導(dǎo)語(yǔ)：高中生物教案-第二節(jié) 組成生物體的化合物一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、知識(shí)結(jié)構(gòu)

二、教學(xué)目的

1.組成生物體的水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸這幾種化合物的化學(xué)元素組成、在細(xì)胞內(nèi)的存在形式和重要的功能(C：理解)。

2.組成生物體的無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)(C：理解)。

3.各種化合物只有按照一定的方式有機(jī)地組織起來(lái)，才能表現(xiàn)出細(xì)胞和生物體的生命現(xiàn)象(A：知道)。

三、重點(diǎn)和難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

組成生物體的無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物的化學(xué)元素組成，各種化合物在細(xì)胞中的存在形式和重要功能。

2.教學(xué)難點(diǎn)

(1)蛋白質(zhì)的化學(xué)元素組成、相對(duì)分子質(zhì)量、基本組成單位、分子結(jié)構(gòu)和主要功能。

(2)核酸的化學(xué)元素組成、相對(duì)分子質(zhì)量、基本組成單位和重要功能。

四、教學(xué)建議

本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容較多而時(shí)間又較緊，教師要注意合理分配時(shí)間，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。建議教師對(duì)水、無(wú)機(jī)鹽、糖類和脂質(zhì)的內(nèi)容安排1課時(shí)，蛋白質(zhì)和核酸的內(nèi)容安排1課時(shí)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)用1課時(shí)。

在本節(jié)教學(xué)的開始，教師可以利用教材中講到的細(xì)胞內(nèi)各種化合物的含量表，從整體上概括出構(gòu)成細(xì)胞的化合物；指出生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是以蛋白質(zhì)和核酸為主體的多分子體系。公務(wù)員之家，全國(guó)公務(wù)員共同天地

在講授無(wú)機(jī)化合物水時(shí)，可以從水在細(xì)胞、組織中兩種存在形式的分析入手，引出水的作用。引導(dǎo)學(xué)生理解水的含量與生命活動(dòng)的狀態(tài)密切相關(guān)。在講述水時(shí)，要注意滲透出兩種形式的水存在著動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化，不能截然分開。如果能恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用生活常識(shí)，說明水的存在狀態(tài)和作用，將會(huì)更吸引學(xué)生，使學(xué)生加深對(duì)水的認(rèn)識(shí)。

關(guān)于無(wú)機(jī)鹽的教學(xué)，可以從學(xué)生已知的知識(shí)中提出問題，通過簡(jiǎn)明的分析，使學(xué)生懂得無(wú)機(jī)鹽的存在形式和作用。例如，為什么在觀察動(dòng)物和人的細(xì)胞時(shí)，要用一定濃度的生理鹽水?為什么長(zhǎng)期缺乏鐵會(huì)出現(xiàn)缺鐵性貧血?從這些問題的分析過程中，歸納出無(wú)機(jī)鹽對(duì)維持細(xì)胞形態(tài)、參與重要的物質(zhì)組成等作用。

關(guān)于糖類的教學(xué)，應(yīng)該盡量聯(lián)系學(xué)生生活中經(jīng)常接觸的糖類物質(zhì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加感性認(rèn)識(shí)。在本節(jié)教學(xué)中，要注意適當(dāng)突出后邊將要應(yīng)用的糖類知識(shí)，這樣可以為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下知識(shí)基礎(chǔ)。通過講述糖類的水解作用，使學(xué)生理解單糖、二糖、多糖三者的區(qū)別和聯(lián)系。關(guān)于糖類的作用，既要突出它是生命系統(tǒng)賴以維持的主要能源物質(zhì)，又要點(diǎn)出它是細(xì)胞許多結(jié)構(gòu)中不可缺少的成分。

關(guān)于脂質(zhì)的教學(xué)，似乎可以滲透儲(chǔ)存脂質(zhì)(脂肪)、結(jié)構(gòu)脂質(zhì)(磷脂等類脂)、功能脂質(zhì)(固醇)的提法，這樣有利于學(xué)生對(duì)不同脂質(zhì)的作用特點(diǎn)的理解。在學(xué)生條件較好的學(xué)校，可以分析一下磷脂分子的特點(diǎn)，為學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。

