构成生命物质的原料是什么
地球上的各种生物虽然在形态结构上差别很大,但从物质组成来看,都是由生命物质所构成。分析各种生物的原生质化学成分,发现它们都含有碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、钠、钾、镁等元素。其中以碳、氢、氧、氮四种元素含量最大。组成生命物质的各种化学元素在生物体内都以化合物的形式存在。这包括无机化合物和有机化合物两大类。无机化合物包括水和无机盐。有机化合物中主要有碳水化合物(糖类)、脂类、蛋白质(酶、激素属活性蛋白质)、核酸、维生素等。有机化合物是生命物质的基本成分,其中蛋白质、核酸等分子量巨大,被冠以“生物大分子”的美名。
生物大分子中,蛋白质是构成生物体的基本材料。我们日常食用的鸡蛋和牛奶都含有蛋白质,我们的肌肉、血液、骨骼、指甲、头发以及大部分酶和激素里都可以找到蛋白质。蛋白质是由氨基酸构成的,常见的氨基酸共有20种。在构成蛋白质时,各氨基酸以肽键彼此相连形成多肽链。每种蛋白质所含的氨基酸种类、数量以及氨基酸的顺序都不一样。酶是生物体内的大量代谢反应的催化剂。比如,我们每天吃饭时,你慢慢咀嚼饭粒,一会儿就能感觉到甜味。这主要是因为唾液里的淀粉酶,很快把米饭中的淀粉(多糖)催化分解成了葡萄糖(单糖)、麦芽糖。葡萄糖被吸收入血液而成为血糖,血糖便可在各种酶的催化下,经过分解等生物化学反应,为生命活动提供能量,心脏的跳动、肌肉的运动、大脑神经思维活动等需要的能量都从中获得。除此之外,生物体在生长、发育过程中,还有许许多多的生物化学反应,如脂肪的合成与分解、核酸与蛋白质的合成与分解等,这些生物化学反应都是靠酶进行催化的。可以说,生命的大多数活动都离不开酶,每一种反应、反应的每一步骤都有其特定的酶。酶是一种高效且作用专一的生物催化剂,在生命活动中起着非常重要的作用,而它的化学本质仍是蛋白质。
核酸分为DNA及RNA两大类。DNA是遗传决定者,其分子结构在前一章已述及。RNA是核糖核酸的简称,在化学结构上与DNA极为相似,不同之处在于RNA只有一条链,核苷酸中的糖是核糖而非脱氧核糖,而且碱基中没有T,而代之以U(尿嘧啶)。RNA主要有三种,即作为遗传信息传令官的信使RNA(mRNA)、在翻译中起着重要作用的核糖体RNA(rRNA)与转运RNA(tRNA),它们都在蛋白质合成中起不同的重要作用。我们已经知道,DNA长链上的一个片段(遗传信息单位)就是一个基因,已知所有的蛋白质都是由相应的基因决定的,那么基因这个魔术师如何挥动魔棒变出蛋白质呢?请看下面的介绍。
蛋白质
核酸