生命物质基础
生命的物质基础
无 机 物: 水（water) 无机盐 (mineral)
(1)水——生物生存的必要条件
水是极性分子 水分子之间的氢键使水有很多特性 –内聚力强 –熔点、沸点、比热和表面张力高 –优良的溶剂 水溶液是生化反应的介质。 固态水（冰）比液态水的密度低。
⑵生命过程的碳源和能源——糖类
①单糖 葡萄糖的分子结构 单糖分类 丙糖 戊糖 己糖
• 核酸是生物大分子中最重要的一类，最早 是瑞士的 F. Miescher 于1870年从脓细胞 的核中分离出来的，由于它们是酸性的， 并且最先是从核中分离的，故称为核酸。
核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖 核酸（RNA）两大类。DNA主要存在于细胞 核内的染色质中，线粒体和叶绿体中也有， 是遗传信息的携带者；RNA在细胞核内产生， 然后进入细胞质中，在蛋白质合成中起重 要作用。
• • • • • •
遗传信息的存储和传递者——核酸 遗传信息的表达者——蛋白质 生命过程的催化剂——酶 生命过程的碳源和能源——糖类 生命体的重要构件和储能物质——脂类 维持生命的重要小分子物质——维生素
有 机 物:
蛋白质(protein) 核酸(nucleic acid) 糖(carbohydrate) 脂类(lipid) 维生素 (vitamin) 其中蛋白质是由氨基酸 (amino acid)构成的,核酸是 由核苷酸(nucleotide)构成 因此氨基酸,核苷酸被称为构 件分子(building block molecule)
核糖核酸(RNA)分为 tRNA占细胞内RNA总量的15%。tRNA的 分子量较小，一般由70~90个核苷酸组成。 tRNA的主要作用是在蛋白质生物合成过程 中把氨基酸转运到核糖体-mRNA复合物上 并翻译mRNA中的遗传密码。
生命的物质基础
蛋白质分子量＝氨基酸平均分子量× 蛋白质分子量＝氨基酸平均分子量×氨基酸数 18× －18×脱去水分子数
4、蛋白质的分子构成： 蛋白质的分子构成：
化学元素→氨基酸 多肽 空间结构 蛋白质 化学元素 氨基酸→多肽 →空间结构 →蛋白质 氨基酸
（C、H、O、N） 、 、 、 ）
多肽与蛋白质的区别： 多肽与蛋白质的区别： a、结构上：多肽仅是蛋白质的初级结构形式，而蛋 、结构上：多肽仅是蛋白质的初级结构形式， 白质则具有一定的空间结构，比多肽更复杂。 白质则具有一定的空间结构，比多肽更复杂。 b、功能上：多肽往往无生物活性（有些多肽具有活 功能上：多肽往往无生物活性（ ），而蛋白质则具有生物活性 而蛋白质则具有生物活性。 性），而蛋白质则具有生物活性。
4、生物体需要适量的无机盐 生物体需要适量的无机盐 适量
如①锌（缺乏）：生长发育不良、认知能力缺陷、精神发 缺乏）：生长发育不良、认知能力缺陷、 ）：生长发育不良 育迟缓、行为障碍等 育迟缓、行为障碍等 过量）：贫血、免疫功能低下等 ）：贫血 （过量）：贫血、免疫功能低下等 ②碘（缺乏）：（儿童）呆小症 缺乏）：（儿童） ）：（儿童 过量）：（儿童） ）：（儿童（过量）：（儿童）碘中毒
与葡萄糖、蛋白质相比较， 与葡萄糖、蛋白质相比较，同质量情况下脂肪氧化 分解所释放的能量最多。 分解所释放的能量最多。
②减少热量散失，维持体温恒定 减少热量散失， 磷脂：元素组成： 磷脂：元素组成： 、H、O、N、P C、 、 、 、 构成生物膜 生物膜的主要成分 构成生物膜的主要成分 作用： 作用： 胆固醇：人体所必需。 胆固醇：人体所必需。 细胞膜结构的重要成分 作用： 组成细胞膜 作用： ①组成细胞膜结构的重要成分 机体合成某些激素（ 性激素、 ②机体合成某些激素（如性激素、肾上腺皮 质激素） 维生素D等物质的原料 等物质的原料→调节人 质激素）及维生素 等物质的原料 调节人 体生长发育和代谢。 体生长发育和代谢。 高胆固醇血症， 如血液胆固醇含量偏高将导致高胆固醇血症 如血液胆固醇含量偏高将导致高胆固醇血症， 病症： 病症： 进而引起心血管疾病， 动脉粥样硬化。 心血管疾病 进而引起心血管疾病，如动脉粥样硬化。
第1专题 生命的物质基础、结构基础
