01生命的化學(xué)基礎(chǔ)

課程內(nèi)容緒論2第一章生命的化學(xué)基礎(chǔ)（P12-28）

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第二章細(xì)胞（P29-91）

7第三章生殖與發(fā)育（P195-211）2第四章遺傳與變異（P254-311）

8第五章生物多樣性（P368-414）4第六章植物的結(jié)構(gòu)（P214-230）

2元素基礎(chǔ)分子基礎(chǔ)P106-110第一章生命的化學(xué)基礎(chǔ)一、元素基礎(chǔ)（以人體為例）1、必需元素

新陳代謝或生長(zhǎng)發(fā)育所必需的元素。常量元素（宏量元素）

成人每日需要大于100mg微量元素（痕量元素）

FeZnISeFCuMoMnCrSiCo二、分子基礎(chǔ)無機(jī)化合物1、水

（極性分子）

水是生命存在的條件，是原生質(zhì)最基本的物質(zhì)。隨著細(xì)胞的衰老，細(xì)胞的含水量逐漸下降，活細(xì)胞的含水量不低于75％。細(xì)胞內(nèi)水的存在形式：游離水95％結(jié)合水以氫鍵結(jié)合于蛋白質(zhì)等分子中的水分

2、無機(jī)鹽（通常以離子狀態(tài)存在）含量很少，約占1％。鹽在細(xì)胞中解離為離子，離子的濃度除具有調(diào)節(jié)滲透壓和維持酸堿平衡的作用外，還有許多重要的作用：酶的輔基。主要的陰離子有Cl－、PO43－和HCO3－，其中磷酸根離子在細(xì)胞代謝活動(dòng)中最為重要。主要的陽離子有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+。非解離形式存在的無機(jī)成分：鋅、碘陽離子種類 在細(xì)胞中的作用Fe2+或Fe3+ 血紅蛋白、細(xì)胞色素、過氧化物酶和鐵蛋白的成分Na+ 維持膜電位K+維持膜電位、參與蛋白質(zhì)合成和某些酶促合成Mg2+葉綠素、磷酸酶、Na+-K+泵Mn2+肽酶Cu2+酪氨酸酶、抗壞血酸氧化酶Co2+肽酶Mo2+硝酸還原酶、黃嘌呤氧化酶Ca2+鈣調(diào)素、肌動(dòng)球蛋白、ATP酶有機(jī)小分子細(xì)胞內(nèi)有近千種分子量在100－1000的有機(jī)小分子，通常游離在細(xì)胞質(zhì)溶液中，或是代謝的中間產(chǎn)物、或是構(gòu)成大分子的材料庫(kù)，主要分為四類：?jiǎn)翁?、脂肪酸、氨基酸和核苷酸有機(jī)大分子

73、糖類通式是（CH2O）n由碳、氫、氧三種元素組成，來自于光合作用，是人類食物中的主要供能者，可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹尽?/p>

單糖細(xì)胞主要的能源以及構(gòu)成某些大分子物質(zhì)的原料。五碳糖：核糖、脫氧核糖六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖

雙糖蔗糖、麥芽糖、乳糖寡糖（低聚糖）多糖營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備多糖——淀粉、糖原

結(jié)構(gòu)多糖——纖維素、幾丁質(zhì)

GlucoseFructose果糖淀粉肝糖元纖維素幾丁質(zhì)4、脂類：結(jié)構(gòu)物質(zhì)、能量物質(zhì)。脂類包括：脂肪酸、中性脂肪、磷脂、糖脂、類固醇、蠟、類胡蘿卜素等。疏水，難溶于水，而易溶于非極性有機(jī)溶劑。脂肪酸必需脂肪酸(essentialfattyacid,EFA）。通常將亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸稱為EFA。

飽和脂肪酸：硬脂酸（stearicacid）18C軟脂酸（palmiticacid）16C不飽和脂肪酸：油酸（oleicacid）亞油酸（linoleicacid）亞麻酸（linolrnicacid）花生四烯酸（arachidonicacid）中性脂肪(neutralfat)甘油酯、蠟磷脂：是構(gòu)成生物膜的基本成分，也是許多代謝途徑的參與者。分為甘油磷脂和鞘磷脂兩大類。糖脂：糖脂也是構(gòu)成細(xì)胞膜的成分，與細(xì)胞的識(shí)別和表面抗原性有關(guān)。(b)Atriglyceride(a)水溶液中的磷脂分子團(tuán)；(b)球形脂質(zhì)體；(c)平面脂質(zhì)體膜；(d）用于疾病治療的脂質(zhì)體的示意圖脂質(zhì)體的類型類固醇又稱甾類化合物，其中膽固醇是構(gòu)成膜的成分。另一些甾類化合物是激素類，如雌性激素、雄性激素、腎上腺激素等。5、蛋白質(zhì)

生物大分子分子量在數(shù)千以上細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)成分，一個(gè)細(xì)胞中約含有104種蛋白質(zhì)，分子的數(shù)量達(dá)1011個(gè)。機(jī)體的重要組成部分，是除水外含量最多的養(yǎng)分，占干物質(zhì)的50%。提供能量、轉(zhuǎn)化為糖和脂肪。（1）組成單位——氨基酸