蛋白質(zhì)的內(nèi)容是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教師在講述蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)時(shí)，可以按照以下教學(xué)思路來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)過程：①通過列舉水、葡萄糖、幾種蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)屬于生物大分子；②指出對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)的研究，常采取分層次認(rèn)識(shí)的方法；③對(duì)蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)的教學(xué)，可從有關(guān)元素、基本單位──氨基酸、肽、肽鏈間的結(jié)合和卷曲、折疊而成的空間結(jié)構(gòu)等幾個(gè)層次逐步深入。

在講述氨基酸時(shí)，可以從甲烷、乙酸、甘氨酸漸漸引入。隨著羧基(－COOH)、氨基(－NH2)的出現(xiàn)，指出它們的化學(xué)特性。在認(rèn)識(shí)了甘氨酸的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步變換R基，認(rèn)識(shí)幾種其他氨基酸。最后，歸納總結(jié)出氨基酸的共同點(diǎn)和區(qū)別。

在講述肽時(shí)，要注意講清縮合、肽鍵、二肽、多肽和肽鏈的概念。要指出每種多肽都具有特定的氨基酸種類、數(shù)目和排列順序，這種特點(diǎn)決定著肽鏈的空間結(jié)構(gòu)，從而為學(xué)生理解多肽間的區(qū)別和蛋白質(zhì)的多樣性打下基礎(chǔ)。

對(duì)于蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，教師不必詳細(xì)講述，可以讓學(xué)生通過對(duì)教材中某種胰島素空間結(jié)構(gòu)示意圖的觀察，了解蛋白質(zhì)具有一定的空間結(jié)構(gòu)就可以了。但是應(yīng)該對(duì)學(xué)生指出，蛋白質(zhì)的生理作用依賴于自身特定的空間結(jié)構(gòu)。

在講述蛋白質(zhì)的功能時(shí)，應(yīng)該注意從列舉典型的、易于理解的例子中，概括出蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要成分和在生命活動(dòng)中發(fā)揮的重要作用。

另外，關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的教學(xué)，要充分利用剪貼圖、投影片和教材中的示意圖，來(lái)幫助學(xué)生理解動(dòng)態(tài)的、抽象的知識(shí)內(nèi)容。

關(guān)于核酸的教學(xué)，要注意處理好與《遺傳與變異》一章有關(guān)內(nèi)容的聯(lián)系。本節(jié)對(duì)核酸化學(xué)元素的組成和基本組成單位的認(rèn)識(shí)，可以從介紹分析生物大分子的方法入手，使學(xué)生初步了解核酸分子的元素組成、基本單位──核苷酸和多核苷酸鏈。應(yīng)指出DNA和RNA兩類核酸在組成上的區(qū)別和DNA的主要作用。

在本章的最后，教師要強(qiáng)調(diào)說明，任何一種化合物或幾種化合物的混合都不能完成生命活動(dòng)。細(xì)胞內(nèi)的各種化合物必須按照一定的方式組成特定的結(jié)構(gòu)，才能在生命活動(dòng)中發(fā)揮作用。

五、參考答案

復(fù)習(xí)題一、③，①，④，②。

二、1.(A)；2.(A)；3.(D)。

三、1.因?yàn)檫@兩種蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同(即氨基酸的種類不同，排列次序不同，空間結(jié)構(gòu)不同)，所以它們的功能也不相同。

2.細(xì)胞內(nèi)的各種化合物必須按照一定方式組成特定的結(jié)構(gòu)，才能在生命活動(dòng)中發(fā)揮作用。

旁欄思考題老年人容易發(fā)生骨折是因?yàn)殡S著年齡的增長(zhǎng)，機(jī)體代謝發(fā)生變化而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松造成的。骨質(zhì)疏松主要是缺少了骨的重要成分碳酸鈣。

