第1章 生物化学(上)-绪论PPT.ppt

Biochemistry 第1章 绪 论 生命物质的化学组成 生物分子的三维结构 生物结构中的非共价力 水和生命 细胞的分子组织层次 生物分子的起源与进化 一. 生命物质的化学组成 自然界所有的生命物体都由三类物质组成：水、无机离子和生物分子 生物体的元素组成 组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上存在的90多种天然元素中，约有30种是活生物所必需的。 第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。 第二类元素：包括Ca、P、K、Mg、Cl、S、Na。这类元素也是组成生命体的基本元素。 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn、Zn等，是生物体内存在的痕量元素。 生物分子 生物分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对象。 生物分子的主要类型包括： 糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子 维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等构件分子和代谢中间物。 生物大分子及其构件 生物分子中最重要的是糖、脂、核酸和蛋白质四类物质，分子量一般都很大，所以又称为生物大分子。 许多生物大分子由小的、相对简单的有机构件分子聚合而成。 蛋白质由氨基酸通过肽键聚合而成，在生物体内起动态功能和结构元件作用。 核酸由核苷酸经磷酸二酯键连接而成，起贮存和传递遗传信息的作用。 多糖由单糖借糖苷键聚合而成，可作为燃料贮库和细胞外结构成分，及特异的细胞信号起作用。 脂质可聚合成生物膜，还可作为燃料贮库、色素和胞内信号等。 二、生物分子的三维结构 一些重要的概念： 立体异构体和立体异构现象、构型、几何异构体、旋光异构体、旋光度(p6) 、DL命名系统和RS命名系统(p7) 立体专一性(p7) 构象(P8) 三、生物结构中的非共价力 生物结构中的非共价力有静电相互作用(盐键、离子键)、氢键（氢核与电负性大的原子间的静电吸引）、范德华力（瞬时偶极与诱导偶极间的相互作用）和疏水相互作用（介质水中的疏水基团倾向于聚集在一起，以避开与水的接触）。 水是生命之介质。生物体内的全部化学反应都是在水中进行的。 结构的不等性杂化使水具有极性，适于形成氢键，有很大的内聚力，表现出高沸点、高熔点、高蒸发热、高介电常数、高表面张力及密度大于冰等物理特性。 由于水能形成氢键和具有偶极，水具有显著的溶解能力，从而成为胞内和胞外的通用介质。 亲水、疏水和两亲化合物。 四、水和生命 五、细胞的分子组织层次 小分子前体经代谢反应形成代谢中间物 代谢中间物转变为构件分子 构件分子聚合成生物大分子 生物大分子缔合成超分子复合体或集装体，进而装配成细胞器、细胞 原核细胞与真核细胞的区别是什么？ 六、生物分子的起源与进化 化学进化理论 30种原始生物分子是生物体内各种有机化合物的生物学祖先 本课程若干问题 总评成绩：平时成绩（考勤、上课回答问题、按时完成作业）占30%，期中考试成绩占30%，期末考试成绩占40%。 学习方法：本课程知识点零散、烦琐，需在平时加强理解、记忆、总结，在熟悉的基础上融会贯通。 要求：课前预习，有问题及时提出。 欢迎提宝贵意见。 构成糖的结构单元分子 单糖 构成脂的结构单元分子 甘油、 脂肪酸和胆碱 构成蛋白质的结构单元分子 20种基本氨基酸 构成核酸的结构单元分子 (2)具有非常复杂的结构 生物大分子的结构可分为两种： 生物大分子的一级结构：构成生物分子的结构单元分子按不同的排列组合，形成数量庞大，结构复杂的线性分子或环状分子。通常将只涉及结构单元的排列顺序的结构类型称为一级结构。 * *