生命科学导论组成生物体的大小分子春

1、哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 研究生物体的化学组成和研究生命过程中的研究生物体的化学组成和研究生命过程中的化学变化学变 化化，所得到的丰硕成果，构成分子生物学和，所得到的丰硕成果，构成分子生物学和生物生物 技术技术发展的重要基础发展的重要基础。 生命机体的组成，包括有机物和无机物两大类，其生命机体的组成，包括有机物和无机物两大类，其 中有机物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类、维中有机物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类、维 生素和激素，无机物包括水和无机盐生素和激素，无机物包括水和无机盐。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大

2、小分子组成生物体的大小分子 一、生物体的元素组成一、生物体的元素组成 二、生物小分子二、生物小分子 三、生物大分子三、生物大分子 内内 容容 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 1哪些哪些元素参与生物体的组成？元素参与生物体的组成？ 参与生物体组成的元素总共约二、三十种。 碳、氢、氧、氮四种元素占了人体重量的 99%，或人体干重的85%以上。 一、生物体的元素组成一、生物体的元素组成 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 常量元素在人体中含量较大。 微量元素在人体中含量很少。 以人体为例，各种元素在人

3、体中含量见下表 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 常量元素的主要功能常量元素的主要功能 氧氧：存在于几乎所有有机物，又是细胞呼吸所必需；存在于几乎所有有机物，又是细胞呼吸所必需； 碳：碳：形成各种生物大分子的基本骨架；形成各种生物大分子的基本骨架； 氢：氢：与氧一样，几乎存在于所有有机物中；构成水；与氧一样，几乎存在于所有有机物中；构成水； 氮：氮：蛋白质、核酸、植物细胞中叶绿素的重要组成元素；蛋白质、核酸、植物细胞中叶绿素的重要组成元素； 钙：钙：骨骼、牙齿的

4、成份，在肌肉收缩、细胞信号转导中起作用；骨骼、牙齿的成份，在肌肉收缩、细胞信号转导中起作用； 参与参与血液凝聚和植物细胞壁的组成；血液凝聚和植物细胞壁的组成； 磷：磷：核酸、生物膜中磷脂的成份，参与细胞中的能量转移反应；核酸、生物膜中磷脂的成份，参与细胞中的能量转移反应； 骨骼骨骼的结构成份；的结构成份； 钾钠：钾钠：细胞质与组织液中的主要阳离子，维持体液或细胞内外离细胞质与组织液中的主要阳离子，维持体液或细胞内外离 子子平衡；神经冲动的传导；平衡；神经冲动的传导； 硫：硫：大多数蛋白质的成份；大多数蛋白质的成份； 镁：镁：参与多种酶的活化参与多种酶的活化；帮助帮助骨头生长骨头生长与与肌肉紧缩

5、；植物肌肉紧缩；植物叶绿素的成份叶绿素的成份； 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 微量元素的主要功能微量元素的主要功能 铁铁：血红蛋白的成份；参与某些酶的血红蛋白的成份；参与某些酶的活化。活化。 碘：碘：甲状腺激素甲状腺激素的重要成分，帮忙维持水量在身体里的的重要成分，帮忙维持水量在身体里的平衡。平衡。 锌锌：参加许多参加许多金属酶的金属酶的组成组成；促进促进机体的生长发育和机体的生长发育和组织再生组织再生；促促 进食欲进食欲；促进性器官和性机能的正常；参加免疫功能过程。；促进性器官和性机能的正常；参加免疫功能过程。 硒：硒：与与维他命维他命E

6、一起防止细胞一起防止细胞受伤。受伤。 铜：铜：在在红血球的发展过程里面起到重要作用。红血球的发展过程里面起到重要作用。 氟化物：氟化物：在在牙齿与骨头的发展与维持过程里面起到重要牙齿与骨头的发展与维持过程里面起到重要作用。作用。 锰：锰：在在软骨与骨头的纤维里面起到重要作用软骨与骨头的纤维里面起到重要作用。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 2元素营养方面的几个例子元素营养方面的几个例子 例一、钙例一、钙 钙钙的生理功能的生理功能 肌肉：肌肉收缩 免疫： 白细胞吞噬功能 循环：血液凝固 内分泌：激素分泌 毛细血管通透性 骨骼：骨骼形成 微循环改

