2.生命的物质基础

null2.生命的化学基础2.生命的化学基础null遗传信息的存储和传递者——核酸 遗传信息的达者——蛋白质 生命过程的催化剂——酶 生命过程的碳源和能源——糖类 生命体的重要构件和储能物质——脂类 维持生命的重要小分子物质——维生素 null 有 机 物: 蛋白质(protein) 核酸(nucleic acid) 糖(carbohydrate) 脂类(lipid) 维生素 (vitamin)其中蛋白质是由氨基酸(amino acid)构成的,核酸是由核苷酸(nucleotide)构成 因此氨基酸,核苷酸被称为构件分子(building block molecule)null 无 机 物: 水（water) 无机盐 (mineral) null (1)水——生物生存的必要条件 水是极性分子 水分子之间的氢键使水有很多特性 内聚力强 熔点、沸点、比热和表面张力高 优良的溶剂 水溶液是生化反应的介质。 固态水（冰）比液态水的密度低。null⑵生命过程的碳源和能源——糖类 ①单糖 葡萄糖的分子结构 单糖分类 丙糖 戊糖 己糖 null ②双糖 麦芽糖 (maltose):两分子葡萄糖由糖苷键连接，具还原性 蔗糖 (sucrose):由一分子葡萄糖和一分子果糖通过糖苷键连接而成，无还原性 乳糖(lactose):) null③多糖: 几种多糖 null⑶生命体的重要构件和储能物质——脂类 ①脂肪（三酰甘油) 甘油和脂肪酸结合而成.室温下，液态的称为油，固态的称为脂。 ②类脂 磷脂是细胞膜的主要结构成分,有极性的头部和两条疏水的尾部. null 类固醇:最常见的为胆固醇,是细胞膜的重要成分,也是动物体内合成其他类固醇的原料。 蜡也是脂类,其疏水性比脂肪更强,可以保护生物体的表面。 nullnull ⑷维持生命的重要小分子物质——维生素 维生素A （视黄醇） 维生素D 维生素E 维生素K （血凝维生素） 维生素C （抗坏血酸） 维生素B null⑸遗传信息的表达者——蛋白质 蛋白质的功能: 结构功能 防御功能 信号功能 调节功能 运输功能 运动功能 其他功能 null氨基酸的通式 组成蛋白质的常见 氨基酸有20种，通 式如右图R不同， 组成的氨基酸就不 同. null 必需氨基酸 20种氨基酸中有8种不能由人体合成，必须从外界摄取，称为必需氨基酸 8种必需氨基酸为缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸 null蛋白质一级结构 肽键 肽链 氨基酸排列顺序等 二级结构 肽链的主链在空间的走向 α螺旋 β折叠 β转角 null三级结构 亲水基位于球体表面，疏水基位于球体内部 球状蛋白溶于水 四级结构 多亚基构成的寡聚蛋白结构 均一寡聚蛋白:由相同亚基构成 非均一寡聚蛋白:由不同亚基构成 null一级结构二级结构四级结构三级结构null⑹遗传信息的存储和传递者—— 核酸 核酸是生物大分子中最重要的一类，最早是瑞士的 F. Miescher 于1870年从脓细胞的核中分离出来的，由于它们是酸性的，并且最先是从核中分离的，故称为核酸。 null 核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类。DNA主要存在于细胞核内的染色质中，线粒体和叶绿体中也有，是遗传信息的携带者；RNA在细胞核内产生，然后进入细胞质中，在蛋白质合成中起重要作用。 null 碱基+戊糖 核苷 + 磷酸 核苷酸 poly 聚合 核酸 (核苷酸之间通过3,5-磷酸二脂键连接)碱基戊糖磷酸核酸的化学结构碱基 碱基腺嘌呤A 鸟嘌呤G 胞嘧啶C 胸腺嘧啶T 尿嘧啶U DNA的碱基组成 DNA的碱基组成 DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等，即A=T 鸟嘌呤与胞嘧啶的摩尔含量相等，即G =C； 嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等，即A+G=C+T。 DNA的碱基组成具有种的特异性，即不同物种的DNA具有自己独特的碱基组成。 null1953年，Watson 和Crick提出的DNA双螺旋结构 一种十分稳固的结构——DNA双螺旋 nullDNA双螺旋模型的意义 能够有效地解释遗传信息的储存、传送和自我复制 提出了遗传信息的流动过程: 复制DNA → 转录RNA → 翻译蛋白质 null RNA的结构 生物体内的RNA一般都是以DNA为模板合成的。在某些病毒中，RNA复制酶也可催化以RNA为模板的RNA合成。 RNA是由四种核糖核苷酸经3’,5’-磷酸二酯键连接而成的线性分子，长而不分支。null 核糖核酸(RNA)分为 tRNA占细胞内RNA总量的15%。tRNA的分子量较小，一般由70~90个核苷酸组成。tRNA的主要作用是在蛋白质生物合成过程中把氨基酸转运到核糖体-mRNA复合物上并翻译mRNA中的遗传密码。null rRNA占细胞内RNA总量的80%以上，是核糖体组成和行使功能的主要成分。 原核生物有三类rRNA ：5S rRNA，16S rRNA，23S rRNA。 真核生物有四类rRNA： 5S rRNA，5.8S rRNA，18S rRNA，28S rRNA。 null mRNA约占细胞内RNA总量的3~5%。 mRNA 是以DNA为模板合成的，它又是蛋白质合成的模板。mRNA在长度和分子量上有很大差异。 典型的原核生物mRNA通常将功能上相关的多肽产物一起编码；而一般只编码一个多肽产物。另外，真核生物的mRNA 还具有5’-末端帽子结构，3’-末端多聚腺苷酸序列和居间序列(内含子)。