称甲硫氨 酸）、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸（又 称羟丁氨酸）、缬氨酸、精氨酸、组氨酸（仅小儿 时期必需）“笨蛋来宿舍 晾一晾鞋”。 • 必需氨基酸供应不足时，人体不能合成新生和修补 机体组织所需的蛋白质，只能降解人体蛋白以供临 时需要，从而导致体重减轻和蛋白质营养不良。
糖：多羟基醛或多羟基酮称为糖 糖类:单糖、双糖和多糖 糖的功能：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
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
单糖
重要的单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱 氧核糖等
葡萄糖的结构
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
能电离。
2章生命的化学基础
二、组成细胞的大分子
碳是组成细胞各种 大分子的基础。
碳最外层有4个电 子空位，极易形 成4个共价键
碳架结构排列 和长短决定了 有机化合物的 基本性质。
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
有机化合物的性质 取决于功能基团
这些功能基团几乎都 是极性基团。功能基 团的极性使得生物分 子具有亲水性，有利 于这些化合物稳定于 有大量水分子存在的 细胞中。
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
脂类种类很多，分子结构相差较大： A、油脂＝甘油三酯＝脂肪是由甘油醇和脂肪 酸结合成的酯。 B、磷脂和鞘脂 C、固 醇 D. 蜡
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
• 磷脂分子结构图 ：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
不饱和 双键
《普通生物学》第二版讲义——脂第膜结构图
2章生命的化学基础
五、蛋白质
蛋白质为生命活动所必需 蛋白质根据功能分类： 结构蛋白：毛、发、肌腱、韧带、蚕和蜘蛛的丝 收缩蛋白：肌肉的收缩需要收缩蛋白与肌腱共同作用 储藏蛋白：卵清蛋白、植物种子的贮藏蛋白 防御蛋白：抗体 转运蛋白：血红蛋白 信号蛋白：激素（胰岛素）等负责细胞间的信号传导 酶： 生物体内最重要的蛋白质
96%。 微量元素：含量少于
0.01% 同位素：质子数与电子数相同，
中子数不同的原子。
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
化合物由元素组成
• 化学键 • 离子键：原子间的电子得失或共用。 • 共价键：生物大分子化学键的主要形式
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
水是细胞中不可缺少的物质
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
细胞利用少数种类小分子合成 多种大分子
小分子 单糖 氨基酸 核苷酸
大分子 多糖 蛋白质 核酸 脂类
复合大分子 糖蛋白 糖脂 脂蛋白
（《普由通生小物学分》第子二版到讲义大——分第 子）
2章生命的化学基础
三、糖类
糖分子含C、H、O 3种元素，通常3者的比 例为1:2:1，一般化学通式为(CH2O)n
《普通生物学》Leabharlann 二版讲义——第 2章生命的化学基础
蛋白质的结构决定其功能 ： 一级结构：多肽中氨基酸的排列顺序 二级结构：一级结构中部分肽链的卷曲（α螺旋）
或折叠（折叠片），邻近几个氨基酸形成的一 定的结构形状。 三级结构：一条多肽链总的三维形状，即整条肽 链盘绕折叠形成一定的空间结构形状。如纤维 蛋白和球状蛋白。
水对生物体非常重要
水占约生物体的 70％ 的重量 地球上生命起源于水中，陆生生物
体内细胞也生活在水环境中
水的性质影响生命活动，
如：溶解性质，酸碱度，pH
水的特性：水是极性分子、水分子间形成氢键、液
体水的水分子具内聚力、水分子之间的氢键使水能
缓和温度的变化、冰比水轻、水是极好的溶剂、水
《普通生物学》第二版讲义——第
四级结构：组成蛋白质的多个肽链（亚基）的空 间构象，即各条肽链之间的位置和结构。所以， 四级结构只存在于由两条肽链以上组成的蛋白 质。
《普通生物学》第二版讲义——第 2章生命的化学基础
六、核酸
核苷酸分子由三个部分组成： 碱基：嘧啶、嘌呤 五碳糖：核糖或脱氧核糖 磷酸
四、脂类
• 脂类的组成和功能（补充） • 脂类是指生物体内不溶于水而溶于有机溶
剂的各种小分子。 组成与性质：C、H、O H:O 远大于2
非极性分子、疏水，即脂不溶于水，而溶 于非极性溶剂。 脂类是生物膜的主要成分；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 （性激素）。