时生物体中的有机化合物
生物体内各类有机化合物的代谢路线简析
生物体内各类有机化合物的代谢路线简析生物体内的代谢过程是通过一系列的生物化学反应来实现的。
而这些反应涉及到各种有机化合物的代谢，包括碳水化合物、脂类、核酸以及蛋白质等。
在这篇文章中，我们将对生物体内各类有机化合物的代谢路线进行简析。
碳水化合物代谢碳水化合物是一类重要的生物分子，它们是生物体内的主要能量来源。
碳水化合物的代谢过程主要分为糖原分解和糖原合成两个部分。
当身体需要能量时，肝脏和肌肉组织内的糖原会被分解为葡萄糖，进而参与酵解、呼吸和其他代谢反应。
而当身体储备能量过多时，多余的葡萄糖会被合成为糖原，以备不时之需。
脂类代谢脂类是一种重要的生物分子，除了是能量的储存形式之外，还参与了细胞膜、激素和胆汁酸的合成。
脂类代谢主要包括脂肪酸和三酰甘油的合成与分解两个环节。
脂肪酸合成需要NADPH的参与，而脂肪酸分解则需要同时消耗ATP和NADH。
当身体需要能量时，三酰甘油会被水解为甘油和脂肪酸，再进一步参与酵解和呼吸等代谢反应。
核酸代谢核酸是由四种碱基、糖和磷酸组成的生物大分子，它们的代谢涉及到DNA的合成、修复和以及RNA的合成等多个过程。
在碱基代谢中，嘌呤和嘧啶通过多个反应步骤合成为核苷酸，再通过磷酸化生成核酸。
而在核酸降解中，核酸被水解为核苷和碱基，再进一步分解为二氧化碳、氨、尿素等代谢产物。
蛋白质代谢蛋白质是细胞内的重要大分子，除了参与组织的构成之外，还负责细胞内各种代谢反应的催化。
蛋白质的代谢包括蛋白质降解和蛋白质合成两个部分。
在蛋白质降解方面，蛋白质首先被水解为多肽和氨基酸，再通过蛋白酶的作用被降解为其单体氨基酸。
而在蛋白质合成方面，氨基酸被依次连接成多肽链，再经过折叠、修饰和定位等过程，最终形成功能完整的蛋白质。
除了上述代谢路线之外，生物体内还涉及一系列辅酶和酶的作用，以促进有机化合物的代谢过程。
例如，负责催化腺苷酸和ADP的互相转化的酶，可以调节细胞内能量的平衡；而参与脂肪酸代谢的胰岛素敏感酶，则调节葡萄糖和脂肪酸的代谢平衡等。
有机化合物概念
有机化合物概念
有机化合物是包含碳的非金属元素的化合物。
它们有助于生活维持。
大多数有机物质存储在像植物，动物，微生物，油类和一些矿物形式的生物体中，以及人类开发或技术化合物，比如化工产品。
当有机物质进入环境时，它们会影响环境既定的生物学和化学过程，引发有害应用。
例如，污染物准定程序中的一些污染物（例如水和土壤中的有机污染物）会影响生物多样性，导致环境健康问题。
一些有机物质（如氢燃料和石油）可用于生产能源。
另一方面，一些有机物质也可以用作洗涤剂，调味品，药物等用途。
除此之外，一些有机物质（如衣服和家具）用于生产其他有机产品。
有机化合物在许多方面被用于生产产品，服务和材料的开发和创造，其中大多数需要特定有机物质和微生物来实现其功能。
许多家庭，工业和商业应用都要求特定的有机物质来生产有用的产品或具有潜在污染物的异味。
总之，有机物质和有机化合物对人类和环境都有重要影响。
它们可以用于生产能源和其他日常物品，也可能是环境污染物。
因此，监督和管理有机物质的使用，以便在取得它们的好处的同时保护环境健康。
第一章生命的物质基础(1)
无机盐的生理功能
