第三章構(gòu)成生命體的物質(zhì)基礎

第三章生命物質(zhì)基礎與營養(yǎng)第一節(jié)原生質(zhì)的主要無機物組成一、基本元素:二、微量元素:C、H、O、N、P、S構(gòu)成核酸、蛋白質(zhì)、糖類的主要元素。

微量元素是指其在體內(nèi)含量為體重1/10,000以下的元素，約20余種，占體重的0.05%。Fe,Zn,Cu,Mn,Cr,Mo,Co,Se,Ni,V,Sn,F,I當前第1頁\共有36頁\編于星期三\8點第三章生命物質(zhì)基礎與營養(yǎng)第一節(jié)原生質(zhì)的主要無機物組成一、基本元素:二、微量元素:微量元素的生理功能通過酶作用參與多種物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)，包括構(gòu)成酶的組分或作為酶的激動劑或抑制劑。如Fe、Zn、Se、Mn、Cu、Mo為多種酶的組成成分，Mn、Co、I是酶的激動劑或抑制劑。作為合成激素的成分或影響物質(zhì)代謝而發(fā)揮作用，如I、Cr、F等。參與造血，如Fe(血紅蛋白成分)、Cu(通過影響鐵代謝參與造血)、Mn(卟啉合成)、Co(VitB12成分)、Cr(促進促紅細胞生成素的產(chǎn)生)。當前第2頁\共有36頁\編于星期三\8點第三章生命物質(zhì)基礎與營養(yǎng)第一節(jié)原生質(zhì)的主要無機物組成一、基本元素:二、微量元素:體內(nèi)微量元素過少微量元素的生理功能Fe缺乏：缺鐵性貧血;B、T細胞數(shù)減少，免疫功能降低；I缺乏：地方性甲狀腺腫；F缺乏：齲齒；Ca缺乏：骨質(zhì)疏松癥；當前第3頁\共有36頁\編于星期三\8點第三章生命物質(zhì)基礎與營養(yǎng)第一節(jié)原生質(zhì)的主要無機物組成一、基本元素:二、微量元素:體內(nèi)微量元素過少微量元素的生理功能體內(nèi)微量元素過多Fe過多：血色病；F過多：氟骨癥其它非必需元素過多造成中毒，如汞中毒等。當前第4頁\共有36頁\編于星期三\8點Zn（鋅）在青少年的發(fā)育生長，癌癥等的發(fā)病和防治起有作用。Ni（鎳）植物中15－55ppm,人為0.1ppm；急性白血病.25μg/mlSn（錫）影響骨鈣化速度；Si（硅）矽肺，Si浸潤細胞。F（氟）與牙齒健康有關(guān)，缺氟產(chǎn)生齲齒；過多則斑齒和氟中毒。Se（硒）缺硒產(chǎn)生克山病，與肝功能，冠心病發(fā)病和防治有關(guān).當前第5頁\共有36頁\編于星期三\8點三、水第三章生命物質(zhì)基礎與營養(yǎng)第一節(jié)原生質(zhì)的主要無機物組成1.含量：最多2.種類和作用：自由水：結(jié)合水：不同種類的生物體含量不同人牙齒骨骼心臟

血液質(zhì)量分數(shù)/%10227983同種生物不同組織器官中水的含量不同水母97%藻類90%魚類80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳動物65%當前第6頁\共有36頁\編于星期三\8點第三章生命物質(zhì)基礎與營養(yǎng)第一節(jié)原生質(zhì)的主要無機物組成三、水的生理功能調(diào)節(jié)體溫潤滑與運輸促進體內(nèi)化學反應

作為化學反應的底物(如光合作用)

排出代謝尾產(chǎn)物當前第7頁\共有36頁\編于星期三\8點第三章生命物質(zhì)基礎與營養(yǎng)第一節(jié)原生質(zhì)的主要無機物組成四、無機鹽無機鹽的生理功能