組成蛋白的氨基酸有20種，通式：RCH(NH2)COOH必需氨基酸（EAA）嬰兒：10種EAA----賴、蛋、色、苯丙、亮、異亮、纈、蘇、組、精氨酸成年人：8種---不包含組氨酸和精氨酸不同氨基酸其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)（2）結(jié)構(gòu)①每一條特定的肽鏈都有其特異的氨基酸排列順序即一級(jí)結(jié)構(gòu)（線性結(jié)構(gòu)）肽鍵；二硫鍵；一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)。②每條多肽鏈再盤旋折疊而成二級(jí)結(jié)構(gòu)，主要有α螺旋和β折疊兩種；③蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤旋折疊而成特定空間構(gòu)象；結(jié)構(gòu)域④由兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)域相互作用聚合而成的更復(fù)雜的蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)。亞基

三級(jí)結(jié)構(gòu)類型（折疊類）結(jié)構(gòu)域(Domain)

一個(gè)結(jié)構(gòu)域指的是一條多肽鏈或能夠獨(dú)立折疊為穩(wěn)定的三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈的一部分。

——結(jié)構(gòu)域是三級(jí)結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單位。

——結(jié)構(gòu)域也是一個(gè)功能單位，通常蛋白質(zhì)中不同的結(jié)構(gòu)域是和不同的功能相關(guān)的。相同的結(jié)構(gòu)域一般具有相同的功能蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)

這些多肽鏈間以非共價(jià)鍵的方式相連接。每一條多肽鏈都有自己的三級(jí)結(jié)構(gòu)，這樣的多肽鏈被稱作蛋白質(zhì)的亞基，又被稱作亞單位。蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)指的是各個(gè)亞基在寡聚蛋白質(zhì)中的空間排布關(guān)系和蛋白質(zhì)亞基之間的相互作用，它不考慮每個(gè)亞基自身的構(gòu)象。血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)變性使次級(jí)鍵被破壞，引起天然構(gòu)象改變

有些變性后的蛋白質(zhì)分子還能復(fù)性近年來得知，某些疾病是由于蛋白質(zhì)折疊錯(cuò)誤而引起的，如類似于瘋牛病的某些神經(jīng)性疾病、老年性癡呆癥、帕金森氏癥等，這些折疊病已引起了人們極大的注意。（3）類型:單純蛋白\結(jié)合蛋白1）化學(xué)組成：?jiǎn)渭兊鞍祝呵宓鞍捉Y(jié)合蛋白：脂蛋白，糖蛋白，核蛋白等2）蛋白質(zhì)外形：纖維蛋白：膠原蛋白球形蛋白：多數(shù)的酶和抗體等3）蛋白質(zhì)功能：結(jié)構(gòu)蛋白——膠原蛋白、絲蛋白、角蛋白等調(diào)節(jié)蛋白：激素

抗體蛋白：免疫球蛋白催化蛋白：酶等轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：載體蛋白、通道蛋白等(d)Transportproteins(a)Structuralproteins(b)Storage

proteins(c)Contractileproteins（4）功能1）結(jié)構(gòu)和支持作用：如膠原蛋白，蠶絲蛋白2）催化作用：如酶類，胰蛋白酶3）運(yùn)輸作用：如血紅蛋白4）運(yùn)動(dòng)功能：如肌動(dòng)蛋白；微管蛋白5）防御作用：如毒素、免疫球蛋白、重金屬結(jié)合蛋白6）信息傳遞、調(diào)節(jié)：激素（如胰島素，神經(jīng)生長(zhǎng)因子、受體）

跨膜受體蛋白（接受信號(hào)）7）儲(chǔ)藏：如乳汁蛋白，卵白蛋白，種子蛋白8）調(diào)節(jié)或控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和遺傳信息的表達(dá)：組蛋白、阻遏蛋白蛋白質(zhì)的功能---蜘蛛絲線蛋白6、核酸細(xì)胞內(nèi)貯存和傳遞遺傳信息的生物大分子，由許多核苷酸通過磷酸二酯鍵相連而成。

DNA（脫氧核糖核酸）——主要存在于細(xì)胞核中

RNA（核糖核酸）——主要存在于細(xì)胞質(zhì)中（1）組成單位——核苷酸8種組成核苷酸磷酸戊糖堿基（符號(hào)）磷酸核糖腺嘌呤（A）

AMP鳥嘌呤（G）GMP胞嘧啶（C）CMP尿嘧啶（U）UMP脫氧核糖腺嘌呤（A）dAMP鳥嘌呤（G）dGMP胞嘧啶（C）dCMP胸腺嘧啶（T）dTMP核苷酸脫氧核苷酸dAMPATP（2）結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型（右手雙螺旋、反向平行、堿基互補(bǔ)配對(duì)）DNA的變性和復(fù)性凡是破壞維持DNA雙螺旋氫鍵作用，如：加熱、pH的改變，導(dǎo)致DNA雙螺旋雙鏈解旋，分開成單鏈的過程稱為DNA變性或稱熔解

－GC相對(duì)于AT形成更穩(wěn)定的氫鍵作用，所以GC含量

較高的DNA需要的變性溫度較高DNA分子變性后，適當(dāng)調(diào)整溫度或pH，分開的兩條互補(bǔ)鏈又可以通過堿基互補(bǔ)重新形成雙螺旋，這一過程稱為復(fù)性或退火

43TherouteofgeneexpressionRNA（三種）通常為單鏈①mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板。