（4）维持细胞膜两侧的渗透压，保证细胞与 外界环境间的物质交换
渗透压：渗透作用发生时，某种溶液上所施加的能够阻止水 分子通过半透膜进入该溶液的压强。其大小与细胞 膜两侧溶液的溶质浓度高低有关：浓度 ，渗透压
一条肽链的两端有不同结构和性质： 一端的氨基酸残基带有游离氨基，称氨基端； 另一端的氨基酸残基带有游离羧基，称羧基端。
通常，氨基端在左，羧基端在右。
四、蛋白质的空间结构
氨基酸
一级结构 二级结构
三级结构
血红蛋白
四级结构
蛋白质一级结构
氨基酸多肽链中的氨基酸序列，包括：
氨基酸的数目、种类和排列顺序
系
二、生物体内的有机化合物
1. 糖类
单糖
2. 蛋白质
多糖
4. 脂质
生物 小分子
氨基酸
5. 维生素
核苷酸
蛋白质
生物 大分子
核酸
3. 核酸
组成生命的有机化合物
生命过程的碳源和能源——糖类 遗传信息的表达者——蛋白质 遗传信息的存储和传递者——核酸 生命体的储能物质——脂质 维持生命的重要小分子物质——维生素
生物 小分子
氨基酸
维生素
核苷酸
蛋白质
生物 大分子
核酸
生物大分子：蛋白质和核酸由于其分子量巨大、分子结构 复杂并且具有复杂的生物活性，故称生物大分子。
生
物
小
分
子
和
生
物
大
分
子
的
关
系
氨基酸、核苷酸被称为构件分子
生物体内重要的有机大分子有哪些
种类 分子式
核糖 C5H10O5 脱氧核糖 C5H10O4 葡萄糖 C6H12O6
蔗糖 麦芽糖 C12H22O11
乳糖
分布 主要功能
动、植物 组成核酸
细胞
能源物质
植物细胞 水解成葡 萄糖
动物细胞
水解后能
多糖
够生成许 多个单糖
分子的糖
淀粉 纤维素
糖原
(C6H10O5)
n
Hale Waihona Puke 植物细胞 动物细胞植物细胞 储能物质
酶 C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
糖的功能
糖类物质可以通过氧化而放出能量， 这是生命活动所必需的。
糖的功能
能量来源
2.贮藏养料
糖以颗粒状贮存于细胞质中如植物的淀 粉、动物的肝脏及肌肉中的糖原。
糖的功能
能量来源
2.贮藏养料
3.糖和蛋白质的化合物参与细胞识 别、细胞间物质运输和免疫的调节
细胞壁
动物细胞 储能物质
鉴定原理
淀粉遇碘变蓝色
可溶性还原糖与斐林试剂（质量浓度为 0.1g/ml的氢氧化钠溶液和质量浓度为 0.05g/ml的硫酸铜溶液配制而成）混合后, 可以生成砖红色沉淀。
本实验中，用斐林试剂只能检验生物组织 中可溶性的还原糖存在与否，而不能鉴定 可溶性的非还原性糖。
实验记录
(C6H10O5)n
糖原(动物体内 肝糖原 肌糖原)
你知道吗？ 当病人因为生病无法进食时，常常注射葡萄糖溶液， 起什么作用？
糖类是人类能量的主要 来源。食用含糖食物后，血 液中的葡萄糖（血糖）浓度 升高，一部分进入细胞内被 氧化，为人类活动提供能量； 另一部分血糖用于合成糖元 和脂肪，贮存于人体内。
无机化合物和有机化合物在生命体中的作用
无机化合物和有机化合物在生命体中的作用化学是我们生活中不可缺少的一部分，尤其是有机和无机化合物在生命体中扮演着重要的角色。
虽然有机和无机化合物的命名方式和化学特性有所不同，但它们都与生物学密切相关。
无机化合物，可以理解为不含碳的化合物。
