普通生物学生命的化学基础优秀课件
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生命的基本化学组成优秀课件
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。
不同氨基 酸其R基各不 相同，R基的 结构决定了20 种氨基酸的特 殊性质
NH
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。
生命的基本化学组成
4.1 原子和分子——生命的化学基础
生物体的主要元素
生物具有多样性，但生物体的化学 组成基本相似
组成生物体的主要元素包括C、H、 O、N、，其中 C、H、O、N 4种元素占96%。
微量元素：铁、铜、锌、锰、钼、 钴、镍、镉、锡、硅、碘等。
DNA的碱基是 A、T、G、C， RNA的碱基是 A、U、G、C。
脱氧核糖核酸或核糖核酸
T
T
多个核糖核苷酸
以磷酸顺序相连
成长链的多核苷
酸分子，即成为
核酸的基本结构
T
DNA双螺旋结构
DNA分子是由两条脱氧 核糖核酸长链互以碱 基配对相连而成的螺 旋状双链分子； DNA 主要存在于细胞核内 的染色质中，线粒体 和叶绿体中也有，是 遗传信息的携带者。
▲ 组成脂类的基本单位：甘油和脂肪酸
一般常温下呈液态的称为油，这一类脂 肪酸的羟基多数为不饱和的，而呈固态或 者半固态的称为脂肪，其中脂肪酸的羟基 多数是饱和的。
中性脂肪(动物-fat)和油(植物-oil)
由甘油醇和脂肪 酸结合成的酯。
磷脂
• 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
生命的化学基础
其它元素：Na，Fe，Mg，Mn，Zn，Cu， Cl，I 等数量少，但作用大。如很多金属元素是酶的辅助 因子。
偶然存在的元素：V、Mo、Li、F、Br、Si、As、 Sn、等
整理ppt
4
微量元素
Fe 氧的运送和酶的活性有关，缺少时，引起缺铁性贫血。 Cu 发生冠心病的主要原因，与酶的活性有关。 Zn 在青少年的发育生长，癌症等的发病和防治起有作用。 Mo （钼）与酶的活性、食道癌的发病率和防治有关。 I 缺碘产生地方性甲状腺肿，幼儿发生呆小症， Mn （锰）与酶的活性有关。 Co （钴）与酶的活性有关。青春期少女0.015mg/每日。 V （钒）软体动物富有钒；鱼体含量较低。
Mo2+
Mo2+
肽酶 酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶 肽酶 硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶
Ca2+
钙调素、肌动球蛋白、ATP酶
整理ppt
11
作用： – （1）对细胞的渗透压和PH起着重要作用 – （2）酶的活化因子和调节因子， Mg2+ ， Ca2+ – （3）合成有机物的原料PO4 3 -合成磷脂、核苷酸 – （4）动作电位、肌肉收缩等，Na+、K+、Ca2+
1、水和无机盐 2、糖类 3、脂类 4、蛋白质 5、核酸
整理ppt
2
一、元素组成
生命形式多样，但基本元素构成是基本一致的
% OC H N 人 65 18 10 8 杆菌 69 15 11 8
P S 其他 1.0 0.25 2.75 1.2 1.00 5.00
整理ppt
3
基本元素：C，H，O，N，S，P，K，Ca 等占人 体99.35%。
内环境稳定：PH值 – 生物生存3~8.5，各种生物、各种组织均有适宜的 PH范围，细胞中的离子有一定的缓冲能力。
偶然存在的元素：V、Mo、Li、F、Br、Si、As、 Sn、等
整理ppt
4
微量元素
Fe 氧的运送和酶的活性有关，缺少时，引起缺铁性贫血。 Cu 发生冠心病的主要原因，与酶的活性有关。 Zn 在青少年的发育生长，癌症等的发病和防治起有作用。 Mo （钼）与酶的活性、食道癌的发病率和防治有关。 I 缺碘产生地方性甲状腺肿，幼儿发生呆小症， Mn （锰）与酶的活性有关。 Co （钴）与酶的活性有关。青春期少女0.015mg/每日。 V （钒）软体动物富有钒；鱼体含量较低。
