生命科学导论 复习资料文档格式.docx

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影响钙吸收的因素维生素D

•甲状旁腺素（PTH）促小肠吸收钙,促骨骼释放钙,促肾细胞回收钙,抑骨骼释放钙,抑肾细胞回收钙

例三铬,例四硒

第二讲构造生物体的基本元件

一、生物小分子与生物大分子的关系

二、生物小分子简介

三、生物大分子的形成

四、生物大分子的高级结构

一、生物小分子和生物大分子的关系

小分子大分子复合大分子 

单糖多糖糖蛋白

氨基酸蛋白质糖脂

核苷酸核酸脂蛋白

脂类

1、水

2、氨基酸

（1）α－碳原子

（2）具有α－氨基和α－羧基是各种氨基酸的共性

（3）各种氨基酸的区别在侧链基团—R

20种天然氨基酸除甘氨酸外，都带一个不对称碳原子—α碳原子，都有光学异构体（镜映体）。

氨基酸的功能：

（1）作为组建蛋白质的元件

（2）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性（代谢调节、信号传递等）

3、单糖——

（1）C2----C5均为不对称碳原子。

六碳糖有16种同分异构体。

（2）天然单糖在C5位上羟基有固定结构方向，天然单糖大多数是D-型糖。

（3）在水溶液中葡萄糖在C1---C5之间脱水通过氧桥相联成环状－吡喃型

（4）各个C上羟基位于环上或环下

（5）C1上羟基位置不同出现α-，β-两种构型

4、核苷酸

DNA分子的基本单位：

核苷酸

参加大分子核酸组成的共有8种核苷酸

DNA水解液中RNA水解液中

腺脱氧核苷酸（dAMP）腺苷酸（AMP）

鸟脱氧核苷酸（dGMP）鸟苷酸（GMP）

胞脱氧核苷酸（dCMP）胞苷酸（CMP）

胸腺脱氧核苷酸（dTMP）尿苷酸（UMP）

另外还有一些重要的具有生物活性的核苷酸

cAMP，cGMP参与细胞信号传递

5、脂类

脂类是指生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的各种小分子。

葡萄糖－－－水溶性的

油脂－－－脂溶性的

脂类种类很多，分子结构相差较大

A、油脂：

甘油三脂

B、磷脂和鞘脂

C、固醇

Tay-Sachs症，儿童的悲剧

所有的人类遗传病中，Tay-Sachs遗传病是最为悲惨的疾病之一。

带有导致该病的突变基因的纯合子婴儿在出生时表现正常；

然而，数月之后他们表现为对噪音的极度敏感，眼睛视网膜上出现一个樱桃红的小点。

这些早期症状往往被父母和医生所忽略。

在出生后半年到一年，患儿出现的进行性的神经退化导致精神障碍、眼盲、耳聋以及身体控制机能的丧失。

在两岁时通常已经完全瘫痪，并出现呼吸性感染。

一般在三至四岁时患儿就死亡了。

导致Tay-Sachs症的突变位于HEXA基因，它的编码产物是己糖胺酶A。

该酶作用于神经节苷脂GM2并将它分解。

生物大分子主要有三大类：

蛋白质,核酸,多糖