它们是自然界中的基本元素，如金、银、铜、氧、氦、钠、氯等等。
虽然从命名上，无机化合物缺少“有机”的修饰，但它们的构成和作用同样引人注目。
生命体中，无机化合物的作用相当广泛。
比如说水是人体中不可或缺的物质，可以帮助我们代谢，维持体温，运输营养物质，消除体内废弃物等等。
此外，钙对于骨骼结构的保持同样是不可缺少的，铁元素则对于红细胞和肌肉有重要的作用。
由此可以看出，无机化合物在生物学中的作用是不容忽视和低估的。
当然，有机化合物也在生命体中起着至关重要的作用。
有机化合物，从命名来看，它们包含碳元素，是构成生物体的元素之一。
我们平时最常容易想到的，就是葡萄糖。
葡萄糖是人体里最主要的能量提供者，是糖类中的一种。
人体需要有足够的葡萄糖才能充沛地完成各种活动。
另外，脂肪也是有机化合物的一种，人体需要在合适的情况下摄取适量的脂肪进行储存，以应对长期性的能量需求。
此外，氨基酸也是有机化合物的一种，是构成蛋白质的基本组成部分。
在人体中，蛋白质是非常重要的物质，是人体内部和外部互动的桥梁。
它们可以调节体温，修复组织和细胞，同时还能帮助我们抵抗各种有害物质以及外界环境中的病原体。
总结来看，无机化合物和有机化合物在生物学中扮演着不可替代的角色。
虽然它们都从化学层面上有所不同，但在生命体中它们却是完美融合在一起，为生物学的研究贡献着自己的力量。
无机化合物和有机化合物的作用是相辅相成的，相信在未来的研究中，它们的作用和价值会得到更深入的探究。
生物体中有机化合物
生物体中有机化合物生物体中有机化合物是指在生物体内存在的由碳、氢、氧、氮、磷等元素构成的有机物质。
这些有机化合物包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类等，在维持生物体的正常功能和生命活动中扮演着重要的角色。
一、蛋白质蛋白质是生物体中最广泛存在的有机化合物之一，由氨基酸通过肽键连接而成。
蛋白质在生物体中具有多种功能，例如构成细胞结构、参与代谢反应、调节生理过程等。
蛋白质分为结构蛋白、酶、激素等不同类型，每一种蛋白质都在维持生物体正常运作中发挥着特定的作用。
二、核酸核酸是构成生物遗传信息的重要有机化合物，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
DNA是生物体中储存遗传信息的分子，它通过特定的序列和结构编码了生物体的遗传特征。
RNA则在基因表达和蛋白质合成过程中发挥着重要的作用。
核酸在维持生物体遗传传递和正常发育中具有不可替代的功能。
三、碳水化合物碳水化合物是生物体中最常见的有机化合物之一，由碳、氢、氧三种元素构成。
它们可以分为单糖、双糖和多糖等不同类型。
碳水化合物是生物体中的主要能量来源，通过被分解代谢产生的能量支持生物体的运作。
此外，碳水化合物还参与到细胞识别和信号传导等生理过程中。
四、脂类脂类是一类在生物体中广泛存在的有机化合物，包括脂肪、油脂和磷脂等。
它们主要由碳、氢、氧三种元素构成，具有高能量密度，并且在维持细胞结构、提供保护和传导信号等方面发挥重要作用。
脂类还参与到调节生理过程、合成激素和维持细胞膜的稳定性等功能。
