生命的化學組成ppt課件

1、生命的化學組成生命的化學組成一、組成生物體的化學元素 1、種類：常見的有20多種，不同生物的元素種類大體一樣 2、含量：不同生物的同種元素的含量不同，同種生物不同元素含量不同。 常量元素：含義、種類 微量元素：含義、種類3、最根本元素、根本元素、主要元素、大量元素、微量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl最根本元素根本元素主要元素大量元素微量元素化學元素對生命活動的重要性 1構(gòu)成細胞 糖 類：C、H、O 脂 質(zhì)：C、H、O (N.P) 蛋白質(zhì)：C、H、O、N (P.S) 核 酸：C、H、O、N、P 2調(diào)理生物體的生命活動1、缺B：花而不實。2、缺Fe

2、：缺鐵性貧血。植物患黃葉病3、缺Mg： 影響葉綠素的合成,使葉片失綠黃化。4、缺I： 地方性甲狀腺腫，俗稱大脖子病。5、缺Zn： 植物患小葉?。挥绊懭梭w生長、發(fā)育。6、缺硒：易患白內(nèi)障和近視7、缺鈣：幼年患佝僂病，老年人患骨質(zhì)疏松巖石圈的成分巖石圈的成分%人體的成分人體的成分%（鮮重）（鮮重）氧氧47氫氫63硅硅28氧氧25.5鋁鋁7.9碳碳9.5鐵鐵4.5氮氮1.4鈣鈣3.5鈣鈣0.31鈉鈉2.5磷磷0.22鉀鉀2.5氯氯0.03鎂鎂2.2鋅鋅0.06鈦鈦0.46硫硫0.05氫氫0.22鈉鈉0.03碳碳0.19鎂鎂0.01所有其它所有其它0.1所有其它所有其它0.1生物界與非生物界的關(guān)系1.

3、 一致性2. 差別性生物小分子 小分子 大分子 復合大分子 單糖 多糖 糖蛋白 氨基酸 蛋白質(zhì) 糖脂 核苷酸 核酸 脂蛋白 脂類 1 水 對生物體非常重要 水占生物體的60-70%以上的分量 地球上生命來源于水中，陸生生物體內(nèi)細胞也生活在水環(huán)境中 水的性質(zhì)影響生命活動，如：溶解性質(zhì)，酸堿度。2. 2. 氨基酸氨基酸 氨基酸是同時氨基酸是同時具有具有氨基氨基和和羧基的羧基的小分子。小分子。 參與蛋白合參與蛋白合成的共有成的共有2020種種天然氨基酸。天然氨基酸。(1)(1) 碳原子；碳原子；(2)(2)具有具有 氨基和氨基和羧基是羧基是各種各種 氨基氨基 酸的共性；酸的共性；(3)(3)各種氨基

4、酸的區(qū)別在側(cè)鏈基各種氨基酸的區(qū)別在側(cè)鏈基團團RR氨基酸的構(gòu)型氨基酸的構(gòu)型氨基酸的功能：氨基酸的功能： (1) (1) 作為組建蛋白質(zhì)的元件；作為組建蛋白質(zhì)的元件； (2) (2) 有的氨基酸或其衍生物具有的氨基酸或其衍生物具 有生物活性有生物活性( (代謝調(diào)理、信號傳送等代謝調(diào)理、信號傳送等) )。必需氨基酸必需氨基酸人體不能本人合成，必需從食物中獲取的氨基酸?？偣灿腥梭w不能本人合成，必需從食物中獲取的氨基酸?？偣灿?種，分別是：種，分別是： 纈氨酸纈氨酸(Val) 蛋氨酸或甲硫氨酸蛋氨酸或甲硫氨酸(Met) 蘇氨酸蘇氨酸(Thr) 色氨酸色氨酸(Trp) 賴氨酸賴氨酸(Lys) 亮氨酸亮氨酸

5、(Leu) 異亮氨酸異亮氨酸(Ile) 苯丙氨酸苯丙氨酸(Phe)3. 3. 單糖單糖 多羥基醛或多羥基酮稱為多羥基醛或多羥基酮稱為糖。糖。 以葡萄糖為例，葡萄糖是以葡萄糖為例，葡萄糖是六碳糖六碳糖 單糖的生物功能：單糖的生物功能： A A、作為多糖的組成元件、作為多糖的組成元件； B B、作為燃料；、作為燃料； C C、組成寡糖參與細胞信、組成寡糖參與細胞信號傳送。號傳送。4. 4. 核苷酸核苷酸 核苷酸分子由三個部分組成：核苷酸分子由三個部分組成： 堿基：嘧啶、嘌呤堿基：嘧啶、嘌呤 五碳糖：核糖或脫氧核糖五碳糖：核糖或脫氧核糖 磷酸磷酸DNADNA分子的根本單位分子的根本單位: : 核苷酸