它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。

1、氨基酸通过肽键联成肽链结构蛋白

2、单糖通过糖苷键联成多糖链

（3）注意：

多糖链也有方向性，有还原端和非还原端

一条多糖链的两端有不同结构和性质：

一端的糖基有游离的半缩醛羟基，称还原端；

另一端的糖基没有游离的半缩醛羟基，称非还原端。

3、核苷酸通过磷酸二酯键联成核酸

1、蛋白质的高级结构

由生物小分子到生物大分子，分子增大，出现新的性质。

其中最主要的特点是：

生物大分子有独特的立体结构、空间构型和分子整体形状。

#蛋白质的四级结构是指各条肽链之间的位置和结构。

所以，四级结构只存在于由两条肽链以上组成的蛋白质。

2、维持生物大分子高级结构的重要因素－－非共价键

C＝O∙∙∙∙∙∙H－O

C－N∙∙∙∙∙∙H

C－O∙∙∙∙∙∙H3N－

非共价键的键强度很小，所以

注意：

双硫键也在维持蛋白质高级结构中起重要作用。

3、核酸的高级结构DNA的双螺旋结构

（1）DNA双螺旋：

A、两条反向平行的核苷酸链共同盘绕形成双螺旋，糖－磷酸－糖构成螺旋主链

B、两条链的碱基都位于中间，碱基平面与螺旋轴垂直

C、两条链对应碱基呈配对关系A＝TG≡C

D、螺旋直径20A，螺距34A，每一螺距中含10bp

DNA双螺旋可以看作是DNA的二级结构，

DNA的三级结构的形成需要蛋白质帮助。

碱基之间的氢键：

GC间有三个氢键，AT间有两个氢键

（2）RNA为单链盘绕，局部形成碱基配对。

例如：

转运RNA（tRNA）的三叶草结构

4、多糖链的高级结构

不同高级结构带来不同的生物学性能

淀粉形成螺旋状能源贮存

纤维素呈长纤维状结构支架

第三讲生物的新陈代谢

一、酶是生物催化剂

二、生命世界的能量源泉是太阳能

三、生物体主要从有机分子的氧化取得能量

四、生物体内有一个复杂的代谢网络

1、酶的催化特点;

催化效率高,专一性质,可以调节

3、酶催化作用的机理是降低活化能

•催化剂只能催化原来可以进行的反应，加快其反应速度。

•即使对可以进行的反应来说，反应物分子应越过一个活化能才能发生反应。

•酶作为催化剂的作用是降低活化能。

酶是如何降低活化能的呢?

首先，需要酶与底物分子结合，酶蛋白结构中有底物结合中心/活性中心。

然后，酶蛋白分子以各种方式，作用于底物分子，使底物分子活化起来。

酶与底物的专一结合，又是酶促反应专一性的体现。

底物分子结合在酶的底物结合中心

4、酶的活性可以调控

1）在代谢途径中调节酶活性

几个酶或十几个酶前后配合，完成一系列代谢反应，形成一条代谢途径。

在一条代谢途径中，常常是前一个酶促反应的底物，便是下一个酶促反应的底物。

　　　一条代谢途径的终产物，有时可与该代谢途径的第一步反应的酶相结合，结合的结果使这个酶活性下降，从而使整条代谢途径的反应速度慢起来。

这种情况称为“反馈抑制”。

值得注意的是，发生反馈抑制时，代谢终产物与酶结合时，是非共价结合，是可逆的。

❑共价调节;

