1、09 级生物工程（02 班） 李琳 40904020222生物大分子之间的联系什么是生物大分子像 氨 基 酸 、 脂 肪 酸 等 都 叫 做 生 物 单 分 子 ， 是 与 生 命 有 着 密 切 关系 的 物 质 ， 它 们 是 构 成 大 分 子 的 基 本 物 质 。 生 物 大 分 子 是 构 成 生 命的 基 础 物 质 ， 包 括 蛋 白 质 、 核 酸 、 碳 氢 化 合 物 等 。 生 物 大 分 子 指的 是 作 为 生 物 体 内 主 要 活 性 成 分 的 各 种 分 子 量 达 到 上 万 或 更 多 的有 机 分 子 。 常 见 的 生 物 大 分 子 包 括 蛋 白
2、 质 、 核 酸 、 脂 质 、 糖 类 。这 个 定 义 只 是 概 念 性 的 ， 与 生 物 大 分 子 对 立 的 是 小 分 子 物 质 （二 氧 化 碳 、 甲 烷 等 ） 和 无 机 物 质 ， 实 际 上 生 物 大 分 子 的 特 点 在 于 其表 现 出 的 各 种 生 物 活 性 和 在 生 物 新 陈 代 谢 中 的 作 用 。比 如 ： 某 些 多 肽 和 某 些 脂 类 物 质 的 分 子 量 并 未 达 到 惊 人 的 地 步， 但 其 在 生 命 过 程 中 同 样 表 现 出 了 重 要 的 生 理 活 性 。 与 一 般 的 生 物大 分 子 并 无 二 致
3、 。生 物 大 分 子 大 多 数 是 由 简 单 的 组 成 结 构 聚 合 而 成 的 ， 蛋 白 质的 组 成 单 位 是 氨 基 酸 ， 核 酸 的 组 成 单 位 是 核 苷 酸 生 物 大 分 子 都 可 以 在 生 物 体 内 由 简 单 的 结 构 合 成 ， 也 都 可 以 在生 物 体 内 经 过 分 解 作 用 被 分 解 为 简 单 结 构 ， 一 般 在 合 成 的 过 程 中 消耗 能 量 ， 分 解 的 过 程 中 释 放 能 量 。高 相 对 分 子 量 的 生 物 有 机 化 合 物 （ 生 物 大 分 子 ） 主 要 是 指 蛋 白质 、 核 酸 以 及 高
4、 相 对 分 子 量 的 碳 氢 化 合 物 。 与 低 相 对 分 子 量 的 生 物有 机 化 合 物 相 比 ， 高 相 对 分 子 量 的 有 机 化 合 物 具 有 更 高 级 的 物 质 群 。 它 们 是 由 低 相 对 分 子 量 的 有 机 化 合 物 经 过 聚 合 而 成 的 多 分 子 体 系。 从 化 学 结 构 而 言 ， 蛋 白 质 是 由 -L-氨 基 酸 脱 水 缩 合 而 成 的 ， 核 酸09 级生物工程（02 班） 李琳 40904020222是 由 嘌 呤 和 嘧 啶 碱 基 ， 与 糖 D-核 糖 或 2-脱 氧 -D-核 糖 ） 、 磷 酸 脱水
5、缩 合 而 成 ， 多 糖 是 由 单 糖 脱 水 缩 合 而 成 。 由 此 可 知 ， 由 低 相 对 分子 量 的 生 物 有 机 化 合 物 变 为 高 相 对 分 子 量 的 生 物 有 机 化 合 物 的 化 学反 应 都 是 脱 水 缩 合 反 应 。 在 原 始 地 球 条 件 下 ， 有 两 条 路 径 可 以 达 到 脱 水 缩 合 以 形 成 高 分子 ： 其 一 是 通 过 加 热 ， 将 低 相 对 分 子 量 的 构 成 物 质 加 热 使 之 脱 水 而聚 合 ； 其 二 是 利 用 存 在 于 原 始 地 球 上 的 脱 水 剂 来 缩 合 。 前 者 常 常