7、善 神经：神经肌肉应激性 泌尿：？ 生殖：？ 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 2元素营养方面的几个例子元素营养方面的几个例子 例一、钙例一、钙 缺钙引起的缺钙引起的疾病疾病 婴婴、幼、少儿、幼、少儿-佝偻病佝偻病 老年人老年人-骨质疏松症骨质疏松症 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 肾结石肾结石中重要成分是钙； 但是，限制钙摄入恰恰会使肾结石加重。 草酸钙：草酸来自蔬菜，食物中钙可使草酸在肠道 中结成草酸钙，从

8、粪便中排出。 缺钙：反常钙内流，损伤肾细胞 肾脏对钙回收功能受损 高钙尿液与尿中草酸结合形成结石 尿钙排出增多 。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 2元素营养方面的几个例子元素营养方面的几个例子 例例二二、锌、锌 锌的生理功能锌的生理功能 金属酶、生长发育、组织再生、食欲、生殖、金属酶、生长发育、组织再生、食欲、生殖、 免疫力和智力。免疫力和智力。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 儿童儿童 味觉障碍：厌食、偏

9、食或异食；味觉障碍：厌食、偏食或异食； 皮肤疾患：易患口腔溃疡，青春期痤疮等；皮肤疾患：易患口腔溃疡，青春期痤疮等； 生长发育不良：身材矮小、瘦弱；生长发育不良：身材矮小、瘦弱； 免疫力下降，经常感冒、发烧；免疫力下降，经常感冒、发烧； 智力发育落后；智力发育落后； 肝脾肿大肝脾肿大 成年男性成年男性 男性不育：少精、弱精或精液不液化男性不育：少精、弱精或精液不液化、前列腺炎、前列腺炎 肝脾肿大肝脾肿大 缺锌引起的疾病缺锌引起的疾病 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 微量元素是双刃剑微量元素是双刃剑 ! 硒硒(Se)：缺硒缺硒会会使免疫力下降使

10、免疫力下降，也可能诱发，也可能诱发克山病克山病、 大骨节病大骨节病等疾病。但羊中硒等疾病。但羊中硒过多过多会导致会导致脱蹄病脱蹄病。 碘碘(I)：缺碘缺碘会引起会引起甲状腺肿大（大脖子病）甲状腺肿大（大脖子病）；过多过多 则导致则导致甲状腺功能低下甲状腺功能低下。 例如：例如： 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 一、生物体的元素组成一、生物体的元素组成 二、二、生物小分子生物小分子 三、生物大分子三、生物大分子 内内 容容 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 二、生物小分子二、生物小分子 小分子

11、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 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 1水水 水占生物体的60 以上的重量 地球上生命起源于水中，陆生生物体内细 胞也生活在水环境中 水的性质影响生命活动，如：溶解性质， 酸碱度(pH ) 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 一一个水分子的正极与另一水分子的负极相吸引，之个水分子的正极与另一水分子的负极相吸引，之 间间出现的出现的较弱的作用力称为较弱的作用力称为氢键氢键。氢键对维持生物大分。氢键对维持生物大分 子

12、的子的稳定极稳定极重要。重要。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 为何水具有表面张力？为何水具有表面张力？ 水分子之间水分子之间的的氢键具有静电引力，氢键具有静电引力，正是由于氢键使水具有黏性正是由于氢键使水具有黏性、 吸附吸附性和一定的表面张力。水的这些性质还可形成毛细管作用，性和一定的表面张力。水的这些性质还可形成毛细管作用，使得使得 植物根系吸收水分后可克服重力向上运输到茎和叶片。植物根系吸收水分后可克服重力向上运输到茎和叶片。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 水影响生命活动的例子：肺泡