臨床上醫(yī)生給病人點(diǎn)滴輸入葡萄糖液，可以起到給病人提供水、營(yíng)養(yǎng)和增加能量的作用。因?yàn)槠咸烟茄趸纸鈺r(shí)釋放大量的能量，可以供給病人生命活動(dòng)的需要，有利于早日康復(fù)。此外，細(xì)胞中水的含量最多。病人維持各項(xiàng)生命活動(dòng)，絕對(duì)不能缺少水。

實(shí)驗(yàn)討論題實(shí)驗(yàn)一1.某些化學(xué)試劑與生物組織中的有關(guān)有機(jī)化合物發(fā)生一定的化學(xué)作用后，能夠生成新的化學(xué)物質(zhì)，而這種化學(xué)物質(zhì)是有固定的顏色的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生的特定的顏色反應(yīng)，如磚紅色、橘黃（或紅）色、紫色，可以分別鑒定生物組織中有糖、脂肪、蛋白質(zhì)的存在。

六、參考資料

細(xì)胞的化學(xué)組成細(xì)胞中各種化合物的平均值如下表(表1-1)：

表1-1細(xì)胞中各種化合物的平均值

化合物

質(zhì)量分?jǐn)?shù)%

平均相對(duì)

分子質(zhì)量

種類

水

85.0

1.8×10

游離形式的水和結(jié)合形式的水

蛋白質(zhì)

10.0

3.6×104

清蛋白、球蛋白、組蛋白、核蛋白等

DNA

0.4

1.0×106

RNA

0.7

4.0×105

脂質(zhì)

2.0

7.0×102

脂肪、磷脂等

糖類及其

他有機(jī)物

0.4

2.5×102

單糖、二糖、多糖等

其他

無(wú)機(jī)物

1.5

5.5×10

Na+、K+、Ca2+、Mg2+、

Cl-、SO42-、PO43-等

在組成細(xì)胞的各種化合物中，水是含量最多的物質(zhì)，是生命活動(dòng)的最重要的介質(zhì)。地球表面出現(xiàn)了液態(tài)水時(shí)，才具備了生命發(fā)生的條件。但是，只有當(dāng)原始地球的物質(zhì)經(jīng)過漫長(zhǎng)的演變，出現(xiàn)了原始的核酸和蛋白質(zhì)并且組合在一起，表現(xiàn)出原始的新陳代謝時(shí)，才開始出現(xiàn)原始的生命現(xiàn)象，產(chǎn)生了原始的生命。恩格斯早在一百多年前就已提出“生命是蛋白體的存在方式”?，F(xiàn)代生物科學(xué)認(rèn)為，承擔(dān)生命的“蛋白體”主要是核酸和蛋白質(zhì)的整合體系。因此說，細(xì)胞的主要成分是蛋白質(zhì)和核酸。

水在生物體和細(xì)胞內(nèi)的存在狀態(tài)

1.結(jié)合水吸附和結(jié)合在有機(jī)固體物質(zhì)上的水，主要依靠氫鍵與蛋白質(zhì)的極性基(羧基和氨基)相結(jié)合形成親水膠體。多糖、磷脂也以親水膠體形式存在。這部分水不能蒸發(fā)、不能析離，失去了流動(dòng)性和溶解性，是生物體的構(gòu)成物。

2.自由水填充在有機(jī)固體顆粒之間的水分，可流動(dòng)、易蒸發(fā)，加壓力后可析離，是可以參與物質(zhì)代謝過程的水。

水在生物體內(nèi)的作用水是生命存在的環(huán)境條件，同時(shí)也是生活物質(zhì)本身化學(xué)反應(yīng)所必需的成分。水對(duì)于維持生物體的正常生理活動(dòng)有著重要的意義，因此水是生物體內(nèi)不能缺少的物質(zhì)。

1.水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑生物體內(nèi)的大部分無(wú)機(jī)物及一些有機(jī)物，都能溶解于水。水是物質(zhì)擴(kuò)散的介質(zhì)，也是酶活動(dòng)的介質(zhì)。細(xì)胞內(nèi)的各種代謝過程，如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，代謝廢物的排出，以及一切生物化學(xué)反應(yīng)等，都必須在水溶液中進(jìn)行。

