七年级生物背景知识

生物背景知识1
1.蛋白质
蛋白质是人体所必需的营养素之一，由20种氨氨基酸构成，其中8种体内不能合成而必须从食物中获得的氨基酸，称必需氨基酸，它们是：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸及色氨酸。

（1）主要种类和功能蛋白质的种类很多，主要包括结构蛋白、伸缩蛋白、贮存蛋白、保护蛋白、运输蛋白、激素蛋白等。

例如：人体的毛发、韧带纤维等都是结构蛋白；
伸缩蛋白与结构蛋白可共同完成肌肉的运动；卵清蛋白是一种贮存蛋白，其作用是为胚胎的发育提供氨基酸；血液中的抗体蛋白属于保护蛋白，它能将肺部的氧气转运到体内的其他部位；某些蛋白具有信号的功能，可在细胞内和细胞间进行信号传递，协调和控制相关代谢和生命活动。

缺乏蛋白质可以是致命的。

人体或体内蛋白质约占体重的16%，一个体重60㎏的成人，体内有10～11㎏的蛋白质。

估计人体如果丢失体内蛋白质的20%以上，生命活动就会被迫停止。

常见蛋白质的缺乏症状是代谢率下降，对疾病抵抗力减退，生命变得脆弱而易病，远期效果是器官的损害。

蛋白质缺乏往往又能与能量的缺乏共同存在，常见的是儿童生长发育迟缓、体重下降、淡漠、易激怒、贫血以及干瘦病或水肿，并因为易感染而继发疾病。

（2）代谢摄入的蛋白质在体内经酶的水解最终成为各种氨基酸，但实际上人体血浆中的氨基酸存在两种来源：从体外摄入蛋白质和体内蛋白质分解后被机体吸收再利用的氨基酸。

一个体重70㎏的人，如果摄入的蛋白质为100g，则从粪便排出的蛋白质为10g，那么理论上就应有90g蛋白质进入人体的代谢，其实并非如此，因为体内各种细胞的衰老与更换，每天有70g蛋白质被置换并重新被利用，故实际参加体内代谢的蛋白质为160g，并在肝脏被处理，其中一部分为血浆蛋白，一部分为游离氨基酸进入血液，由体内各种细胞合成各种专一的蛋白质，游离的氨基酸在体内参与了一系列的代谢反应，包括：①直接被用来合成各种组织蛋白质；②经脱氨基作用而分解为含氮部分（氨基）和不含氮部分。

氨基在肝脏中可以转变为尿素，经由肾脏排出体外；不含氮部分可以合成脂肪、糖类，也可以分解成二氧化碳和水；
③通过氨基转换作用，氨基可以转移给其他化合物以形成新的氨基酸；④经过脱
羧基作用，可以产生胺类。

（3）蛋白质需要量的衡量方法在成人体内，蛋白质可以处于相对的内稳定，一般称为平衡。

达到这种平衡状态的摄入量称为平均需要量。

了解特定的食用蛋白质为人体所吸收与利用的效率，是衡量人体对蛋白质的需要，或是提供合适需要的一个不可缺少的步骤。

13～16岁是生长发育旺盛的阶段，是从出生到人体发育成熟的另一个决定性阶段，机体需要全面而均衡的营养，其中包括充足的蛋白质，参考摄入量为1．08g/㎏体重·天。

2 脂类
不溶于水，可溶于非极性溶剂，如苯、乙醚、氯仿等，是脂肪、类固醇和磷脂的总称，是人体需要的重要营养素之一。

（1）生理功能①是贮存能量的物质，脂肪氧化时释放的能量约2倍于糖类氧化分解时释放的能量，所以细胞贮存脂肪比贮存糖果类经济得多；②构成生物膜。

脂类，特别是磷脂和胆固醇，是所有生物膜的重要组成成分；③提供必需脂肪酸，是促进生长发育和合成前列腺素不可缺少的物质；④胆固醇是机体合成胆汁酸和类固醇激素的重要物质；⑤脂类是脂溶性维生素的必要载体并促进其消化吸收；⑥有些脂类是重要的生物学活性物质，如维
生素D、维生素A、肾上腺皮质激素、前列腺素等；⑦构成生物表面的保护层，如皮肤；⑧是很好的绝缘体，皮下脂肪具有保持正常体温的代作用。

（2）代谢食物中的脂类经过消化，吸收到体内后，可能发生以下4个方面的转变：①在皮下、肠系膜、大网膜等处贮存；②再分解这甘油和脂肪酸等，然后直接氧化生成二氧化碳和水，或者转变为肝糖原等；③参与构成人体的组织；④被各种腺体利用来产生其特殊的分泌物，如外分泌腺所分泌的乳汁、皮脂，内分泌腺所分泌的各种类固醇激素等。

3.糖类
细胞中很重要的一类有机化合物，含C、H、O三种元素，三者比例一般为1︰2︰1，但也有例外，如脱氧核糖C5H10O就不符合上述比例。

（1）分类和主要功能糖类包括小分子的单糖（如葡萄糖、核糖、脱氧核糖、果糖、半乳糖等）、二糖（如蔗糖、麦芽糖、乳溏等）、三糖等，以及由单糖构成的大
分子的多糖（如淀粉、糖原、纤维素等）。

