逍遥学能 2016-07-31 15:57
糖类
糖是自然界存在的一大类具有生物功能的有机化合物。与生物体关系最密切的多糖是淀粉、糖原和纤维素。
淀粉是麦芽糖的高聚体，完全水解后得到葡萄糖。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉含几百个葡萄糖单位，支链淀粉含几千个葡萄糖单位。在天然淀粉中直链的约占22％～26％，它是可溶性的，其余的则为支链淀粉。当用碘溶液进行检测时，直链淀粉液呈显蓝色，而支链淀粉与碘接触时则变为红棕色。
糖原又称动物淀粉，是动物的能量贮存库。糖原的结构与支链淀粉有基本相同的结构（葡萄糖单位的分支链），只是糖原的分支更多。糖原呈无定形无色粉末，较易溶于热水，形成胶体溶液。糖在动物的肝脏和肌肉中含量最大，当动物血液中葡萄糖含量较高时，就会结合成糖原储存于肝脏中，当葡萄糖含量降低时，糖原就可分解成葡萄糖而供给机体能量。
纤维素是自然界中最丰富的多糖。它是没有分支的链状分子，与直链淀粉一样，是由D－葡萄糖单位组成。纤维素结构与直链淀粉结构间的差别在于D－葡萄糖单位之间的连接方式不同。由于分子间氢键的作用，使这些分子链平行排列、紧密结合，形成了纤维束，每一束有100～200条纤维系分子链。这些纤维束拧在一起形成绳状结构，绳状结构再排列起来就形成了纤维素。
蛋白质、氨基酸、肽键
蛋白质是细胞里最复杂的、变化最大的一类大分子，它存在于一切活细胞中。蛋白质是分子量很大的聚合物，水解时产生的单体叫氨基酸。蛋白质的种类繁多，功能迥异，各种特殊功能是由蛋白质分子里氨基酸的顺序决定的，氨基酸是构成蛋白质的基础。
多个氨基酸失水形成的肽称多肽，多肽一般是链状化合物。17种不同的氨基酸组合的不同方式可达到3.56×1014种。但目前在自然界中已发现的蛋白质种类比起这个数目来还差得很远。同样，由一组氨基酸按不同顺序组成的蛋白质种类的理论数目和实际存在于细胞中的种类数也相差甚远。这个现象说明只有某些氨基酸并按某几种顺序组合而成的蛋白质才与生命或生理活性有关。
蛋白质分子是由一条或多条多肽链构成的生物大分子。蛋白质的种类很多，按功能来分有活性蛋白和非活性蛋白；按分子形状来分有球蛋白和纤维蛋白。球蛋白溶于水、易破裂，具有活性功能，而纤维状蛋白不溶于水，坚韧，具有结构或保护方面的功能，头发和指甲里的角蛋白就属纤维状蛋白。按化学组成来分有简单蛋白和复合蛋白，简单蛋白只由多肽链组成，复合蛋白由多肽链和辅基组成，辅基包括核苷酸、糖、脂、色素（动植物组织中的有色物质）和金属配离子等。
蛋白质广泛而又多变的功能决定了它们在生理上的重要性。来自食物的蛋白质是身体的氮和硫的主要来源。除催化功能和结构功能外，还构成了肌肉收缩的体系。作为抗体，它们是身体的防卫系统，而作为激素，则能够调节身体的腺体的活动。在血液中它们维持体液平衡，是凝血机制的一部分，能输送氧气和类脂物等。
酶
酶是一类由生物细胞产生的、以蛋白质为主要成分的、具有催化活性的生物催化剂。
从酶的化学组成来看，可分成单纯酶和结合酶两大类。单纯酶的分子组成全为蛋白质，不含非蛋白质的小分子物质。如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等都属单纯酶。结合酶的分子组成除蛋白质外，还含有对热稳定的非蛋白质的小分子物质，这种非蛋白质部分叫做辅助因子。酶蛋白与辅助因子结合后所形成的复合物或配合物叫做全酶。辅助因子是这类酶起催化作用的必要条件，缺少了它们，酶的催化作用即行消失，酶蛋白、辅助因子各自单独存在时都无催化作用。
人体对食物的消化、吸收，通过食物获取能量，以及生物体内复杂的代谢过程都包含许多化学反应，必须有各种不同的酶参与作用。这些专一性的酶组成一系列酶的催化体系，维持生物体内各种代谢过程有规律的进行。
核酸、基因、遗传信息
核酸是遗传信息的携带者与传递者。核酸有着几乎多得无限的可能结构，而生物体的遗传特征就反映在DNA分子的结构上，即DNA的结构携带着遗传的全部信息，就是通常所说的DNA携带着遗传的密码。
基因是具有遗传功能的单元，一个基因是DNA片段中核苷酸碱基特定的序列，此序列载有某特定蛋白质的遗传信息。人们形象的将DNA碱基序列称为遗传编码，DNA序列分析是揭开遗传密码的关键，也是基因研究的基础。
每个DNA分子含有很多基因，这些基因按一定顺序排列，就成为创造蛋白质的图纸和指挥复制的命令。现代遗传学认为，基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。核酸贮存和传递遗传信息，蛋白质是基因作用的直接产物，并含有遗传信息。蛋白质是组成生物体的重要成分，生物体的性状主要是通过蛋白质来体现的，生物体内大部化化学反应也离不开称作酶的蛋白质进行催化。因此，基因对性状的决定性作用是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。核酸是遗传信息的携带者与传递执行者，遗传信息由DNA→RNA→蛋白质的表达过程，也称基因表达，是分子生物学（分子遗传学）研究的核心。
生物膜
在地球上出现有生命物质和它由简单到复杂的长期演化过程中，生物膜的出现是一次飞跃，它使细胞能够独立于环境而存在，靠通过生物膜与周围环境进行有选择的物质交换而维持生命活动。显然，细胞要维持正常的生命活动，不仅细胞的内容物不能流失，且其化学组成必须保持相对稳定，这就需要在细胞和它的环境之间有某种屏障存在。同时细胞在不断进行新陈代谢过程中，又需要经常由外界得到氧气和营养物质，排出代谢产物和废物，使细胞保持动态的恒定，这对维持细胞的生命活动极为重要。因此生物膜是一个具有特殊结构和功能的半透性膜，它的主要功能可归纳为：能量转换、物质运送、信息识别与传递。
对各种膜性结构的化学分析表明，膜主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成。生物膜所具有的各种功能，在很大程度上决定于膜内所含的蛋白质；细胞和周围环境之间的物质、能量和信息的交换，大多与细胞膜上的蛋白质有关。细胞膜蛋白质就其功能可分为以下几类：一类是能识别各种物质，在一定条件下有选择地使其通过细胞膜的蛋白质如通道蛋白；另一类是分布在细胞膜表面，能“辨认”和接受细胞环境中特异的化学性刺激的蛋白质，这统称为受体；还有一大类膜蛋白质属于膜内酶类，种类甚多；此外，膜蛋白质可以是和免疫功能有关的物质。总之，不同细胞都有它特有的膜蛋白质，这是决定细胞在功能上的特异性的重要因素。
来源：化科院素质教育网