1组成生物体的大、小分子

Page1生命科学概论Page2第一章组成生物体的大、小分子教学目的与要求：了解构成细胞的生物元素，了解生物小分子、生物大分子的结构、种类，掌握其生物学功能。教学重点与难点:生物小分子和生物大分子的生物学功能。Page3•细胞的组成–元素、生物小分子、生物大分子•细胞是生物体的结构和功能的基本单位。Page41.生物体元素组成•组成：30余种•特点：在元素周期表的上部和中间部分，属于相对原子质量较轻的一批元素•两大类：常量元素和微量元素Page5Page6Page7Page8•人体元素成分的营养学意义•用实验动物的饲养实验来研究各种元素成份在营养学上的必要性。要证明某一种微量元素在营养学上是必不可少的，至少需要做下面三个方面的实验:让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食,观察是否出现特有的病症。向膳食中添加该元素后，实验动物的上述特有病症是否消失。进一步阐明该种元素在身体中起作用的代谢机理。Page9•常量元素–C、H、O、N含量最高，组成蛋白质、核酸、糖等生物大分子和生物小分子的组成，占体重的90%–P、S核酸和蛋白质的重要成分。–Ca–Na、K、Cl维持生物体的水盐平衡（大汗之后补盐），神经细胞信息传递中起重要作用–MgPage10Ca•Ca：构成骨骼和牙齿的主要成分，并对骨骼和牙齿起支持和保护作用；生物膜的结构成分；参与体液调节和神经调节。•食物来源：奶及奶类制品最好（含量丰富、吸收率高）•影响因素：–维生素D促进小肠黏膜对Ca的吸收。（晒太阳促进维生素D的形成，注射vD）–Lys、Arg、乳糖可与Ca形成复合物，利于吸收；–菠菜中的草酸与Ca形成沉淀，不利于吸收。–缺乏症：生长发育迟缓，佝偻病。Page11Mg•Mg：构成酶的成分，参与数百种生化反应。是心血管系统的保护因子（研究发现，死于心肌梗塞者的心肌Mg含量低于正常水平，软水地区心血管发病率高。因为水中Mg含量低，）•食物来源：广泛存在于食物中。某些食物加工过细会造成丢失。•缺乏病：心肌梗塞•我国学者发现Mg缺乏可能是克山病（地方性心脏病）的病因之一。Page12•微量元素，一般在1/万到1/10亿•Fe•Zn、Se•I，甲状腺素的必要成分。地方性甲状腺肿—大脖子病Page13Fe•血红蛋白、肌红蛋白的组成成分。•食物来源：–动物食品中的肝、瘦肉；–豆类食品；–蔬菜中的油菜、芹菜和韭菜。•影响因素：饮茶、咖啡对铁的吸收起抑制作用。•缺乏症：缺铁性贫血。Page14Zn•酶的组成成分，谷物碾磨精细丢失较多。动物性食物含量丰富。•儿童缺锌生长停止，•成人缺锌味觉下降，食欲不振，伤口愈合慢，机体免疫力下降。Se•保护细胞膜的完整性，对抗自由基的破坏。营养学研究表明，Se和vE配合使用增强效果。•几乎每一种微量元素摄入过多都会对人体带来毒害，所以限量使用Page152.生物小分子•水:•氨基酸•单糖•核苷酸•脂类•维生素•生物大分子的基本单位•担负着重要的生理功能Page16水(H20)•极性分子，之间形成氢键•解离为带正/负电荷•物理性质：内聚力和表面张力大，附着力；•固态水比液态水的密度低；•最好的溶剂。•软水：硬度低于8度的水为软水。•硬水：硬度高于8度的水为硬水。•钙镁化合物Page17氨基酸•氨基酸--含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。•种类：最重要的20种—天然蛋白质合成原料。•组成蛋白质的20种氨基酸：Gly甘、Ala丙、Val缬、Ile异亮、Leu亮、Pro脯、Trp色、Phe苯丙、Tyr酪、Ser丝、Thr苏、Met甲硫、Cys半胱、Asn天冬酰胺、Asp天冬、Glu谷、Gln谷胺酰胺、Arg精、Lys赖、His组。Page18人体必需氨基酸：“一家写两叁本书来”Ile、Met、Val、Leu、Trp、Phe、Thr、Lys。•必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要，必须从食物中摄取的氨基酸。“甲携来一本亮色书”Page19•食物来源：大豆蛋白中Phe、Leu、Lys含量高–猪肉蛋白中Leu、Lys、Phe含量高–全鸡蛋蛋白中Lys、Phe含量高–谷类蛋白中，尤其是玉米粉的蛋白质Lys含量低。–全鸡蛋蛋白和人乳蛋白中氨基酸模式最接近理想模式—成人每日必需氨基酸需要量模式。