6、核苷酸(1) (1) 堿基堿基糖糖之間是之間是糖糖苷鍵苷鍵 (2) (2) 糖糖磷磷酸之間是磷酸酸之間是磷酸酯鍵酯鍵 5. 5. 脂類脂類 脂類是指生物體內(nèi)不溶于水而溶于有機脂類是指生物體內(nèi)不溶于水而溶于有機溶劑的各種小分子。溶劑的各種小分子。 葡萄糖水溶性的葡萄糖水溶性的 油油 脂脂溶性的脂脂溶性的脂類種類很多，分子構(gòu)造相差較大。脂類種類很多，分子構(gòu)造相差較大。 A A、油脂：甘油三酯、油脂：甘油三酯 B B、磷脂和鞘脂、磷脂和鞘脂 C C、固、固 醇醇甘油三酯分子構(gòu)造甘油三酯分子構(gòu)造一些固醇類化合物可以一些固醇類化合物可以作為興奮劑運用作為興奮劑運用, , 但同時但同時也會對運發(fā)動帶來損害

7、也會對運發(fā)動帶來損害. .維生素維生素 維生素的發(fā)現(xiàn)來源于醫(yī)藥實際和科學實驗。維生素的發(fā)現(xiàn)來源于醫(yī)藥實際和科學實驗。 孫思邈指出用動物肝防治夜盲癥，用谷皮湯防治腳孫思邈指出用動物肝防治夜盲癥，用谷皮湯防治腳氣病。氣病。 18861886年，荷蘭醫(yī)生艾克曼研討亞洲流行的腳氣病，年，荷蘭醫(yī)生艾克曼研討亞洲流行的腳氣病，企圖找到病菌，但未勝利。企圖找到病菌，但未勝利。 18901890年發(fā)現(xiàn)，在他的實驗雞群中迸發(fā)的多發(fā)性神經(jīng)年發(fā)現(xiàn)，在他的實驗雞群中迸發(fā)的多發(fā)性神經(jīng)炎與腳氣病極為類似。炎與腳氣病極為類似。 18971897年，終于證明該病是由于用白米喂養(yǎng)而引起的年，終于證明該病是由于用白米喂養(yǎng)而引起的

8、，將丟棄的米糠放回飼料中就可治愈。因此以為米，將丟棄的米糠放回飼料中就可治愈。因此以為米糠中含有一種維護因子?？分泻幸环N維護因子。 后來，格賴思證明米糠中含有一種營養(yǎng)要素，并首后來，格賴思證明米糠中含有一種營養(yǎng)要素，并首先提出營養(yǎng)缺乏癥的概念。先提出營養(yǎng)缺乏癥的概念。 日本海軍于日本海軍于1878-18821878-1882年迸發(fā)腳氣病，用大麥替代年迸發(fā)腳氣病，用大麥替代精米后，腳氣病得到控制。精米后，腳氣病得到控制。 19061906年，證明正常膳食中除蛋白質(zhì)、脂肪、糖類和年，證明正常膳食中除蛋白質(zhì)、脂肪、糖類和礦質(zhì)外，還有必需的食物輔助因子礦質(zhì)外，還有必需的食物輔助因子維生素。維生素。

9、維生素維生素A A：轉(zhuǎn)化視黃醇，在視覺中起作用。：轉(zhuǎn)化視黃醇，在視覺中起作用。缺乏缺乏夜盲癥。胡蘿卜、魚肝中含量豐富。夜盲癥。胡蘿卜、魚肝中含量豐富。不能過多運用，易呵斥厭食、過度興奮、不能過多運用，易呵斥厭食、過度興奮、肢端動作受限、頭發(fā)稀疏、皮膚瘙癢。肢端動作受限、頭發(fā)稀疏、皮膚瘙癢。 維生素維生素B B：合成葉酸構(gòu)成酶的成分。腳：合成葉酸構(gòu)成酶的成分。腳氣病氣病 維生素維生素C C：抗壞血酸。壞血病，表現(xiàn)為毛細：抗壞血酸。壞血病，表現(xiàn)為毛細血管脆弱、皮膚出現(xiàn)小血斑、牙齦發(fā)炎出血管脆弱、皮膚出現(xiàn)小血斑、牙齦發(fā)炎出血、牙齒松動。具較強的復原才干，在體血、牙齒松動。具較強的復原才干，在體內(nèi)起抗