综上所述，生物体中的有机化合物包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类等，它们在生物体的正常功能和生命活动中起着至关重要的作用。
了解这些有机化合物的特性和功能，有助于我们更好地理解生物体的组成和机制，推动生物科学的研究和应用。
高一生物必修一知识点脂质
高一生物必修一知识点脂质脂质是生命体中的重要有机化合物之一，是由甘油和脂肪酸组成的。
脂质在生物体内起到了多种重要的功能，包括能量储存、绝缘保护、体温调节和激素合成等。
本文将介绍脂质的种类、结构和功能。
一、脂质的种类脂质可以分为三类：甘油脂、磷脂和固醇。
甘油脂是由甘油和脂肪酸酯化而成，常见的有三酸甘油脂和甘油二酯等。
磷脂则是在甘油的三个羟基上连接了一个磷酸基，再与脂肪酸酯化而成，常见的有磷脂酰胆碱等。
固醇则是由多环结构组成的脂质，包括胆固醇和类固醇等。
二、脂质的结构脂质的结构主要由甘油和脂肪酸组成。
甘油是一个三碳醇，有三个羟基，通过酯键连接脂肪酸的羧基与甘油的羟基，形成酯化的甘油脂。
脂肪酸是由长链碳酸组成，一般由十个以上的碳原子组成，并且羧基位于碳链的一端。
三、脂质的功能1. 能量储存：脂质是生物体内能量储存的主要形式之一。
当机体需要能量时，脂质会被分解成甘油和脂肪酸，通过脂肪酸的氧化过程产生大量的能量。
2. 绝缘保护：脂质在生物体内起到绝缘保护的作用，可以防止神经系统和细胞膜失去水分并保持其功能。
3. 体温调节：脂质在皮肤表面形成了一层脂肪组织，可以防止体温的散失，起到了体温调节的作用。
4. 激素合成：脂质参与了多种激素的合成，例如性激素和类固醇激素等。
四、脂质在生物体内的分布脂质广泛地分布在生物体的各个组织和细胞内。
在动物体内，脂质主要存在于皮下脂肪组织中，而在植物体内，则主要存在于种子、果肉和植物的种类细胞中。
五、脂质与健康适量的脂质对于人体健康是必需的，但摄入过多的脂质会导致肥胖和心血管疾病等健康问题。
因此，我们应该合理摄入脂肪，尤其是选择健康的脂肪来源，如橄榄油和鱼油等，同时注意控制总摄入量。
六、总结脂质是生物体中重要的有机化合物之一，通过甘油和脂肪酸的酯化反应形成。
脂质具有能量储存、绝缘保护、体温调节和激素合成等多种功能。
脂质的种类有甘油脂、磷脂和固醇。
合理摄入适量的脂质对于人体健康至关重要。
生物体中的有机物代谢
生物体中的有机物代谢生物是指地球上所有有机生命体，包括动植物、微生物等。
这些生物在身体内通过一系列复杂的生化反应将摄入的食物和其他有机物转化成能量和营养物质，以满足生长、运动和其他生命活动的需要。
这一过程被称为有机物代谢。
本文将从分解有机物到产生能量和合成新有机物的角度，探讨生物体中有机物代谢的基本过程。
一、有机物的分解有机物包括碳水化合物、脂肪和蛋白质三大类，在生物体内都可被分解成简单的物质，在这个过程中，产生的能量被储存下来，供给后续的生化反应。
1. 碳水化合物的分解碳水化合物在生物体内被分解成葡萄糖，这一过程称为糖原酶解。
糖原是由肝脏和肌肉合成的，储存在组织细胞内，在需要能量时，糖原会被酶类分解成单糖，释放出能量供给身体。
2. 脂质的分解脂质主要以三酯的形式存在于生物体内，可以在脂肪细胞内或肝脏细胞内进行分解。
脂肪分解的过程称为三酯水解，最终产物为丙酮、乙酰乙酸、乳酸等。
