生命中的化学元素 - 复旦大学通识教育课(9)

有着防止血栓的作用，但服用大剂量则会抑制前列腺素的合成，从而可能起相反作用。当血 管收缩时,人体组织就会开始生产前列腺素，它能引起发烧和炎症,作用于神经末梢,引起痛 的感觉,阿斯匹林能使大脑调节组织中前列腺素的合成,因而能退热. 5.脂类化合物的主要生理功能 1）供给和储存能量。 2）构成组织和细胞。 3）维持体温、保护器官。 4）促进维生素吸收。

5）供给脂肪酸，调节生长功能。

4-5 碳素在生命体中的代谢和循环 一. 碳营养源

对于所有生命来说，碳不仅构成了有机体，更重要的是它还是生命的能源的提供者。对 于绿色植物来说，二氧化碳和水就是它们的能源，只有依靠它们才能吸收太阳能，进行能 量的转换和储存。绿色植物的细胞中都含有叶绿体，叶绿体中含有许多色素，包括叶绿素、 胡萝卜素、叶黄素，这些色素都能吸收太阳光，但是在进行光合作用时，吸收和传递光能的 主要物质是叶绿素，结果就发生了以下的反应：

据估计，

机物，值得一提的是其中的90%是由海藻完成的。光合作用因此又叫做碳素同化作用，

有些生命体不靠叶绿素，

氧化成有机物，这便叫做碳素异化作用。 二. 碳在生物体内的循环

对于植物来说， 氧化所储存的糖类，

作用，这在生物化学上就称之为“呼吸”，为了与一般生物的呼吸空气相区别又把它叫做组 织呼吸。

生物通过呼吸从碳水化合物中获得能量的同时又产生了二氧化碳：

C 6 H 12 O 6 +6O 2 →6CO 2 +H 2 O+38ATP（腺三磷） 这就构成了碳的循环，

人体就依赖它在许多场合调节体液的PH值。

没有碳的循环，也就没有生命，生命一旦结束，碳的循环也就随即停止。 三. 糖类代谢的疾病—糖尿病 四. 脂类代谢的疾病—心血管疾病

第五章 生命中的主量元素（二）

5-1 生命与氮

生命体里的氮主要是以氨基的形态与碳、氢、氧以及硫、磷等组成了生命的机体材料 ——蛋白质、核酸等，从而构成了细胞和组织的结构物质，与糖类、脂类化合物不同的是它 们大多是更大的生物大分子，

命中的氮元素所表现出来的一个主要特点。

蛋白质是生命的基础，任何有生命的生物，几乎都少不了蛋白质，即使象病毒，它可以 不含糖类和脂质，但却仍有着蛋白质的外衣。

所有地球上的生物都在大气下生活，而大气的79%都是氮气，可是动植物却不能直接 吸收大气中的氮元素，主要原因还是氮分子的两个氮原子之间是以三键结合的极强的化学 键，要使它们断裂，需要每摩尔670千焦的能量。

动物可以通过食物来取得氮；植物只能通过吸收氨来获得氮。在土壤里有一种固氮菌， 能使空气里的氮变成氨，这就叫做氮的固定。固氮菌的作用是依靠它所含的两种独特的酶， 因而降低了反应所需的活化能。

闪电的巨大能量也能使氮变成氨并转入到土壤溶液中，

素运输到植物体内，变成氨基酸，制成植物性蛋白。动物再将植物性蛋白变成动物性蛋白。 氮有着较多的化学价，

生命的化学物质。参加生物体内氮循环的化合物有好多，除了氨之外，还有着硝酸盐和亚硝 酸盐等其它氮化合物在生物体内进行着氮的循环。 5-2氨基酸

动物体细胞的基本组成是蛋白质，因此动物组织的蛋白质含量可达有机物质的80%以 上。植物的结构物质是纤维素，因而蛋白质的含量较低，但在细胞核或种子里仍然含有好多 的蛋白质。蛋白质在人体的细胞中的含量仅次于水，占到细胞干重的50%以上。

