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1、Page 1,生命科学概论,第一章 组成生物体的大、小分子,教学目的与要求：,了解构成细胞的生物元素，了解生物小分子、生物大分子的结构、种类，掌握其生物学功能。 教学重点与难点: 生物小分子和生物大分子的生物学功能。,Page 2,细胞的组成 元素、生物小分子、生物大分子,细胞是生物体的结构和功能的基本单位。,Page 3,1. 生物体元素组成,组成：30余种 特点：在元素周期表的上部和中间部分，属于相对原子质量较轻的一批元素 两大类：常量元素和微量元素,Page 4,Page 5,Page 6,Page 7,人体元素成分的营养学意义,用实验动物的饲养实验来研究各种元素成份在营养学上的必要性。
2、要证明某一种微量元素在营养学上是必不可少的，至少需要做下面三个方面的实验:,让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食,观察是否出现特有的病症。 向膳食中添加该元素后，实验动物的上述特有病症是否消失。 进一步阐明该种元素在身体中起作用的代谢机理。,Page 8,常量元素 C、H、O、N 含量最高，组成蛋白质、核酸、糖等生物大分子和生物小分子的组成，占体重的90% P、S 核酸和蛋白质的重要成分 。 Ca Na、K、Cl 维持生物体的水盐平衡（大汗之后补盐），神经细胞信息传递中起重要作用 Mg,Page 9,Ca,Ca：构成骨骼和牙齿的主要成分，并对骨骼和牙齿起支持和保护作用；生物膜的结构成分；参与体液
3、调节和神经调节。 食物来源：奶及奶类制品最好（含量丰富、吸收率高） 影响因素： 维生素D促进小肠黏膜对Ca的吸收。（晒太阳促进维生素D的形成，注射vD） Lys、Arg、乳糖可与Ca形成复合物，利于吸收； 菠菜中的草酸与Ca形成沉淀，不利于吸收。 缺乏症：生长发育迟缓，佝偻病。,Page 10,Mg,Mg：构成酶的成分，参与数百种生化反应。是心血管系统的保护因子（研究发现，死于心肌梗塞者的心肌Mg含量低于正常水平，软水地区心血管发病率高。因为水中Mg含量低，） 食物来源：广泛存在于食物中。某些食物加工过细会造成丢失。 缺乏病：心肌梗塞 我国学者发现Mg缺乏可能是克山病（地方性心脏病）的病因之一
4、。,Page 11,微量元素，一般在1/万到1/10亿 Fe Zn 、Se I ，甲状腺素的必要成分。地方性甲状腺肿大脖子病,Page 12,Fe,血红蛋白、肌红蛋白的组成成分。 食物来源： 动物食品中的肝、瘦肉； 豆类食品； 蔬菜中的油菜、芹菜和韭菜。 影响因素：饮茶、咖啡对铁的吸收起抑制作用。 缺乏症：缺铁性贫血。,Page 13,Zn,酶的组成成分，谷物碾磨精细丢失较多。动物性食物含量丰富。 儿童缺锌生长停止， 成人缺锌味觉下降，食欲不振，伤口愈合慢，机体免疫力下降。 Se 保护细胞膜的完整性，对抗自由基的破坏。营养学研究表明，Se和vE配合使用增强效果。 几乎每一种微量元素摄入过多都会
5、对人体带来毒害，所以限量使用,Page 14,2.生物小分子,水: 氨基酸 单糖 核苷酸 脂类 维生素,生物大分子的基本单位 担负着重要的生理功能,Page 15,水 (H20) 极性分子，之间形成氢键 解离为带正/负电荷 物理性质：内聚力和表面张力大，附着力； 固态水比液态水的密度低； 最好的溶剂。,软水：硬度低于8度的水为软水。 硬水：硬度高于8度的水为硬水。,钙镁化合物,Page 16,氨基酸,氨基酸-含有氨基和羧基的一类 有机化合物的通称。 种类：最重要的20种天然蛋白质合成原料。 组成蛋白质的20种氨基酸：Gly甘、Ala丙、Val缬、Ile异亮、Leu亮、Pro脯、Trp色、Phe
6、苯丙、Tyr酪、Ser丝、Thr苏、Met甲硫、Cys半胱、Asn天冬酰胺、Asp天冬、 Glu谷、 Gln谷胺酰胺、Arg精、Lys赖、His组。,Page 17,人体必需氨基酸：“一家写两叁本书来” Ile、 Met 、 Val 、 Leu、 Trp 、 Phe、Thr、Lys。,必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要，必须从食物中摄取的氨基酸。,“甲携来一本亮色书”,Page 18,食物来源：大豆蛋白中Phe、Leu、Lys含量高 猪肉蛋白中Leu、Lys、Phe含量高 全鸡蛋蛋白中Lys、Phe含量高 谷类蛋白中，尤其是玉米粉的蛋白质Lys含量低。 全鸡蛋蛋白和人乳