13、中的气体交换水影响生命活动的例子：肺泡中的气体交换 肺泡在水环境中保证肺泡在水环境中保证O2 和和CO2 的交换的交换 水分子间氢键造成水的表面张力，可使肺泡瘪塌水分子间氢键造成水的表面张力，可使肺泡瘪塌 肺泡中存在一种表面活性蛋白破坏水的表面张力肺泡中存在一种表面活性蛋白破坏水的表面张力， 使使肺泡胀开肺泡胀开 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 2氨基酸氨基酸 氨基酸是同时具有氨基和羧基的小分子 参与蛋白合成的共有22种天然氨基酸，各种氨基酸的区 别在侧链基团R 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分

14、子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 D型和型和L型氨基酸型氨基酸 20 种天然氨基酸除种天然氨基酸除甘氨酸甘氨酸外，都带一个外，都带一个不对称不对称 碳原子碳原子- 碳原子，都有光学异构体（碳原子，都有光学异构体（镜映体镜映体）。）。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 除除甘氨酸甘氨酸外外， 组成组成蛋白质蛋白质的的 氨基酸氨基酸均为均为L- 型氨基酸型氨基酸 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物

15、体的大小分子组成生物体的大小分子 八种八种人体人体必需氨基酸必需氨基酸： 亮氨酸（亮氨酸（Leu） 异亮氨酸（异亮氨酸（Ile） 赖氨酸赖氨酸（Lys） 蛋氨酸（蛋氨酸（Met） 苯丙氨酸苯丙氨酸（Phe） 缬氨酸缬氨酸（Val） 苏氨酸（苏氨酸（Thr） 色氨酸色氨酸（Trp） 人体不能自己合成的氨 基酸称为必需氨基酸，需要 由食物提供。此外，人体合 成精氨酸组氨酸不足于满足 自、身的需要，需要从食物 中摄取一部分，我们称之为 半必需氨基酸。其余的十种 氨基酸人体能够自给自足， 我们称之为非必需氨基酸 必需氨基酸 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小

16、分子 1 1）作为组建蛋白质的元件）作为组建蛋白质的元件 2 2）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性）有的氨基酸或其衍生物具有生物活性 （代谢调节代谢调节、信号传递等）、信号传递等） 氨基酸的功能 从营养学的角度从营养学的角度 必需氨基酸：必需氨基酸： 赖氨酸：促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，赖氨酸：促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢， 调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化；调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化； 色氨酸：促进胃液及胰液的产生；色氨酸：促进胃液及胰液的产生； 苯丙氨酸：参与消除肾及膀胱功能的损耗；苯丙氨酸：参与消除肾及膀胱功能的损耗；

17、蛋氨酸（甲硫氨酸）：参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进蛋氨酸（甲硫氨酸）：参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进 脾脏、胰脏及淋巴的功能；脾脏、胰脏及淋巴的功能； 苏氨酸：有转变某些氨基酸达到平衡的功能；苏氨酸：有转变某些氨基酸达到平衡的功能； 异亮氨酸：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；异亮氨酸：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢； 亮氨酸：作用平衡异亮氨酸；亮氨酸：作用平衡异亮氨酸； 缬氨酸：作用于黄体、乳腺及卵巢。缬氨酸：作用于黄体、乳腺及卵巢。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 1953年，美国化学家米勒（年，美国化学家米勒（St

18、anley Miller） 模拟原始地球上的大气成分，用氢、甲烷、模拟原始地球上的大气成分，用氢、甲烷、 氨和水蒸气，通过加热和火花放电，合成了氨和水蒸气，通过加热和火花放电，合成了 有机分子氨基酸。有机分子氨基酸。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 3单糖单糖 单糖一般是含有3-6个碳原子的多羟基醛或多羟基 酮。 按碳原子数目，单糖可分为丙糖、丁糖、戊糖、 己糖等，自然界的单糖主要是戊糖 和己糖。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 以葡萄糖为例，葡萄糖是六碳糖以葡萄糖为例，葡萄糖是六碳糖 链式