10、氧化和消除自在基的作用。內(nèi)起抗氧化和消除自在基的作用。 維生素維生素D D：促進骨骼對鈣的吸收和堆積。：促進骨骼對鈣的吸收和堆積。佝僂病和成人骨質(zhì)軟化癥。人體皮膚含佝僂病和成人骨質(zhì)軟化癥。人體皮膚含有維生素有維生素D D原，經(jīng)紫外線照射激活為維原，經(jīng)紫外線照射激活為維生素生素D D。雞蛋、豬肝。雞蛋、豬肝。 維生素維生素E E：具有較強的復原才干，抗氧：具有較強的復原才干，抗氧化及消除自在基?？顾ダ嫌糜诿廊?。化及消除自在基?？顾ダ嫌糜诿廊荨＞S生素維生素K K：參與凝血過程，血凝維生素。：參與凝血過程，血凝維生素。腸道中的大腸桿菌和乳酸菌合成腸道中的大腸桿菌和乳酸菌合成 一一生物大分子的碳鏈骨架

11、生物大分子的碳鏈骨架二二儲存遺傳信息的大分子儲存遺傳信息的大分子核酸核酸三三表達生命活動的大分子表達生命活動的大分子蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)四四儲存能量的大分子儲存能量的大分子脂質(zhì)脂質(zhì)五五提供能量的大分子提供能量的大分子糖類糖類常見的生物大分子包括： 蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖類。 一、生物大分子以碳鏈為骨架一、生物大分子以碳鏈為骨架生物大分子：生物大分子： 指的是作為生物體內(nèi)指的是作為生物體內(nèi)主要活性成分的各種分子量到達上萬主要活性成分的各種分子量到達上萬或更多的有機分子。或更多的有機分子。 一、生物小分子和生物大分子的一、生物小分子和生物大分子的關(guān)系關(guān)系 小分子 大分子 單糖 多糖 氨基酸 蛋白質(zhì) 核苷酸

12、 核酸 由小分子到大分子單體多聚體多聚體二、單體與多聚體的關(guān)系二、單體與多聚體的關(guān)系脫水縮合脫水縮合單體多聚體多聚體水解水解CHCOOHR1CHNCOOHR2NH2COHHOHCHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH三碳鏈骨架三碳鏈骨架 碳原子之間也可構(gòu)成共價鍵，可以單鍵、碳原子之間也可構(gòu)成共價鍵，可以單鍵、雙鍵或三鍵的方式相結(jié)合，構(gòu)成不同長度的直鏈雙鍵或三鍵的方式相結(jié)合，構(gòu)成不同長度的直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀構(gòu)造，這些構(gòu)造稱為有機化合狀、支鏈狀或環(huán)狀構(gòu)造，這些構(gòu)造稱為有機化合物的碳鏈骨架。物的碳鏈骨架。例如：蛋白質(zhì)分子的肽鏈是以氨基酸為根本單元例如：蛋白質(zhì)分子的肽鏈是以氨基酸為根本單元

13、的碳骨架構(gòu)成的見以下圖。的碳骨架構(gòu)成的見以下圖。碳鏈碳鏈表達生命活動的大分子表達生命活動的大分子 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)3肉蛋類食品肉蛋類食品1大豆制品大豆制品2奶類制品奶類制品三三表達生命活動的大分子表達生命活動的大分子 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1.蛋白質(zhì)主要由蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N4種化學元種化學元素組成，很多還含有素組成，很多還含有S、P等元素。等元素。2.含量：占細胞干重的含量：占細胞干重的50%，是細胞中，是細胞中含量最多的含氮化合物含量最多的含氮化合物 蛋白質(zhì)可以被人蛋白質(zhì)可以被人體直接吸收利用嗎？體直接吸收利用嗎？ 蛋白質(zhì)必需經(jīng)過消化成氨基酸才干被蛋白質(zhì)必需經(jīng)過消化成氨基酸才干被人體吸收和利用。人