第1专题生命的物质基础、结构基础考纲盘点一、生命的物质基础1．组成生物体的化学元素2．组成生物体的化合物二、细胞——生命活动的基本单位细胞的结构和功能：细胞膜的分子结构和主要功能；细胞质基质;细胞器的结构和功能（线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡)；细胞核的结构和功能；细胞的生物膜系统(生物膜系统的概念、各种生物膜在结构和功能上的联系、研究生物膜的重要意义）；原核细胞的基本结构.知识网络(如图）第1讲生命的物质基础知识细化回顾1．组成生物体的化学元素（1)最基本的化学元素是C.(2）基本元素是C、H、O、N。
（3)主要元素是C、H、O、N、P、S。
(4）占细胞鲜重最多的元素是O。
（5）占人体细胞干重最多的元素是C.2．元素种类和含量在生物界和非生物界中的关系（1）生物界内部：不同种类的生物之间在元素种类上大体相同，但在元素的含量上相差很大。
（2）生物界和非生物界之间：①组成生物体的化学元素在无机自然界中都可找到,说明生物界和非生物界具有统一性；②同种元素在生物体和自然界中含量相差很大，说明生物界和非生物界具有差异性。
3．水的含量及功能（1）水的含量:水是细胞中含量最多的化合物，但在不同种类的生物体中，水的含量差别较大；在同一生物的不同组织、器官中,水的含量也不相同。
(2)水的功能：结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是细胞内的良好溶剂、参与化学反应、运输营养物质和代谢废物等。
4．常见糖类的功能特性（1）参与生物遗传物质组成的糖是脱氧核糖、核糖.（2)能与新配制的斐林试剂共热生成砖红色沉淀的糖是葡萄糖、果糖、麦芽糖等。
（3）组成高等植物细胞分裂末期细胞板的糖是纤维素，存在于动物细胞质中的重要储存能量的糖是糖元。
5．脂质的种类和功能(1)合成脂蛋白的重要原料是磷脂，也是构成生物膜的重要成分。
(2)皮肤生发层细胞中经紫外线照射，由一种物质转化成另一种物质，并能够预防儿童佝偻病发生，此两种物质是胆固醇、维生素D。
生命的物质基础、结构基础
【学习内容】复习专题――生命的物质基础、结构基础【知识归纳】生命的物质基础《生命的物质基础》一章，主要是从化学元素和化合物两个层次阐述了生命的物质基础。
通过对生命基本元素和化合物的学习，同学们将认识到生物界与非生物界的物质统一性；通过对生命分子的学习，同学们将认识到原生质是生命的物质基础。
在原生质成分中，由于蛋白质是生命的体现者，核酸是一切生物的遗传物质，所以，这两类大分子物质是学习重点。
在复习时，应注意物质与结构的联系。
要知道，原生质是细胞内的生命物质，细胞是原生质的基本结构形式。
也就是说，只有当物质以一定的形式构成结构时，才能够完成一定的功能。
例如一个完整的细胞能够完成一系列复杂有序的生命活动，而如果按比例将组成细胞的物质放入试管，在试管内就无法完成相应的生命活动。
例题1：下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能A 细胞成分的更新物质B 酶的主要成分C 组织修复的原料D 能量的主要来源答案：D分析：这是教材上的一道课后练习题，同学们都能够做对，但在复习的时候你就应该从物质与结构的关系来看各个选项，而不是单从物质的角度出发。
A选项所说的事件（细胞成分的更新）只能发生在活细胞内，是因为活细胞内有着能完成一系列活动的结构，蛋白质的水解、分解反应，需要场所（细胞基质）、催化剂（酶）等条件，蛋白质的合成反应，需要场所（核糖体）、催化剂（酶）等条件；B、C选项与A选项相似；D选项提到了物质分解放能的问题，作为有机物蛋白质是可以氧化分解放能的（在体外氧化分解时，蛋白质的热价高于糖类），但是在细胞内能量则主要来自糖类物质的氧化分解。
由这个题目可以看出来，生命物质的功能往往要在构成一定结构的基础上才能表现出来。
例题2：在生物体的新陈代谢旺盛、生长迅速时，细胞中结合水与自由水的比值会是A 不变B 升高C 降低D 先降后升答案：C分析：在细胞内自由水的主要功能是为细胞内的化学反应提供介质，则细胞中的自由水越多，化学反应越充分、迅速，又因为新陈代谢的本质就是细胞内的化学反应，所以，自由水越多代谢越旺盛。
