化学系统.ppt

1、视黄酮缺乏会引起视觉障碍，补充维生素A可以解决这种障碍。维生素A在体内易于氧化成视黄酮。R1CH2OH R1CHO维生素A 视黄酮,嗅觉的化学基础：嗅觉感受器是一种蛋白质，目前还没有掌握该蛋白质的结构。 气味分子作用在该蛋白上，蛋白质的构像和构型会发生变化时，则会有嗅觉。 食物的香味：是由食物中能产生气味并被嗅觉器官感知的物质引起的。,许多酯是香味的原因，可用于食品、化妆品和香精的调配。 如：乙酸丁酯（梨香）、乙酸异戊酯（香蕉香）、乙酸辛酯（橘子香）、乙酸苯酯（菠萝香）、香菇精等等。,味觉的化学基础： 舌粘膜是由脂质、蛋白质、无机离子及少量糖和核酸组成，感受咸苦味的受体是脂质和蛋白质部分，感受

2、甜味是蛋白质。 味的强度与物质的水溶性有很大关系，不溶于水的无味。,二、化学与精神生活 神经系统是人体内接受和翻译刺激信息，并把冲动传递给响应器官的系统。 冲动由受体接受后，沿轴索传递，并把它传递到脑细胞之间的空隙中，这种细胞间的空隙称为突触。在突触间的信息传递是通过一些化学物质实现的。,主要的神经递质及活性物质： 脑肽类：多肽、 内啡肽。 乙酰胆碱：CH3COOCH2CH2 N+(CH3)3 ；功能是控制运动、恐惧、意识清醒、记忆。,去甲肾上腺素：C6H3(OH)2CH(OH)CH2NH2 ，功能是：饮食、生育、情感。 多巴胺： C6H3(OH)2CH2CH2NH2，主要功能：嗅觉、食欲、目

3、的性行为、视觉。 肾上腺素： C6H3(OH)2CH(OH)CH2NHCH3，功能同去肾上腺素。,人兴奋与体内去肾上腺素和儿茶酚胺的含量有关。摇头丸的化学成分是苯丙氨，是多巴胺的前体，食用后会有兴奋之感，对身体会造成伤害。,脑及神经的化学组成：蛋白质、脂类、水分和无机盐类。其中水分占78%、蛋白质占3840%、脂类54.5%、无机盐1%、糖元0.1%。 脑需要的能量特多，正常情况几乎来源于血糖的氧化，脑活动需要的氧占人体全部需氧量的20%，缺氧会引起神经混乱。,生物催化与仿生化学 在生命化学领域中，化学家不仅研究生物催化的机理，而且还模拟生物催化来制备有用的化学品。 模拟生命过程的化学被称作为

4、“仿生化学”。,1、生物催化剂酶 生物体内进行的各种生物化学反应都是在酶的催化下完成的。 迄今为止所发现的酶绝大多数是球状蛋白质。,酶是最有效的生物催化剂，催化下的反应速率高于非酶催化反应的10101014倍。 酶催化剂具有高的专一性。 每一种酶都具有各自的催化适合条件。 常温、常压和接近中性的生理条件催化反应。,2、生物合成和生物转化 利用酶进行生物合成和生物转化制造有用的化学物质已成为当今化学学科的一个重要研究领域。 目前由于固定化酶技术的发展，使酶法合成以在实际应用中取得巨大的成效： 如很多的氨基酸、抗生素、有机酸、酒精等重要的工业、化工、医药产品，是使用固定化酶法合成。,化学家不仅能够

5、利用纯化的酶来合成化学物质，还可以直接使用微生物（含酶）来实现生物合成和生物转化， 如发酵法大规模生产抗生素、天然的有机酸（如乳酸、酒石酸等）、氨基酸等等。 化学家还创造性的对天然酶进行化学修饰，赋予酶新的催化功能。,3、模拟酶酶的仿生化学 通过化学合成得到的无大分子肽链骨架的“小分子酶”含有酶具有的部分催化活性基团，且保持这些活性基团在酶分子的活性部位和相同的空间取向。 对于酶的这种仿生化学研究不仅有助于加深对复杂生物分子结构与其生理功能之间的关系的认识，还能帮助化学家发现性能的人工合成催化剂。,4、生物固氮与化学模拟固氮 植物的生长：一是光合作用还有吸收土壤中的氮的化合物。 将空气中含有的

6、氮转化为氮化物利于植物吸收，这个固氮过程很重要。 自然界中如大豆、三叶草、某些豆科植物的根瘤菌的固氮菌株具有这样的固氮作用。 固氮作用与固氮酶有关：氮转化为氮化物涉及固氮酶及其复合物的作用。,固氮酶由两种蛋白质组成：二氮酶和二氮还原酶。 二氮酶：相对分子量220000，含2个钼原子、32个铁原子和32个活性硫原子。 二氮还原酶：由两个相对原子量为29000的相同亚基组成，每个亚基含有4个铁原子和4个硫原子。 蛋白质与钼合铁的配合物及钼、铁、硫的原子簇化合物均被认为是可以模拟固氮酶的活性部位。,5、光合作用地球上最重要的化学反应 植物生长依靠光合作用把二氧化碳和水转变成可供植物细胞使用的原料。 绿色植物、藻类和光合细菌利用太阳能驱动体内的化学反应，从而合成糖类，放出氧气，并进一步合成其他生物分子而使植物生长。 光合作用是一氧化还原反应。,光照 CO212H2OC6H12O66H2O6O2叶绿素 从二氧化碳到葡萄糖是一个还原过程，水到氧气是一个氧化过程。 反应过程中光能被固定并转化成化学键。 光和作用的核心问题是太阳能的固定和转化；叶绿素是核心物质。 叶绿素吸收能量后电子跃迁到高能级、然后再转移到光合作用中心的另一个分子中去。 电子在转移的过程中，无机磷酸根参与合成三磷酸腺苷（ATP），形成高能键。,