有时候，酶蛋白分子可以和一个基团形成共价结合，结合的结果，使酶蛋白分子结构发生改变，使酶活性发生改变。

这种调节酶活性的情况称为酶的共价调节。

❑竞争性抑制有的酶在遇到一些化学结构与底物相似的分子时，这些分子与底物竞争结合酶的活性中心，亦会表现出酶活性的降低（抑制）。

这种情况称为酶的竞争性抑制。

1、生物体的代谢反应分为物质代谢和能量代谢两个侧面。

物质代谢――由底物分子变成产物分子

能量代谢――消耗能量或释放能量

n氨基酸+能量蛋白质

2丙酮酸+能量葡萄糖

从小分子合成大分子需要消耗能量。

葡萄糖2丙酮酸+能量

从大分子分解为小分子会释放能量。

2、ATP是生物体能量流通的货币

ATP：

三磷酸腺苷的缩写，全称可以是腺嘌呤核苷三磷酸。

ATP的作用：

一个代谢反应释出的能量贮入ATP，ATP所贮能量供另一个代谢反应消耗能量时使用。

3、生物体把能量用在生命活动的各个方面

4、太阳能是整个生命世界的能量源泉

绿色植物和光合细菌把太阳能转变为化学能，利用太阳能合成有机物；

除了维持自身的生存还为其他生物提供食物。

食物链 

　　绿色植物和光合细菌利用太阳能的过程称为光合作用。

光合作用是如何进行的？

　　　叶绿体中的叶绿素是进行光合作用必不可少的成份。

在叶绿体中进行的光合作用，又可以分为两个步骤：

　　　光反应：

在叶绿素参与下，把光能用来劈开水分子，放出O2，同时造成两种高能化合物ATP和NADPH。

暗反应：

把ATP和NADPH中的能量，用于固定CO2，生成糖类化合物。

这个过程需要光

三、生物体主要靠有机分子的氧化取得能量

1、有机物氧化释放能量

（C6H12O6）n+O2nCO2+nH2O+能量

淀粉氧酶ATP

把火柴燃烧和生物体内氧化相比，基本原则是相似的――有机物氧化释放出能量。

有哪些不同？

A、生物体内氧化比燃烧过程缓慢的多，不是猛然地发出光和热。

B、生物体内氧化在水环境中进行。

C、生物体内的氧化由酶催化。

D、生物体内氧化分步骤进行，产生能量贮存在ATP中。

2、生物体内氧化分步骤进行

3、与葡萄糖氧化分解产生能量有关的三条代谢途径

A、 

糖酵解途径

　　六个碳的葡萄糖分解为两个三碳的丙酮酸，净得两个ATP，同时还产生NADH。

发酵：

糖酵解途径可以在无氧情况下进行，但是要解决NADH变回到NAD＋问题。

B、 

三羧酸循环

　　　三羧酸循环一定需要氧才能进行。

在三羧酸循环中脱下的氢，形成NADH和FADH2，然后再逐步传递给氧。

C、 

呼吸链

　　脱下的氢可以看作是电子加上质子

2H＝2e＋2H＋

　在呼吸链起端，电子处在高能水平，传递到O2时，处于低能水平。

传递过程中释出的能量，用于产生ATP。

总之，一个葡萄糖分子经过：

无氧糖酵解途径丙酮酸2个ATP

有氧糖酵解途径、三羧酸循环途径、呼吸链完全氧化38个ATPCO2和H2O

四、生物体内存在着复杂的代谢网络

1、已介绍三条代谢途径：

糖酵解途径、三羧酸循环和呼吸链，都与分解代谢，产生能量有关。

2、蛋白质合成也就是基因表达

决定合成什么样的蛋白质的遗传信息，贮存在细胞内的DNA大分子中，体现为DNA大分子中核苷酸排列次序，最终表达为蛋白质大分子中的氨基酸序列。

蛋白质合成的第一步，由DNA指导mRNA（信使RNA）的合成。

DNA中的遗传信息通过转录体现在mRNA分子中核苷酸排列次序中。

蛋白质合成的第二步，由mRNA指导蛋白质合成。

mRNA中携带的遗传信息通过翻译转而体现为蛋白质大分子中氨基酸的排列次序。

3、蛋白质合成的第一步是mRNA的合成

mRNA合成需要：

∙以四种三磷酸核苷为原料ATP、GTP、UTP、CTP；

∙以DNA（大分子中的一段）为板∙聚合酶催化。

∙mRNA的合成在细胞核内进行；

然后，mRNA从核内移至细胞质中。

4、遗传密码和转运RNA

mRNA分子中每三个相邻核苷酸序列决定一个氨基酸，这就是通常所说的三联密码子。

与遗传密码子相对应的反密码子在转运RNA（tRNA）分子中。

tRNA的二级结构呈三叶草形，它的任务是搬运氨基酸。

在tRNA分子中，一方面联接着被搬运的氨基酸，另一方面通过反密码子把氨基酸安置到合适的位置上去。

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