英国约克大学四大类生命分子

生物分子是参与生物体维持和新陈代谢过程的最基本有机分子。 这些非生物分子是维持生命的真正步兵。 它们既包括初级和次级代谢产物及激素等小分子，也包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质等大分子。

一、模块总结

本模块介绍生命所必需的基本生物分子(核酸、氨基酸、脂质和碳水化合物)的结构和功能。这些分子负责细胞分裂中遗传信息的传递，赋予细胞结构并储存和传递能量。

二、模块目标

将从小规模描述生物分子，从它们的基本构建块开始，一直到它们组装成大分子以及每个分子执行的关键功能。在该模块中，您将了解蛋白质的结构如何影响其功能，脂质如何控制膜流动和细胞形状，以及从饮食中的不同营养素产生能量所涉及的关键代谢过程。通过使用生物化学的详细案例研究和实验数据，您将了解生物分子在细胞过程中的作用及其对健康、疾病和生物技术的贡献。例如，如何从植物中生产药用天然产物以及关键酶的失调如何导致代谢疾病。

三、四大类生物分子

1.碳水化合物

在化学上，碳水化合物是多羟醛和酮或在水解过程中形成的化合物。通常，碳水化合物被称为糖或甜味物质。它们通常被称为糖(希腊语：sakcharon = 糖)。根据水解得到的糖的数量，碳水化合物可分为单糖(1 个单位)、寡糖(2-10 个单位)和多糖(10 个单位以上)。它们有许多功能：它们是食物能量的最丰富来源;它们在结构上对许多生物都很重要，因为它们构成了主要的结构成分，例如，纤维素是植物中重要的结构纤维。

2.蛋白质

蛋白质是另一组重要的生物大分子，约占细胞干重的50%。蛋白质是排列成多肽链的氨基酸聚合物。在某些情况下，蛋白质的结构可分为一级、二级、三级和四级。这些结构基于多肽链的复杂程度。蛋白质既具有结构功能，也具有动力学功能。肌球蛋白是一种在肌肉收缩时提供运动的蛋白质。大多数酶本质上都是蛋白质。

3.核酸

核酸是细胞中的遗传物质，可将所有遗传信息从父母传递给后代。核酸有两种--脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。核酸的主要功能是通过翻译和转录过程传递遗传信息和合成蛋白质。核酸的单位称为核苷酸，由一个含氮碱基、一个戊糖和一个磷酸组成。核苷酸通过 3' 和 5' 磷酸二酯键相互连接。含氮碱基与戊糖相连，使核苷酸具有独特的外观。DNA 中主要有四种含氮碱基：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。在 RNA 中，胸腺嘧啶被尿嘧啶取代。DNA 的结构被描述为双螺旋或双链，由两条反平行的多核苷酸链组成，碱基之间有氢键。一般来说，DNA 的结构类似于扭曲的梯子。

4.脂质

脂质是不溶于水的有机物，可溶于有机溶剂，属于脂肪酸，可被活细胞利用。它们包括脂肪、蜡、固醇、脂溶性维生素、甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯以及磷脂。与碳水化合物、蛋白质和核酸不同，脂质不是聚合分子。脂质在细胞结构中发挥着重要作用，也是能量的主要来源之一。

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