14、體吸收和利用。 氨基酸是組成蛋白質(zhì)的氨基酸是組成蛋白質(zhì)的根本單位。根本單位。 一個蛋白質(zhì)分子可由一條鏈或一個蛋白質(zhì)分子可由一條鏈或多條鏈構(gòu)成，這些肽鏈不是呈多條鏈構(gòu)成，這些肽鏈不是呈直線，也不在一個平面上，而直線，也不在一個平面上，而是構(gòu)成非常復雜的空間構(gòu)造是構(gòu)成非常復雜的空間構(gòu)造具有一定空間構(gòu)造的多肽具有一定空間構(gòu)造的多肽 就是蛋白質(zhì)就是蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)的構(gòu)成：、蛋白質(zhì)的構(gòu)成： n n個個氨氨基基酸酸脫水縮合脫水縮合肽肽鏈鏈1或幾條或幾條折疊、盤曲折疊、盤曲蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)從氨基酸到蛋白質(zhì)從氨基酸到蛋白質(zhì)下面是日常生活中的一些實例下面是日常生活中的一些實例,他知道為什么嗎他知道為什么嗎?(3)含豐

15、富蛋白質(zhì)的食物最好煮熟后再食用。含豐富蛋白質(zhì)的食物最好煮熟后再食用。(2)加酶的洗衣粉不宜用開水溶解。加酶的洗衣粉不宜用開水溶解。(1)沾有血漬、牛奶的衣服不易用熱水洗凈。沾有血漬、牛奶的衣服不易用熱水洗凈。 血漬、牛奶的主要成分是蛋白質(zhì)，普通溫度下，蛋白血漬、牛奶的主要成分是蛋白質(zhì)，普通溫度下，蛋白質(zhì)能以膠體的形狀溶解于水中，一旦受熱，它就會凝固起質(zhì)能以膠體的形狀溶解于水中，一旦受熱，它就會凝固起來，不易溶解于水。來，不易溶解于水。 絕大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)成分，蛋白質(zhì)在高溫時會變性，失絕大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)成分，蛋白質(zhì)在高溫時會變性，失去蛋白酶的功能。去蛋白酶的功能。 加熱以后，具備一定空間構(gòu)造的螺

16、旋形蛋白質(zhì)分子鏈會加熱以后，具備一定空間構(gòu)造的螺旋形蛋白質(zhì)分子鏈會松開，這是蛋白質(zhì)的變性，蛋白質(zhì)在變性后更加容易消化松開，這是蛋白質(zhì)的變性，蛋白質(zhì)在變性后更加容易消化和吸收。和吸收。、蛋白質(zhì)的種類及主要功能、蛋白質(zhì)的種類及主要功能1構(gòu)造蛋白：如肌球蛋白、肌動蛋白等構(gòu)造蛋白：如肌球蛋白、肌動蛋白等2催化蛋白：如絕大多數(shù)酶催化蛋白：如絕大多數(shù)酶3運輸?shù)鞍祝喝缪t蛋白、細胞膜上的載體運輸?shù)鞍祝喝缪t蛋白、細胞膜上的載體4調(diào)理蛋白：如蛋白質(zhì)類激素胰島素和生調(diào)理蛋白：如蛋白質(zhì)類激素胰島素和生長激素等長激素等5免疫蛋白：如抗體、干擾素免疫蛋白：如抗體、干擾素二二儲存遺傳信息的大分子儲存遺傳信息的大分子核酸

17、核酸一個核苷酸分子一個核苷酸分子一端的核苷酸，其一端的核苷酸，其55C C沒有進入磷酸二酯沒有進入磷酸二酯鍵，稱鍵，稱 5 5 末端；末端； 另一端的核苷酸，其另一端的核苷酸，其33C C沒有進入磷酸沒有進入磷酸二酯鍵，稱二酯鍵，稱 3 3 末端。末端。(1) DNA(1) DNA雙螺旋雙螺旋A A、兩條反向平行的核苷酸鏈共同環(huán)繞構(gòu)、兩條反向平行的核苷酸鏈共同環(huán)繞構(gòu)成雙螺旋，糖磷酸糖構(gòu)成螺旋主鏈成雙螺旋，糖磷酸糖構(gòu)成螺旋主鏈; ;B B、兩條鏈的堿基都位于中間，堿基平面、兩條鏈的堿基都位于中間，堿基平面與螺旋軸垂直與螺旋軸垂直; ;C C、兩條鏈對應堿基呈配對關(guān)系、兩條鏈對應堿基呈配對關(guān)系 A

