生命的基本化学组成.pptx
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1、4.1 原子和分子生命的化学基础生物具有多样性,但生物体的化学组成基本相似组成生物体的主要元素组成生物体的主要元素包括包括C、H、O、N、P、S、Ca等,以上7种元素约占生物体的99.35%,其中C、H、O、N 4种元素占96%。n n 生物体的主要元素生物体都是由蛋白质、核酸、脂类、糖、无机盐和水组成。哪一种分子含量最高?哪一种分子含量最高?n n 生物体的主要生物分子 不同的生物体,其分子组成也大体相同蛋白质、核酸、脂类和多糖是组成生物体最重要的生物大分子,水是生物体内所占比例最大的化学成分在生命元素中,碳原子具有特别重要的作用,碳原子相互连接成链或成环,形成各种生物大分子的基本结构。n
2、n 有机化合物的碳骨架和功能基团 碳骨架 结构排列和长短决定了有机化合物的基本性质生物体中的有机化合物主要含有羟基、羰基、羧基和氨基等功能基团,这些功能基团几乎都是极性基团。功能基团的极性使得生物分子具有亲水性,有利于这些化合物稳定于有大量水分子存在的细胞中。生物大分子的基本性质还取决于与碳骨架相连接的功能基团由生物单体分子合成生物大分子多聚体往往涉及与功能基团相关的脱水反应,又称为脱水缩合反应。使生物大分子多聚体分解为单体的分解反应往往需要有水分子参与,因此又称为水解反应。水解反应是脱水缩合反应的逆反应脱水缩合反应与水解反应糖分子含C、H、O 3种元素,通常3者的比例 为1:2:1,一般化学
3、通式为(CH2O)n 葡萄糖C6H12O6,蔗糖C12H22O11 脱氧核糖C5H10O4,乙酸C2H4O2糖是生物代谢反应的重要中间代谢物,还可构成核酸和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活动的主要能源糖类包括小分子的单糖、寡糖和由单糖构成的大分子的多糖4.2 糖类化合物重要的单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等n n 单糖 分子式相同而结构式不同的两种有机化合物称为同分异构体五碳糖和六碳糖等在水溶液中大多成环式结构重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等n n 二糖 麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成重要的多
4、糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等n n 多糖 n 脂类的组成和功能脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称脂类分子也含C、H、O 3种元素,但H:O远大于2,有些脂含P和N,各种脂类分子的结构可以差异很大脂类不溶于水,可溶于非极性溶剂。脂类是生物膜的主要成分;脂肪氧化时产生的能量大约是糖氧化时的二倍。生物表面的保护层/保持体温/生物活性物质4.3 脂类(lipids)化合物n n 中性脂肪(动物-fat)和油(植物-oil)由甘油醇和脂肪酸结合成的酯。又称磷酸甘油脂,与脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯,而是与磷酸及其衍生物(如磷酸胆碱)结合,形成卵磷脂n n 磷脂卵磷脂是
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