Mo2+
Mo2+
肽酶 酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶 肽酶 硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶
Ca2+
钙调素、肌动球蛋白、ATP酶
整理ppt
11
作用： – （1）对细胞的渗透压和PH起着重要作用 – （2）酶的活化因子和调节因子， Mg2+ ， Ca2+ – （3）合成有机物的原料PO4 3 -合成磷脂、核苷酸 – （4）动作电位、肌肉收缩等，Na+、K+、Ca2+
1、水和无机盐 2、糖类 3、脂类 4、蛋白质 5、核酸
整理ppt
2
一、元素组成
生命形式多样，但基本元素构成是基本一致的
% OC H N 人 65 18 10 8 杆菌 69 15 11 8
P S 其他 1.0 0.25 2.75 1.2 1.00 5.00
整理ppt
3
基本元素：C，H，O，N，S，P，K，Ca 等占人 体99.35%。
内环境稳定：PH值 – 生物生存3~8.5，各种生物、各种组织均有适宜的 PH范围，细胞中的离子有一定的缓冲能力。
1生命的化学基础.ppt
第一节
构成生命的元素
微量元素（14种）＜0.01%
Fe血红蛋白的重要成分
Mn，Zn一些酶的必要成分 I甲状腺素的必要成分
第一节
构成生命的元素
铬Cr—葡萄糖耐量因子（GFT）的必要成分，是胰岛素的 辅助因子，可增加胰岛素的效能，促进机体利用葡萄糖。 相当一部分Ⅱ型糖尿病（非胰岛素依赖型糖尿病）患者， 是因为铬摄入不足或利用不良，表现出糖尿病症。
一、糖 类 一、糖类
主要由C、H、O组成，其分子式通常以Cn(H2O)n表示，旧称 碳水化合物。
乳酸CH3CHOHCOOH 可写成C3(H2O)3 ，但不是糖； 而鼠李糖C6H12O5，脱氧核糖C5H10O4，但却是糖。
4
OH
OH
H
5 6
3
H
2
OH
CH2OH
有还原性
一、糖 类
2、寡糖：由2～10个单糖组成的聚糖，可以水解为 单糖。
单糖的半缩醛羟基与另一配体（可以是糖也可以是非糖）的 羟基缩合而成的化合物称为糖苷，其间的连接键称为糖苷键。
两个单糖通过糖苷键连接成双糖，三个单糖可以缩合为三糖。 常见的双糖有麦芽糖、乳糖、蔗糖。
OH O CH CH2OH 2OH CH2OH O OH OH O O O O O
CH 2OH O O CH 2OH CH 2OH O O
O
α-1,6-糖苷键
O CH 2OH CH 2O O O
CH 2
CH 2OH O O
O CH 2OH
O CH 2OH
O O
OH
O OH
α-1,4-糖苷键
还原性末端
二、脂 类 二、脂 类
讲生命的化学基础课件
RNA的角色
01
02
03
RNA转录
在DNA指导下，RNA通过 转录过程合成。
信使RNA
将DNA中的遗传信息转录 为RNA，作为蛋白质合成 的模板。
核糖体RNA
与核糖体蛋白质结合，参 与蛋白质的合成。
基因表达与调控
基因表达
基因表达是指基因经过转录、翻译等过程，将遗传信息转化为具有生物活性的蛋白质的过 程。
合成复杂氨基酸的过程。
蛋白质的分解
蛋白质的分解是指生物体内蛋白 质被分解为氨基酸和肽的过程，
这个过程伴随着能量的释放。
CHAPTER 05
生物氧化与能量转换
线粒体的结构和功能
线粒体是细胞中负责能量转换 的重要细胞器，具有双层膜结 构，内含多种酶和蛋白质。
线粒体的主要功能是进行氧化 磷酸化，将有机物氧化产生的 能量转化为ATP，为细胞提供 能量。
线粒体还参与其他代谢过程， 如脂肪酸氧化、酮体生成等。
电子传递链与ATP合成
电子传递链是线粒体内的一系列 酶复合物，负责传递电子并生成
ATP。
电子传递链中的复合物通过氧化 还原反应将电子从底物传递到氧
气，同时生成ATP。
电子传递链是细胞呼吸的ห้องสมุดไป่ตู้键过 程，为细胞提供能量。
氧化应激与抗氧化防御
氧化应激是指细胞内氧化与抗氧化平 衡失调，导致活性氧簇（ROS）过量 积累的现象。
激素的作用机制
激素通过与靶细胞表面的 受体结合，影响细胞内的 信号转导和基因表达，从 而调控代谢过程。
激素对代谢的影响