2.水的其他作用①由于水分子的極性強(qiáng)，能使溶解于其中的許多種物質(zhì)解離成離子，這樣也就有利于體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。②由于水溶液的流動(dòng)性大，水在生物體內(nèi)還起到運(yùn)輸物質(zhì)的作用，將吸收來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)組織中去，并將組織中產(chǎn)生的廢物運(yùn)輸?shù)脚判蛊鞴?，排出體外。③水的熱容大，1g水從15℃上升到16℃時(shí)需要4.18J熱量，比同量其他液體所需要的熱量多，因而水能吸收較多的熱而本身溫度的升高并不多。水的蒸發(fā)熱較大，1g水在37℃時(shí)完全蒸發(fā)需要吸熱2.40kJ，所以人蒸發(fā)少量的汗就能散發(fā)大量的熱。再加上水的流動(dòng)性大，能隨血液循環(huán)迅速分布全身，因此水對(duì)于維持生物體溫度的穩(wěn)定起很大作用。④水還有潤(rùn)滑作用。⑤對(duì)植物來(lái)說，水能保持植物的固有姿態(tài)。由于植物的液泡里含有大量的水分，因而可以維持植物細(xì)胞的形態(tài)而使枝葉挺立，便于接受陽(yáng)光和交換氣體，保證正常的生長(zhǎng)發(fā)育。⑥對(duì)生物體的生命活動(dòng)起重要的調(diào)控作用。生物體內(nèi)水含量的多少以及水的存在狀態(tài)的改變，都影響著新陳代謝的進(jìn)行。一般情況下，生物體內(nèi)的含水量在70%以上時(shí)代謝活躍；含水量降低，則代謝不活躍或進(jìn)入休眠狀態(tài)。當(dāng)自由水比例增加時(shí)，生物體的代謝活躍，生長(zhǎng)迅速；而當(dāng)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時(shí)，代謝強(qiáng)度就會(huì)下降，抗寒、抗熱、抗旱的性能提高。

無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的含量雖然不多，卻是生命活動(dòng)所必需的。如果將一塊組織放在蒸餾水中，從細(xì)胞中去掉鹽類，該組織就會(huì)死亡。許多無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中呈離子狀態(tài)存在。無(wú)機(jī)鹽在生物體和細(xì)胞中的作用主要有以下幾點(diǎn)。

1.是構(gòu)成細(xì)胞或構(gòu)成生物體某些結(jié)構(gòu)的重要成分。

2.參與并調(diào)節(jié)生物體的代謝活動(dòng)。有些無(wú)機(jī)離子是酶、激素或維生素的重要成分。例如，含鋅的酶最多，已知有70多種酶的活性與鋅有關(guān)；鈷(Co)是維生素B12的必要成分，參與核酸的合成過程；鐵(Fe)參與組成血紅蛋白、細(xì)胞色素等，參與氧的運(yùn)輸和呼吸作用中的電子傳遞過程等。

3.維持生物體內(nèi)的平衡。體內(nèi)平衡是使細(xì)胞具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和功能，使生物能維持正常的代謝和生理活動(dòng)的必要條件。有關(guān)體內(nèi)平衡的內(nèi)容很復(fù)雜，情況多變。其中的3個(gè)主要方面與無(wú)機(jī)鹽含量的穩(wěn)定密切相關(guān)。

(1)滲透壓平衡：細(xì)胞內(nèi)外的無(wú)機(jī)鹽的含量是維持細(xì)胞滲透壓的重要因素。

(2)酸度平衡(即pH平衡)：pH調(diào)節(jié)著細(xì)胞的一切生命活動(dòng)，它的改變影響著細(xì)胞組成物的所有特性以及在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一切反應(yīng)。例如，各種蛋白質(zhì)對(duì)于pH的改變非常敏感，人體血漿pH降低0.5時(shí)，人就立即發(fā)生酸中毒。無(wú)機(jī)離子如HPO42-／H2PO4-和H2CO3／HCO3-等，組成重要的緩沖體系來(lái)調(diào)節(jié)并維持pH平衡。