維持體液的滲透壓、酸堿度和水平衡；維持正常神經(jīng)、肌肉的應激性；參與物質(zhì)代謝；參與機體組織和生物活性物質(zhì)的組成；影響酶活性。

體液中主要無機鹽有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、HPO42-等，它們執(zhí)行非常重要的生理功能。當前第8頁\共有36頁\編于星期三\8點第三章生命物質(zhì)基礎與營養(yǎng)第一節(jié)原生質(zhì)的主要無機物組成第二節(jié)原生質(zhì)的主要有機物組成遺傳信息的存儲和傳遞者——核酸遺傳信息的表達者——蛋白質(zhì)生命過程的催化劑——酶生命過程的碳源和能源——糖類生命體的重要組分和儲能物質(zhì)——脂類維持生命的重要小分子物質(zhì)——維生素當前第9頁\共有36頁\編于星期三\8點

糖的含義：糖（saccharides）是多羥基醛或多羥基酮及其衍生物、聚合物的總稱。糖的分子中含有碳、氫、氧三種元素。第二節(jié)原生質(zhì)的主要有機物組成一、糖類葡萄糖半乳糖OOHHHHOHOHHOHHOHOOHHHOHHOHHOHHOHOOHOHHHOHOHHHHOHOOHHOHOHHHOHOH甘露糖核糖1、單糖單分子糖當前第10頁\共有36頁\編于星期三\8點

糖的含義：糖（saccharides）是多羥基醛或多羥基酮及其衍生物、聚合物的總稱。糖的分子中含有碳、氫、氧三種元素。第二節(jié)原生質(zhì)的主要有機物組成一、糖類二、雙糖2分子單糖失水縮合后生成的糖.當前第11頁\共有36頁\編于星期三\8點多糖：由3個以上單糖分子縮合脫水而成的分支或不分支的鏈狀分子，如淀粉、糖原、纖維素3、多糖當前第12頁\共有36頁\編于星期三\8點重要的多糖有淀粉、糖原、纖維素等直鏈淀粉：遇碘呈藍色支鏈淀粉：遇淀呈紅色當前第13頁\共有36頁\編于星期三\8點二、脂類C、H、O，有的含有N、P等元素2、組成元素：3.分類作用脂肪：磷脂：固醇儲能，保溫、緩壓、減摩擦磷脂是構(gòu)成細胞膜、細胞器膜成分動物細胞的重要成分，代謝失調(diào)，引起心血管疾病激發(fā)、維持第二性征等膽固醇：性激素：維生素D：促進小腸對鈣、磷的吸收。飽和脂肪不飽和脂肪當前第14頁\共有36頁\編于星期三\8點

磷脂分子可分為兩個部分，一部分是具有長鏈脂肪酸的非極性端，是疏水部分，另一部分是帶有正電荷和負電荷的極性端，是親水部分。當前第15頁\共有36頁\編于星期三\8點

如果將磷脂放在水中，可以排成兩列，它的極性基團指向水，而疏水性基團因?qū)λ呐懦舛奂谝黄?，尾尾相連，與水隔開，形成磷脂雙分子層。當前第16頁\共有36頁\編于星期三\8點三、蛋白質(zhì)

在細胞中的含量比水少，比其他物質(zhì)都多，大約占細胞干重50%以上。它是細胞結(jié)構(gòu)的重要成分，在生物體內(nèi)占有特殊地位，是生命活動的體現(xiàn)者。組成元素：C、H、O、N，有的還含F(xiàn)e、S、P等基本單位：氨基酸當前第17頁\共有36頁\編于星期三\8點三、蛋白質(zhì)

組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種,種類雖多，但在分子結(jié)構(gòu)上有共同特點——結(jié)構(gòu)通式不同的氨基酸分子，具有不同的R基?？筛鶕?jù)R基的不同，將氨基酸區(qū)別為不同的種類。

氨基酸分子至少含有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH）。且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。1、氨基酸的種類與性質(zhì)2-11碳有機小分了當前第18頁\共有36頁\編于星期三\8點

不同氨基酸其R基各不相同，R基的結(jié)構(gòu)決定了20種氨基酸的特殊性質(zhì)NH當前第19頁\共有36頁\編于星期三\8點必需氨基酸：

20種氨基酸中，有8種是人體不能合成的，只能從食物中獲得，故稱為必需氨基酸.

