1、第一章 組成生物體的大、小分子教學目的與要求： 了解構成細胞的生物元素，了解生物小分子、生物大分子的結構、種類，掌握其生物學功能。 教學重點與難點: 生物小分子和生物大分子的生物學功能。細胞的組成元素、生物小分子、生物大分子DNA的半保留復制生命活動能量消耗/KJ.h-1散步661.51967.15游泳2239.94進食117.23舞蹈845.732507.89慢跑3621.58從CO2合成葡萄糖需要能量從葡萄糖合成淀粉需要能量從氨基酸合成蛋白需要能量胞外物質進入細胞需要能量生命活動需要的能量1. 元素組成常量元素，至少占體重的1/10000C、H、O、N 含量最高，組成蛋白質、核酸、糖等生物

2、大分子和生物小分子的組成，占體重的90%P、S 核酸和蛋白質的重要成分 。熱點淺說CaNa、K、Cl 維持生物體的水鹽平衡（大汗之后補鹽），神經細胞信息傳遞中起重要作用 Mg微量元素，一般在1/萬到1/10億Fe Zn 、SeI ，甲狀腺素的必要成分。地方性甲狀腺腫大脖子病 Zn酶的組成成分，谷物碾磨精細丟失較多。動物性食物含量豐富。兒童缺鋅生長停止，成人缺鋅味覺下降，食欲不振，傷口愈合慢，機體免疫力下降。 Se保護細胞膜的完整性，對抗自由基的破壞。營養學研究表明，Se和vE配合使用增強效果。幾乎每一種微量元素攝入過多都會對人體帶來毒害，所以限量使用 CaCa：構成骨骼和牙齒的主要成分，并對骨

3、骼和牙齒起支持和保護作用；生物膜的結構成分；參與體液調節和神經調節。食物來源：奶及奶類制品最好（含量豐富、吸收率高）影響因素：維生素D促進小腸黏膜對Ca的吸收。（曬太陽促進維生素D的形成，注射vD）Lys、Arg、乳糖可與Ca形成復合物，利于吸收；菠菜中的草酸與Ca形成沉淀，不利于吸收。缺乏癥：生長發育遲緩，佝僂病。MgMg：構成酶的成分，參與數百種生化反應。是心血管系統的保護因子（研究發現，死于心肌梗塞者的心肌Mg含量低于正常水平，軟水地區心血管發病率高。因為水中Mg含量低，）食物來源：廣泛存在于食物中。某些食物加工過細會造成丟失。缺乏病：心肌梗塞我國學者發現Mg缺乏可能是克山病（地方性心臟

4、病）的病因之一。Fe血紅蛋白、肌紅蛋白的組成成分。食物來源：動物食品中的肝、瘦肉；豆類食品；蔬菜中的油菜、芹菜和韭菜。影響因素：飲茶、咖啡對鐵的吸收起抑制作用。缺乏癥：缺鐵性貧血。 2.生物小分子 水: 極性 氫鍵內聚力和表面張力大，附著力； 高比熱高蒸發熱； 固態水比液態水的密度低； 最好的溶劑。氨基酸單糖核苷酸脂類維生素 氨基酸氨基酸化學結構特征相近的一類生物小分子 種類：最重要的20種天然蛋白質合成原料。蛋白質的結構單體。組成蛋白質的20種氨基酸：Gly甘、Ala丙、Val纈、Ile異亮、Leu亮、Pro脯、Trp色、Phe苯丙、Tyr酪、Ser絲、Thr蘇、Met甲硫、Cys半胱、As

5、n天冬酰胺、Asp天冬、 Glu谷、 Gln谷胺酰胺、Arg精、Lys賴、His組(嬰兒)。人體必需氨基酸：“一家寫兩叁本書來”Ile、 Met 、 Val 、 Leu、 Trp 、 Phe、Thr、Lys。食物來源：大豆蛋白中Phe、Leu、Lys含量高豬肉蛋白中Leu、Lys、Phe含量高全雞蛋蛋白中Lys、Phe含量高谷類蛋白中，尤其是玉米粉的蛋白質Lys含量低。全雞蛋蛋白和人乳蛋白中氨基酸模式最接近理想模式成人每日必需氨基酸需要量模式。缺乏癥：氨基酸為蛋白質的合成原料，缺乏容易浮腫。補充氨基酸為“大輸液”生產：通過微生物發酵生產。Glu（味精Glu的Na鹽）從毛發中提取Cys作為飼料添