(3)離子平衡：動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外的Na+／K+／Ca2+的比例是相對(duì)穩(wěn)定的。細(xì)胞膜外Na+高、K+低，細(xì)胞膜內(nèi)K+高、Na+低。K+、Na+這兩種離子在細(xì)胞膜內(nèi)外分布的濃度差，是使細(xì)胞保持反應(yīng)性能的重要條件。此外，在細(xì)胞膜外Na+多、Ca2+少時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)失去穩(wěn)定性，對(duì)于外來(lái)刺激就會(huì)過于敏感。

糖類的分布和功能糖類是生物體的主要能源物質(zhì)和重要的組成成分，在自然界中分布極廣，幾乎所有的動(dòng)物、植物、微生物的體內(nèi)都有它，尤以存在于植物體內(nèi)的為最多，約占植物體干重的80%。在植物體內(nèi)，構(gòu)成根、莖、葉骨架的主要成分是纖維素多糖。在植物種子或果實(shí)里的主要儲(chǔ)存物質(zhì)，如淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖等都屬于糖類。在動(dòng)物血液中的血細(xì)胞內(nèi)，也有葡萄糖或由葡萄糖等單糖縮合成的多糖存在，在肝臟、肌肉里的多糖是糖元。人和動(dòng)物的組織器官中所含的糖類，不超過身體干重的2%。微生物體內(nèi)的含糖量約占身體干重的10%～13%，其中有的呈游離狀態(tài)，有的與蛋白質(zhì)、脂肪結(jié)合成復(fù)雜的物質(zhì)，這些物質(zhì)一般存在于細(xì)胞壁、黏液或莢膜中，也有的形成糖元或類似淀粉的多糖存在于細(xì)胞質(zhì)中。

糖類的功能有以下幾點(diǎn)。(1)糖類是生物體的主要能源和碳源物質(zhì)：糖類物質(zhì)可以通過分解而放出能量，這是生命活動(dòng)所必需的。糖類還可以在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)化成其他化合物(如某些氨基酸、核苷酸、脂肪酸等)，并提供碳原子和碳鏈骨架，是構(gòu)成組織和細(xì)胞的成分。(2)糖類與生物體的結(jié)構(gòu)有關(guān)：纖維素和殼多糖都不溶于水，有平坦伸展的帶狀構(gòu)象，并且堆砌得很緊密，所以它們彼此之間的作用力很強(qiáng)，適于作強(qiáng)韌的結(jié)構(gòu)材料。纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分。殼多糖是昆蟲等生物體外殼的主要成分。細(xì)菌的細(xì)胞壁由剛性的肽聚糖組成，它們保護(hù)著細(xì)胞膜免受機(jī)械力和滲透作用的損傷。細(xì)菌的細(xì)胞壁還使細(xì)菌具有特定的形狀。(3)糖類是儲(chǔ)藏的養(yǎng)料：糖類以顆粒狀態(tài)儲(chǔ)存于細(xì)胞質(zhì)中，如植物的淀粉、動(dòng)物肝臟和肌肉中的糖元。(4)糖類是細(xì)胞通訊識(shí)別作用的基礎(chǔ)：細(xì)胞表面可以識(shí)別其他細(xì)胞或分子，并接受它們攜帶的信息，同時(shí)細(xì)胞也通過表面上的一些大分子來(lái)表現(xiàn)其本身的活性。細(xì)胞與細(xì)胞之間的相互作用，是通過一些細(xì)胞表面復(fù)合糖類中的糖和與其互補(bǔ)的大分子來(lái)完成的。(5)糖類具有潤(rùn)滑保護(hù)作用：黏膜分泌的黏液中有黏稠的黏多糖，可以保護(hù)潤(rùn)滑的表面。關(guān)節(jié)腔的滑液就是透明質(zhì)酸經(jīng)過大量水化而形成的黏液。

磷脂和糖脂磷脂是構(gòu)成生物膜的主要成分。它廣泛分布在動(dòng)植物組織中。磷脂在動(dòng)物體內(nèi)多存在于腦和神經(jīng)組織中，在心臟和肝臟中的含量也不少；植物的種子中含磷脂也比較多，如大豆種子的磷脂達(dá)2%。磷脂大多不溶于丙酮，不溶于水，但像親水膠體一樣，能在水中膨脹并形成乳狀液或膠體溶液。磷脂的種類很多，有卵磷脂、腦磷脂、神經(jīng)磷脂等。

