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第二章 生物的化学组成 主讲：邱丽娜 一、原子和分子——生命的化学基础 1 生物体的 主要元素？ 元 素 组 成 生物体都是由蛋白质、核酸、脂类、糖、无机盐和水组成。 哪一种分子含量最高？ 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。 生物体中的有机化合物主要含有羟基、羰基、羧基和氨基等功能基团， 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。 二、糖类 主要的能源和碳源物质，重要的中间代谢物，部分参与细胞结构组成； 光合作用的产物； 包括单糖(如核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖)、寡糖(常见的主要是二糖，如麦芽糖、蔗糖、乳糖)及多糖(如淀粉、糖原、纤维素、几丁质、果胶、菊糖、葡聚糖、肝素)； 可与其它物质结合成糖蛋白、糖脂、核酸等，形成重要的活性分子。 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； 有的具有强烈的生物活性。 可分为中性脂肪和类脂（蜡和磷脂）等 四、 蛋白质 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 五、 核酸 核酸贮存遗传信息，控制蛋白质的合成 核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),都是由许多顺序排列的核苷酸组成的大分子。 贮存遗传信息的特殊DNA片段称为基因，它编码蛋白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白质的作用，DNA实际上控制着细胞和生物体的生命过程 DNA控制蛋白质的合成是通过RNA来实现的，即遗传信息由DNA转录到RNA，后者决定蛋白质的氨基酸序列 DNA分子为双链，由两条脱氧核糖核苷酸长链碱基互相配对，形成双螺旋结构；RNA分子一般为单链(如t-RNA)； DNA的平面结构 两条脱氧核苷酸链反向平行 双链的中间是碱基对 双链的两侧是磷酸和脱氧核糖的交互排列 碱基互补配对原则是： A与T配对； G与C配对 RNA的组成 RNA大多是单链分子； 含核糖； 碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶； 3种RNA：信使RNA （mRNA），核糖体RNA （rRNA）和转运RNA（tRNA） RNA与DNA的主要差别？？ RNA与DNA的主要差别 （1）RNA大多是单链分子； （2）含核糖而不是脱氧核糖； （3）4种核苷酸中，不含胸腺嘧啶（T），而是由尿嘧啶（U）代替了胸腺嘧啶（T）。 六 、大分子结合物 糖蛋白 核蛋白 糖脂 脂蛋白 糖蛋白 糖同蛋白质的共价结合物 生物学功能： （1）具有酶或激素活性如：核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、促性腺激素、卵泡刺激激素等 （2）具有转运金属和激素的作用，如：转铁蛋白、甲状腺素结合球蛋白等 （3）参加血液凝结作用：纤维蛋白原 （4）作为保护剂和润滑剂：粘蛋白 （5）作为各种生物膜的组成成分和支持结构，细胞膜的选择性通透作用也收到糖蛋白的控制 （6）其他生物功能，如糖蛋白与生物体免疫和血型区分有关 核蛋白 核酸与蛋白质结合 比较重要的核蛋白存在形式： （1）病毒：非细胞生物，主要有蛋白质和核酸组成 （2）染色质：核酸和蛋白质组成 （3）核蛋白体：核糖体与蛋白质组成，是蛋白质生物合成的场所 糖脂 糖脂是一类具有一般脂类溶解性质的含糖脂质,包括脑糖脂、神经节糖脂、甘油醇糖脂等 脂蛋白 脂同蛋白质的结合物 脂蛋白中脂质与蛋白质之间没有共价键结合，多数是通过脂质的非极性部分与蛋白质组分之间以疏水性相互作用而结合在一起。 生命元素中，碳元素具有特别重要的作用。生物大分子的基本性质取决于有机化合物的碳骨架和功能基团。蛋白质、核酸、脂类和多糖等，都是由含有功能基团的相同或相近的单体脱水缩合而成。 糖类包括单糖、寡糖和多糖。糖是生物代谢反应的重要中间代谢物，是细胞重要的结构成分，可构成核酸和糖蛋白等重要生物大分子，糖类又是生命活动的主要能源。 脂类主要是由碳原子和氢原子通过共价键结合形成的非极性化合物，具有疏水性。中性脂肪和油都是由甘油和脂肪酸结合成的脂类。卵磷脂是生物膜脂质双层的主要成分。 蛋白质是细胞最重要的结构成分并参与所有的生命活动过程。蛋白质的特定构像对于蛋白质的功能起决定性的作用。 核酸包括脱氧核糖核酸（DNA)和核糖核酸(RNA)两类。DNA是右旋的双螺旋结构。DNA是遗传信息的携带者。贮存遗传信息的特殊DNA片段称为基因，它决定蛋白质的功能。RNA是一类单链分子，在蛋白