19、链式结构结构 环环式结构式结构 粗黑线表示这部分向着页粗黑线表示这部分向着页 面的外部方向，细线表示面的外部方向，细线表示 这部分位于页面最内侧这部分位于页面最内侧 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 自然界存在的葡自然界存在的葡 萄糖都是萄糖都是D型，我型，我 们身体能代谢的们身体能代谢的 也是也是D型，不过舌型，不过舌 头则可以尝出头则可以尝出L型型 葡萄糖的甜味葡萄糖的甜味 几种不同的六碳糖：几种不同的六碳糖： 葡萄糖，甘露糖，半乳糖，山梨糖，果糖。葡萄糖，甘露糖，半乳糖，山梨糖，果糖。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体

20、的大小分子组成生物体的大小分子 1 1）作为多糖的组成元件）作为多糖的组成元件 2 2）作为）作为燃料燃料 3 3）组成）组成寡糖参与细胞信号寡糖参与细胞信号传递传递 单糖的功能 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 4核苷酸核苷酸 核苷酸分子由三个部分组成： 1）五碳糖：核糖或脱氧核糖 2）碱基：嘧啶、嘌呤 3）磷酸 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 组成核酸的五种碱组成核酸的五种碱基基 腺嘌呤腺嘌呤A 鸟嘌呤鸟嘌

21、呤G 胞嘧啶胞嘧啶C 尿嘧啶尿嘧啶U 胸腺嘧啶胸腺嘧啶T 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 1）核苷酸）核苷酸是合成生物大分子核糖核酸是合成生物大分子核糖核酸 (RNA）及）及脱脱 氧核糖核酸氧核糖核酸(DNA）的）的前体；前体； 2）在）在细胞能量代谢上起着极其重要的细胞能量代谢上起着极其重要的作用；作用； 3）腺苷酸）腺苷酸还是几种重要还是几种重要辅酶的辅酶的组成组成成分；成分； 4）对于）对于许多基本的生物学过程有一定的调节许多基本的生物学过程有一定的调节作用。作用。 核苷酸的功能 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大

22、小分子组成生物体的大小分子 5脂类脂类 脂类是脂肪酸和醇所形成的酯及其衍生物。 脂类种类很多，分子结构相差较大： 1）油脂：甘油三脂 2）磷脂和鞘脂 3）固醇 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 1）甘油三酯）甘油三酯 甘油三酯分子结构甘油三酯分子结构 甘油甘油三酯是人体内含量最多的脂类，大部分组织均可三酯是人体内含量最多的脂类，大部分组织均可 以利用甘油三酯分解产物供给能量，同时以利用甘油三酯分解产物供给能量，同时肝脏、脂肪肝脏、脂肪等组等组 织还可以进行甘油三酯的合成，在织还可以进行甘油三酯的合成，在脂肪组织脂肪组织中贮存。中贮存。 哈工大哈

23、工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 2）磷脂和鞘脂磷脂和鞘脂 （1） 磷脂和鞘脂分子磷脂和鞘脂分子可以可以 看成是看成是一个极性头，两条非一个极性头，两条非 极性极性尾巴尾巴。 （2） 主要功能是参与生物主要功能是参与生物 膜的形成。膜的形成。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 3）固醇）固醇 固醇固醇类的内核由类的内核由4 个环组成个环组成 一些一些人体重要维生素和激素是固醇人体重要维生素和激素是固醇 胆固醇胆固醇是细胞的必要成份是细胞的必要成份 血清血清中的胆固醇太多会促使中的胆固醇太多会促使形成形成

24、动脉硬化和心脑血管疾病动脉硬化和心脑血管疾病 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 一、生物体的元素组成一、生物体的元素组成 二、生物小分子二、生物小分子 三、三、生物大分子生物大分子 内内 容容 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 三、生物大分子三、生物大分子 生物大分子主要有三大类：生物大分子主要有三大类： 蛋白质蛋白质 核酸核酸 多糖多糖 它们它们都是由生物小分子单体通过都是由生物小分子单体通过 特有的共价键特有