什么是生命
什么是生命（一）从生物学角度的定义生命是由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体系，它具有不断自我更新、繁殖后代以及对外界产生反应的能力。
（二）从物理学角度的定义——“负熵”（1）根据热力学第二定律：任何自发过程总是朝着使体系越来越混乱，越来越无序的方向，即朝着熵增加的方向变化。
生命的演化过程总是朝着熵减少的方向进行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终结，走向死亡。
(三)生命的几种“定义”（1）生命的物质基础是蛋白质和核酸。
（2）生命运动的本质特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统。
（3）生命是物质的运动，是物质运动的一种高级的特殊实在形式。
生命的基本特征生物种类非常多，数量非常巨大，生命现象十分错综复杂，可以从错综复杂的生命现象中提出生物的一些共性，即生命的属性，现列举如下：（1）化学成分的同一性从元素成分看，都是由C、H、O、N、P、S、Ca等元素构成的；从分子成分来看，生命体中有蛋白质、核酸、脂肪、糖类、维生素等多种有机分子。
其中蛋白质都是由20种氨基酸组成；核酸主要由4种核苷酸组成；ATP(三磷酸腺苷)为贮能分子。
（2）严整有序的结构生命的基本单位是细胞，细胞内的各结构单元（细胞器）都有特定的结构和功能。
生物界是一个多层次的有序结构。
在细胞这一层次之上还有组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统等层次。
每一个层次中的各个结构单元，如器官系统中的各器官、各器官中的各种组织，都有它们各自特定的功能和结构，它们的协调活动构成了复杂的生命系统。
各种生物编制基因程序的遗传密码是统一的，都遵循DNA--RNA--Protein的中心法则。
（3）新陈代谢，metabolism生物体不断地吸收外界的物质，这些物质在生物体内发生一系列变化，最后成为代谢过程的最终产物而被排出体外。
组成作用（anabolism）：从外界摄取物质和能量，将它们转化为生命本身的物质和贮存在化学键中的化学能。
生命的物质基础
生命的物质基础蛋白质是生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物，是组成人体一切细胞、组织的重要成分。
是生命活动的主要承担者。
没有蛋白质就没有生命。
机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。
一般说，蛋白质约占人体全部质量的18%，最重要的还是其与生命现象有关。
机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。
人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸（Amino acid）按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。
蛋白质是人体组织更新和修补的主要原料。
人体的每个组织：毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成。
蛋白质的重要功能:结构物质人的身体由百兆亿个细胞组成，细胞可以说是生命的最小单位，它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。
例如年轻人的表皮28天更新一次，而胃黏膜两三天就要全部更新。
所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好，那么皮肤就是光泽而又有弹性的。
反之，人则经常处于亚健康状态。
组织受损后，包括外伤，不能得到及时和高质量的修补，便会加速肌体衰退。
载体的运输维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。
载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。
