生物体的基本化学组成

1、2-1 生物體的基本化學組成 水 無機鹽類 有機物質的構造與功能水的結構e-e-e-e-共價鍵共價鍵()(+)(+)為極性分子水的結構()()()()()(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)(+)水的性質穩定溫度表面張力大有內聚力與附著力水結冰時密度最小很好的溶劑可輕微解離水具有穩定溫度的效應水分子以氫鍵相互結合在一起，氫鍵能增強水分子間的吸引力比熱及沸點高蒸發熱大溫度不易升也不易降可藉此降低體溫水具有內聚力與附著力水分子間的氫鍵使水具有內聚力水分子具有極性，易附著在其他極性分子上造成毛細現象水具有很大的表面張力因水分子的內聚力強水結冰時密度最小水結冰時會呈規律的格狀結構，體

2、積增大，密度變小而浮於水上液態水冰氫鍵氫鍵水是很好的溶劑極性物質可與水分子形成氫鍵，故可溶於水，如：葡萄糖、NaCl(不具極性的物質則不溶於水，如脂肪)維持生命的物質若能溶於水，細胞便可從水溶液中攝取，並在生物體運輸生物體內的許多化學反應，必須溶於水才能進行H2OH + OH水可輕微解離決定水溶液的酸鹼值影響酵素活性 各種溶液的酸鹼度無機鹽維持正常生理作用 例：神經傳遞(鈉、鉀)、肌肉收縮(鈣)構成生物體的分子 例：骨骼(鈣)、血紅素(鐵)、葉綠素(鎂)、 核酸(磷)、甲狀腺素(碘)、細胞膜(磷)酵素致活劑 例：唾液澱粉酶需要氯離子維持酸鹼平衡 金屬離子常與酸或鹼結合成鹽類 如：NaHCO3H

3、ClNaClH2CO3構成生物體的有機物醣類脂質蛋白質核酸維生素醣類碳水化合物(CH2O)n3生物體構造的主成分之一能量的主要來源分類：單醣雙醣多醣單 醣依碳原子的數目可分為三、四、五、六、七碳糖等，常見的有：五碳糖核糖構成RNA去氧核糖構成DNA六碳糖葡萄糖果糖半乳糖單 醣核糖去氧核糖葡萄糖五碳糖六碳糖雙 醣兩單醣經脫水結合而成蔗糖=葡+果植物體內運輸有機養分的主要形式麥芽糖=葡+葡萌芽的種子水解澱粉所產生乳糖=葡+半乳存於動物的乳汁中雙 醣葡萄糖果糖蔗糖H2O多 醣由多個單醣分子聚合而成生物體內儲存能量的形式與構造的成分澱粉植物體儲存的多醣肝醣動物體儲存的多醣 主要儲存在肝臟和肌肉纖維素構

4、成植物體細胞壁均為葡聚醣多 醣澱粉纖維素肝醣幾丁質真菌的細胞壁、節肢動物的外骨骼經加工可得：甲殼素手術縫合與包紮傷口的材料抑制小腸吸收脂類促進免疫功能葡萄糖胺減輕關節疼痛幾丁質N - 乙醯葡萄糖胺脂質的功能脂肪儲存、提供能量維持體溫磷脂質形成膜狀構造固醇類穩定細胞膜固醇類荷爾蒙的前驅物蠟質保護、防水脂 肪又稱三酸甘油酯或中性脂肪由一分子甘油和三分子脂肪酸組成CCCHHHHHOOOHHHHOHOHOCOCOCO脂 肪不飽和脂肪酸飽和脂肪酸磷脂質與膽固醇親水性疏水性蠟由長鏈脂肪酸和長鏈醇類構成強疏水性HCHHCHHCHHCHHCHHCHHCHCHCHHCHHCHHCHHCHHCHHCHHCHHHC

5、HCOOHHCHHCHHCHHCHHCHHCHHCHCHCHHCHHCHHCHHCHHCHHCHHCHHHCHHCHOH蛋白質生物體內含量最多、歧異性最大的有機分子酵素(酶)構造蛋白運輸蛋白受體蛋白免疫蛋白營養蛋白蛋白質的構造基本單位胺基酸20種胺基酸，對應61種密碼子胺基酸序列決定蛋白質的結構和功能RCHCOOHH2N(胺基)(羧基)蛋白質的構造OHNCC HCH2OHHHOHOHNCC HCH2HOOHHOHNCC HCHHOCH3H3CHOHNCC HCH2SHHO肽 鍵側基蛋白質的構造初級構造四級構造三級構造二級構造蛋白質的分類依形狀分：球狀蛋白，如：血紅素纖維狀蛋白，如：膠原蛋白依附

6、加物分：醣蛋白脂蛋白蛋白質的其他功能酸鹼緩衝RCHCOO-H3N+RCHCOO-H2NRCHCOOHH3N+H+H+OH-OH-酸性中性鹼性核 酸基本單位核苷酸五碳糖磷酸根含氮鹼基OCH2OO-OPO-含氮鹼基核 酸可分為兩類：DNA遺傳物質 五碳糖為去氧核糖 含氮鹼基為A、T、C、GRNA參與轉錄、轉譯 五碳糖為核糖 含氮鹼基為A、U、C、G核 酸ATPRNA的原料細胞內主要的能量攜帶者OHNAD+菸醯胺腺雙核苷酸代謝反應中電子和氫的攜帶者NAD+NADH+ H+ + 2e-還原氧化維生素水溶性維生素B群-參與各種代謝反應維生素C-抗氧化脂溶性維生素A-構成視色素、皮膜組織代謝維生素D-幫助

7、鈣質吸收維生素E-抗氧化維生素K-參與凝血圖片來源P2改繪出處：Neil A. Campbell, J.B.R.,BIOLOGY. 7ed.: Benjamin cummings. F2-12, p.41 P3Neil A. Campbell, .B.R.,BIOLOGY.7ed.: Benjamin cummings.F3-2, p.48P6趙芸P7上/water/grassdrop_01_105x15.htm P7下Neil A. Campbell,J.B.R.,BIOLOGY. 7ed.: Benjamin cummings. F3-4, p.49 P8Neil A. Campbell,

8、 J.B.R.,BIOLOGY.7ed.: Benjamin cummings.F3-5, p.51 P11Mader ,S. S.(2007)Biology. 9 ed:McGraw-Hill Company.F2-13, p.30 圖片來源P16改繪出處：/members/chempics/Slike/Sugars/3Ribose.jpg；http:/www.ec/members/chempics/Slike/Sugars/4Deoxyribose.jpg；/biocourses/N100H/images/glucose.gifP18改繪出處：Johnson 3ed. F3-21, p.5

9、2 P20改繪出處：Cecie Starr, R.T.,Biology：The Unity and Diversity of Life. 11 ed.: Thomson Brooks/Cole.F3-9, p.39P22左改繪出處：Cecie Starr, R.T.,Biology：The Unity and Diversity of Life. 11 ed.: Thomson Brooks/Cole. F3-10, p.39P22右廖達珊P24趙芸圖片來源P25改繪出處：Cecie Starr, R.T.,Biology：The Unity and Diversity of Life. 11 ed.: Thomson Brooks/Cole.F3-12, p.40 P26富爾特科技股份有限公司P27、29、30、34、37趙芸P31a改繪出處： Mader ,S. S.(2007)Biology. 9 ed:McGraw-Hill Company. p.48 fig 3.17 P31bc改繪出處：Cecie Starr, R.T.,Biology：The Unity and Diversity of Life. 11 ed.: Thomson Brooks/Cole. F3-16, p.43