25、的共价键联结联结而成。而成。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 1蛋白质蛋白质 蛋白质是由氨基酸形成的： 寡肽：含有2-20个氨基酸残基（如五肽） 多肽：含2050 个氨基酸残基 蛋白质：含几十个氨基酸残基 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 注意：肽链有方向性：氨基端（注意：肽链有方向性：氨基端（ N 端），端）， 羧基端（羧基端（ C 端）端） 一一条肽链的两端有不同结构和性质条肽链的两端有不同结构和性质：一端

26、：一端的氨基酸残的氨基酸残 基带有游离基带有游离氨基氨基，称，称氨基端氨基端；另；另一端的氨基酸残基带有一端的氨基酸残基带有游游 离羧基离羧基，称，称羧基端羧基端。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 蛋白质蛋白质的三级结构：的三级结构：整条肽链盘绕整条肽链盘绕 折叠形成折叠形成一定一定的空间结构的空间结构形状。形状。 蛋白质的一级结构：蛋白质的一级结构：肽链中氨肽链中氨 基酸的排列基酸的排列顺序。顺序。 蛋白质的二级结构：蛋白质的二级结构：邻近几邻近几 个氨基酸形成的个氨基酸形成的一定的一定的结构结构 形状。如：形状。如：-螺旋和螺旋和-折叠折

27、叠 蛋白质蛋白质的四级结构：的四级结构：各条肽链各条肽链之间形成的特定结之间形成的特定结 构构。所以，四级结构只存在于由两条肽链。所以，四级结构只存在于由两条肽链以上组以上组 成成的蛋白质。的蛋白质。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子

28、组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 2多糖多糖 单糖通过糖苷键联成多糖链； 生物体内多糖一般都是由葡萄糖构成的； 不同的多糖其区别在于葡萄糖分子的数目、多糖 链的结构和糖苷键的不同； 三种糖苷键：-1，4糖苷键、 -1，6糖 苷键、 糖苷键 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈

29、工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 不同高级结构带来不同的生物学性能不同高级结构带来不同的生物学性能 淀粉淀粉形成螺旋状形成螺旋状 能源贮存能源贮存 纤维素纤维素呈长纤维状呈长纤维状 结构支架结构支架 多糖链的高级结构多糖链的高级结构 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成

30、生物体的大小分子 多糖参与免疫多糖参与免疫 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 牛奶含丰富的蛋白质、矿物质和维生素，还有乳糖牛奶含丰富的蛋白质、矿物质和维生素，还有乳糖 在消化系统中，小肠细胞产生乳糖酶，它使乳糖分解在消化系统中，小肠细胞产生乳糖酶，它使乳糖分解 乳糖不耐受性：细胞产生的乳糖酶不足乳糖不耐受性：细胞产生的乳糖酶不足乳糖分解与乳糖分解与 吸收不正常吸收不正常扰乱小肠中的水分平衡扰乱小肠中的水分平衡不适症状不适症状 对策：改变膳食、药丸补充乳糖酶、对策：改变膳食、药丸补充乳糖酶、？ 牛奶乳糖牛奶乳糖乳糖不耐受性乳糖不耐受性 哈工大哈工

31、大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 3核酸核酸 核苷酸通过磷酸二酯键联成核酸； 核酸主要分两种：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖 核酸（RNA）； DNA由4种核苷酸A、T、G、C组成： RNA由4种核苷酸A、U、G和C组成： 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 DNA 和和RNA 在组成成份上有在组成成份上有差别差别: DNA RNA 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 有胸腺嘧啶有胸腺嘧啶 有有尿嘧啶，尿嘧啶， 无尿嘧啶无尿嘧啶 无胸腺无胸腺嘧啶嘧啶 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成

