生命的物質基礎
3.結構
蛋白質結構分一、二、三、四級結構。在蛋白質分子中,不同氨基酸以一定數目和排列順序編合形成的多肽鏈是蛋白質的一級結構。蛋白質分子的高級結構決定于它的一級結構,其天然構象(四級結構)是在一定條件下的熱力學上最穩定的結構。
4.變性
蛋白質受到某些物理或化學因素作用時引起生物活性的喪失、溶解度降低以及其他物理化學因素的改變,這種變化稱為蛋白質的變性。變性的實質是由于維持高級結構的次級鍵遭到破壞而造成的天然構象的解體,但未涉及共價鍵的破壞。有些變性是可逆的(能復性),有些則不可逆。
(三)核酸
1.生物學功能
核酸是遺傳信息的載體,存在于每一個細胞中。核酸也是一切生物的遺傳物質,對于生物體的遺傳性、變異性和蛋白質的生物合成有極其重要的作用。
2.種類
核酸分dna和rna兩大類。所有生物細胞都含有這兩大類核酸(病毒只含有dna或rna)。
3.組成元素及基本組成單位
核酸是由c、h、o、n、p等元素組成的高分子化合物。其基本組成單位是核苷酸。每個核酸分子是由幾百個到幾千個核苷酸互相連接而成的。每個核苷酸含一分子堿基、一分子戊糖(核糖或脫氧核糖)及一分子的磷酸組成。如下圖所示:
5’﹣腺瞟吟核苷酸(5’﹣amp) 3’﹣胞嘧啶脫氧核苷酸(3’﹣dcmp)
dna的堿基有四種(a、t、g、c),rna的堿基也有四種(a、u、g、c)。這五種堿基的結構式如下圖所示:dna中堿基的百分含量一定是a=t、g=c,不同種生物的堿基含量不同。rna中a﹣u、g﹣c之間并沒有等當量的關系。
腺嘌呤(a) 鳥嘌呤(g) 胸腺嘧啶(t) 尿嘧啶(u) 胞嘧啶(c)
4.結構
dna一級結構中核苷酸之間唯一的連接方式是3’、5’﹣磷酸二酯鍵,如下圖所示。所以dna的一級結構是直線形或環形的結構。dna的二級結構是由兩條反向平行的多核音酸鏈繞同一中心軸構成雙螺旋結構。
(四)脂類
脂類是生物體內一大類重要的有機化合物,由c、h、o三種元素組成,有的(如卵磷脂)含有n、p等元素,不溶于水,但溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚等有機溶劑。
1.生物學功能
脂類是構成生物膜的重要成分;是動植物的貯能物質;在機體表面的脂類有防止機械損傷和水分過度散失的作用;脂類與其他物質相結合,構成了細胞之間的識別物質和細胞免疫的成分;某些脂類具有很強的生物活性。
2.種類
(l)脂肪 也叫中性脂,一種脂肪分子是由一個甘油分子中的三個羥基分別與三個脂肪酸的末端羥基脫水連成酯鍵形成的。脂肪是動植物細胞中的貯能物質,當動物體內直接能源過剩時,首先轉化成糖元,然后轉化成脂肪。在植物體內就主要轉化成淀粉,有的也能轉化成脂肪。
(2)類脂 包括磷脂和糖脂,這兩者除了包含醇、脂肪酸外,還包含磷酸、糖類等非脂性成分。含磷酸的脂類衍生物叫做磷酯,含糖的脂類衍生物叫做糖脂。磷脂和糖脂都參與細胞結構特別是膜結構的形成,是脂類中的結構大分子。
(3)固醇 又叫甾醇,是含有四個碳環和一個羥基的烴類衍生物,是合成膽汁及某些激素的前體,如腎上腺皮質激素、性激素。有的固醇類化合物在紫外線作用下會變成維生素d。在人和動物體內常見的固醇為膽固醇。