可以在体内运载各种物质。
比如血红蛋白—输送氧（红血球更新速率250万/秒）、脂蛋白——输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。
维持与构成维持机体内的渗透压的平衡：白蛋白。
维持体液的酸碱平衡。
构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。
维持神经系统的正常功能：味觉、视觉和记忆。
抗体的免疫合成抗体的成分：白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体（免疫球蛋白）、补体、干扰素等。
这些免疫细胞七天更新一次。
当蛋白质充足时，这个部队就很强，在需要时，数小时内可以增加100倍，迅速免疫力。
酶的催化构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。
我们身体有数千种酶，每一种只能参与一种生化反应。
人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应。
物质生活的三种基本条件
物质生活的三种基本条件
1. 食物与水，食物和水是维持生命所必需的物质基础。
食物提
供身体所需的营养和能量，水则是维持生命活动的基本要素。
人类
需要获得充足的食物和水源来满足基本的生存需求。
2. 住所与居住环境，住所是人们居住和休息的场所，提供遮风
挡雨、保护个人安全和隐私的功能。
一个适宜的居住环境应该具备
基本的居住条件，如舒适的温度、干净的空气、安全的建筑结构等。
3. 衣物与物质资产，衣物是人们保护身体、保持体温的必需品，同时也是社会地位和个人形象的表达方式。
物质资产包括个人拥有
的财产、财富和资源，如金钱、房产、车辆等。
这些物质资产可以
提供经济安全和满足个人需求。
综上所述，物质生活的三种基本条件包括食物与水、住所与居
住环境，以及衣物与物质资产。
这些条件是人们维持生存和提高生
活质量所必需的基本要素。
高中生物必修一第一章
高中生物必修一第一章摘要：一、高中生物必修一第一章内容概述二、章节重点知识点梳理1.生命的物质基础1.化学元素与生物体组成2.生物大分子2.生命的结构基础1.细胞结构与功能2.细胞分裂与细胞周期3.生物的新陈代谢1.酶与代谢途径2.能量代谢与生物氧化4.生物的遗传与变异1.遗传的分子基础2.遗传的细胞基础3.遗传的规律5.生物的进化与生态学1.物种与物种形成2.生物进化机制3.生态系统与生物圈正文：一、高中生物必修一第一章内容概述高中生物必修一第一章主要涵盖了生命的物质基础、生命的结构基础、生物的新陈代谢、生物的遗传与变异以及生物的进化与生态学等五个方面的内容。
本章是高中生物学的入门章节，为学生奠定了生物学基础知识，为进一步学习生物学其他章节打下坚实基础。
二、章节重点知识点梳理1.生命的物质基础生命的物质基础主要包括化学元素与生物体组成以及生物大分子。
化学元素是生物体的基本构成单位，生物体中包含大量元素，如C、H、O、N、P、S 等。
这些元素在生物体内组成各种生物大分子，如蛋白质、核酸、多糖等。
2.生命的结构基础生命的结构基础是细胞。
细胞是生物体的基本单位，具有完整的生命活动功能。
细胞分为原核细胞和真核细胞，两者在结构上有所不同。
细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基本过程，细胞周期是细胞分裂过程中的关键环节。
3.生物的新陈代谢生物的新陈代谢是生物体进行生命活动所需能量的来源。
新陈代谢包括酶与代谢途径、能量代谢与生物氧化等内容。
酶是生物体内催化化学反应的蛋白质，代谢途径是生物体内物质转化和能量释放的过程。
生物氧化是生物体内能量代谢的重要组成部分，通过氧化还原反应释放能量。
4.生物的遗传与变异生物的遗传与变异是生物进化的基础。
遗传的分子基础是DNA，它是生物体内遗传信息传递的载体。
遗传的细胞基础是染色体，染色体上的基因控制着生物的遗传特征。
遗传的规律包括孟德尔遗传定律和染色体遗传规律等。
5.生物的进化与生态学生物的进化与生态学是研究生物在时间空间上的演变和生物与环境相互关系的学科。