7、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。 缺乏症：氨基酸为蛋白质的合成原料，缺乏容易浮肿。补充氨基酸为“大输液” 生产： 通过微生物发酵生产。Glu（味精Glu的Na盐） 从毛发中提取Cys作为饲料添加剂。,Page 19,单 糖,单糖不能再水解的糖类，是构成各种二糖和多糖的分子的基本单位。 六碳糖 葡萄糖：组成多糖的单体、生物体内重要的能源物质。 氧化葡萄糖产生生命活动所需的能量呼吸作用；输液用葡萄糖；工业中从淀粉中提取葡萄糖 果糖：果糖浆具有保健作用，高果糖浆（甜度高，保健）作甜味剂使用。禁用糖精。 五碳糖 核糖：核酸的组成成分。,Page 20,核苷酸,核苷酸一类由嘌
8、呤碱或嘧啶碱、核糖或脱氧核糖以及磷酸三种物质组成的化合物。 结构：碱基（A、T、G、C、U）+核糖（脱氧核糖）+磷酸 功能：提供能量，高能化合物ATP、GTP、CTP、UTP ATP生物体中通用的能量货币,Page 21,脂类,脂类溶解性质相似归为一类，大多含有长链脂肪酸 油和脂：油常温下呈液态（植物油，豆油、花生油）；脂常温下呈固态（动物油，猪油、牛油）。都含有不饱和脂肪酸易吸收、对高血压患者有保健作用。DHA(二十二碳六烯酸)、DPA（二十二碳五烯酸）、 EPA（二十碳五烯酸）。 必需脂肪酸：亚油酸和亚麻酸。在此基础上可以合成其他两个以双键的不饱和脂肪酸。 最近发现，多不饱和脂肪酸具有明显
9、降低血脂的效果。这些脂肪酸主要来源于各种鱼类的油，尤其深海鱼体内的油。,Page 22,三类主要的生物大分子：蛋白质、核酸、多糖。,3. 生物大分子,亚基 生物大分子 单体 聚合物 SugarPolysaccharide Amino acidProtein Nucleotide Nucleic acid,Page 23,共同处： 肽链、核苷酸链、糖链都有方向性。 蛋白质、核酸、多糖都有高级结构，结构决定生理功能。 三种可以结合形成大分子复合物：糖蛋白、核蛋白。,Page 24,结构： 一级结构，氨基酸顺序，线型结构。可以有多条肽链。 二级结构，-螺旋、-折叠、-转角 三级结构，紧密构象，结构域
10、。 四级结构，特定格局使整个蛋白分子有特定的形状。 烫发的生化原理：湿热和还原剂的作用使各圈间的氢键、二硫键和相临-螺旋间的二硫键打开（头发伸长2倍），氧化剂使卷发后相临位置建立新的二硫键，冷却多肽链回到原-螺旋，但新的二硫键使-螺旋发生扭曲。从而以所希望的形式卷曲。,蛋白质,Page 25,酶 结构成分 储藏氨基酸，鸡蛋中的卵清蛋白、乳中酪蛋白、小麦中的麦醇溶蛋白。 运输功能，血红蛋白、血蓝蛋白、脂蛋白。 激素，胰岛素 免疫功能，免疫球蛋白、抗体。 接受或传递信息，视网膜上的视色素、味蕾上的味觉蛋白。 调节或控制细胞生长、分化、遗传信息的表达,蛋白质功能,Page 26,天然蛋白质受到某些物
11、理因素如热、紫外线照射、高压或化学因素影响时，生物活性丧失，物化性质改变，这种过程成为变性作用 例如，煮鸡蛋，结构松散，易为蛋白酶分解。熟食易于消化的原理。,蛋白质的变性,Page 27,核酸 DNA分子的结构 一级结构 双螺旋模型：有两条反向平行的多核甘酸链组成的双螺旋 DNA的功能 DNA是遗传物质，是遗传信息的载体。 在生活细胞中，贮存在DNA分子上的遗传信息在RNA的帮助下，表达成为一个个蛋白质。 DNA在代谢上稳定，不受营养条件、年龄等因素的影响。,Page 28,RNA分子的结构和功能 单链，局部可配对形成双链。 mRNA，信使RNA、携带有遗传密码 tRNA，转运RNA，转运氨基
12、酸 rRNA ，核糖体RNA，核糖体的组成成分,Page 29,多糖碳水化合物 Cx (H2O)n,由多个单糖分子缩合、失水而成，是一类分子机构复杂且庞大的糖类物质。,均一性多糖和不均一性多糖,Page 30,双糖：两个分子的单糖结合在一起 蔗糖， 乳糖，母乳中的主要成分。葡萄糖+半乳糖。 麦芽糖，淀粉水解生产麦芽糖。咀嚼馒头发甜。 多糖：淀粉、纤维素、果胶等,Page 31,糖尿病患者常用山梨醇作为甜味剂；糖精可能有致癌效应，已禁止使用；,Page 32,多糖的功能 能量储备，植物的种子、块根、块茎中淀粉的储备，供种子发芽或幼体生长。 支持骨架，植物细胞壁中的纤维素。 保健功能，有较强激活免疫系统的功能。枸杞多糖、当归多糖、香菇多糖、灵芝多糖。,Page 33,Page 34,热点浅说： 1 作为示踪检测手段，用于研究体内代谢 2作为示踪检测手段，用于疾病诊断 3 射线用于治疗疾病、诱变育种、灭菌 4 通过半衰期计算，确定古生物年龄,Page 35,Thanks for your attention!,Page 36,
