生命的化学

生命的化学知识点总结，包括：蛋白质，核酸的结构和功能、糖类和脂质分子的结构和功能、生命物质的元素组成和生物小分子、生命代谢与自由能的产生与消耗——生命的维持依赖不断地提供能量供应等。

生命的化学

• 蛋白质，核酸的结构和功能
  • 蛋白质：生命活动的直接执行者
    • 1839年，荷兰化学家将其命名为“protein”，之后，蛋白质被发现为一种广泛存在，功能多样的生命分子。
    • 食物中的蛋白质经由胃和小肠后降解为氨基酸被吸收，人体从中获得十种必须氨基酸，并获得与蛋白质结合的维生素和微量元素。细胞中的蛋白质也会被降解为氨基酸，并被用于合成新的蛋白质。胶原蛋白主要由非必需氨基酸组成，营养价值极低。蛋白质类药物不能口服，只能注射。
    • 蛋白质几乎参加生命所有过程。结构蛋白，比如头发指甲。催化功能：绝大多数酶其化学本质都是蛋白质。免疫功能，比如抗体结构本质就是蛋白质。运输功能：红细胞中的血红蛋白，生物膜上的载体蛋白。识别功能：精子和卵细胞细胞膜表面的糖蛋白。
    • 蛋白质的基本组成单位是氨基酸。所有蛋白质都由二十种氨基酸组成，氨基酸通过脱水缩合形成肽键。每个肽分子一端有自由氨基，另一端有自由羧基。蛋白质是有一定空间结构的多肽
    • 蛋白质需要形成空间结构才可发挥生物学功能。蛋白质结构可分为四个层次:一级结构反映其特定氨基酸序列;二级结构反映其肽链骨架(不涉及侧链)形成的规则空间结构(如螺旋、β折叠等) ;三级结构反映其分子中每个原子的三维空间位置;四级结构反映具有特定三维空间结构的亚单位进一步通过非共价键相互作用组装的方式。
  • 核酸：遗传信息的载体和翻译者
    • 核酸的基本组成单位是DNA和RNA，它们都由四种核苷酸单位组成，每种核苷酸有碱基，五碳糖，磷酸三部分组成。DNA为双链分子，主要负责遗传信息的储存传递，RNA为单链分子，主要负责遗传信息的表达。
    • 核苷酸通过磷酸二酯键连成核酸。核酸一段含5’磷酸基，一段含3’磷酸基。DNA分子的互补双链为反向平行的关系。
    • RNA大多为单链结构，大小不一，含核酸，尿嘧啶。比DNA有更加多样化的结构和功能。如：信使RNA,转移RNA，核糖体RNA，催化RNA，微小RNA等。
  • 目前开展的基因组，蛋白质组。RIx组的研究，扩充了我们对报酸和蛋白质的认明:.对核酸和蛋白质的认识不仅促进了我们对生曲本质的认识,也促进了入类健用和生物技术产业的发展:核酸和蛋白质在活细陶内的结构和功能机制我们还知之甚少 ，需开展深入研究.
• 糖类和脂质分子的结构和功能
  • 糖类
    • 糖类为多羟基醛或酮，单糖分子通过糖苷键形成寡糖（三至九个单糖）和多糖（大于等于十个单糖）。寡糖和多糖可以与蛋白质或脂质共价连接，形成糖蛋白和糖脂，影响后者的功能，细胞定位和代谢等。
    • 多糖是主要的燃料储存分子，也是重要的生命结构成分。与糖蛋白和糖脂分子形成糖缀合物的寡糖和多糖是重要的信息分子。寡糖基是生物表面参与生物识别的分子。人的ABO血型，是由糖鞘脂头部的寡糖基部分决定。
  • 脂质
    • 脂质可以储存能量，组成生物膜（胆固醇），传递信号（维生素A,D），辅助酶催化反应（维生素E,K），使生物具备颜色（角黄素和玉米黄质）。
  • 生物体内的糖类分子和脂质分子是重要的能量提供者和结构支持成分，也是具有重要功能的活性分子
• 生命物质的元素组成和生物小分子
  • 生命的实现依赖大量大小不一的分子，绝大多数生命分子只由不到三十种元素（如C,H,O,N,P,S等）的原子组合而成。组成细胞质量的主体元素为H,O,N,C。一般来说，原子越轻，其形成的共价键越牢固。
  • 水是生命系统中含量最高的一种物质，生命体质量的百分之七十由水组成，水分子之间有超凡的粘性（源于其双极性的V形电子结构，以及水分子间形成氢键的能力），高熔点，沸点和蒸发热，是一种良好的热缓冲剂。生命分子可依据其对水的亲疏性质被区分为“亲水（极性）”“疏水（非极性）”或“两性“分子（及含有极性又含有非极性）。
  • C是除水外形成生命分子的核心元素，所有细胞的干重一半以上为C元素，生命分子多为碳氢化合物的衍生物。
  • 生命分子的功能发挥依赖于其立体结构。
  • 最早产生的生命大分子可能是DNA，而不是蛋白质。
  • 生命是高度统一的，不同生命形式有共同的分子基础。
• 生命代谢与自由能的产生与消耗——生命的维持依赖不断地能量供应。
  • 自养生物合成有机物，是食物链中的生产者。异样生物为消费者。它们相互依存导致碳循环，这种物质循环依赖能量的单向流动而实现。生物体做任何功都需要消耗能量。腺苷三磷酸为细胞内通用能量货币。生物体内的燃料分子通过氧化还原反应释放能量。
• 生命分子的分解代谢和调控
  • 生命燃料分子的氧化过程可以分为三阶段。葡萄糖在生物代谢中占据中心位置。脂肪酸在肝脏内转化为酮体。
• 生命分子的合成代谢和调控——使受精卵变成生物个体的关键分子过程
  • 哺乳动物各器官代谢过程之间由激素协调。生物合成代谢利用化学能和简单前体生成各种生物组分。
• 课堂分享
  • 一：试述糖的分类的功能
  • 二：胆固醇的“平反”
  • 三：如何合理膳食？
  • 合理膳食，适量运动，戒烟戒酒，心理平衡