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生命的化学 - Coggle Diagram
生命的化学
生命物质的元素组成和生命小分子
生命元素
组成
地球上生命体中大约含有60种元素
动物和人类生命必需的元素有28种
特征
只有四种主体元素:H、O、N、C
多数都是微量元素
微量元素与人类息息相关
矿物质元素影响“经前综合征”
钠与健康
重口味增加慢性病风险
高血压
冠心病
心血管疾病
肥胖
重口味对特殊人群有益
充血性心力衰竭
高血压患者
老年人
碘与甲状腺疾病
碘摄入量与甲状腺疾病U字型相关
碘缺乏:克汀病、甲状腺肿大
碘过高:甲亢、桥本病
铁与贫血症
功能:参与体内氧气运送和细胞呼吸(血红蛋白、金属蛋白)
铁缺乏:缺铁性贫血
钙与退行性疾病
功能:成骨作用、信使分子
缺乏症:骨质疏松、高血压、血管硬化、冠心病;高钙症:心跳减慢、肾脏损害
碳是生物分子的核心元素
多样化的共价成键能力
大多数碳化合物具有三维结构
生命分子功能往往取决于三维结构
sp3杂化轨道
绝大多数生命分子是碳化合物的衍生物
氨基酸
碱基和核糖
脂质
简单生命分子的产生
第一个生命大分子之争
蛋白质?
高盐环境下的蛋白质可能是生命之源
短链淀粉样蛋白质可自我复制
RNA?
水
基本特征
高汽化热:散有助于热
高粘度:植物蒸腾作用运输养分
高热容:温度缓冲剂
生命媒介
影响生命演化
影响生物分子结构功能
抵挡紫外线
生命代谢反应的溶剂和媒介
许多生化反应的参与者
蛋白质、核酸的结构和功能
酶
酶促催化的基本过程:+底物→复合物→产物(释放)
酶促催化的主要机制:降低活化能加速反应
核酸
碱基组成
核苷酸共同结构模式
两种嘌呤碱基
三种嘧啶碱基
Chargaff规则
通常不同物种的DNA碱基组成不同
同一物种的不同组织中DNA碱基组成相同
一个物种DNA的碱基组成不会随着机体年龄、营养状况或环境改变。
在数量上,所有物种细胞的DNA中,A=T,G=C,A+G=T+C
研究历程:1868-1880-1940-1950
核苷酸通过磷酸二酯键聚合生成核酸
结构模型
RNA结构多样性
Watson-Crick DNA 双螺旋
DNA折叠
细菌DNA
真核细胞DNA
核算功能
遗传信息的传递和表达受到严格调控
主要负责遗传信息储存 、传递和表达
蛋白质
蛋白质几乎参与所有生命活动
蛋白质结构与功能关系
蛋白质可折叠
结构与功能关系
一级结构决定高级结构,高级结构决定功能
蛋白质折叠中的缺陷会造成功能随之改变或丧失
结构人工划分为4各层次
蛋白质错误折叠导致人类严重疾病
细胞内非正常蛋白质的清除
膳食蛋白质消化吸收
糖类和脂质分子的结构和功能
脂质
基本类型
主要脂类类型间的相互关系
基本功能
组成生物膜
传递信号
储存能量
辅助酶催化反应
使生物具颜色;环境隔离;防水作用;海洋哺乳动物的浮力控制和声学
膳食脂肪与健康
饱和脂肪存在于各种食物和调味品中
多 不饱和脂肪酸与健康
饱和脂肪酸阻塞动脉是谣言
解读胆固醇的“ 好”与“坏“
糖类
单糖衍生物
羟基被其他基团等替换,形成衍生物
常见于生物多聚体
糖缀合物:寡糖链与蛋白质或脂质共价形成的复合物
糖蛋白
蛋白聚糖
糖鞘脂
单糖、 寡糖和多糖
四碳以上的单糖分子在水溶液中多以环状结构存在
环状单糖可通过糖苷键连接生成寡糖或多糖
基本功能
生物的结构形成、分子相互识别过程
支撑和保护作用
为非光合作用生物提供主要的能源
润滑关节,增强抗拉伸强度
基本特征
化学通式: (CH2O)n
地球上含量最丰富的生命分子