化学与社会-专题一

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1、化学与社会哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院徐晓冬化学专题一化学与生命现象构成生命体的重要有机化合物糖类、脂肪、蛋白质（包括酶）和核酸（包括DNA和RNA）等都是构成生命体的重要有机化合物。构成生命体的有机化合物有哪些？思考糖类糖是自然界存在的一大类具有生物功能的有机化合物，主要是由C、H、O三种元素组成。糖类物质的主要生物学功能是通过生物氧化而提供能量，以满足生命活动的能量需要。一般可分为单糖、二糖和多糖。单糖：葡萄糖、果糖和核糖；二糖：蔗糖、麦芽糖和乳糖；多糖：淀粉、纤维素（植物）；糖原、甲壳素（动

2、物）葡萄糖：果糖：CH2—CH—CH—CH—C—CH2=O—OH—OH———OHOHOHCH2—CH—CH—CH—CH—C—H=O—OH—OH———OHOHOH葡萄糖：开链结构环状结构Fischer投影式葡萄糖：a-葡萄糖b-葡萄糖Haworth投影式果糖：开链结构环状结构β-D-吡喃果糖β-D-呋喃果糖a-D-呋喃果糖核糖：核糖β-核糖2-脱氧核糖β-2-脱氧核糖O型血葡萄糖--半乳糖--N-乙酰半乳糖胺-半乳糖-岩藻糖；B型血葡萄糖--半乳糖--N-乙酰半乳糖胺-半乳糖-岩藻糖-半乳糖；A型血葡萄糖-

3、-半乳糖--N-乙酰半乳糖胺-半乳糖--N-乙酰半乳糖胺；AB型血A型、B型两种结构兼而有之。2-半乳糖苷酶海南咖啡豆血型白求恩脂类脂类是脂肪和类脂的总称。脂肪是由一分子的甘油和三分子的高级脂肪酸组成的三羧酸甘油酯。类脂是一类性质类似于油脂的物质，包括磷脂（卵磷脂、脑磷脂、肌醇磷脂）、糖脂、脂蛋白、固醇和蜡。蛋白质蛋白质是细胞结构里最复杂多变的一类大分子，它存在于一切或细胞中，由C、H、O、N、S、P等元素构成。蛋白质氨基酸人体内有多少种氨基酸？思考一类特殊的蛋白质----酶：酶是一类由生物细胞产生的、以

4、蛋白质为主要成分的、具有催化活性的生物催化剂。酶催化作用的特点：酶是由生物细胞在基因指导下合成的，其主要成分是蛋白质；酶催化反应都是在比较温和的条件下进行的；酶具有高度的专一性；酶促反应所需要的活化能低，而且催化效率非常高。核酸核酸的化学——生命的奥秘核酸是生物遗传的物质基础核酸分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）核酸的基本单元是单核苷酸，由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸构成。黄嘌呤次黄嘌呤基因基因：决定一条完整的蛋白质或肽链的DNA片段，一个基因通常有1000-5000个碱基。一个DNA分

5、子可以含有上万个基因。基因突变：DNA分子上的碱基的改变。基因表达：DNA的遗传信息传递给RNA分子（转录），RNA再传递给蛋白质（翻译），蛋白质是遗传信息的体现者或产物。遗传三联体密码：三个一定顺序的核苷酸决定一个氨基酸。人类基因组工程弄清人类几万个基因中所含4种核苷酸（30亿碱基对）的排序。我国参加国际合作并承担人类基因组测序工作的，有中科院遗传所人类基因组中心、国家人类基因组南方研究中心和北方研究中心，仅用了一年多的时间，就按时完成了分担的人体1%基因序列工作框架图的测定。其中，北京中心已经成为全球

6、16个测序中心中的十强之一。基因工程新药—重组人胰岛素从猪胰脏中提取制备，1克胰岛素至少需要454公斤的猪胰脏，成本高，产量低。北京大学蛋白质工程及植物在基因工程重点实验室以大肠杆菌为表达系统，对重组人胰岛素基因进行发酵生产。（大肠杆菌生产人胰岛素）转基因食品就是利用分子生物学手段，将某些生物的基因转移到其他的物种中去，使其出现原来不具有的性状和物质。产量高、营养丰富和抗病力强，是转基因食品的优势。但同时国际上对转基因食品的安全问题极具争议。DNA的损伤导致突变射线辐射对碱基的损伤，包括相邻的碱基成键为二

7、聚体，DNA链的断裂。致癌化学物与DNA作用，如多环芳烃、亚硝胺类。癌基因－－癌变的分子基础病毒癌基因－－－使靶细胞发生恶性转化。细胞转化基因－－－使正常细胞转化为肿瘤细胞。课堂讨论我们生活中的化学有哪些？化学与生命起源地球上最早出现的生命物质1953年，23岁的美国大学生米勒设计了一个有趣的实验，把甲烷、氨气、氮气和水密封在一个石英管中，模拟原始地球大气环境，连续8天8夜不断加热、放电，结果得到的多种氨基酸、有机酸和尿素。同样的方法还可得到嘌呤、嘧啶、核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸和脂肪酸等。化学与生命起源

8、先有鸡还是先有蛋蛋白质学说核酸起源课堂讨论化学与生命起源：先有鸡还是先有蛋？思考题为什么说化学与生命现象息息相关？