文档介绍：第六章:化学与生命生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系,是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间及生物与环境之间相互关系的科学。生命科学研究不但依赖物理、化学知识,也依靠相关的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离心机、 X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等。生命科学是由各个学科交叉渗透而来,其中化学在研究生物体的物质基础和生命活动基本规律的领域里,发挥着重要的作用。本章从与生命活动密切相关的蛋白质、核酸、糖类和一些微量元素的化学结构和物质代谢为主,介绍生命中的化学的基本知识。 蛋白质---生命的物质基础“生命是蛋白质存在的方式,这个方式的基本因素在于它和周围的外部自然界不断新陈代谢”。蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的 % 。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由约 20 种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。氨基酸是组成蛋白质的基本单位,氨基酸通过脱水缩合形成肽链。氨基酸的分子中既含有氨基(— NH 2)又含有羧基( — COOH ), α氨基酸是氨基连接在羧基旁的第一个碳原子(又称α碳原子)上的氨基酸,可用下面的通式来表示。 蛋白质、氨基酸和肽键 氨基酸 C H NH 2 R COOH非必需氨基酸: 指人(或其它脊椎动物)自己能由简单的前体合成,不需要从食物中获得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、半胱氨酸等氨基酸。( 12 种) 天然的氨基酸现已经发现的有 300 多种,其中人体所需的氨基酸约有 20 种,分非必需氨基酸和必需氨基酸(人体无法自身合成)。另有酸性、碱性、中性、杂环分类,是根据其化学性质分类的。必需氨基酸: 指人体不能合成或合成速度不能满足机体需要,必须从食物中直接获得的氨基酸。例如亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸等。(8种) ◆甘氨酸( Glycine ) 英文缩写: Gly ;字母代号: G;汉文代号: 甘。中性◆谷氨酸( Glutamic acid ) 英文缩写: Glu ;字母代号: E;汉文代号: 谷。酸性◆赖氨酸( Lysine ) 英文缩写: Lys ;字母代号: K;汉文代号: 赖。碱性 H 2CH 2CHCOOH NH 2 H 2NCH 2COH O H 2NCH 2CH 2CH 2CH 2CHCOOH NH 2 大多数氨基酸都呈显不同程度的酸性或碱性,呈显中性的较少。所以既能与酸结合成盐,也能与碱结合成盐。从氨基酸的结构可以看出,由于大部分氨基酸的分子中都有不对称的碳原子,所以基本都具有旋光性。同时由于空间的排列位置不同,又有两种构型: D型和 L型。组成蛋白质的氨基酸,都属 L型。 COOHR HNH 2 COOHR NH 2H D 型 L 型 多肽及肽键多肽也叫肽,是含有多个氨基酸单元的低聚物,相对分子质量一般在 10000 以下,可以看成是由多个氨基酸通过氨基和羧基之间脱水缩合而成的。由氨基和羧基之间脱水形成的酰***键称为肽键。肽在生物化学中是一类重要的化合物,在生物体内起着很重要的作用。 H 2N O OH Glycine H 2N O OH Glycine NH O OH NH 2 O Glycylglycine H 2O 多肽有生物活性多肽和人工合成多肽两种。生物提取的多肽具有很强的活性,所以叫做活性肽。只有活性的肽才能对人体产生很好的效果,但是人工合成的多肽有很多是没有活性的,是需要筛选的,只有活性肽才能被人体安全使用。活性肽主要控制人体的生长、发育、免疫调节和新陈代谢,它在人体处于一种平衡状态,若活性肽减少后,人体的机能发生重要变化,对于儿童来说,他的生长、发育变得缓慢,甚至停止,长久下去就形成了侏儒,对成年人或老年人,缺少活性肽后,自身的免疫力就会下降,新陈代谢紊乱,内分泌失调,引起各种疾病的产生,如失眠、身体消瘦或浮肿。由于活性肽还作用于神经系统,因此人体就会变得动作迟缓,头脑不再聪慧,更主要的是活性肽减少,直接引起人身体各部位逐渐出现全面衰老,引发各种疾病。 蛋白质蛋白质是一类重要的生物高分子,不同的蛋白质具有各种不同的生理功能。与多肽相同它是各种α氨基酸通过酰***键即肽键联成的长链分子,这种长链称为肽链。许多蛋白质还包含有非肽链结构的其他组成成分,这叫配基或辅基。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由约 20 种氨基酸按不同比例组合而成的,那 20 种氨基酸能