生命的物质基础
一生命的物质基础1、组成生物体的化学元素(1)组成生物体的化学元素种类和含量大量元素：Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓ、Ｋ、Ca、Mg等（占生物体总重量万分之一）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等（量少但生物必需）最基本元素：Ｃ组成细胞的主要元素：Ｏ、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｐ、Ｓ（共占细胞总量的97%）植物必需的大量矿质元素：Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｓ、Ca、Ｍg植物必需的微量矿质元素：Fe、Ｍn、Ｂ、Ｚn、Cu、Mo、Cl、Ni光合作用有关元素：N、P、K、Mg、Fe 血红蛋白的组成元素：C、H、O、N、Fe叶绿素的组成元素：C、H、O、N、Mg 甲状腺的组成元素：C、H、O、N、IK、Na、Ca、B、I缺乏引起的病症：Ｋ＋：维持细胞内液渗透，维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性。
血钾过低时，心肌的自动节律异常，并导致心律失常Na＋：维持细胞外液渗透压等作用。
缺乏时导致细胞外液渗透压下降并出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至昏迷。
Ca：缺乏时成人患骨质软化病、老人患骨质疏松症、儿童患佝偻病；血钙过高出现肌无力，血钙过低会出现抽搐。
Ｂ：植物缺少Ｂ时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良。
Ｉ：缺乏时成年人患地方性甲状腺肿，幼年时患呆小症。
(2)组成生物体的化学元素的重要作用①生物体内的化学元素多数以化合物形式存在，这些化合物在生命活动中具有重要作用。
②化学元素能够影响生物体的生命活动。
(3)生物界和非生物界既有统一性又有差异性2、组成生物体的化合物(1)水：活细胞中最多的化合物,细胞中水有自由水和结合水两种形式,两者可以相互转化,细胞中自由水与结合水的含量比例与细胞代谢旺盛程度正相关。
(2)无机盐：大多数以离子形式存在。
有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，许多无机盐离子对于维持生物体生命活动有重要作用。
(3)糖类：生命活动的主要能源物质，也是细胞内重要化合物的组成成分（如核糖、脱氧核糖）。
糖元（肝糖元、肌糖元）是动物多糖，淀粉、纤维素是植物多糖。
第一章《生物学》
*
*
动物的血液和其他组织必需离子，激活酶，植物叶 绿素的成分
*
*
氯离子是动物体液中主要的阴离子，在维持平衡中 起重要作用，在光合作用中也有重要作用
第一章 生命的物质基础
根据在生物体内的含量不同，可将组成生物体的化学元 素分成两大类，即大量元素和微量元素。
1．大量元素
大量元素是指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。例 如C，H，O，N，P，S，K，Ca，Mg等。
⑤ 糖类是一种重要的信息分子，能和蛋白质、脂类形成复合糖，在生 物体内发挥重要作用。
第一章 生命的物质基础
四、脂类——生命体的重要构件和储能物质
脂肪 类脂 固醇
脂肪也叫中性脂，是动植物体内的储能物质。
类脂包括磷脂和糖脂，其中含有磷酸的脂类衍生物 叫做磷脂，含有糖的脂类衍生物叫做糖脂。
固醇又叫甾醇，是合成胆汁及某些激素的前体， 包括植物固醇和动物固醇。
生物学
第一章 生命的物质基础
第一章 生命的物质基础
第一节 第二节
组成生物体的元素 组成生物体的化合物
第一章 生命的物质基础
第一节 组成生物体的元素
生命是物质的，细胞由化学分子构成的。化学分子可分为无机物 和有机物，它们都由原子构成。
一、自然界中的元素 二、生物界与非生物界的统一性和差异性
第一章 生命的物质基础
2．微量元素
微量元素通常是指生物生活所必需，但是需要量却很少的一 些元素。例如Fe，Mn，Zn，Cu，B，Mo等。