18、 AT GCT GCD D、螺旋直徑、螺旋直徑 2nm 2nm，螺距，螺距 3.4nm 3.4nm， 每一螺距中含每一螺距中含 10 bp 10 bpDNA DNA 雙螺旋可以看作是雙螺旋可以看作是 DNA DNA 的二級的二級構(gòu)造，構(gòu)造，DNA DNA 的三級構(gòu)造的構(gòu)成需求蛋的三級構(gòu)造的構(gòu)成需求蛋白質(zhì)協(xié)助。白質(zhì)協(xié)助。(2) RNA(2) RNA為單鏈為單鏈環(huán)繞，部分構(gòu)成環(huán)繞，部分構(gòu)成堿基配對。堿基配對。 例如：轉(zhuǎn)運例如：轉(zhuǎn)運RNA (tRNA)RNA (tRNA)的的三葉草構(gòu)造三葉草構(gòu)造三核酸的功能三核酸的功能2.控制蛋白質(zhì)的合成控制蛋白質(zhì)的合成1.一切生物的遺傳物質(zhì)一切生物的遺傳物質(zhì)二生物

19、催化劑二生物催化劑-酶酶1、酶的概念及化學本質(zhì)、酶的概念及化學本質(zhì)科技探求：酶的化學本質(zhì)是科技探求：酶的化學本質(zhì)是20世紀初酶學研討世紀初酶學研討和爭論的中心問題。人們對酶的化學本質(zhì)的認和爭論的中心問題。人們對酶的化學本質(zhì)的認識閱歷了將近一個世紀的時間。識閱歷了將近一個世紀的時間。 1920年，德國科學家維爾斯塔特提出，酶既不是年，德國科學家維爾斯塔特提出，酶既不是蛋白質(zhì)，也不是糖類，它是活性基因附著在無活蛋白質(zhì)，也不是糖類，它是活性基因附著在無活性的蛋白質(zhì)上的一種物質(zhì)。性的蛋白質(zhì)上的一種物質(zhì)。 1926年，薩姆納年，薩姆納 脲酶脲酶 脲酶是一種蛋白質(zhì)。脲酶是一種蛋白質(zhì)。 1930年，諾索普年

20、，諾索普 胃蛋白酶、胰蛋白酶等多種酶胃蛋白酶、胰蛋白酶等多種酶的結(jié)晶，并證明這些結(jié)晶都是蛋白質(zhì)，這才推翻的結(jié)晶，并證明這些結(jié)晶都是蛋白質(zhì)，這才推翻了維爾斯塔特的觀念。了維爾斯塔特的觀念。20世紀世紀80年代以來，美國科學家切赫和奧特曼發(fā)年代以來，美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)，少數(shù)的現(xiàn)，少數(shù)的RNA也具有生催化作用物。也具有生催化作用物。 酶酶-是指活細胞產(chǎn)生的一是指活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。絕類具有生物催化作用的有機物。絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是數(shù)是RNA。2、酶的功能及作用特點、酶的功能及作用特點1酶的功能酶的功能-催化生化反響催化作用催

21、化生化反響催化作用2酶的特點酶的特點-高效性、專注性和反響高效性、專注性和反響條件溫暖性條件溫暖性酶的專注性：是指一種酶只能催化一酶的專注性：是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學反響。種化合物或一類化合物的化學反響。比較過氧化氫酶和Fe3+催化效率高效性 60OC 5min3、酶的催化作用易遭到外界要素、酶的催化作用易遭到外界要素的影響的影響 低溫抑制酶的活性，而不會使酶低溫抑制酶的活性，而不會使酶失去活性；高溫、過酸和過堿都會使失去活性；高溫、過酸和過堿都會使酶空間構(gòu)造遭破壞而失去活性酶空間構(gòu)造遭破壞而失去活性四、提供能量的大分子四、提供能量的大分子糖類糖類 1 1、糖類是由、糖類是由C C、H H、O 3O 3種元素組成的。種元素組成的。 2 2、糖類可分為單糖、二糖、和多糖等。、糖類可分為單糖、二糖、和多糖等。單糖單糖名稱分子式分布主要功能C6H12O6動、植物細胞細胞生命活動所需細胞生命活動所需要的主要能源物質(zhì)要的主要能源物質(zhì)植物細胞動物細胞C5H10O5動、植物細胞組成核酸的成分組成核酸的成分C5H10O4二糖二糖 由兩個分子單糖脫水縮合而成，能水解由兩個