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。
生物中的有机化合物
氨基酸结构通式
氨基
羧基
20种氨基酸的不同之处就在 于R基的不同
判断下列物质是否为氨基酸分子？
+
即：
+
肽键的形成过程
肽键写作：
肽键也可写成
三肽的形成：
思考：
1、此三肽化合物由几个氨基酸分子构成？ 2、此三肽化合物含几个肽键？
3、此三肽化合物形成过程中脱去了 几分子水？ 4、此三肽化合物还有没有自由的氨基 和自由羧基？有几个？
同上
特点
易溶于水
主要作用
细胞需是怎样形成的?
糖类是怎样由小变大的？
葡萄糖
+ 葡萄糖
麦芽糖
O . . H H
×
×
H2O
多 糖 的 种 类
多糖——多个葡萄糖分子脱水缩合而成
植物细胞中的多糖
淀粉：许多植物的储能物质， 也是人类主要的糖类来源。（储存多糖） 纤维素：植物中最普遍的多糖，是组成植物细胞壁的 主要成分。（结构性多糖）
3、脂肪——苏丹III（橘红色）
陆地生物机体化学物质组成的大致比例
核酸 7%
蛋白质 15%
水 蛋白质 核酸 糖类 脂质 无机盐
无机盐 糖类 脂类 3% 2% 1%
水70%
（CH2O）n
C12H22O11
单糖 ——不能水解的糖
葡萄糖（C6H12O6） 六 碳 糖
葡萄糖分子
细胞中的主要能源物质 ，每克葡 萄糖氧化分解释放17.14kJ能量。
（4）、构成蛋白质分子的多肽链的 空间结构千差万别；
例1：胰岛素 例2：肌红蛋白
例 3 ： 血 红 蛋 白
蛋白质分子的生理功能
（1）、构成细胞与生物体的重要 物质； （2）、调节细胞与生物体的生理 活动。 如：酶（生物催化剂）； 蛋白质类的激素
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。
生物有机化学中的碳基化合物的生物活性研究
生物有机化学中的碳基化合物的生物活性研究生物有机化学是研究生物体内有机化合物的结构、性质和反应的学科。
在生物有机化学中，碳基化合物是一类重要的有机化合物，它们在生物体内具有丰富的生物活性。
本文将探讨碳基化合物的生物活性研究。
碳基化合物是由碳元素构成的化合物。
在生物体内，碳基化合物广泛存在于蛋白质、核酸、脂类等生物大分子中。
这些化合物在生物体内发挥着重要的生物功能，如催化反应、传递信号、储存能量等。
生物有机化学中的碳基化合物的生物活性研究主要包括两个方面：一是分析和鉴定碳基化合物的结构，二是研究碳基化合物与生物体的相互作用。
在分析和鉴定碳基化合物的结构方面，科学家们采用了许多先进的技术手段。
例如，核磁共振（NMR）技术可以通过测定化合物中氢、碳等核的共振信号来确定化合物的结构。
质谱（MS）技术则可以通过测定化合物的质荷比来确定化合物的分子量和分子式。
这些技术的发展为碳基化合物的结构鉴定提供了有力的工具，也为后续的生物活性研究奠定了基础。
在研究碳基化合物与生物体的相互作用方面，科学家们广泛应用了药物化学、生物化学等学科的知识。
通过设计合成具有特定结构的碳基化合物，并通过体外和体内实验来评估其对生物体的影响，科学家们可以研究碳基化合物的生物活性。
生物活性研究的一个重要方向是药物研发。
许多药物都是碳基化合物，它们通过与生物体内的靶点相互作用来发挥治疗作用。
例如，抗癌药物顺铂可以与DNA结合，从而抑制癌细胞的增殖。
此外，还有许多抗生素、抗病毒药物也是碳基化合物，它们通过干扰病原体的生物代谢来发挥抗菌、抗病毒作用。
除了药物研发，碳基化合物的生物活性研究还涉及到其他领域。
例如，农药研发是一个重要的方向。
科学家们通过设计合成具有杀虫、杀菌作用的碳基化合物，来保护农作物免受害虫和病菌的侵害。
此外，还有许多环境科学研究也与碳基化合物的生物活性密切相关。
科学家们通过研究碳基化合物在环境中的转化和降解过程，来评估其对环境的影响。
生物碱类化合物
生物碱类化合物
生物碱类化合物是指存在于生物体内的一类有机化合物，它们具
有明显的碱性并把蛋白质、核酸以及糖类的代谢联系在一起，成为生
物体中重要的结构分子。
这类化合物的发现改变了人们对生物体的理解，因为它们结构简单，不仅可以影响和调节生物体中氨基酸、糖类
和核酸之间的互作，而且很容易被转化成其他生物碱，这也使得生物
也可以确定出类似的保守功能。
生物碱类化合物的分类依据通常是含碱基的数量和结构，以及它
们所具有的活性和功能。
其中包括由氨基酸和其它有机胺组成的碱性
多肽和碱性聚肽；由多种单糖组成的碱性多糖（例如糖原）；由三磷
酸腺苷组成的三磷酸腺苷；由核苷类和核糖类组成的核苷酸；由各种
烯甲酰胺组成的脂类碱；由分子间反应生成的碱类激素；以及由芳香
族环类化合物组成的环类激素等等。
此外，还有一些少见的生物碱类化合物，如末端有硫类基团的分子，它可能会通过硫醇及其衍生物的调节作用来影响蛋白质的活性；
以及分子中具有催化功能的N-烷基脱氧核苷（NAD+/NADH）类型的分子，其中的脱氢作用可以用于集中能量的利用等等。
总之，生物碱类化合物是生物体中重要的结构分子，它们可以影
响和调节生物体内各种物质的代谢过程，用于确定特定的保守功能。
而由于这类物质的多样性和它们所具有的各种功能，它们在生物体进
行庞杂反应中起着至关重要的作用。
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西瓜
1.09
巧克力
51.9
花生仁
4.67
冰淇淋
17.3
绿豆
3.11
18
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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
19
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脂肪（又称甘油三酯）
它们的不同之处在于侧链所连接的基团（R ）各不相同。
29
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氨基酸的结构通式
30
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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
基本组成单位：氨基酸，人体氨基酸：20 种
通式： H
R C COOH
NH2
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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
第2节 生物体中的有机化合物
1
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生物体中的有机化合物
复习：
生命的物质 基础（元素）
2
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
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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。