微量元素在生物体内的含量虽然 很少，却是维持正常生命活动不可缺 少的。
第一章 生命的物质基础
二、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性
① 生物界和非生物界都是由化学元素组成的，组成生物体的化学 元素在无机自然界中都可以找到，没有一种元素是生物界所特有 的。
二轮复习生命的物质基础和结构基础
二轮复习生命的物质基础和结构基础生命是地球上最为神秘和奇妙的现象之一、它在范围广泛的条件下表现出惊人的多样性和复杂性，其基础是一系列特定的物质和结构要素。
生命的物质基础可以分为有机和无机物质。
有机物质指的是碳水化合物、脂肪、蛋白质和核酸等复杂的有机分子。
无机物质则包括水、无机盐等。
有机物质在生命起源和生命活动中起着重要的作用。
它们提供了蛋白质和核酸的构建块，并参与了能量转化、代谢等基本过程。
蛋白质是生命中最重要的有机分子之一、它们由氨基酸组成，通过特定的化学键连接在一起形成多肽链。
蛋白质在细胞中担当着结构和功能两个重要角色。
结构蛋白质构建了细胞的骨架，为维持细胞形状和稳定性发挥了关键作用。
功能蛋白质则参与了代谢、传递信息、催化反应等一系列生命活动。
核酸是存储和传递遗传信息的关键分子。
DNA和RNA是两种主要的核酸。
DNA是由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳗糖）组成的双螺旋结构，储存了所有生物体的基因信息。
RNA则在转录和翻译过程中，将DNA的信息转录成RNA分子，并在蛋白质的合成中起媒介作用。
生命的结构基础则是细胞。
细胞是生命的最基本单位，所有生物体都是由一个或多个细胞组成的。
细胞通过细胞膜与外界隔绝，并通过细胞质内的器官完成各种生命活动。
在细胞内，核糖体是细胞中蛋白质合成的地方，线粒体是细胞中能量转化的中心，内质网是蛋白质的合成和修饰的主要场所。
生命的结构基础也可以从宏观的角度来看。
生物体可以分成不同的层次，从细胞、组织、器官到系统，构成了完整的生物体系。
不同层次的结构之间相互影响和协调，使得生物体能够正常生长、发育和运行。
综上所述，生命的物质基础是有机和无机物质，其中有机物质如蛋白质和核酸发挥了重要作用；生命的结构基础是细胞，细胞通过各种结构和功能来维持生命的运行。
了解生命的物质和结构基础不仅有助于我们更好地理解生命的本质，也为人类研究生命起源和发展提供了重要参考。
第一章生命的物质基础
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(1) 蛋白质的一级结构与功能的关系
蛋白质一级结构是空间结构的基础，特定的空间构象主要是由蛋白质 分子中肽链和侧链R基团形成的次级键来维持，在生物体内，蛋白质 的多肽链一旦被合成后即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲，形 成一定的空间构象。 蛋白质的一级结构决定它的高级结构。一级结构相似的蛋白质，其基 本构象及功能也相似。例如，不同种属的生物体分离出来的同一功能 的蛋白质，其一级结构只有极少的差别，而且在系统发生上进化位置 相距愈近的差异愈小。 在蛋白质的一级结构中，参与功能活性部位的残基或处于特定构象关 键部位的残基，即使在整个分子中发生一个残基的异常，则该蛋白质 的功能也会受到明显的影响。被称之为“分子病”的镰刀状红细胞性 贫血仅仅是574个氨基酸残基中，一个氨基酸残基即β亚基N端的第 6号氨基酸残基发生了变异所造成，这种变异来源于结构及其功能
1 蛋白质的一级结构 2 蛋白质的空间结构 3 蛋白质的结构与功能的关系
(1) 蛋白质的一级结构与功能的关系 (2) 蛋白质空间构象与功能活性的关系
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1 蛋白质的一级结构