卵磷脂又稱蛋黃素，大量存在于各種動(dòng)物的組織和器官中，尤其在蛋黃、腦、腎上腺、紅細(xì)胞中的含量較多。蛋黃中卵磷脂的含量可達(dá)8%～10%。許多種種子，如大豆、向日葵的種子也含有卵磷脂。

糖脂是一類具有一般脂質(zhì)溶解性質(zhì)的含糖脂質(zhì)，包括腦糖脂、神經(jīng)節(jié)糖脂、甘油醇糖脂等。

磷脂和糖脂都是構(gòu)成生物膜的磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)的基本物質(zhì)，也是某些生物大分子化合物(如脂蛋白和脂多糖)的組成成分。

類固醇和固醇類固醇又稱“甾族化合物”，是環(huán)戊烷多氫菲類化合物的總稱，一般具有重要的生理作用，在自然界廣泛分布，也有人工合成的。類固醇的主要種類和分布情況如下。

1.自然界存在的

(1)固醇類。固醇又稱“甾醇”，是含羥基的環(huán)戊烷駢全氫菲類化合物的總稱，以游離狀態(tài)或同脂肪酸結(jié)合成酯的狀態(tài)存在于生物體內(nèi)，最重要的有膽固醇、豆固醇和麥角固醇(表1-2)。

表1-2固醇的主要種類和分布情況

類別

固醇名稱

分布

動(dòng)物固醇

膽固醇

脊椎動(dòng)物體內(nèi)

7-脫氫膽固醇

皮膚和毛發(fā)內(nèi)

糞固醇

動(dòng)物糞便中

植物固醇

麥固醇

麥芽中

豆固醇

大豆中

谷固醇

高等植物中分布很廣

酵母固醇

麥角固醇

麥角、酵母菌和毒菌內(nèi)

(2)固醇衍生物。常見的有：強(qiáng)心苷，如洋地黃毒素，存在于洋地黃植物的葉中，是一種強(qiáng)心藥；蟾毒素，是蟾蜍分泌的毒素，可作藥用；膽酸、膽汁酸組成的膽汁；腎上腺皮質(zhì)激素、昆蟲的蛻皮激素、性激素(包括雌激素、孕激素和雄激素等)，能調(diào)節(jié)動(dòng)物和人體的新陳代謝及生殖、發(fā)育等生理活動(dòng)。此外，維生素D有利于機(jī)體對(duì)鈣、磷的吸收。腎上腺皮質(zhì)激素、膽酸、性激素、維生素D等物質(zhì)，在人體內(nèi)都可以由膽固醇轉(zhuǎn)化而來(lái)。

2.人工合成的類固醇藥物如抗炎劑、促蛋白合成類固醇、口服避孕藥等。

氨基酸的R基團(tuán)每個(gè)氨基酸都有一個(gè)R基，R基也叫側(cè)鏈基團(tuán)，不同氨基酸的R基是不同的。例如，甘氨酸的R基只是一個(gè)氫原子；有些氨基酸的R基屬于烴基；有些則含有某種官能團(tuán)，如羥基(—OH)、巰基(—SH)、氨基(—NH2)、羧基(—COOH)等。

根據(jù)氨基酸所連接的R基化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，可以將氨基酸分成脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸、雜環(huán)氨基酸、雜環(huán)亞氨基酸四大類。

甘氨酸惟一不含有不對(duì)稱碳原子的最簡(jiǎn)單的非必需氨基酸。廣泛存在于蛋白質(zhì)中。

丙氨酸即L-α-氨基丙酸。一種屬于丙酮酸代謝體系的非必需氨基酸。

蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)通常將蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分為一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)(圖1-1)。

圖1-1蛋白質(zhì)分子的一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖

1.蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)：又稱為初級(jí)結(jié)構(gòu)或化學(xué)結(jié)構(gòu)，是指蛋白質(zhì)分子中，由肽鍵連接起來(lái)的各種氨基酸的排列順序。目前可以運(yùn)用氨基酸自動(dòng)分析儀和氨基酸順序自動(dòng)分析儀，對(duì)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定。

