《生命科学导论》 生物竞赛课件 1.ppt

生命科学导论 第二章 从分子到细胞 第一节 生命的化学基础 （二）生物大分子的碳链骨架 二、生命分子 水分子是极性的 水具有较强的内聚力和表面张力 水是最好的溶剂 水在升温时能吸收较多的能量 固态水分子密度低 水在3.98度时密度最大 水还可以解离成H+和OH- （二）糖类 甘油醛参照物 1、单糖和寡糖 麦芽糖 蔗糖 2、多糖 （2）支持骨架 （二）脂类 生理功能： 1、中性脂肪 2、磷脂 细胞膜 3、甾醇类 生理功能： 4、萜类 5、蜡 （三）蛋白质 A、非极性 B、极性不带电荷 C、酸性 2、肽链和肽 3、结构 （四）酶 2、组成成分 3、酶促反应特点 4、酶为什么会降低反应能障 Enzyme active site 活化能和催化Activation Energy and Catalysis 5、抑制、反馈和自组织 （五）核酸 1、结构单元 Nucleotide （2）链的方向性 2、核酸的结构 （2）RNA空间结构 rRNA mRNA 思考题 谢 谢! 水在升温时能吸收较多的能量，从而使细胞的温度和代谢的速度保持稳定。在100度时，水由液态转变为气态，必须打开氢键，此时，1摩尔水需要2259.6焦耳的热量，因此生物体能够靠蒸发降低体温。 固态水分子密度低，因此浮于水面，这有利于隔离温度，使生活在下层水中的生物存活。 水还可以解离成H+和OH-，H+的浓度与水的酸碱度有关，我们用PH表示溶液的酸碱度，水的这些特性使生命活动能在水环境中稳定地进行，可以说没有水就没有生命。 糖是生物体中分布最广，含量最多的一类有机物，几乎所有的动物、植物、微生物体内都含有糖类物质。在化学上，称多羟基醛或多羟基酮为糖，其分子式通常用Cn(H2O)n表示，因为多糖分子中氢原子数与氧原子数比为2：1，所以，也称为“碳水化合物”。其实，并非所有的糖分子中氢原子数与氧原子数比为2：1，也不是所有的糖都是甜的。 对于不同的糖分子结构，有不同的命名。含3个碳原子的单糖为丙糖，4个碳原子的为丁糖，5个碳原子的为戊糖，6个碳原子的为己糖。 由于糖分子含有不对称C原子，因此它不但有旋光性，而且不对称C原子上相连的基团或原子可有两种不同空间排列方式，形成左右手或互为镜像的关系这样的异构体即称为旋光异构体。一般旋光性化合物的参照物是甘油醛，其-OH在右边的定为D型，在左边的定为L型。（+）表示使偏振光面向右旋转，（-）表示向左旋转。 单糖是构成各种糖分子的基本单位，天然存在的单糖一般都是D型。 在葡萄糖分子中，如果第一位碳原子上的OH与第二位碳原子的OH同在环的一面，称a-型，如果OH是分别在环的两面，称B-型。这样葡萄糖分子就有a-D-葡萄糖和B-D-葡萄糖两种异构体。 开链形式糖包含有若干个-OH以及一个醛基或一个酮基，其中醛基和酮基起着特殊的作用（1）它能够同本分子的-OH反应，而成为环状，原来酮基或醛基C和O之间的连接分别形成单键；（2）一旦成环，环上的-OH能与另一糖分子OH形成糖苷键而成为二糖，通过相同的连结方式将有更多个单糖分子连接起来成为寡糖，直至可以由数千个单糖分子连接成的相对分子质量非常大的多糖。由于每个单糖有几个自由的-OH，都能与另一个单糖形成连接，这样形成不同多糖结构的类型可能就非常多。由二个葡萄糖构成的二糖连接形式就可以多达11种，而三种不同的己糖可以参与构建几千种不同三糖。 植物种子和块根、块茎中的淀粉储备能量，供种子发芽或块根、块茎中的幼茎成长时使用， 植物细胞壁中的纤维素起着支持骨架的作用。纤维素也是由葡萄糖做单体形成的多糖，与淀粉不同在于纤维素中葡萄糖残基之间糖苷键是β糖苷键。 所以纤维素糖链的高级结构不象淀粉那样形成螺旋环状，而是致密排列的线状，各种纤维素链之间又有许多氢键把它们捆绑在一起，使之具有相当的韧性和强度。 各种脂类分子结构差异很大。日常生活中食用的油脂，如猪油、牛油等，在常温下呈固体，称为脂(fats)，而豆油、花生油在常温条件下呈液态，称为油(oils)。 中性脂肪是由甘油和脂肪酸生成的三酰甘油酯。三个脂肪酸一般各不相同；少数由两个脂肪酸相同。 Title: The triglyceride tristearin. Caption: This lipid molecule is composed of three stearic fatty acids, stemming rightward from the glycerol OH “heads.” Tristearin is found both in beef fat and in the cocoa butter that helps make up chocolate. 甘油三酯中甘油α位碳原子上的脂肪