2、脂质
（2）磷脂：组成细胞膜的结构大分子
磷脂分子
C、H、O、N、P
磷酸
亲水头部 甘油
含氮碱基
疏水尾部：2个脂肪酸 （亲脂）
22Βιβλιοθήκη 教学ppt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.
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水溶液中磷脂分子的分布
24
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比较磷脂与脂肪的分子结构，两者 有什么不同？
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.
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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.
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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。
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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
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8
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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
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双糖
由两个单糖经脱水缩合连在一起的糖类
蔗糖 植物中 麦芽糖 植物中 乳糖 动物中
糖原：动物体内糖的储存形式
肝糖原 肌糖原
葡萄糖 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
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多糖（直链和支链）
支链淀粉（糯米）更不宜消化
14
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多糖+脂质=糖脂 多糖+蛋白质=糖蛋白
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糖类都是甜的吗？ 甜的物质都是糖吗？
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。
27
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你能归纳出这些氨基酸的结构特点吗？
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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。
3
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碳骨架
4
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基有 团机
分 子 功 能
5
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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
6
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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
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分类
按其组成可以分为 单糖 双糖 多糖
分子式都是C12H22O11
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双糖的合成（脱水缩合）
11
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双糖
由两个单糖经脱水缩合连在一起的糖类
蔗糖 植物中 葡萄糖+果糖 麦芽糖 植物中 葡萄糖+葡萄糖 乳糖 动物中 葡萄糖+半乳糖
12
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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
Ａ＝Ｂ
名称 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 36
１
ｍ－１
ｍ－１
Ａ＝Ｂ M肽/多肽
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。
16
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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）
17
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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 蜂蜜 米饭
98.9
奶油蛋糕
55.9
75.6
甘薯
23.1
77.2
马铃薯
7.46
面粉
74.6
香蕉
9.33
面包
58.1
35
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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）
２
肽链条数 形成肽键数（Ａ） 形成水分子数
（ｎ）
（Ｂ）
１
２－１＝１
２－１＝１
规律 肽键数= 水分子数
氨基酸脱水缩合，通过肽键连接成肽链
32
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肽键的形成
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肽键
HOHH
R1 C C N C COOH
NH2
R2
H
H
R1 C CO NH C COOH
NH2
R2
34
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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。