NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 第12章生命活动与化学 Chapter 12 Life Activity Chemistry
Life Activity & Chemistry Chapter 12 第12章 生命活动与化学
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 章教学要求 (1)了解生命活动赖以生存的化学基础。 (2)了解化学物质与人体健康的关系。 (3)了解基因工程及其意义。 制作张思敬等 理学院化学系2
制作:张思敬等 理学院化学系 2 (3) 了解基因工程及其意义。 (1) 了解生命活动赖以生存的化学基础。 (2) 了解化学物质与人体健康的关系。 本章教学要求
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 本章 121生命活动的化学基础 122化学物质与人类健康 制作张思敬等 理学院化学系
制作:张思敬等 理学院化学系 3 12.1 生命活动的化学基础 12.2 化学物质与人类健康
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 引言: “生命是蛋白质存在的方式,这个方式的基本因素在 于它和周围的外部自然界不断新陈代谢” 生命体中有81种元素,人体中氧约占65%,常量元 素(含量超过0.01%)有氧、氢、碳、氮、硫、磷、氯、 钾、钠、钙、镁等11种,它们共占人体总量的999% 以上,其余70种为微量元素。 制作张思敬等 理学院化学系4
制作:张思敬等 理学院化学系 4 “生命是蛋白质存在的方式，这个方式的基本因素在 于它和周围的外部自然界不断新陈代谢” 。 引言： 生命体中有81种元素，人体中氧约占65％，常量元 素(含量超过0.01％)有氧、氢、碳、氮、硫、磷、氯、 钾、钠、钙、镁等11种，它们共占人体总量的99.9％ 以上，其余70种为微量元素
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 12.1生命活动的化学基础 12.1.1糖类一一基础营养的提供者 糖类由碳、氢、氧三种元素组成,可用通式Cn(H2O)n 表示,故也称为碳水化合物。糖类是植物通过光合作用 由CO和HO转变而成的 6CO2+6H2O+能量(太阳光) 素 C6H12O6+602 生成的葡萄糖又进一步在植物体内合成出巨大的糖类 聚合物,如淀粉和纤维素等,使太阳光能转变为化学能 贮存起来 动物不能发生光合作用,但可通过摄取植物而得到糖 类作为基础营养。 制作张思敬等 理学院化学系5
制作:张思敬等 理学院化学系 5 12.1 生命活动的化学基础 糖类由碳、氢、氧三种元素组成，可用通式Cn (H2O)m 表示，故也称为碳水化合物。糖类是植物通过光合作用 由CO2和H2O转变而成的： 6 CO2 + 6H2O + 能量（太阳光） 揪? C6H12O6 + 6O2 生成的葡萄糖又进一步在植物体内合成出巨大的糖类 聚合物，如淀粉和纤维素等，使太阳光能转变为化学能 贮存起来。 动物不能发生光合作用，但可通过摄取植物而得到糖 类作为基础营养。 12.1.1 糖类——基础营养的提供者 叶绿素
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 食物碳水化合物的功能 主要的能量营养素。 ●改变食物的色、香、味、型。 ●提供膳食纤维。 ●增强肠道功能、有利粪便排出 ●控制体重和减肥。 ●可降低血糖和血胆固醇。 ●预防结肠癌的作用 制作张思敬等 理学院化学系6
制作:张思敬等 理学院化学系 6 食物碳水化合物的功能： ● 主要的能量营养素。 ● 改变食物的色、香、味、型。 ● 提供膳食纤维。 ● 增强肠道功能、有利粪便排出。 ● 控制体重和减肥。 ● 可降低血糖和血胆固醇。 ● 预防结肠癌的作用
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 12.1.2蛋白质——特定功能的载荷者 、蛋白质的功能 (1)是人体组织的构成成分 2)具有各种重要的生理活性 (3)供给人体能量 二、蛋白质的组成 蛋白质是α氨基酸的高聚物。氨基酸既含有氨基( NH2)又含有羧基(COOH),α氨基酸是氨基连接在羧 基旁的第一个碳原子(又称a碳原子)上的氨基酸,可用 通式 R_ ch--cooe表示。 NH 制作张思敬等 理学院化学系7
制作:张思敬等 理学院化学系 7 12.1.2 蛋白质——特定功能的载荷者 一、蛋白质的功能 （1）是人体组织的构成成分 （2）具有各种重要的生理活性 （3）供给人体能量 二、蛋白质的组成 蛋白质是α氨基酸的高聚物。氨基酸既含有氨基（— NH2）又含有羧基（—COOH），α氨基酸是氨基连接在羧 基旁的第一个碳原子（又称α碳原子）上的氨基酸，可用 通式 R—CH—COOH表示。 | NH2