糖类是生命活动所需要的能源物质，
又是重要的中间产物，有些糖是构成生物大分子，如核酸和糖蛋白的成分，因
而具有重要意义。

（2）代谢食物中的多糖、二糖在小肠内消化成为单糖以后，才吸收到体内。

所有非葡萄糖的单糖吸收到血液后，也都要转变为葡萄糖。

葡萄糖经过血液循环运
输到人体的各个部分，进入细胞后可能发生以下3个方面的转变：①一部分经
氧化分解，最终生成二氧化碳和水，并释放能量供生命活动的需要；②一部分
被各种组织合成糖原，其中骨骼肌和肝脏是合成糖原的主要器官；糖原在肝脏
作为能量的暂时贮备，但在肌肉中则是供给肌肉活动的能量；③还有一部分转
变为脂肪和某些氨基酸的非氮成分。

4．无机盐
细胞中的无机盐一般都以离子形式存在，如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、CI-、HPO-3等。

它们对细胞的渗透压和pH起重要的调节作用；有些离子是酶的活化因子和调节因子，如Ca2+、Mg2+等；有些离子是合成有机物的原料，如PO3-3是合成磷脂、核苷酸等的原料，Fe2+是合成血红蛋白的原料等；生物生存环境的pH范围为3～8.5，但对每种生物而言，它的生命活动的适宜pH范围要窄得多。

细胞中的各种离子具有一定的缓冲作用，可在一定的范围内使细胞的pH保持恒定，这对于维持正常的生命活动是很重要的。

5．维生素
是维持人体正常生命过程所必需的一类小分子有机物。

维生素既不是构成组织的主要原料，也不是供应能量的物质。

现已知道，许多维生素是某些酶的的辅酶有组成成分，在物质代谢中有重要的作用。

如果食物中缺乏某种维生素或维生素的吸收利用发生障碍，就会引起物质代谢失常，影响正常生理功能，其表现即为维生素缺乏症。

维生素的种类很多，它们的化学结构差异很大，通常按溶解性质将其分为脂溶性和水溶性两大类。

脂溶液性维生素有维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等。

水溶性维生素有维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、泛酸、生物素和叶酸等。

古埃及人发现吃一些食物可以治愈夜盲症，但他们并不清楚食物中什么物质起了医疗作用，这是人类对维生素最朦胧的认识。

1519年，葡萄牙航海家麦哲伦率领的远洋船队从南美洲东岸向太平洋进发。

三个月后，有的船员牙床破了，有的船员流鼻血，有的船员浑身无力，待船到达目的地时，原来的200多人，只活下来35人，人们对此却找不出原因。

1734年，在开往格陵兰岛的海船上，有一个船员得了严重的坏血病，当时这种病无法医治，其他船员只好把他抛弃在一个荒岛上。

他苏醒后，用野草充饥，几天后他的坏血病竟不治而愈了。

坏血病曾夺去了几十万英国水手的生命。

1747年，英国海军军医林德总结了前人的经验，建议海军和远征船队的船员在远航时要多吃些柠檬，他的意见被采纳了，从此未
曾发生过坏血病。

但那时人们还不知道柠檬中的什么物质对坏血病起作用。

1911年，波兰科学家丰克经过千百次的试验，终于比米糠中提取出一种能够治疗脚气病的白色物质，这种物质被丰克称为“维持生命的营养素”，简称Vitamin（维他命），也称维生素。

随着时间的推移，越来越多的维生素被人们认识和发现，人们把几十种维生素按A，B，C……的顺序排列，以便于记忆。

现代科学进一步证实了维生素对人体有抗衰老、防止心脏病、抗癌等方面的作用。

以下是维生素的发现简史：
公元前3500年，古埃及人发现了能防治夜盲症的物质，也就是后来的维生素A。

1600年，医生鼓励人们多吃动物肝脏来治疗夜盲症。

1747年，苏格兰医生林德发现柠檬能治坏血病，也就是后来的维生素C。

1831年，胡萝卜素被发现。

1911年，波兰化学家丰克为维生素命名。

1915年，科学家认为糙皮病是由于缺乏某种维生素而造成的。

1917年，英国医生发现鱼肝油可治愈佝偻病，随后断定这种病是缺乏维生素D引起的。

1920年，发现人体可将胡萝卜素转化为维生素A。

1922年，维生素E被发现。

1928年，科学家发现维生素B至少有两种类型。

1933年，维生素E首次用于医疗。

1948年，大剂量维生素C用于治疗炎症。

1949年，维生素B3与维生素C用于治疗精神分裂症。

1954年，自由基与人体老化的关系被揭开。

1957年，Q10多酶被发现。

1969年，体内超级抗氧化酶被发现。

1970年，维生素C被用于治疗感冒。

1993年，哈佛大学发表维生素E与心脏病关系的研究结果。