激素能够调节糖、脂肪和 蛋白质等物质的代谢过程 ，维持内环境的稳态。
CHAPTER 02
生命的遗传基础
《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。
生命的化学基础省公共课一等奖全国赛课获奖课件
➢ 简单说，酶是一类由活性细胞产生生物 催化剂。能够加紧反应速度，本身不常温、常压、pH=7； 催化效率高：反应速度与不加催化剂相比可提升
108～1020，与加普通催化剂相比可提升107～1013； 专一性强：即酶只能对特定一个或一类底物起作用，
这种专一性是由酶蛋白立体结构所决定。 易变敏感性：易失活，易受各种原因影响，在活细
第57页
竞 争 性 抑 制
第58页
非竟争性抑制
酶可同时与底物及抑制剂结合，引发酶分子构象改 变，并导至酶活性下降。因为这类物质并不是与底 物竞争与活性中心结合，所以称为非竞争性抑制剂。
如一些金属离子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及 EDTA(乙二胺四乙酸)等，通常能与酶分子调控部位 中-SH基团作用，改变酶空间构象，引发非竞争性 抑制。
➢ 这81种元素按其在人体所占质量百分比是否大 于0.01%可划分常量元素和微量元素。
第3页
常量元素
❖ 11种：O，C，H， N，Ca，P，S，K， Na，Cl，Mg。
第4页
微量元素
❖ 14种：镍、铬、铜、钴、氟、碘、铁、 锰、钼、硒、硅、锌、钒、锡。
❖ Ni， Cr， Cu， Co， F， I， Fe， Mn， Mo， Se， Si，Sn， V， Zn
如12C、13C和14C， 14C半衰期为5570年， 生物死亡年代能够经过测定其遗骸中14C 和 12C衰变比率得以确认。
第11页
水是细胞中不可缺乏物质
水是极性分子 水分子之间会形成氢键 液态水中水分子含有内聚力 水分子之间氢键使水能缓解温度改变 冰比水轻 水是极好溶剂 水能够电离
第42页
2.4.2 蛋白质结构决定其功效
➢ 一级结构 ➢ 二级结构 ➢ 三级结构 ➢ 四级结构 ➢ 蛋白质空间作用力
108～1020，与加普通催化剂相比可提升107～1013； 专一性强：即酶只能对特定一个或一类底物起作用，
这种专一性是由酶蛋白立体结构所决定。 易变敏感性：易失活，易受各种原因影响，在活细
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竞 争 性 抑 制
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非竟争性抑制
酶可同时与底物及抑制剂结合，引发酶分子构象改 变，并导至酶活性下降。因为这类物质并不是与底 物竞争与活性中心结合，所以称为非竞争性抑制剂。
如一些金属离子（Cu2+、Ag+、Hg2+）以及 EDTA(乙二胺四乙酸)等，通常能与酶分子调控部位 中-SH基团作用，改变酶空间构象，引发非竞争性 抑制。
➢ 这81种元素按其在人体所占质量百分比是否大 于0.01%可划分常量元素和微量元素。
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常量元素
❖ 11种：O，C，H， N，Ca，P，S，K， Na，Cl，Mg。
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微量元素
❖ 14种：镍、铬、铜、钴、氟、碘、铁、 锰、钼、硒、硅、锌、钒、锡。
❖ Ni， Cr， Cu， Co， F， I， Fe， Mn， Mo， Se， Si，Sn， V， Zn
如12C、13C和14C， 14C半衰期为5570年， 生物死亡年代能够经过测定其遗骸中14C 和 12C衰变比率得以确认。
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水是细胞中不可缺乏物质
水是极性分子 水分子之间会形成氢键 液态水中水分子含有内聚力 水分子之间氢键使水能缓解温度改变 冰比水轻 水是极好溶剂 水能够电离
