合工大化學(xué)與健康第三章 人體中的化學(xué)課件

1、第三章 人體中的化學(xué)元素3.1 人體中的化學(xué)元素3.2 人體中重要的生命有機化合物3.3 人體中的化學(xué)反應(yīng)1 生命必須元素 鈣：骨骼與牙齒 碳、氫、氧、氮、硫、磷：脂肪、糖、蛋白質(zhì)、酶、核酸 鉀離子、鈉離子、氯離子：體液 其他必須元素：鐵、硒、碘、釩、鉻、鎳、氟、硅、銅、鋅、鈷、錳、鉬3.1 人體中的化學(xué)元素2 常量元素與微量元素 常量元素：人體中含量高于0.01%的元素。 碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、硫（S）、鈣（Ca）、鈉（Na）、鉀（K）、鎂（Mg）、氯（Cl）、硅（Si）等12元素 占人體的99.71%，氧特別多（來自于水） 微量元素：人體中含量低于0.01%的元

2、素。 鐵（Fe）、碘（I）、釩（V）、氟（F）、鎳（Ni）等14種微量元素 作用非常重要3.1 人體中的化學(xué)元素3 宇宙、太陽系和地球上的元素組成3.1 人體中的化學(xué)元素4Reduce the Carbon Dioxide Emission Natural Photosynthesis9第三章 人體中的化學(xué)元素3.1 人體中的化學(xué)元素3.2 人體中重要的生命有機化合物3.3 人體中的化學(xué)反應(yīng)10 人體中六種主要元素（碳、氫、氧、氮、磷、硫）構(gòu)成了組成人體的氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、酶和核酸。3.2 人體中重要的有機化合物11 氨基酸3.2 人體中重要的有機化合物-COOH-NH2氨基酸氨基酸

3、 大部分是 氨基酸 氨基酸可以呈中性、酸性或堿性，是兩性物質(zhì)。 氨基酸都是無色晶體，熔點較高，易溶于水，不溶于有機溶劑。12 蛋白質(zhì) 一切生命組織的基礎(chǔ)物質(zhì)，在生命現(xiàn)象和生命過程中起決定性作用。 機體中的每一個細(xì)胞和所有重要組成部分都有蛋白質(zhì)參與。蛋白質(zhì)占人體重量的16%20% 主要含碳、氫、氧、氮、硫等元素。由氨基酸以脫水縮合的方式組成的多肽鏈經(jīng)過盤曲折疊形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。（一般由幾百個乃至幾千個氨基酸構(gòu)成） 3.2 人體中重要的有機化合物甘氨酸丙氨酸甘氨酰丙氨酸肽鍵 二肽133.2 人體中重要的有機化合物甘氨酸丙氨酸丙氨酰甘氨酸肽鍵 20種氨基酸的組合可以產(chǎn)生“無限”多種可能。

4、 蛋白質(zhì)分子（多肽鏈）143.2 人體中重要的有機化合物 蛋白質(zhì)是兩性物質(zhì)，與酸堿均反應(yīng)生成鹽。溶于水或極性溶劑，不溶于有機溶劑。在酸、堿、酶的催化作用下易水解（形成氨基酸）。 蛋白質(zhì)按照分子形狀可分為 球形蛋白質(zhì)（水溶性較大，如血紅蛋白、酶） 纖維蛋白質(zhì)（不溶于水，如角蛋白、骨膠蛋白、肌蛋白）163.2 人體中重要的有機化合物 蛋白質(zhì)的作用 構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白。 細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開酶的催化，絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)。 有些蛋白質(zhì)具有運輸載體的功能。（血紅蛋白運輸氧） 有些蛋白質(zhì)起信息傳遞作用，調(diào)節(jié)機體的生命活動。（胰島素） 有些蛋白質(zhì)有免疫功能，幫助人體抵御病菌和病

