第二1章 生命的化学基础

（四）脂类
脂类包括： 脂类包括： 脂肪酸、中性脂肪、类固醇、 脂肪酸、中性脂肪、类固醇、蜡、磷酸甘油 鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。 酯、鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。
脂类化合物难溶于水，而易溶于非极性有机 脂类化合物难溶于水， 溶剂。 溶剂。
1、中性脂肪（neutral fat） fat） 中性脂肪（
某些酶需要有一种非蛋白质性的辅因子 （cofactor）结合才能具有活性。辅因子可 cofactor）结合才能具有活性。 以是一种复杂的有机分子， 以是一种复杂的有机分子，也可以是一种金 属离子，或者二者兼有。完全的蛋白质—— 属离子，或者二者兼有。完全的蛋白质—— 辅因子复合物称为全酶（holoenzyme）。 辅因子复合物称为全酶（holoenzyme）。 全酶去掉辅因子，剩下的蛋白质部分称为脱 全酶去掉辅因子， 辅基酶蛋白（apoenzyme）。 辅基酶蛋白（apoenzyme）。
4、萜类和类固醇类 这两类化合物都是异戊二烯（isoptene） 这两类化合物都是异戊二烯（isoptene）的衍生 都不含脂肪酸。 物，都不含脂肪酸。 生物中主要的萜类化合物有胡萝卜素和维生素A 生物中主要的萜类化合物有胡萝卜素和维生素A、 E、K等。还有一种多萜醇磷酸酯，它是细胞质中 还有一种多萜醇磷酸酯， 糖基转移酶的载体。 糖基转移酶的载体。 类固醇类（steroids）化合物又称甾类化合物， 类固醇类（steroids）化合物又称甾类化合物，其 中胆固醇是构成膜的成分。 中胆固醇是构成膜的成分。另一些甾类化合物是 激素类，如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。 激素类，如雌性激素、雄性激素、肾上腺激素等。
第二章 生命的化学基础
１、细胞的化学成分
组成细胞的基本元素是： 组成细胞的基本元素是：O、C、H、N、S、 K、Ca、P、Mg，其中O、C、H、N四种元 Ca、 Mg，其中O 素占90%以上 以上。 素占90%以上。 细胞化学物质可分为两大类： 细胞化学物质可分为两大类：无机物和有机 物。 在无机物中水是最主要的成分，约占细胞物 在无机物中水是最主要的成分， 质总含量的75％ 80％。 质总含量的75％—80％。
细胞内蛋白质的某些功能
功能 举例 功能 胶原、 结构材料 胶原、角蛋白 激素 肌动蛋白、 运动 肌动蛋白、肌球蛋白 物质运输 营养储存 酪蛋白、 酪蛋白、 信号转导 铁蛋白 Lac操纵子 基因调控 Lac操纵子 渗透压调节 毒素 免疫作用 抗体 电子转移 细胞色素 举例 胰岛素、 胰岛素、 Na+-K+泵 乙酰胆 碱受体 血清白蛋白 白喉和霍 乱毒素 催化作用) 氧化还原酶、 酶(催化作用) 氧化还原酶、 连接酶等
（三）糖类
细胞中的糖类既有单糖，也有多糖。 细胞中的糖类既有单糖，也有多糖。细胞中的单糖 是作为能源以及与糖有关的化合物的原料存在。 是作为能源以及与糖有关的化合物的原料存在。重 要的单糖为五碳糖（戊糖）和六碳糖（己糖）， ），其 要的单糖为五碳糖（戊糖）和六碳糖（己糖），其 中最主要的五碳糖为核糖， 中最主要的五碳糖为核糖，最重要的六碳糖为葡萄 葡萄糖不仅是能量代谢的关键单糖， 糖。葡萄糖不仅是能量代谢的关键单糖，而且是构 成多糖的主要单体。 成多糖的主要单体。 