生命科学概论第二章生命的物质基础

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1、生命物质基础第二章生命的物质基础遗传信息的存储和传递者——核酸遗传信息的表达者——蛋白质生命过程的催化剂——酶生命过程的碳源和能源——糖类生命体的重要构件和储能物质——脂类维持生命的重要小分子物质——维生素有机物蛋白质(protein)核酸(nucleicacid)糖(carbohydrate)脂类(lipid)维生素(vitamin)其中蛋白质是由氨基酸(aminoacid)构成的,核酸是由核苷酸(nucleotide)构成因此氨基酸,核苷酸被称为构件分子(buildingblockmolecule)无机物水（water)无机盐碱(mineral)遗传信息的存储和传递者

2、——核酸核酸的化学结构核酸的分类DNA的结构RNA的结构特点碱基+戊糖核苷+磷酸核苷酸poly聚合核酸(核苷酸之间通过3,5-磷酸二脂键连接)核酸的化学结构碱基戊糖磷酸碱基腺嘌呤A尿嘧啶U胞嘧啶C鸟嘌呤G胸腺嘧啶T戊糖核糖脱氧核糖核酸的分类核酸分为：脱氧核糖核酸(DeoxyribonucleicacidDNA)DNA含G、A、C、T四种碱基和脱氧核糖核糖核酸(RibonucleicacidRNA)RNA含G、A、C、U四种碱基和核糖DNA的二级结构(双螺旋)1953年，Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构。小沟大沟能够有效地解释遗传信息的储存、传送和自我复制提

3、出了遗传信息的流动过程复制DNA转录RNA翻译蛋白质DNA双螺旋模型的意义RNA的结构单链局部碱基能配对形成双螺旋，不能配对的区域形成突起(环)核糖核酸(RNA)分为信使RNA(mRNA)转运RNA(tRNA)核糖体RNA(rRNA)遗传信息的表达者——蛋白质氨基酸蛋白质的结构蛋白质结构与功能的关系催化功能结构功能防御功能信号功能调节功能运输功能运动功能其他功能蛋白质的功能蛋白质的构件分子——氨基酸氨基酸的通式氨基酸的分类氨基酸的性质氨基酸的通式组成蛋白质的常见氨基酸有20种，通式如右图R不同，组成的氨基酸就不同20种氨基酸特点L-型氨基酸具旋光性属α-氨基酸（PRO为

4、α-亚氨基酸）属两性电解质必需氨基酸20种氨基酸中有8种不能由人体合成，必须从外界摄取，称为必需氨基酸8种必需氨基酸为缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸生命过程的催化剂——酶酶的概念酶的作用机制酶的概念酶是生物活体细胞产生，以蛋白质为主要成分，具催化功能的一类生物催化剂。返回Pasteur设计了一个简单但令人信服的实验。酶的作用特点只催化热力学允许的反应只加快反应速度，不改变反应平衡点对正逆反应催化作用相同降低反应活化能酶的催化特点反应条件温和高效专一多样受多因素影响酶的生理意义生物体内绝大多数反应都在酶的作用下进行各种反应的综合就是生命生

5、命过程的碳源和能源——糖类单糖寡糖多糖结合糖单　糖葡萄糖的分子结构单糖分类丙糖戊糖己糖寡　糖麦芽糖(maltose)两分子葡萄糖由糖苷键连接，具还原性蔗糖(sucrose)由一分子葡萄糖和一分子果糖通过糖苷键连接而成，无还原性多　糖均一多糖淀粉糖原纤维素非均一多糖透明质酸软骨素乳糖(lactose)几种多糖淀粉肌糖原纤维素纤维素生命体的重要构件和储能物质——脂类脂肪（三酰甘油）(fat)脂油类脂(lipoid)磷脂糖脂固醇萜类三酰甘油类甘油和脂肪酸结合而成室温下，液态的称为油，固态的称为脂磷脂类细胞膜的主要结构成分有极性的头部和两条疏水的尾部磷脂的分子结构极性头部非极性尾

6、部疏水尾部（顺式）疏水尾部（反式）亲水头部亲水头部磷脂和细胞膜磷脂分子嵌入的蛋白其他脂类固醇前列腺素结合脂类固醇因胆固醇过多而造成的血管壁过厚维生素维生素A（视黄醇）维生素D维生素E维生素K（血凝维生素）维生素C（抗坏血酸）维生素B维生素A维生素A又称视黄醇，视网膜中的杆状细胞含有视紫红质，光明亮时视紫红质分解为视蛋白和视黄醛，光暗时联合为视紫红质。维生素D维生素D有D3和D2两种。在人体内存在的维生素原有VitD3原和VitD2原，经紫外线照射可以转化为VitD3和VitD2。人的皮肤中的VitD原为7-脱氢胆固醇，以紫外线照射转化为VitD3（胆钙化醇），进入骨骼后有助

7、于钙的吸收和沉积。VitD3可从膳食中取得，如鸡蛋，猪肝。维生素E天然的维生素E有8种，即α、β、γ、δ、ξ2、η、ε、ξ1。VitE是一个抗氧化剂，对保护线粒体膜上的磷脂有抗自由基的作用。维生素K维生素K又称血凝维生素。血凝过程中，许多血凝因子的生物合成与VK有关。例如：凝血酶原、转变另速因子前体、血浆凝血酶激酶组分、司徒氏因子。维生素C维生素C又称抗坏血酸，是水溶性的维生素。人不能在体内合成VitC，必须从食物中获得，否则出现坏血病，表现为毛细血管脆弱，皮肤出现小血斑，牙龈发炎出血，牙齿松动。维生素B与几种辅酶