组成蛋白质的单元就是氨基酸，它是既有着氨基，又有着羧基的有机化合物。氨基-NH 2 有着弱硷性，羧基-COOH有着弱酸性，因此氨基酸可以说是两性物质，而蛋白质同样也就 具有两性，所以他们能在体液的缓冲系统中起着重要作用。

氨基酸都是无色晶体，熔点较高，易溶于水，难溶于无水乙醇、乙醚等有机溶剂。自然 界已发现的氨基酸有180多种（也有说是300多种）

20种，或者说参与生物体内蛋白质合成的氨基酸只有20种，

蛋白质氨基酸的结构和分类（一） 营养必需氨基

酸 碱性

名称与英文缩

写 赖氨酸Lys

结构式

一些生理作用

促进大脑发育和脂肪代谢， 刺激胃蛋白酶与胃酸的分 泌，能提高钙的吸收及其在 体内的积累，加速骨骼生 长。

能促进磷脂合成和脂肪酸 氧化，协助蛋白质被人体吸 收，促进抗体的产生，增强 免疫系统。

中性/极性 苏氨酸Thr

中性/非极性

色氨酸Trp

促进胃液及胰液的产生； 进血红蛋白的合成。可转化 生成人体大脑中的重要神 经传递物质：5–羟色胺、 血清素、褪黑激素。

参与组成血红蛋白，有促进 脾脏、胰脏及淋巴的功能； 参与胆碱的合成，与体内各 种含硫化合物的代谢密切 相关，在体内转化成谷胱苷 肽。有保护肝脏功能。 在机体内转变为酪氨酸，促 进甲状腺素和肾和肾上腺 素的合成。

促进人体细胞的再生，在肌 肉蛋白质代谢中极为重要， 对促进伤口及骨头有愈合 作用。

参与胸腺、甲状腺、性腺的 调节及代谢。

作用于黄体、乳腺及卵巢； 能促使神经系统功能正常。 缺乏时，会造成触觉敏感度 特别提高，肌肉的运动失 调。

中性/非极性

甲硫氨酸Met

中性/非极性

苯丙氨酸Phe

中性/非极性

亮氨酸Leu

中性/非极性

异亮氨酸

中性/非极性

缬氨酸Val

蛋白质氨基酸的结构和分类（二）

营养非必需氨基酸 名称与英文缩写 碱性 组氨酸His

结构式

生理作用

作用于代谢的调节，对婴幼 儿为必需氨基酸。促进铁的 吸收，参与血红蛋白合成。 产生组氨、促进血管扩张， 增加血管壁的渗透性。

促进胶原组织的合成可促 进伤口愈合。精子蛋白的成 分。为人体内一氧化氮含成 前体物质。参与合成神经递 质，释放生长激素、促进胰 释放胰岛素。

是中枢神经系统内的一种 抑制性神经递质，参与嘌 呤类、卟啉类、肌酸等的合 成，对肝脏起保护作用。是 胶原蛋白的主要组成。

碱性 精氨酸Arg

中性/非极性 甘氨酸Gly

中性/非极性

丙氨酸Ala

丙氨酸和葡萄糖在肌肉和 肝之间进行氨转运的过程。 有助于产生淋巴细胞。

分子中吡咯环在结构上与 血红蛋白密切相关。羟脯氨 酸是胶原的组成成分之一。 是脑等组织中的丝氨酸磷 脂的组成部分。是合成嘌 呤、胸腺嘧淀与胆碱的前 体，对体内蛋白质合成过程 起重要作用。

能促进毛发的生长，有助于 皮肤的生长和伤口康复，有 治疗脂肪肝和解毒效果。

参与合成谷胱甘肽。是骨骼 肌内含量最高的游离氨基 酸，促进肌细胞内蛋白合成 和细胞的生长、分化。

在体内合成氨基酸时提供 氨基。

合成肾上腺激素、去甲肾上 腺素、多巴胺、甲状腺激素 和黑色素的必需氨基酸。

具有兴奋性递质作用，有维 持和促进脑细胞功能的作 用，经酶的作用形成γ–氨 基丁酸，后者是一种具有抑 制中枢神经兴奋作用的物 质 …… 此处隐藏：1857字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……