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2.4.2 蛋白质结构决定其功效
➢ 一级结构 ➢ 二级结构 ➢ 三级结构 ➢ 四级结构 ➢ 蛋白质空间作用力
普通生物学课件 生命的化学基础34页PPT
谢谢！
36唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
普通生物学课件 生命的化学基础
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
05讲-生命的化学基础
第五讲 生命的化学基础
• 第一节 生命的元素组成 • 第二节 构成生命的基本元件
1
第一节 生命的元素组成
生命的形式多种多样，生命的形态多变， 但是化学成分是同一的。
元素：无机界的 C、H 、O、N 、P 、S 分子：蛋白质、核酸、脂、糖、维生素 认识生命 认识组成生命的物质
OC HN P
S 其他
13
高血压
缺钙 反常钙内流 血管
内壁细胞 平滑肌细胞
中钙反常积储
（还带来别的效应）
血管收缩
血管内皮细胞钙化，损伤胆 固醇，脂类沉积。细胞因子 分泌血小板，血细胞粘附平 滑肌细胞，或纤维细胞增生 导致动脉硬化
血管外周阻力增大 高血压
14
肾结石——肾结石中主要成分是草酸钙，
但是限制钙摄入恰恰会使肾结石加重。
70
（2）核酸的高级结构
1953年，Watson & Crick提出的模型
71
（1）两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形 成双螺旋，糖－磷酸－糖构成螺旋主链。
（2）两条链的碱基都位于中间，碱基平面 与螺旋轴垂直。
DNA 双螺 旋结
构
72
DNA双螺旋结构
（3）两条链对应碱基 呈配对关系：A＝T； G≡C
人 65% 18% 10 % 8 % 1.0 % 0.2 % 2.8 %
杆菌 69 % 15 % 11 % 8 % 1.2 % 1.0 % 5.0 %
2
1.1 哪些元素参与生物体的组成？
共参 约与 二生 、物 三体 十组 种成
的 元 素 总
3
常量元素
常 量元 素
元素
体重% 干重%
C
9 .4
6 1 .7
• 第一节 生命的元素组成 • 第二节 构成生命的基本元件
1
第一节 生命的元素组成
生命的形式多种多样，生命的形态多变， 但是化学成分是同一的。
元素：无机界的 C、H 、O、N 、P 、S 分子：蛋白质、核酸、脂、糖、维生素 认识生命 认识组成生命的物质
OC HN P
S 其他
13
高血压
缺钙 反常钙内流 血管
内壁细胞 平滑肌细胞
中钙反常积储
（还带来别的效应）
血管收缩
血管内皮细胞钙化，损伤胆 固醇，脂类沉积。细胞因子 分泌血小板，血细胞粘附平 滑肌细胞，或纤维细胞增生 导致动脉硬化
血管外周阻力增大 高血压
14
肾结石——肾结石中主要成分是草酸钙，
但是限制钙摄入恰恰会使肾结石加重。
70
（2）核酸的高级结构
1953年，Watson & Crick提出的模型
71
（1）两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形 成双螺旋，糖－磷酸－糖构成螺旋主链。
（2）两条链的碱基都位于中间，碱基平面 与螺旋轴垂直。
DNA 双螺 旋结
构
72
DNA双螺旋结构
（3）两条链对应碱基 呈配对关系：A＝T； G≡C
人 65% 18% 10 % 8 % 1.0 % 0.2 % 2.8 %
杆菌 69 % 15 % 11 % 8 % 1.2 % 1.0 % 5.0 %
2
1.1 哪些元素参与生物体的组成？
共参 约与 二生 、物 三体 十组 种成
的 元 素 总
3
常量元素
常 量元 素
元素
体重% 干重%
C
9 .4
6 1 .7
生命的化学基础PPT课件
结构多糖——纤维素、几丁质
2019/9/23
8
2019/9/23
9
Glucose
Fructose果糖
2019/9/23
10
2019/9/23
11
2019/9/23
淀粉 肝糖元 纤维素 几丁质
12
4、脂类：结构物质、能量物质。
脂类包括：脂肪酸、中性脂肪、磷脂、糖 脂、类固醇、蜡、类胡萝卜素等。疏水， 难溶于水，而易溶于非极性有机溶剂。