5、毒等抗原的侵害。17 糖類：又名碳水化合物，包括纖維素、淀粉、葡萄糖、果糖和肝糖等。（單糖、低聚糖、多糖） 通式為： （也有例外的：鼠李糖） 單糖：不能水解成更簡單的多羥基醛和多羥基酮的碳水化合物。包括：葡萄糖和果糖。 葡萄糖：存在于葡萄汁，其他果汁和植物的根、莖、葉和花絮中與動物的血液中。是人體新陳代謝不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。工業(yè)上，通過水解淀粉和纖維素得到。 果糖：存在于蜂蜜和水果中。用作營養(yǎng)劑和防腐劑。3.2 人體中重要的有機化合物19 低聚糖：糖類分子水解后，每個分子能產(chǎn)生2-10個單糖分子的糖。主要是蔗糖和麥芽糖（二糖）。 蔗糖水解生成一個分子的葡萄糖和一個分子的果糖； 麥芽糖水解生成兩

6、個分子的葡萄糖； 多糖：水解能夠產(chǎn)生10個以上單糖分子的碳水化合物。 作用：1. 作為生物的骨干：纖維素、甲殼素 2. 儲備養(yǎng)料：淀粉、肝糖3.2 人體中重要的有機化合物203.2 人體中重要的有機化合物 核酸 最早從細(xì)胞核中提取，故稱為核酸。 對遺傳信息的儲存、蛋白質(zhì)的生物合成起決定性作用。 鏈狀高分子有機物，分子量在幾百萬以上，由核苷酸組成。213.2 人體中重要的有機化合物 核酸分為核糖核酸（RNA）與脫氧核糖核酸（DNA） RNA與DNA的結(jié)構(gòu)（雙螺旋結(jié)構(gòu)）223.2 人體中重要的有機化合物 核酸的功能：重要生理功能，生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) DNA存在于細(xì)胞核中，是遺傳信息的攜帶者 RNA

7、存在于細(xì)胞質(zhì)中，存在于DNA分子上的遺傳信息，由DNA傳遞給RNA，再傳遞給蛋白質(zhì)，通過DNA的復(fù)制將遺傳信息傳遞下去。23第三章 人體中的化學(xué)元素3.1 人體中的化學(xué)元素3.2 人體中重要的生命有機化合物3.3 人體中的化學(xué)反應(yīng)243.3 人體中的化學(xué)反應(yīng) 生物氧化反應(yīng) 人體內(nèi)氧化反應(yīng)需要氧氣（供給能量，生長，熱力學(xué)第二定律與進(jìn)化和生物生長的“矛盾”，生長與衰老） 氧氣的輸送：呼吸血液輸送氧氣血紅蛋白 血紅蛋白的活性成分血紅素含鐵輔基 配位化學(xué) 可逆過程26Novel Accurate Rescue Strategies Using Non-pulmonary Oxygenation*As

8、a emergency medicine to provide the oxygen to human body that loses part of its pulmonary ability via either the injection or oral administration.* Sponsored by Office of Naval Research (ONR) Idea KeyControlled release of oxygen-source materialTechnique Microencapsulation27Research In VCU - Novel Ac

9、curate Rescue Strategies Using Non-pulmonary OxygenationSEM picture of the pure PLGA (above), PLGA microspheres with urea hydrogen peroxide (UHP) encapsulated (to the right)29Research In VCU - Novel Accurate Rescue Strategies Using Non-pulmonary OxygenationThe schematic diagram of the setup of the I

10、n-Vitro test (left) and the release kinetics of the microspheres (right). 30Research In VCU - Novel Accurate Rescue Strategies Using Non-pulmonary Oxygenation By Product - EmulsionWater in Oil Emulsion (W/O) Water Phase: 50 wt% hydrogen peroxide solution in water Oil Phase: Perfluorodecaline (PFD) Surfactant: Demnum SH In-Vitro hydrogen peroxide release kinetics31