分別是：蘇氨酸苯丙氨酸賴氨酸色氨酸纈氨酸甲硫氨酸(蛋氨酸)

亮氨酸異亮氨酸必需氨基酸對人體來說，是重要的生活物質(zhì)。因此在評價各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價值時，人們格外注重其中必需氨基酸的含量當前第20頁\共有36頁\編于星期三\8點n個氨基酸肽鏈蛋白質(zhì)分子脫水縮合一條或幾條肽鏈（肽鏈間通過化學鍵連接）螺旋、折迭、盤曲成復雜的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的形成:當前第21頁\共有36頁\編于星期三\8點當前第22頁\共有36頁\編于星期三\8點

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3三肽多肽鏈HGly--Ile--Val--Glu--Gln--Cys--Cys--Ala--Ser--Val--Cys一級結(jié)構(gòu)當前第23頁\共有36頁\編于星期三\8點氨基酸的性質(zhì)1、兩性電離性質(zhì)pH=pI凈電荷=0

pH<pI凈電荷為正pH>pI凈電荷為負CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3++H++OH-+H++OH-

當氨基酸溶液在某一pH值時，其所帶正負電荷相等，成為兩性離子，在電場中既不向陽極也不向陰極移動，此時溶液的pH值就稱為該氨基酸的等電點。當前第24頁\共有36頁\編于星期三\8點一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序。2、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)當前第25頁\共有36頁\編于星期三\8點一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序。二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架盤繞折疊所形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)。。2、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)

α-螺旋

β-折疊

3.6個氨基酸殘基多肽鏈中的氨基酸，由于參與肽鍵的形成，已非原來完整的分子，稱為——。當前第26頁\共有36頁\編于星期三\8點一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)：是整個多肽鏈的三維構(gòu)象，它是在二級結(jié)構(gòu)的基礎上，多肽鏈進一步折疊卷曲形成復雜的球狀分子結(jié)構(gòu)。2、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)亞基當前第27頁\共有36頁\編于星期三\8點一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)2、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)血紅蛋白指數(shù)條具有獨立的三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過非共價鍵相互連接而成的聚合體結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)當前第28頁\共有36頁\編于星期三\8點蛋白質(zhì)的主要功能

蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性，決定了蛋白質(zhì)分子功能的多樣性。蛋白質(zhì)的多樣性，是形形色色生物和絢麗多彩生命活動的物質(zhì)基礎。①構(gòu)成細胞和生物體——結(jié)構(gòu)蛋白②催化、運輸、調(diào)節(jié)、免疫——功能蛋白當前第29頁\共有36頁\編于星期三\8點四、核酸分子量：高分子化合物，相對分子質(zhì)量幾十萬至幾百萬C、H、O、N、P組成元素：核酸核糖核酸（RNA）：主要存在于細胞質(zhì)脫氧核糖核酸（DNA）主要存在于細胞核①組成核酸的基本單位--核苷酸

1、核酸的組成當前第30頁\共有36頁\編于星期三\8點①組成核酸的基本單位--核苷酸

核苷酸脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸A：腺嘌呤T：胸腺嘧啶G：鳥嘌呤C：胞嘧啶A：腺嘌呤U：尿嘧啶G：鳥嘌呤C：胞嘧啶含N堿基脫氧核糖磷酸含N堿基核糖磷酸當前第31頁\共有36頁\編于星期三\8點①組成核酸的基本單位--核苷酸

DNA的結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)

核酸分子中四種脫氧核糖核苷酸以3′,5′－磷酸二酯鍵按序連接成線性或環(huán)形分子。當前第32頁\共有36頁\編于星期三\8點①組成核酸的基本單位--核苷酸

DNA的結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)

二級結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)

⑴兩條鏈走向相反，反向平行，為右手螺旋結(jié)構(gòu)；5-磷酸3-羥基脫氧核糖3-羥基5-磷酸1953年,沃森和克里克根據(jù)DNA的X射線衍射等實驗,推斷DNA分子是雙螺旋形的,并獲得了諾貝爾獎金當前第33頁\共有36頁\編于星期三\8點①組成核酸的基本單位--核苷酸

DNA的結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)

二級結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu)

⑴兩條鏈走向相反，反向平行，為右手螺旋結(jié)構(gòu)；⑵脫氧核糖和磷酸在雙螺旋外側(cè)，堿基在內(nèi)側(cè)；⑶兩鏈通過氫鍵相連，必須A與T、G與C配對形成氫鍵，稱為堿基互補。⑷大（深）溝，?。\）溝。⑸螺旋一周包含10個bp，堿基平面間的距離為0.