大学化学第08章-生命化学基础

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1、现代大学化学ModernCollegeChemistry第8章生命化学基础Chapter8BasicLifeChemistry本章概要8.1氨基酸、蛋白质与酶8.1.1氨基酸；8.1.2肽键和多肽；8.1.3蛋白质；8.1.4酶8.2糖与脂8.2.1糖类；8.2.2脂类8.3核酸8.3.1核酸的分类；8.3.2核苷酸的组成；8.3.3DNA的组成与结构；8.3.4结论8.4染色体、基因与遗传8.4.1染色体的组成与结构；8.4.2基因与遗传信息复习：228～245；预习：247～264；习题：13.3,13.9,13.15,13.16。8.1氨基酸、蛋白质与酶8.1.1氨基酸(T

2、heAminoAcids)8.1.1.1氨基酸的定义分子中同时含有氨基（-NH2）和羧基（-COOH）的有机化合物称为氨基酸。在生命体中，氨基和羧基连接在同一个碳原子上，称为-氨基酸，其结构通式为:人体内的蛋白质由20种氨基酸组成。由于所处位置的不同，20种氨基酸可以组成极大数量的不同蛋白质大分子。理论式酸性条件下碱性条件下等电点时8.1.1.2氨基酸的性质pH值的影响:在强酸性溶液中，氨基（H2N−）获得质子成为阳离子(H3N+−)；在强碱性溶液中，羧基（−COOH）失去质子成为阴离子(−COO-)；在某中性溶液中，通过分子内质子自转移生成中性内盐(H3N+−CH(R)−CO

3、O-)。在某pH值下,给定的某种氨基酸只生成中性内盐,此时的氨基酸在电场中既不向正极移动又不向负极移动。此时的pH值称为该氨基酸的等电点。由于不同氨基酸的等电点不同，可以用电泳法或离子交换树脂法将不同的氨基酸分离开来。8.1.2肽键和多肽（Peptides）由一分子氨基酸的羧基(-COOH)与另一分子氨基酸的氨基（H2N-）通过脱水缩合形成肽键（-CO-NH-）:由n个氨基酸缩合形成的化合物称为n肽；n≤10时称为寡肽；n>10时称为多肽；分子量>104时称为蛋白质。-OH形成肽键后，氨基酸已不是原来的氨基酸，称为氨基酸残基，则n肽有n个氨基酸残基；氨基酸通过多肽键可以形成一条很

4、长的链状化合物，称为多肽链。8.1.3蛋白质（Protein）8.1.3.1定义由一条或多条多肽链组成的生物大分子称为蛋白质；每一条多肽链有二十~数百个氨基酸残基不等；各种氨基酸残基按一定的顺序排列。8.1.3.2蛋白质的结构一级结构：肽链上氨基酸的排布顺序为蛋白质的一级结构。二级结构：由于多肽链有规则的旋转或折叠所形成的几何走向称为蛋白质的二级结构。三级结构：螺旋形的肽链进一步折叠或卷曲形成球状或颗粒状的分子，称为蛋白质的三级结构。四级结构：两条或更多条肽链按一定的空间形状组合到一起所得到的结合物称为蛋白质的四级结构。8.1.3.3蛋白质的分类按形状分为球状蛋白和纤维状蛋白;按

5、功能分为活性蛋白和非活性蛋白;按化学组成可分为简单蛋白和结合蛋白;等。-角蛋白：存在于动物的毛发、蹄爪、羽毛、甲壳和指甲中，富含胱氨酸。-角蛋白：存在于蜘蛛丝、蚕丝、爬行动物鳞片中，又称丝蛋白，富含甘氨酸、丝氨酸和丙氨酸。胶原蛋白：是脊椎动物中含量最丰富的蛋白质(1/4~1/3)，是皮肤、软骨、动脉管壁及结缔组织的成分。纤维状蛋白：纤维状蛋白外形呈细棒状或纤维状，分子对称性差，溶解性各不相同，大多数不溶于水。在动物体内对组织器官起着支持、保护等作用，在动物体内含量丰富。球状蛋白：是结构最复杂、功能最多样的一类蛋白质，形状近似于球形或椭球形，分子比较对称，溶解度较好，多数可溶于

6、水或稀中性盐溶液中。如血红蛋白,肌红蛋白，球蛋白等。简单蛋白：仅由-氨基酸形成的肽链组成，不含其它化学成分。如清蛋白，球白蛋白，谷蛋白等。结合蛋白质：由简单蛋白和非蛋白（辅基）组成。按结合蛋白辅基不同，可分为：脂蛋白：脂蛋白是一类由脂与蛋白质结合而成的结合蛋白质。广泛分布于生物细胞和血液中。脂蛋白的作用是输运脂质与固醇类物质。金属蛋白：蛋白质+金属离子，如血红蛋白，激素，胰岛素，等。色蛋白：蛋白质+显色物质，如血红蛋白，植物中的叶绿蛋白和细胞色素等。核蛋白：蛋白质+核酸，存在于所有动植物细胞核和细胞浆内，如病毒、核蛋白、动植物细胞中的染色体蛋白，等。糖蛋白是一类由糖同蛋白质结合

7、而成的结合蛋白质。一切动、植物的组织、体液中均含有糖蛋白。糖蛋白是细胞膜的结构物质，许多激素与酶均属于糖蛋白。如凝血酶、胰岛素等。……胰岛素结构模型胰岛素是一种蛋白质类激素。在人体十二指肠旁边，有一条长形的器官，叫做胰腺。在胰腺中散布着许许多多的细胞群，叫做胰岛。胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素的作用：一、调节糖代谢胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，胰岛