多糖在细胞结构成分中占有主要的地位。 多糖在细胞结构成分中占有主要的地位。细胞中的 多糖基本上可分为两类：一类是营养储备多糖； 多糖基本上可分为两类：一类是营养储备多糖；另 一类是结构多糖。作为食物储备的多糖主要有两种， 一类是结构多糖。作为食物储备的多糖主要有两种， 在植物细胞中为淀粉（starch），在动物细胞中为 在植物细胞中为淀粉（starch），在动物细胞中为 ）， 糖原（glycogen）。 ）。在真核细胞中结构多糖主要有 糖原（glycogen）。在真核细胞中结构多糖主要有 纤维素（cellulose）和几丁质（chitin）。 纤维素（cellulose）和几丁质（chitin）。
酶的主要特点是： 酶的主要特点是：
具有高效催化能力、高度特异性和可调性； 具有高效催化能力、高度特异性和可调性； 要求适宜的pH和温度 和温度； 要求适宜的pH和温度；只催化热力学允许 的反应，对正负反应的均具有催化能力， 的反应，对正负反应的均具有催化能力， 实质上是能加速反应达到平衡的速度。 实质上是能加速反应达到平衡的速度。
一、水与无机盐
（一）水是原生质最基本的物质
① 基本作用 A. 作为细胞中各种化学物质的溶剂和分散剂， 作为细胞中各种化学物质的溶剂和分散剂， 参与细胞内的各种代谢活动； 参与细胞内的各种代谢活动； B. 调节体温（出汗）； 调节体温（出汗）； C. 作为润滑剂，最大限度的减少器官活动时的 作为润滑剂， 摩擦； 摩擦； D. 是血液、消化液和其它体液的主要成分； 是血液、消化液和其它体液的主要成分；
（一）蛋白质
在生命活动中， 在生命活动中，蛋白质是一类极为重要的 大分子， 大分子，几乎各种生命活动无不与蛋白质 的存在有关。 的存在有关。蛋白质不仅是细胞的主要结 构成分，而且更重要的是， 构成分，而且更重要的是，生物专有的催 化剂——酶是蛋白质 酶是蛋白质， 化剂——酶是蛋白质，因此细胞的代谢活 动离不开蛋白质。一个细胞中约含有104种 动离不开蛋白质。一个细胞中约含有104种 蛋白质，分子的数量达10 蛋白质，分子的数量达1011个。
①甘油酯： 甘油酯： 它是脂肪酸的羧基同甘油的羟基结合形成的甘油 三酯（triglyceride）。 三酯（triglyceride）。 甘油酯是动物和植物体内脂肪的主要贮存形式。 甘油酯是动物和植物体内脂肪的主要贮存形式。 当体内碳水化合物、蛋白质或脂类过剩时， 当体内碳水化合物、蛋白质或脂类过剩时，即可 转变成甘油酯贮存起来。甘油酯为能源物质， 转变成甘油酯贮存起来。甘油酯为能源物质，氧 化时可比糖或蛋白质释放出高两倍的能量。营养 化时可比糖或蛋白质释放出高两倍的能量。 缺乏时，就要动用甘油酯提供能量。 缺乏时，就要动用甘油酯提供能量。
②蜡： 脂肪酸同乙醇酯化形成蜡（如蜂蜡）。蜡的 脂肪酸同乙醇酯化形成蜡（如蜂蜡）。蜡的 ）。 碳氢链很长，熔点要高于甘油酯。 碳氢链很长，熔点要高于甘油酯。 细胞中不含蜡质，但有的细胞可分泌蜡质。 细胞中不含蜡质，但有的细胞可分泌蜡质。 如：植物表皮细胞分泌的蜡膜；同翅目昆虫 植物表皮细胞分泌的蜡膜； 的蜡腺、如高等动物外耳道的耵聍腺。 的蜡腺、如高等动物外耳道的耵聍腺。
1）常（宏）量元素：如C、H、O、N等，占细 ） 量元素： 、 、 、 等 胞元素总量的99.9%以上。 以上。 胞元素总量的 以上 2）微（痕）量元素：如Cu、Zn、Mn、Co等， ） 量元素： 、 、 、 等 占细胞元素总量的0.05%左右。 左右。 占细胞元素总量的 左右 必需微量元素：对机体有益， ① 必需微量元素：对机体有益，参与细胞内化 学物质的组成或与酶的活性有关。 学物质的组成或与酶的活性有关。 非必需微量元素： ② 非必需微量元素：与必需微量元素相对而言