有机大分子
2019/9/23
7
7
3、糖类通式是（CH2O）n
由碳、氢、氧三种元素组成，来自于光合作用，是人 类食物中的主要供能者，可以在体内转变为脂肪。
单糖 细胞主要的能源以及构成某些大分子物质的原料。 五碳糖：核糖、脱氧核糖 六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖
双糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 寡糖（低聚糖） 多糖 营养储备多糖——淀粉、糖原
主要பைடு நூலகம்阴离子有Cl－、PO43－和HCO3－，其中磷酸根 离子在细胞代谢活动中最为重要。
主要的阳离子有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、 Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+。
非解离形式存在的无机成分：锌、碘
2019/9/23
5
阳离子种类 在细胞中的作用
Fe2+或Fe3+ 血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶和铁蛋白
必需氨基酸（EAA）
婴儿：10种EAA---- 赖 、蛋 、 色 、苯丙、亮、异亮、缬、 苏、组、精氨酸
成年人：8种---不包含组氨酸 和精氨酸
2019/9/23
21
2019/9/23
8
2019/9/23
9
Glucose
Fructose果糖
2019/9/23
10
2019/9/23
11
2019/9/23
淀粉 肝糖元 纤维素 几丁质
12
4、脂类：结构物质、能量物质。
脂类包括：脂肪酸、中性脂肪、磷脂、糖 脂、类固醇、蜡、类胡萝卜素等。疏水， 难溶于水，而易溶于非极性有机溶剂。
有机大分子
2019/9/23
7
7
3、糖类通式是（CH2O）n
由碳、氢、氧三种元素组成，来自于光合作用，是人 类食物中的主要供能者，可以在体内转变为脂肪。
单糖 细胞主要的能源以及构成某些大分子物质的原料。 五碳糖：核糖、脱氧核糖 六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖
双糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 寡糖（低聚糖） 多糖 营养储备多糖——淀粉、糖原
主要பைடு நூலகம்阴离子有Cl－、PO43－和HCO3－，其中磷酸根 离子在细胞代谢活动中最为重要。
主要的阳离子有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、 Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+。
非解离形式存在的无机成分：锌、碘
2019/9/23
5
阳离子种类 在细胞中的作用
Fe2+或Fe3+ 血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶和铁蛋白
必需氨基酸（EAA）
婴儿：10种EAA---- 赖 、蛋 、 色 、苯丙、亮、异亮、缬、 苏、组、精氨酸
成年人：8种---不包含组氨酸 和精氨酸
2019/9/23
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磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分。
（三）蛋白质(protein)—生命活动的主要承担者 1、一般特性
• 蛋白质属于生物大分子，在细胞和生物体的生命过程中起着 十分重要的作用。
(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 如：膜蛋白、毛发中的角蛋白、肌肉中的胶原蛋白等
结构蛋白
(2)有些有催化作用，如： 酶 (3)有些有运输作用，如 ：载体、血红蛋白 (4)有些有调节作用，
– 蛋白质（proein） – 核酸（nucleic acid） – 多糖（polysaccharide） – 脂质（lipid）