这些产物在肝脏内发生副酶A和辅酶B2的作用下进一步代谢，最终生成ATP（三磷酸腺苷），也就是能量的主要来源之一。
3. 蛋白质的分解蛋白质在生物体内被分解成氨基酸，这一过程称为蛋白质水解。
氨基酸可以被肝脏合成尿素，排出体外。
氨基酸也可以在肝脏和肌肉内进一步氧化分解产生能量。
二、产生能量分解有机物产生的能量通过氧化磷酸化过程转化为能量储存分子ATP。
ATP是能量的主要载体，可以在生物体内进行能量传递和供能。
1. 呼吸链呼吸链是将能量从食物中转化为ATP所需的一系列酶催化反应。
这个过程就是氧化磷酸化。
在呼吸链中，电子通过一系列的细胞膜传输，最终转移到氧分子上，形成水。
这一过程释放出的能量被用来产生ATP。
2. 发酵在无氧条件下，例如肌肉在剧烈运动过程中，肌肉细胞会采用无氧发酵代谢方式，在这个过程中，产生的ATP被用来支持肌肉的运动。
发酵的产物包括乳酸和酒精等。
三、合成新有机物生物体中的有机物代谢还包括储存有机物和合成新有机物两个方面。
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复习：
生命的物质 基础（元素）
生物体中的有机 化合物
化合物
无机化合物
水 无机盐
有机化合物
糖类 脂类 蛋白质 核酸 维生素
有机分子的骨架
• 除了水、无机盐以外，糖类、脂类、蛋白质、核酸等生物有机分子是生物体的主要组 成成分。
• 碳元素在生物有机分子中的含量最高。碳原子相互连接起来，构成各种生物有机分子 的骨架。
多糖
• 由许多葡萄糖分子经脱水缩合连在一起形成的结构复杂的糖类。
• 淀粉：植物体内糖的储存形式，人类主要的糖类来源
• 糖原：动物体内糖的储存形式
• 肝糖原
葡萄糖
• 肌糖原
葡萄糖
• 纤维素：植物细胞壁的主要成分，不同于前两个，大多数动物不能消化分解
多糖（直链和支链）
支链淀粉（糯米）更不宜消化
• 多糖+脂质=糖脂 • 多糖+蛋白质=糖蛋白
基有亲水特性。 2. 一分子脂肪有三个脂肪酸，而一分子磷脂有二个脂肪酸。
2、脂质
（3）胆固醇 •细胞膜结构的重 要组成成分 •合成激素（雌、 雄激素、肾上腺 皮质激素） •维生素D的原料
食物中的胆固醇
• 胆固醇含量低的食物： 瘦猪肉、植物油、牛奶、蛋清等。
• 胆固醇含量高的食物： 蛋黄、鱿鱼、猪肝、猪肾、猪肥肉、鱼肝油、螃蟹、蛤蜊、带鱼、虾等。
2、脂质
（2）磷脂：组成细胞膜的结构大分子 C、H、O、N、P
磷脂分子
磷酸
亲水头部 甘油
含氮碱基
疏水尾部：2个脂肪酸 （亲脂）
脂类甘油中的一个羟基与磷酸或衍生物结合称为磷脂. 卵磷脂是生物膜脂双层的主要成分.
水溶液中磷脂分子的分布
比较磷脂与脂肪的分子结构，两者有 什么不同？ 1. 脂肪是由甘油和脂肪酸构成。磷脂是由含氮碱基、磷酸、甘油和脂肪酸构成，含氮碱
脂肪（又称甘油三酯）
• 由一个甘油分子和三个脂肪酸结合形成的化合物。
甘油的3个羟基与脂肪酸的羧基缩合形成酯键, 这类分子 为脂类.习惯上动物的脂类称成为脂肪, 植物的脂类称为
油.
脂肪酸
烃链中含有双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸. 动物 脂肪含有较高比例的饱和脂肪酸, 植物油含有较高比 例的不饱和脂肪酸.