3) 糖类（碳水化合物 糖类（碳水化合物—Carbohydrate） ） ① 分类 单糖：如核糖和脱氧核糖（五碳糖）、 ）、葡 单糖：如核糖和脱氧核糖（五碳糖）、葡 萄糖（六碳糖) 萄糖（六碳糖 寡糖：如麦芽糖（ 分子葡萄糖）、乳糖 分子葡萄糖）、 寡糖：如麦芽糖（2分子葡萄糖）、乳糖 半乳糖+葡萄糖）、蔗糖 果糖+葡萄 葡萄糖）、蔗糖（ （半乳糖 葡萄糖）、蔗糖（果糖 葡萄 糖） 多糖：如淀粉（葡萄糖）和糖原（ 多糖：如淀粉（葡萄糖）和糖原（动物淀 肝糖原和肌糖原） 粉，肝糖原和肌糖原）等。
② 在细胞中的存在形式 a. 游离水：占细胞水分的 游离水：占细胞水分的95%以上，作为溶剂、 以上， 以上 作为溶剂、 分散剂，参与代谢； 分散剂，参与代谢； b. 结合水：以氢键或引力与蛋白质分子结合的 结合水： 水分子。 水分子。 ③ 代谢 摄入的水大多是从饮水或食物中获得； 摄入的水大多是从饮水或食物中获得；水的 通过尿， 排出主要 通过尿，其次是皮肤的扩信息的载体分子， 核酸是生物遗传信息的载体分子，所有生物均含有 核酸。核酸是由核苷酸单体聚合而成的大分子。 核酸。核酸是由核苷酸单体聚合而成的大分子。核 酸可分为核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸两大类 和脱氧核糖核酸两大类DNA。 酸可分为核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸两大类DNA。 当温度上升到一定高度时，DNA双链即解离为单链 双链即解离为单链， 当温度上升到一定高度时，DNA双链即解离为单链， 称为变性（denaturation）或熔解（melting）， ），这一 称为变性（denaturation）或熔解（melting），这一 温度称为熔解温度（ temperature，Tm）。 温度称为熔解温度（melting temperature，Tm）。 碱基组成不同的DNA，熔解温度不一样， 碱基组成不同的DNA，熔解温度不一样，含G—C对 条氢键）多的DNA，Tm高 （3条氢键）多的DNA，Tm高；含A—T对（2条氢 多的，Tm低 当温度下降到一定温度以下， 键）多的，Tm低。当温度下降到一定温度以下，变 DNA的互补单链又可通过在配对碱基间形成氢键 的互补单链又可通过在配对碱基间形成氢键， 性DNA的互补单链又可通过在配对碱基间形成氢键， 恢复DNA的双螺旋结构 的双螺旋结构， 恢复DNA的双螺旋结构，这一过程称为复性 renaturation）或退火（annealing）。 （renaturation）或退火（annealing）。
2) 无机盐
① 存在形式 a. 阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+等； 阳离子： 、 、 、 、 等 b. 阴离子：Cl-、HCO3-、SO42-、PO43-等。 阴离子： 、 、 、 等 电解质——在溶液中呈离子形式存在的无机盐。 在溶液中呈离子形式存在的无机盐。 电解质 在溶液中呈离子形式存在的无机盐 ② 基本作用 维持体液平衡和酸碱平衡； 维持体液平衡和酸碱平衡； 维持细胞的正常功能： 胞内→ 维持细胞的正常功能：Na+—K+泵（Na+胞内 泵 胞内 胞外→内 外； K+胞外 内） 胞外