（一）糖类（carbohydrate）
❖ 糖：多羟基醛或多羟基酮称为糖 ❖ 组成：糖类是细胞中重要的有机物，糖分子含C、
H、O三种元素。 ❖ 功能：糖提供生命活动所需的能源，而且是重要
的中间代谢物，用来合成重要的生物大分子，构 成细胞的结构成分。 ❖ 分类：糖类包括小分子的单糖、双糖、三糖，以 及由单糖构成的大分子的多糖。
1. 单糖（monosaccharide）
有两种形式存在：即醛糖和酮糖。重要的 单糖有：
丙糖 如甘油醛和二羟丙酮。 戊糖 核糖、脱氧核糖、核酮糖、木糖和阿拉 伯糖。 己糖 葡萄糖、果糖、半乳质，没有水就没有生命，这是因为水有 许多特性：
• 水是极性分子，分子之间形成氢键，因而水有较强的 内聚力和表面张力；
• 水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化；
• 冰比水密度低；
• 水是良好的溶剂，是生命系统中各种化学反应的理想 介质；
• 水能够电离。
（二）无机盐
在细胞中一般以离子状态存在，对细胞的渗透压和pH 值起着重要的调节作用：
葡萄糖 （glucose）
葡萄糖是细 胞内主要的 单糖， 是最重要的 能源物质。
2. 寡糖
有少数几个单糖缩合而成的糖。
（1）双糖
如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖等。
（2）其他寡糖 三糖、四糖等。如棉子糖。
葡葡 萄萄 糖糖
果葡 糖萄
糖
半葡 乳萄 糖糖
麦芽糖 (maltose)
蔗糖 (sucrose)
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。
有机化合物的性质 取决于功能基团 这些功能基团（ functional group）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 。
生物大分子可分为四类：
NH2 —C—COOH H
缬氨酸
结构通式
HO
H
或
H N C C O H H2N C COOH
HR
R
每种氨基酸分子至少含有一个氨基，一个羧基， 并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上； R基的不同导致氨基酸的种类不同。
人体内氨基酸的种类：共20种
氨基酸
必需氨基酸，8种，体内不能合成 非必需氨基酸，12种，体内可以合成
乳糖 (lactose)
麦芽糖的形成过程
3. 多糖(polysaccharide)
自然界中最多的糖类，由单糖分子缩合脱水而成。
淀粉(starch) 植物细胞中的储藏营养物。 糖原(glycogen)动物细胞中储藏的多糖。 纤维素(cellulose) 植物细胞壁的主要成分。 几丁质、果胶等。
（二）脂类
普通生物学生命的 化学基础
一、元素组成
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
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。
二、水和无机盐 （一） 水
(phospholipid) 而成的酯。
类固醇(steroid) 胆固醇、性激素
油脂＝甘油三酯＝脂肪
脂肪(fat)
R代表烃基
脂肪由两种基本结构单元， 甘油和脂肪酸，通过酯化反应合 成。
细胞内主要的贮能物质
甘油三酯的合成：
磷脂(phospholipid) ：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 其衍生物结合。 (如磷酸胆碱：形成卵磷脂)
脂类在细胞中具有独特的生物学功能：
❖ 是生物膜的重要成分 ❖ 是储能的分子 ❖ 构成生物表面的保护层 ❖ 是很好的绝缘体 ❖ 有些脂类是重要的生物学活性物质（性
激素等）
种类：
脂肪(fat) 甘油和脂肪酸结合而成的酯。
腊(wax)
脂肪酸和醇化合而成的酯。
磷脂类
又称磷酸甘油酯。甘油的一个-基和磷酸结合
4、蛋白质的空间结构
❖ 蛋白质分子有特定的空间结构，即构象。
❖ 蛋白质的一级结构