6、加劑。 單糖 單糖化學結構相似而劃分在一起的一類生物小分子 六碳糖葡萄糖：組成多糖的單體、生物體內重要的能源物質。 氧化葡萄糖產生生命活動所需的能量呼吸作用；輸液用葡萄糖；工業中從淀粉中提取葡萄糖果糖：果糖漿具有保健作用，高果糖漿（甜度高，保健）作甜味劑使用。禁用糖精。五碳糖核糖：核酸的組成成分。 核苷酸 核苷酸根據結構相似歸為一類的生物小分子。結構：堿基（A、T、G、C、U）+核糖（脫氧核糖）+磷酸功能：提供能量，高能化合物ATP、GTP、CTP、UTPATP生物體中通用的能量貨幣核苷酸的結構 水解 磷酸基團 脫氧核糖（DNA中）核酸 單核苷酸 戊核糖 核糖（RNA中） 核苷 T A DNA

7、中 堿基 G C RNA中 U脂類 脂類溶解性質相似歸為一類，大多含有長鏈脂肪酸油和脂：油常溫下呈液態（植物油，豆油、花生油）；脂常溫下呈固態（動物油，豬油、牛油）。都含有不飽和脂肪酸易吸收、對高血壓患者有保健作用。DHA(二十二碳六烯酸)、DPA（二十二碳五烯酸）、 EPA（二十碳五烯酸）植物油。必需脂肪酸：亞油酸和亞麻酸。在此基礎上可以合成其他兩個以雙鍵的不飽和脂肪酸。必需脂肪酸與血脂的關系：最近發現，多不飽和脂肪酸具有明顯降低血脂的效果。這些脂肪酸主要來源于各種魚類的油，尤其深海魚體內的油。 吃植物油的四個誤區橄欖油最貴，營養價值也最高提煉難，價值高，富含維生素和不飽和脂肪酸，軟化血管，

8、但營養不全面，需輪換食用 精煉才是植物油質量的保證精煉可去除雜質，但也破壞維生素永遠告別動物油動物油富含飽和植物油，導致冠心病，但也富含脂蛋白和多烯酸，對改善顱內動脈營養、抗高血壓和預防中風有積極作用，混吃植物油：動物油10：7不含膽固醇的油是好油植物油中膽固醇含量低1025倍，膽固醇在動物體內十分重要。磷脂和鞘脂：生物膜的主要成分。萜類：維生素A、維生素E、維生素K等；具特殊氣味的植物油檸檬油、薄荷油。固醇類：性激素、膽汁酸、皮質激素 心血管病除與遺傳有關外，還與飲食中的脂肪因素有關。膽固醇升高造成動脈粥樣硬化病、冠狀動脈心臟病。血中膽固醇主要由高密度脂蛋白運入肝臟進行代謝，必需脂肪酸可促進

9、機體合成高密度脂蛋白，防止膽固醇在血管壁沉積。飲食中必需脂肪酸缺乏或不足、而飽和脂肪酸攝取過多，血中的膽固醇與飽和脂肪酸結合，可能在血管壁沉積，發展成動脈粥樣硬化。維生素 維生素的發現來源于醫藥實踐和科學試驗。孫思邈指出用動物肝防治夜盲癥，用谷皮湯防治腳氣病。1886年，荷蘭醫生艾克曼研究亞洲流行的腳氣病，企圖找到病菌，但未成功。1890年發現，在他的試驗雞群中爆發的多發性神經炎與腳氣病極為相似。1897年，終于證明該病是由于用白米喂養而引起的，將丟棄的米糠放回飼料中就可治愈。因此認為米糠中含有一種保護因子。后來，格賴思證明米糠中含有一種營養因素，并首先提出營養缺乏癥的概念。日本海軍于1878