2.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中多肽鏈本身的折疊方式。近些年來(lái)，通過研究知道，蛋白質(zhì)分子的多肽鏈本身一般不是全部以松散的線形分子狀態(tài)存在于生物體內(nèi)的，而是部分卷曲、盤旋成螺旋狀(一般呈所謂α螺旋)，或折疊成片層狀(又稱β折疊)，或呈β回折(發(fā)夾回折、U形轉(zhuǎn)折)，或呈無(wú)規(guī)則卷曲。蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要依靠氫鍵來(lái)維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)：具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽鏈，按照一定方式進(jìn)一步卷曲、盤繞、折疊成一種看來(lái)很不規(guī)則，而實(shí)際上有一定規(guī)律性的三維空間結(jié)構(gòu)，叫做三級(jí)結(jié)構(gòu)。這些肽鏈所以會(huì)卷曲、盤繞、折疊，主要是因?yàn)殡逆湹膫?cè)鏈之間的相互作用。

4.蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)：具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子，通過一些非共價(jià)鍵結(jié)合起來(lái)，而成為具有生物功能的蛋白質(zhì)大分子，就是蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。構(gòu)成蛋白質(zhì)功能單位的每條肽鏈，稱為亞基。亞基雖然只具有二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，但是在單獨(dú)存在時(shí)并沒有生物活力，只有完整的四級(jí)結(jié)構(gòu)才具有生物活力。例如，磷酸化酶是由2個(gè)亞基構(gòu)成的，馬血紅蛋白是由4個(gè)不同的亞基(2個(gè)α肽鏈，2個(gè)β肽鏈)構(gòu)成的，谷氨酸脫氫酶是由6個(gè)相同的亞基構(gòu)成的。

有些蛋白質(zhì)分子只有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，并無(wú)四級(jí)結(jié)構(gòu)，如肌紅蛋白、細(xì)胞色素c、核糖核酸酶、溶菌酶等。另一些蛋白質(zhì)則一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)同時(shí)存在，如血紅蛋白、谷氨酸脫氫酶等。

調(diào)節(jié)生理活動(dòng)的許多激素是蛋白質(zhì)從化學(xué)本質(zhì)上看，人和動(dòng)物的激素可以分為4類：①氨基酸衍生物激素(如甲狀腺激素、腎上腺素、血清血管收縮素)；②肽和蛋白質(zhì)類激素(如腦垂體激素、胰島素、甲狀旁腺素、生長(zhǎng)素和促腎上腺皮質(zhì)激素)；③類固醇激素(如腎上腺皮質(zhì)激素、性激素)；④脂肪酸衍生物激素(如前列腺素)。

肽和蛋白質(zhì)類激素，包括許多種激素。下面重點(diǎn)介紹胰島素、生長(zhǎng)素和促腎上腺皮質(zhì)激素。

1.胰島素：胰島素是胰腺內(nèi)的胰島β細(xì)胞公務(wù)員之家，全國(guó)公務(wù)員共同天地所產(chǎn)生的一種激素。胰島素是一種相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)，在有鋅和其他金屬離子存在時(shí)，胰島素分子可以圍繞這些離子形成聚合體。在調(diào)節(jié)糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝中具有十分重要的作用。

2.生長(zhǎng)素：生長(zhǎng)素是由腦垂體中腺垂體內(nèi)的嗜酸細(xì)胞分泌的激素之一。它是一種多肽，能促進(jìn)骨骼、肌肉、結(jié)締組織和內(nèi)臟的生長(zhǎng)，使生物體長(zhǎng)得高大；可以使氨基酸進(jìn)入細(xì)胞的速度加快；可以促進(jìn)DNA和RNA的合成；還能促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。

3.促腎上腺皮質(zhì)激素：它也是腺垂體分泌的激素之一，也是一種多肽，能促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞的增殖，刺激腎上腺皮質(zhì)激素的合成和分泌。