二级结构
-螺旋 -折叠
三级结构
四级结构
一级结构（Primary structure）：
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学 功能的基础。
二级结构（secondary structure） ：
甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、 苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
甲硫 缬 赖 异亮 苯丙 亮 色 苏
谐音 甲 携 来 一 本 亮 色 书
3、肽键、肽和多肽
一个氨基酸分子中的-氨基，与另一氨基酸分 子中的-羧基脱水缩合，形成肽键(peptide bond)。 肽(peptide)—分子量在1500以下；多肽 (polypeptide)—分子量在1500以上。 多肽链的一端有一个-NH2，称N-端；另一端 有一个-COOH，称C-端。
如 ：胰岛素、生长激素、甲状腺激素 (5)有些有免疫作用，如 ：人体内的抗体
(6)有些有运动功能，如肌球蛋白，肌动蛋白等 (7)有些有接受和传递信息作用，如受体等
功能蛋白
2、氨基酸(amino acid)
H NH2 —C—COOH
H
甘氨酸
CH3 NH2 —C—COOH
H
丙氨酸
能否写出通式？
CH3 CH3 CH
生物生存环境的pH范围为3~8.5。细胞中的各种离子 有一定的缓冲能力，使细胞内的pH保持相对恒定，以 利细胞维持正常的生命活动。 有些离子是酶的活化因子，如Mg+、Ca2+； 有些离子是合成有机物的原料:
PO4+可用于合成磷酸、核苷酸等； Fe2+可用于合成血红蛋白等；
三、生物大分子
碳是组成细胞各种 大分子的基础。
（三）蛋白质(protein)—生命活动的主要承担者 1、一般特性
• 蛋白质属于生物大分子，在细胞和生物体的生命过程中起着 十分重要的作用。
(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 如：膜蛋白、毛发中的角蛋白、肌肉中的胶原蛋白等
结构蛋白
(2)有些有催化作用，如： 酶 (3)有些有运输作用，如 ：载体、血红蛋白 (4)有些有调节作用，
– 蛋白质（proein） – 核酸（nucleic acid） – 多糖（polysaccharide） – 脂质（lipid）
（一）糖类（carbohydrate）
❖ 糖：多羟基醛或多羟基酮称为糖 ❖ 组成：糖类是细胞中重要的有机物，糖分子含C、
H、O三种元素。 ❖ 功能：糖提供生命活动所需的能源，而且是重要
的中间代谢物，用来合成重要的生物大分子，构 成细胞的结构成分。 ❖ 分类：糖类包括小分子的单糖、双糖、三糖，以 及由单糖构成的大分子的多糖。
1. 单糖（monosaccharide）
有两种形式存在：即醛糖和酮糖。重要的 单糖有：
丙糖 如甘油醛和二羟丙酮。 戊糖 核糖、脱氧核糖、核酮糖、木糖和阿拉 伯糖。 己糖 葡萄糖、果糖、半乳质，没有水就没有生命，这是因为水有 许多特性：
• 水是极性分子，分子之间形成氢键，因而水有较强的 内聚力和表面张力；
• 水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化；
• 冰比水密度低；
• 水是良好的溶剂，是生命系统中各种化学反应的理想 介质；
• 水能够电离。
（二）无机盐
在细胞中一般以离子状态存在，对细胞的渗透压和pH 值起着重要的调节作用：
葡萄糖 （glucose）
葡萄糖是细 胞内主要的 单糖， 是最重要的 能源物质。
2. 寡糖
有少数几个单糖缩合而成的糖。
（1）双糖
如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖等。
（2）其他寡糖 三糖、四糖等。如棉子糖。
葡葡 萄萄 糖糖
果葡 糖萄
糖
半葡 乳萄 糖糖
麦芽糖 (maltose)
蔗糖 (sucrose)
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。