6、是在 近 于 无 水 的 火 山 环 境 中 进 行 ， 后 者 则 可 以 在 水 的 环 境 中 进 行 。生 物 大 分 子 是 生 物 体 的 重 要 组 成 成 份 ， 不 但 有 生 物 功 能 ， 而 且分 子 量 较 大 ， 其 结 构 也 比 较 复 杂 。 在 生 物 大 分 子 中 除 主 要 的 蛋 白 质与 核 酸 外 ， 另 外 还 有 糖 、 脂 类 和 它 们 相 互 结 合 的 产 物 。 如 糖 蛋 白 、脂 蛋 白 、 核 蛋 白 等 。 它 们 的 分 子 量 往 往 比 一 般 的 无 机 盐 类 大 百 倍 或千 倍 以 上 。 蛋 白 质 的 分
7、子 量 在 一 万 至 数 万 左 右 ， 核 酸 的 分 子 量 有 的竟 达 上 百 万 。 这 些 生 物 大 分 子 的 复 杂 结 构 决 定 了 它 们 的 特 殊 性 质 ，它 们 在 体 内 的 运 动 和 变 化 体 现 着 重 要 的 生 命 功 能 。 如 进 行 新 陈 代 谢供 给 维 持 生 命 需 要 的 能 量 与 物 质 、 传 递 遗 传 信 息 、 控 制 胚 胎 分 化 、促 进 生 长 发 育 、 产 生 免 疫 功 能 等 等 。 物质代谢与生物大分子之间的联系一、在能量代谢上的相互联系（一）三大营养物质在体内分解氧化的途径各不相同，但有共同规律。1
8、乙酰辅酶 A 是共同的中间代谢物。2TCAC 是最后的共同通路。09 级生物工程（02 班） 李琳 409040202223释放的能量均以 ATP 形式储存。（二）从能量供应的角度看，三大营养物可以互相替代、相互制约。一般情况下以糖和脂为主，尽量节约蛋白的消耗。任何一个能源物质的代谢占优势，可以抑制和节约其它供能物质的降解。二、糖、脂、蛋白质代谢之间的联系通过共同的中间代谢物、TCAC 和生物氧化相互关联、相互转变某一物质代谢障碍可以导致其它物质的代谢紊乱。糖类和蛋白质在体内是可以相互转化的。几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸都可以通过脱氨基作用，形成的不含氮部分进而转变成糖类；糖类代谢的中间产物
9、可以通过氨基酸转换作用形成非必需氨基酸。注意：必需氨基酸在体内不能通过氨基转换作用形成。 09 级生物工程（02 班） 李琳 40904020222一般情况下，动物体内的脂肪不能转化为氨基酸，但在一些植物和微生物体内可以转化；一些氨基酸可以通过不同的途径转变成甘油和脂肪酸进而合成脂肪。糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不可以大量转化成糖类。只有当糖类代谢发生障碍时才由脂肪和蛋白质来供能，当糖类和脂肪摄入量都不足时，蛋白质的分解才会增加。例如糖尿病患者糖代谢发生障碍时，就由脂肪和蛋白质来分解供能，因此患者表现出消瘦。（一）糖代谢与脂代谢1糖转变成脂肪糖类代谢的中间产物可以转化成脂肪，脂肪分解产生的
10、甘油、脂肪酸也可以转化成糖类。糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不能大量转化成糖类。 糖乙酰辅酶 A丙二酸单酰辅酶 A脂酸脂肪交汇点主要在乙酰 CoA 和磷酸二羟丙酮。2脂肪大部分不能转变成糖。脂酸的乙酰辅酶 A 不能成糖，仅其产物甘油可以转变成糖。（二）糖代谢与氨基酸代谢120 种氨基酸除亮、赖氨酸外均可以异生成糖。2糖代谢的中间物 -酮酸可以氨基化成氨基酸，但仅限于 12 种非必需氨基酸。转氨酶催化的氨基酸转氨基作用是氨基酸与糖代谢的重要联系点。09 级生物工程（02 班） 李琳 40904020222（三）脂代谢与氨基酸代谢1蛋白质中的 20 种氨基酸乙酰辅酶 A脂肪、胆固醇2丝氨酸胆胺胆碱磷脂脂类不能转变成氨基酸。仅脂肪的甘油糖非必需氨基酸。氨基酸可分解为乙酰 CoA，再由乙酰 CoA 合成脂肪酸或胆固醇。丝氨酸、蛋氨酸则可生成胆胺、胆碱而成为磷脂的组成成分。（四）核酸与糖、氨基酸代谢1Gly、Asp、Gln、一碳单位嘌呤核苷酸核酸。2Asp、Gln、一碳单位嘧啶核苷酸核酸。3糖（磷酸戊糖途径）磷酸核糖核苷酸核酸
