合工大化学与健康第三章 人体中的化学课件

1、第三章 人体中的化学元素3.1 人体中的化学元素3.2 人体中重要的生命有机化合物3.3 人体中的化学反应1 生命必须元素 钙：骨骼与牙齿 碳、氢、氧、氮、硫、磷：脂肪、糖、蛋白质、酶、核酸 钾离子、钠离子、氯离子：体液 其他必须元素：铁、硒、碘、钒、铬、镍、氟、硅、铜、锌、钴、锰、钼3.1 人体中的化学元素2 常量元素与微量元素 常量元素：人体中含量高于0.01%的元素。 碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、硫（S）、钙（Ca）、钠（Na）、钾（K）、镁（Mg）、氯（Cl）、硅（Si）等12元素 占人体的99.71%，氧特别多（来自于水） 微量元素：人体中含量低于0.01%的元

2、素。 铁（Fe）、碘（I）、钒（V）、氟（F）、镍（Ni）等14种微量元素 作用非常重要3.1 人体中的化学元素3 宇宙、太阳系和地球上的元素组成3.1 人体中的化学元素4Reduce the Carbon Dioxide Emission Natural Photosynthesis9第三章 人体中的化学元素3.1 人体中的化学元素3.2 人体中重要的生命有机化合物3.3 人体中的化学反应10 人体中六种主要元素（碳、氢、氧、氮、磷、硫）构成了组成人体的氨基酸、蛋白质、脂肪、糖类、酶和核酸。3.2 人体中重要的有机化合物11 氨基酸3.2 人体中重要的有机化合物-COOH-NH2氨基酸氨基酸

3、 大部分是 氨基酸 氨基酸可以呈中性、酸性或碱性，是两性物质。 氨基酸都是无色晶体，熔点较高，易溶于水，不溶于有机溶剂。12 蛋白质 一切生命组织的基础物质，在生命现象和生命过程中起决定性作用。 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16%20% 主要含碳、氢、氧、氮、硫等元素。由氨基酸以脱水缩合的方式组成的多肽链经过盘曲折叠形成的具有一定空间结构的物质。（一般由几百个乃至几千个氨基酸构成） 3.2 人体中重要的有机化合物甘氨酸丙氨酸甘氨酰丙氨酸肽键 二肽133.2 人体中重要的有机化合物甘氨酸丙氨酸丙氨酰甘氨酸肽键 20种氨基酸的组合可以产生“无限”多种可能。

4、 蛋白质分子（多肽链）143.2 人体中重要的有机化合物 蛋白质是两性物质，与酸碱均反应生成盐。溶于水或极性溶剂，不溶于有机溶剂。在酸、碱、酶的催化作用下易水解（形成氨基酸）。 蛋白质按照分子形状可分为 球形蛋白质（水溶性较大，如血红蛋白、酶） 纤维蛋白质（不溶于水，如角蛋白、骨胶蛋白、肌蛋白）163.2 人体中重要的有机化合物 蛋白质的作用 构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。 细胞内的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶都是蛋白质。 有些蛋白质具有运输载体的功能。（血红蛋白运输氧） 有些蛋白质起信息传递作用，调节机体的生命活动。（胰岛素） 有些蛋白质有免疫功能，帮助人体抵御病菌和病

5、毒等抗原的侵害。17 糖类：又名碳水化合物，包括纤维素、淀粉、葡萄糖、果糖和肝糖等。（单糖、低聚糖、多糖） 通式为： （也有例外的：鼠李糖） 单糖：不能水解成更简单的多羟基醛和多羟基酮的碳水化合物。包括：葡萄糖和果糖。 葡萄糖：存在于葡萄汁，其他果汁和植物的根、茎、叶和花絮中与动物的血液中。是人体新陈代谢不可缺少的营养物质。工业上，通过水解淀粉和纤维素得到。 果糖：存在于蜂蜜和水果中。用作营养剂和防腐剂。3.2 人体中重要的有机化合物19 低聚糖：糖类分子水解后，每个分子能产生2-10个单糖分子的糖。主要是蔗糖和麦芽糖（二糖）。 蔗糖水解生成一个分子的葡萄糖和一个分子的果糖； 麦芽糖水解生成两

6、个分子的葡萄糖； 多糖：水解能够产生10个以上单糖分子的碳水化合物。 作用：1. 作为生物的骨干：纤维素、甲壳素 2. 储备养料：淀粉、肝糖3.2 人体中重要的有机化合物203.2 人体中重要的有机化合物 核酸 最早从细胞核中提取，故称为核酸。 对遗传信息的储存、蛋白质的生物合成起决定性作用。 链状高分子有机物，分子量在几百万以上，由核苷酸组成。213.2 人体中重要的有机化合物 核酸分为核糖核酸（RNA）与脱氧核糖核酸（DNA） RNA与DNA的结构（双螺旋结构）223.2 人体中重要的有机化合物 核酸的功能：重要生理功能，生物遗传的物质基础 DNA存在于细胞核中，是遗传信息的携带者 RNA

7、存在于细胞质中，存在于DNA分子上的遗传信息，由DNA传递给RNA，再传递给蛋白质，通过DNA的复制将遗传信息传递下去。23第三章 人体中的化学元素3.1 人体中的化学元素3.2 人体中重要的生命有机化合物3.3 人体中的化学反应243.3 人体中的化学反应 生物氧化反应 人体内氧化反应需要氧气（供给能量，生长，热力学第二定律与进化和生物生长的“矛盾”，生长与衰老） 氧气的输送：呼吸血液输送氧气血红蛋白 血红蛋白的活性成分血红素含铁辅基 配位化学 可逆过程26Novel Accurate Rescue Strategies Using Non-pulmonary Oxygenation*As

8、a emergency medicine to provide the oxygen to human body that loses part of its pulmonary ability via either the injection or oral administration.* Sponsored by Office of Naval Research (ONR) Idea KeyControlled release of oxygen-source materialTechnique Microencapsulation27Research In VCU - Novel Ac

9、curate Rescue Strategies Using Non-pulmonary OxygenationSEM picture of the pure PLGA (above), PLGA microspheres with urea hydrogen peroxide (UHP) encapsulated (to the right)29Research In VCU - Novel Accurate Rescue Strategies Using Non-pulmonary OxygenationThe schematic diagram of the setup of the I

10、n-Vitro test (left) and the release kinetics of the microspheres (right). 30Research In VCU - Novel Accurate Rescue Strategies Using Non-pulmonary Oxygenation By Product - EmulsionWater in Oil Emulsion (W/O) Water Phase: 50 wt% hydrogen peroxide solution in water Oil Phase: Perfluorodecaline (PFD) Surfactant: Demnum SH In-Vitro hydrogen peroxide release kinetics31