有机化合物的性质 取决于功能基团 这些功能基团（ functional group）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 。
生物大分子可分为四类：
NH2 —C—COOH H
缬氨酸
结构通式
HO
H
或
H N C C O H H2N C COOH
HR
R
每种氨基酸分子至少含有一个氨基，一个羧基， 并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上； R基的不同导致氨基酸的种类不同。
人体内氨基酸的种类：共20种
氨基酸
必需氨基酸，8种，体内不能合成 非必需氨基酸，12种，体内可以合成
乳糖 (lactose)
麦芽糖的形成过程
3. 多糖(polysaccharide)
自然界中最多的糖类，由单糖分子缩合脱水而成。
淀粉(starch) 植物细胞中的储藏营养物。 糖原(glycogen)动物细胞中储藏的多糖。 纤维素(cellulose) 植物细胞壁的主要成分。 几丁质、果胶等。
（二）脂类
普通生物学生命的 化学基础
一、元素组成
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
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。
二、水和无机盐 （一） 水
(phospholipid) 而成的酯。
类固醇(steroid) 胆固醇、性激素
油脂＝甘油三酯＝脂肪
脂肪(fat)
R代表烃基
脂肪由两种基本结构单元， 甘油和脂肪酸，通过酯化反应合 成。
细胞内主要的贮能物质
甘油三酯的合成：
磷脂(phospholipid) ：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 其衍生物结合。 (如磷酸胆碱：形成卵磷脂)
脂类在细胞中具有独特的生物学功能：
❖ 是生物膜的重要成分 ❖ 是储能的分子 ❖ 构成生物表面的保护层 ❖ 是很好的绝缘体 ❖ 有些脂类是重要的生物学活性物质（性
激素等）
种类：
脂肪(fat) 甘油和脂肪酸结合而成的酯。
腊(wax)
脂肪酸和醇化合而成的酯。
磷脂类
又称磷酸甘油酯。甘油的一个-基和磷酸结合
4、蛋白质的空间结构
❖ 蛋白质分子有特定的空间结构，即构象。
❖ 蛋白质的一级结构
二级结构
-螺旋 -折叠
三级结构
四级结构
一级结构（Primary structure）：
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学 功能的基础。
二级结构（secondary structure） ：
甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、 苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
甲硫 缬 赖 异亮 苯丙 亮 色 苏
谐音 甲 携 来 一 本 亮 色 书
3、肽键、肽和多肽
一个氨基酸分子中的-氨基，与另一氨基酸分 子中的-羧基脱水缩合，形成肽键(peptide bond)。 肽(peptide)—分子量在1500以下；多肽 (polypeptide)—分子量在1500以上。 多肽链的一端有一个-NH2，称N-端；另一端 有一个-COOH，称C-端。
如 ：胰岛素、生长激素、甲状腺激素 (5)有些有免疫作用，如 ：人体内的抗体
(6)有些有运动功能，如肌球蛋白，肌动蛋白等 (7)有些有接受和传递信息作用，如受体等
功能蛋白
2、氨基酸(amino acid)
H NH2 —C—COOH
H
甘氨酸
CH3 NH2 —C—COOH
H
丙氨酸
能否写出通式？
CH3 CH3 CH
生物生存环境的pH范围为3~8.5。细胞中的各种离子 有一定的缓冲能力，使细胞内的pH保持相对恒定，以 利细胞维持正常的生命活动。 有些离子是酶的活化因子，如Mg+、Ca2+； 有些离子是合成有机物的原料:
PO4+可用于合成磷酸、核苷酸等； Fe2+可用于合成血红蛋白等；
三、生物大分子
碳是组成细胞各种 大分子的基础。