想一想、做一做
高中学生每日糖类的适宜摄入量：
男学生：399-471g，女学生：340-390g
记录一星期内你摄入糖类的量，计算出每天 的平均量，分析是否已达到推荐标准。
某些食物的糖类含量（质量百分率%
）
食物
糖类含量
食物
糖类含量
白糖
98.9
奶油蛋糕
55.9
蜂蜜
75.6
甘薯
23.1
米饭
77.2
马铃薯
糖类都是甜的吗？ 甜的物质都是糖吗？
• 单糖和双糖具有显著的甜味，而多糖一般不具有甜味。 • 有些非糖物质却具有很甜的味道，如糖精、木糖醇、甜味菊苷，甘草苷。
糖类的生物学功能
• 作为生物体的结构成分 • 作为生物体的主要能源物质 • 在生物体内转变为其他物质 • 作为细胞识别的信息分子（糖蛋白）
你能归纳出这些氨基酸的结构特点吗？
氨基酸结构特点
• 在与羧基（-COOH）相连的C上都有一个氨基（-NH2），因而成为氨基酸。 • 它们的不同之处在于侧链所连接的基团（R）各不相同。
氨基酸的结构通式
蛋白质
• 含量最多的有机物：占50%以上
• 组成元素：C、H、O、N
• 组成身体结构的主要成分
7.46
面粉
74.6
香蕉
9.33
面包
58.1
西瓜
生仁
4.67
冰淇淋
17.3
绿豆
3.11
2、脂质
定义：不溶于水，而易溶于乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。 常见的脂质：脂肪、磷脂、胆固醇
（1）脂肪：C、H、O
成分 甘油 饱和脂肪酸：动物脂肪
功能
脂肪酸 不饱和脂肪酸：植物油
储能 保温 缓冲
求蛋白质分子量
蛋白质分子量 =N×氨基酸平均分子量-(N-1)×水分子量18
蛋白质的空间结构
• 自然状态下的肽链不是直线结构，而是发生折叠或螺旋，构成一定的空间结构。 • 这种不同的空间结构决定了蛋白质的功能。
蛋白质的一级结构
蛋白质的二级结构
蛋白质的三级结构
• 一条多肽链的螺旋和折叠
蛋白质的四级结构
双糖
• 由两个单糖经脱水缩合连在一起的糖类 • 蔗糖 • 麦芽糖 • 乳糖
植物中 • 分子式都是C12H22O11 植物中 动物中
双糖的合成（脱水缩合）
双糖
• 由两个单糖经脱水缩合连在一起的糖类 • 蔗糖 • 麦芽糖 • 乳糖
植物中 葡萄糖+果糖 植物中 葡萄糖+葡萄糖 动物中 葡萄糖+半乳糖
碳骨架
有 机 分 子 功
能 基
团
1、糖类
• 糖类广泛存在与生物界中，特别是植物界 • 糖类是地球上数量最多的一类有机化合物
糖类—主要能源物质
• C、H、O 三种元素组成 • 通式为(CH2O)n或Cn(H2O)m • 被称为碳水化合物
• 按其组成可以分为
单糖 双糖 多糖
分类
单糖
• 不能水解的最简单的糖 • 葡萄糖——6碳糖，C6H12O6，主要能源物质 • 果糖——6碳糖，C6H12O6 • 核糖——5碳糖， C5H10O5 ，(脱氧核糖， C5H10O4)，是构成核酸的重要成分
NH2
R2
肽键
• 氨基酸通过肽键连接形成肽链，每条肽链的一端有一个自由的氨基，另一端有一个自 由的羧基。
• 由几个氨基酸连成的肽链就称为几肽。 • 由3个以上氨基酸连成的肽链称为多肽。
肽链：氨基酸分子经脱水缩合后形成的链状化合物
N肽：若某条肽链是由N个氨基酸构成的，那么，这条肽链就被称
为N肽；但含氨基酸分子较多的肽，一般被直接称作多肽。
由脱水缩合而获得的小规律
氨基酸分子 数（ｍ）
肽链条数 形成肽键数（Ａ） 形成水分子数
（ｎ）
（Ｂ）
规律
肽键数= 水分子数
名称
２
１
２－１＝１
２－１＝１ Ａ＝Ｂ
二肽
３
１
３－１＝２
３－１＝２ Ａ＝Ｂ
三肽
４
１
４－１＝３
４－１＝３ Ａ＝Ｂ
四肽
ｍ
１
ｍ－１
ｍ－１
Ａ＝Ｂ M肽/多肽
• N个氨基酸形成1条多肽链 • 氨基酸平均分子量 • 计算水量 • 两者相减
• 基本组成单位：氨基酸，人体氨基酸：20种
通式：
H
R C COOH
NH2
蛋白质的形成
• 一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱去一分子的水缩合形成肽键 ——脱水缩合
• 氨基酸脱水缩合，通过肽键连接成肽链
肽键的形成
肽键
HOHH
R1 C C N C COOH
NH2
R2
H
H
R1 C CO NH C COOH