•缺乏症：氨基酸为蛋白质的合成原料，缺乏容易浮肿。补充氨基酸为“大输液”•生产：–通过微生物发酵生产。Glu（味精—Glu的Na盐）–从毛发中提取Cys作为饲料添加剂。Page20单糖•单糖—不能再水解的糖类，是构成各种二糖和多糖的分子的基本单位。•六碳糖–葡萄糖：组成多糖的单体、生物体内重要的能源物质。氧化葡萄糖产生生命活动所需的能量—呼吸作用；输液用葡萄糖；工业中从淀粉中提取葡萄糖–果糖：果糖浆具有保健作用，高果糖浆（甜度高，保健）作甜味剂使用。禁用糖精。•五碳糖–核糖：核酸的组成成分。Page21核苷酸•核苷酸—一类由嘌呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。•结构：碱基（A、T、G、C、U）+核糖（脱氧核糖）+磷酸•功能：提供能量，高能化合物—ATP、GTP、CTP、UTP•ATP—生物体中通用的能量货币Page22脂类•脂类—溶解性质相似归为一类，大多含有长链脂肪酸•油和脂：油常温下呈液态（植物油，豆油、花生油）；脂常温下呈固态（动物油，猪油、牛油）。都含有不饱和脂肪酸—易吸收、对高血压患者有保健作用。DHA(二十二碳六烯酸)、DPA（二十二碳五烯酸）、EPA（二十碳五烯酸）。•必需脂肪酸：亚油酸和亚麻酸。在此基础上可以合成其他两个以双键的不饱和脂肪酸。•最近发现，多不饱和脂肪酸具有明显降低血脂的效果。这些脂肪酸主要来源于各种鱼类的油，尤其深海鱼体内的油。Page23•三类主要的生物大分子：蛋白质、核酸、多糖。3.生物大分子亚基生物大分子单体聚合物SugarPolysaccharideAminoacidProteinNucleotideNucleicacidPage24•共同处：•肽链、核苷酸链、糖链都有方向性。•蛋白质、核酸、多糖都有高级结构，结构决定生理功能。•三种可以结合形成大分子复合物：糖蛋白、核蛋白。Page25•结构：•一级结构，氨基酸顺序，线型结构。可以有多条肽链。•二级结构，α-螺旋、β-折叠、β-转角•三级结构，紧密构象，结构域。•四级结构，特定格局使整个蛋白分子有特定的形状。•烫发的生化原理：湿热和还原剂的作用使各圈间的氢键、二硫键和相临α-螺旋间的二硫键打开（头发伸长2倍），氧化剂使卷发后相临位置建立新的二硫键，冷却多肽链回到原α-螺旋，但新的二硫键使α-螺旋发生扭曲。从而以所希望的形式卷曲。•蛋白质Page26酶结构成分储藏氨基酸，鸡蛋中的卵清蛋白、乳中酪蛋白、小麦中的麦醇溶蛋白。运输功能，血红蛋白、血蓝蛋白、脂蛋白。激素，胰岛素免疫功能，免疫球蛋白、抗体。接受或传递信息，视网膜上的视色素、味蕾上的味觉蛋白。调节或控制细胞生长、分化、遗传信息的表达•蛋白质功能Page27•天然蛋白质受到某些物理因素如热、紫外线照射、高压或化学因素影响时，生物活性丧失，物化性质改变，这种过程成为变性作用•例如，煮鸡蛋，结构松散，易为蛋白酶分解。—熟食易于消化的原理。•蛋白质的变性Page28核酸•DNA分子的结构•一级结构•双螺旋模型：有两条反向平行的多核甘酸链组成的双螺旋•DNA的功能•DNA是遗传物质，是遗传信息的载体。•在生活细胞中，贮存在DNA分子上的遗传信息在RNA的帮助下，表达成为一个个蛋白质。•DNA在代谢上稳定，不受营养条件、年龄等因素的影响。Page29•RNA分子的结构和功能•单链，局部可配对形成双链。•mRNA，信使RNA、携带有遗传密码•tRNA，转运RNA，转运氨基酸•rRNA，核糖体RNA，核糖体的组成成分Page30•多糖—碳水化合物Cx(H2O)n•由多个单糖分子缩合、失水而成，是一类分子机构复杂且庞大的糖类物质。•均一性多糖和不均一性多糖Page31•双糖：两个分子的单糖结合在一起•蔗糖，•乳糖，母乳中的主要成分。葡萄糖+半乳糖。•麦芽糖，淀粉水解生产麦芽糖。咀嚼馒头发甜。•多糖：淀粉、纤维素、果胶等Page32糖尿病患者常用山梨醇作为甜味剂；糖精可能有致癌效应，已禁止使用；Page33•多糖的功能能量储备，植物的种子、块根、块茎中淀粉的储备，供种子发芽或幼体生长。支持骨架，植物细胞壁中的纤维素。保健功能，有较强激活免疫系统的功能。枸杞多糖、当归多糖、香菇多糖、灵芝多糖。Page34Page35热点浅说：1作为示踪检测手段，用于研究体内代谢2作为示踪检测手段，用于疾病诊断3射线用于治疗疾病、诱变育种、灭菌4通过半衰期计算，确定古生物年龄Page36Thanksforyourattention!