32、生物体的大小分子 一端的核苷酸，其一端的核苷酸，其5-C的的磷酸基团磷酸基团没没 有有形成形成磷酸磷酸二酯二酯键，称键，称5 末端末端； 另一端的核苷酸，其另一端的核苷酸，其3-C的的羟基羟基没有没有 进入磷酸二酯键进入磷酸二酯键而游离而游离，称，称3末端末端。 核酸链也有核酸链也有方向性！方向性！ 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 核酸的高级结构核酸的高级结构 1） DNA A、两条反向平行的核苷酸链、两条反向平行的核苷酸链共同盘绕共同盘绕形成形成右手右手双螺旋双螺旋，糖，糖P 糖构成螺旋糖构成螺旋主链；主链； B、两条链的碱基都位于中间，、

33、两条链的碱基都位于中间，碱基平面碱基平面与螺旋轴与螺旋轴垂直，双螺旋垂直，双螺旋 上有上有两条凹沟：大沟（宽两条凹沟：大沟（宽1.2nm）与）与小沟（宽小沟（宽0.75nm）；）； C、两条链对应碱基呈配对关系，、两条链对应碱基呈配对关系，依靠彼此依靠彼此碱基间的氢键结合碱基间的氢键结合在在 一起。一起。AT，GC； D、双螺旋直径、双螺旋直径20A（2nm），），螺距螺距34A，每一螺距中含，每一螺距中含10 bp， 两个核苷酸两个核苷酸间夹角为间夹角为36。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生

34、物体的大小分子组成生物体的大小分子 0.006 mm 2m DNA 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 Watson和和Crick的资料来自于的资料来自于相对湿度相对湿度92%时所得时所得 到的到的DNA钠盐纤维钠盐纤维B型型DNA（B-DNA）; 在在相对湿度低于相对湿度低于75%时获得的时获得的DNA钠盐纤维，结钠盐纤维，结 构不同构不同A型型DNA（A-DNA）; 与与B-DNAB-DNA相比，螺相比，螺体较宽而体较宽而短短 在体内还存在一定含量的在体内还存

35、在一定含量的Z-DNA。 呈左手螺旋；磷酸基在多核苷酸骨架上的分布呈呈左手螺旋；磷酸基在多核苷酸骨架上的分布呈 Z Z字形，外形比字形，外形比B BDNADNA更为细长。更为细长。 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 Rosalind Franklin DNA结构破译工作中的美丽天使结构破译工作中的美丽天使 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 Rosalind Franklin手迹手迹 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 核酸的高级结构核酸的高级结构

36、2） RNA RNA为单链，不同的为单链，不同的RNA可以折叠成不同形状的高级结构可以折叠成不同形状的高级结构 tRNA结构结构 （三叶草形）（三叶草形） 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 为何需要蛋白质为何需要蛋白质代替代替RNA的催化功能？的催化功能？ 蛋白质蛋白质的空间结构远比的空间结构远比RNA复杂可以实现复杂可以实现更多更多的生的生 理催化理催化功能；功能； 为何需要为

37、何需要DNA代替代替RNA的遗传信息载体功能？的遗传信息载体功能？ 以以DNA作为细胞基因组的原因作为细胞基因组的原因:可能是进化的可能是进化的压力压力, 要求遗传信息复制过程更为高效和要求遗传信息复制过程更为高效和精确精确(DNA聚合酶比聚合酶比 RNA聚合酶精确聚合酶精确)； 后来后来 哈工大哈工大- -生命科学导论生命科学导论组成生物体的大小分子组成生物体的大小分子 思考题：思考题： 氨基酸的人工合成虽然纯度好，但成本非常高，无氨基酸的人工合成虽然纯度好，但成本非常高，无 法用于大规模生产。目前，氨基酸营养品的生产方式基法用于大规模生产。目前，氨基酸营养品的生产方式基 本上是通过水解一些蛋白质而获得各种氨基酸，这种方本上是通过水解一些蛋白质而获得各种氨基酸，这种方 法成本低但获得的氨基酸纯度欠佳，且某一特定的氨基法成本低但获得的氨基酸纯度欠佳，且某一特定的氨基 酸含量可能非常低。近日，某氨基酸营养品生产企业宣酸含量可能非常低。近日，某氨基酸营养品生产企业宣 布发明了一种成本非常