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 必需氨基酸( essential amino acid)是指人体不能合成 或合成速度不能满足机体需要,必须从食物中直接获得 的氨基酸。构成人体蛋白质的氨基酸有20种 必需氨基酸:异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、 苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸。 条件必需氨基酸( conditionally essential amino acid) 半胱氨酸和酩酪氨酸。 制作张思敬等 理学院化学系8
制作:张思敬等 理学院化学系 8 必需氨基酸(essential amino acid)是指人体不能合成 或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中直接获得 的氨基酸。构成人体蛋白质的氨基酸有20种。 必需氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、 苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸。 条件必需氨基酸(conditionally essential amino acid)： 半胱氨酸和酪氨酸
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 构成人体蛋白质的氨基酸 氨基酸 英文 氨基酸 英文 必需氨基酸 天门冬氨酸 Aspartic acid(Asp 异亮氨酸 Isole urine(lle) 天门冬酰胺 Asparagine(Asn) 亮氨酸 Leucine(leu) 谷氨酸 Glutamic acid(Glu) 赖氨酸 Lysine(lys) 谷氨酰胺 Glutamine(GIn) 蛋氨酸 Methionine(Met)甘氨酸 Glycine(Gly) 苯丙氨酸 Phenylalanine(Phe)脯氨酸 Proline(pro) 苏氨酸 Threonine(Thr) 丝氨酸 Serine(ser) 色氨酸 Tryptophan(Trp) 条件必需氨基酸 缬氨酸 Valine(val) 半胱氨酸 Cysteine(Cys) 组氨酸 Histidine(His) 酪氨酸 Tyrosine(Tyr) 非必需氨基酸 丙氨酸 Alanine(Ala) 精氨酸 Arginine(Arg) *组氨酸为婴儿必需氨基酸,成人需要量可能较少。 摘自 Modern nutrition in health and disease,第9版,第14页,1999年。 制作张思敬等 理学院化学系9
制作:张思敬等 理学院化学系 9 氨基酸 英文 氨基酸 英文 必需氨基酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸 组氨酸* 非必需氨基酸 丙氨酸 精氨酸 Isoleucine(Ile) Leucine(Leu) Lysine(Lys) Methionine(Met) Phenylalanine(Phe) Threonine(Thr) Tryptophan(Trp) Valine(Val) Histidine(His) Alanine(Ala) Arginine(Arg) 天门冬氨酸 天门冬酰胺 谷氨酸 谷氨酰胺 甘氨酸 脯氨酸 丝氨酸 条件必需氨基酸 半胱氨酸 酪氨酸 Aspartic acid(Asp) Asparagine(Asn) Glutamic acid(Glu) Glutamine(Gln) Glycine(Gly) Proline(Pro) Serine(Ser) Cysteine(Cys) Tyrosine(Tyr) * 组氨酸为婴儿必需氨基酸，成人需要量可能较少。 摘自Modern Nutrition in Health and Disease ，第9版，第14页，1999年。 构成人体蛋白质的氨基酸
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 蛋白质的结构 蛋白质多肽链中的氨基酸组成和排列次序称为蛋白质的 一级结构。 蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链本身的折叠方式 (卷曲状、片层状或球体等空间结构)。 具有二级结构的多肽链上的羟基、烃基、巯基、游离的 氨基、羧基等,相互借助于静电引力、范德华力、氢键、 二硫键的作用使分子链扭曲、折叠,形成蛋白质特有的立 体三级结构 几个具有一级、二级、三级结构的多肽链按特定方式集 在一起,形成蛋白质的四级结构。 各种蛋白质的特定结构决定其特定的生理功能。 制作张思敬等 理学院化学系10
制作:张思敬等 理学院化学系 10 蛋白质多肽链中的氨基酸组成和排列次序称为蛋白质的 一级结构。 蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链本身的折叠方式 （卷曲状、片层状或球体等空间结构）。 具有二级结构的多肽链上的羟基、烃基、巯基、游离的 氨基、羧基等，相互借助于静电引力、范德华力、氢键、 二硫键的作用使分子链扭曲、折叠，形成蛋白质特有的立 体三级结构。 几个具有一级、二级、三级结构的多肽链按特定方式集 合在一起，形成蛋白质的四级结构。 各种蛋白质的特定结构决定其特定的生理功能。 三、蛋白质的结构