生物大分子结构特点

生物大分子一般是指存在于生物体内的分子量大于10KD（千道尔顿）的大分子物质。如蛋白质、核酸，也包括多糖等。生物体内还存在由生物大分子相互作用形成的复合大分子，如糖脂、糖蛋白、脂蛋白等。生物大分子的结构具有以下特点。

1.生物大分子是小分子单元的聚合物

构成生物大分子的小分子单元称为单体，也称构件。氨基酸、核苷酸和单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体。

2.生物大分子以碳链为骨架

所有生物大分子都含有碳原子，并且以碳链为骨架。这是碳原子的化学性质决定的。碳骨架有线形的，有分支形的，也有环形的；有饱和的，也有不饱和的。

3.生物大分子具有复杂、有层次的结构

生物大分子分子量大，单体种类多、数量大、排列顺序千变万化，因而其结构十分复杂。据估计，仅蛋白质就有10¹⁰~10¹²种。生物大分子又是有序的，每种生物分子都有自己的结构特点，所有生物大分子都是以一定的有序性（组织性）存在于生命体系中。

生物大分子的结构包括一级结构和高级结构。一级结构是指组成该生物大分子的单体的排列顺序。但是，生物大分子决不是简单的长长的线状单链，而往往是经过反复的盘曲、折叠，保持某种特殊的立体形状，这种立体形状称为构象。生物大分子的立体构象关系着它们的生物活性。

4.生物大分子具有方向性

单体分子是有极性的，即它们是不对称的。从某种意义上说，它们是有“头”有“尾”的。当这些单体分子组成生物大分子时，它们是头-尾联结。因此，生物大分子也是有头有尾的。例如，蛋白质分子有N端到C端的方向性，单链核酸分子总是5'到3'的方向性，多糖链具有从非还原端向还原端的方向性。

5.非共价键维持生物大分子的结构

生物大分子中有两类不同的作用力，一类是一级结构中的强作用力——共价键、另一类是决定生物大分子高级结构和生物大分子之间的相互识别、结合、作用的弱作用力——非共价键，包括氢键、离子键、范德华力和疏水作用等。这些力单独作用时，很弱并且极不稳定，但许多弱作用力协同作用，往往决定生物大分子的构象。因此，一个稳定的生物大分子往往需要多个非共价键共同作用。在一些特定条件下，个别非共价键遭到破坏，就会破坏生物大分子的空间结构，但该条件去除后，就有可能恢复非共价键，表现为“可逆性”。

6.生物大分子的官能团可被修饰

修饰通常指生物大分子中个别官能团发生的化学改变。在大多数情况下，这种化学改变是在，生物体内经酶催化完成的。修饰会对生物大分子的构象产生影响。例如，蛋白质的糖基化修饰、蛋白质的磷酸化修饰、DNA的甲基化修饰、多糖的硫酸化修饰等。

来源：人教版高中生物学新教材必修1教师用书

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