10、-1882年爆發腳氣病，用大麥代替精米后，腳氣病得到控制。1906年，證明正常膳食中除蛋白質、脂肪、糖類和礦質外，還有必需的食物輔助因子維生素。 維生素A：轉化視黃醇，在視覺中起作用。缺乏夜盲癥。胡蘿卜、魚肝中含量豐富。不能過多使用，易造成厭食、過度興奮、肢端動作受限、頭發稀疏、皮膚瘙癢。 維生素B：合成葉酸（構成酶的成分）。腳氣病 維生素C：抗壞血酸。壞血病，表現為毛細血管脆弱、皮膚出現小血斑、牙齦發炎出血、牙齒松動。具較強的還原能力，在體內起抗氧化和消除自由基的作用。 維生素D：促進骨骼對鈣的吸收和沉積。佝僂病和成人骨質軟化癥。人體皮膚含有維生素D原，經紫外線照射激活為維生素D。雞蛋、豬肝

11、。 維生素E：具有較強的還原能力，抗氧化及消除自由基。抗衰老用于美容。維生素K：參加凝血過程，血凝維生素。腸道中的大腸桿菌和乳酸菌合成 3. 生物大分子 三類主要的生物大分子：蛋白質、核酸、多糖。共同處：肽鏈、核甘酸鏈、糖鏈都有方向性。蛋白質、核酸、多糖都有高級結構，結構決定生理功能。三種可以結合形成大分子復合物：糖蛋白、核蛋白。 蛋白質 結構：一級結構，氨基酸順序，線型結構。可以有多條肽鏈。二級結構，-螺旋、-折疊、-轉角三級結構，緊密構象，結構域。四級結構，特定格局使整個蛋白分子有特定的形狀。燙發的生化原理：濕熱和還原劑的作用使各圈間的氫鍵、二硫鍵和相臨-螺旋間的二硫鍵打開（頭發伸長2倍）

12、，氧化劑使卷發后相臨位置建立新的二硫鍵，冷卻多肽鏈回到原-螺旋，但新的二硫鍵使-螺旋發生扭曲。從而以所希望的形式卷曲。 功能酶結構成分儲藏氨基酸，雞蛋中的卵清蛋白、乳中酪蛋白、小麥中的麥醇溶蛋白。運輸功能，血紅蛋白、血藍蛋白、脂蛋白。激素，胰島素免疫功能，免疫球蛋白、抗體。接受或傳遞信息，視網膜上的視色素、味蕾上的味覺蛋白。調節或控制細胞生長、分化、遺傳信息的表達 蛋白質的變性 天然蛋白質受到某些物理因素如熱、紫外線照射、高壓或化學因素影響時，生物活性喪失，物化性質改變，這種過程成為變性作用 例如，煮雞蛋，結構松散，易為蛋白酶分解。熟食易于消化的原理。 核酸 DNA分子的結構一級結構雙螺旋模型

13、：有兩條反向平行的多核甘酸鏈組成的雙螺旋DNA的功能DNA是遺傳物質，是遺傳信息的載體。 在生活細胞中，貯存在DNA分子上的遺傳信息在RNA的幫助下，表達成為一個個蛋白質。 DNA在代謝上穩定，不受營養條件、年齡等因素的影響。RNA分子的結構和功能 單鏈，局部可配對形成雙鏈。 mRNA，信使RNA、攜帶有遺傳密碼tRNA，轉運RNA，轉運氨基酸rRNA ，核糖體RNA，核糖體的組成成分多糖碳水化合物 雙糖：兩個分子的單糖結合在一起 蔗糖，G+F 日常用甜味劑。糖尿病患者食用無糖食品，例如非熱源性甜味劑，山梨醇（甜度低）、糖精（使用已久，可能治癌）、阿斯巴甜（兩種天然氨基酸，安全） 乳糖，母乳中的主要成分。葡萄糖+半乳糖。半乳糖血癥 麥芽糖，淀粉水解生