蛋白质分子的结构一般分为一级结构与空间结构两大类。 蛋白质的一级结构就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序，是蛋 白质的最基本结构，是由基因所控制的遗传密码的排列顺序所决定的。 蛋白质的一级结构决定了蛋白质的二级、三级等高级结构。成千上万 的天然蛋白质各有其特殊的生物学活性，决定各种蛋白质的生物学活 性的结构特点首先在于其肽链的氨基酸序列。
纤维素
纤维素是植物细胞壁的主要成分，是构成植物支撑组织的基础。棉花 几乎全部是由纤维素所组成(占98％)，亚麻中纤维素约含80％，木 材中纤维素平均含量约为50％。 纤维素是白色物质，不溶于水，无还原性。纤维素比淀粉难水解，一 般需要在浓酸中或用稀酸在加压下进行。纤维素不能作为人的营养物 质，但食物中的纤维素能促使肠蠕动，具有通便作用。
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生命物质基础
一．生命的元素组成
1.参与生物体组成的元素
参与生物体组成和活动必需元素仅有26种
主要元素（11种）——指生物体中含量在0.05%以上，C、H、O、N、S、P 6种；
微量元素（15种）——指生物体中含量在0.05%以下；Fe、I、Zn、Cr…2.生物体元素成分的营养学意义
用实验动物的饲养实验来研究各种元素成份在营养学上的必要性。
1）让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食,观察是否出现特有的病症。
2）向膳食中添加该元素后，实验动物的上述特有病症是否消失。
3）进一步阐明其在身体中起作用的代谢机理。
3、元素生理作用的几个例子
1）钙(占体重‾1.5%；体内的分布：骨骼及牙齿99%，血浆和其它细胞1%)
①每天需摄入多少钙取决排出和吸收。
排出方式（粪、尿、汗）320‾450 mg/天吸收率约40%
②成人和10岁以下少年 800 mg；10个月婴儿400 mg；3岁以下幼儿600 mg；12‾18岁青年1000 mg；老年1200 mg；孕妇/哺乳1500 mg。
③钙参加几乎每一种生理代谢过程
骨骼：骨骼形成肌肉：肌肉收缩
免疫：白细胞吞噬功能内分泌：激素分泌
循环：血液凝固、毛细血管通透性、微循环改善
神经：神经肌肉应激性泌尿、生殖系统
钙作为第二信使：肩负调节细胞内多种酶的活性，参与信息传递…的功能！
④维持血清钙浓度因素：维生素和激素
甲状旁腺素→血清钙↑• 促进骨骼释放钙• 促进肾细胞回收钙• 促进小肠吸收钙维生素D→血钙↑
• 促进小肠吸收钙
• 促进骨骼钙化
• 促进肾细胞回收钙
降血钙素→血清钙↓
• 抑制骨骼释放钙
• 抑制肾细胞回收钙
⑤缺钙：婴、幼、少儿------佝偻病；老年人------骨质疏松症
补钙盲目带来副作用→“鬼脸综合症”
２）例二. 微量元素——锌（~2g /60~70Kg）
是多种酶和蛋白质的必要功能成分
二．生物小分子
1、水（生命活动的必要条件）
1）占生物体重量的60％以上；
2）地球上生命起源于水中，陆生生物体内细胞也生活在水环境中；
3）水的性质有利于生命活动（溶解性，极性，较高的比热和蒸发热…）①水分子间总以不稳定的氢键连成一片（O的电负性吸H所致)；
一个氢键只能维持10^-10-10^-11 秒，即脆，易裂开；有合有分！
②水是优质的溶剂
A)对亲水分子（作为电解质）→有利于生化反应；
B) 对疏水分子→有利于完整的膜结构（不被溶解）
2、无机盐
1）细胞中的无机盐一般以离子的形式存在
2）作用
调节渗透压;缓冲能力保证细胞和机体pH稳定;酶的调节因子和激活因子;合成有机物的原料
３）人体各种体液的正常pH值
胃液0.9-1.5;肠液7.7;唾液7.2;血液/脑脊液7.2
细胞中的各种离子具有一定的缓冲能力，使各器官、组织及细胞内的pH（在一定程度上）保持不变，以利于维持正常的生命活动。
3、碳原子(生命存在真正基础)
生物体的六种主要元素：占97%以上（C、H、O、N、P、S），六种元素按特定的方式
结合在一起，组成生命的基本物质；它们具有一定的结构并执行一定的功能。
这些元素是围绕“C”形成的特殊结构（以碳原子为主构成生物体的有机物）。
1）“C”外层具4个电子，能容易形成共价键；
2）“C”与“C”之间能连接成稳定的链式或环式结构；（自身）
3）“C”也能与H、O、S、P等形成共价键，成为特定的功能团，使含碳化合物具有不同的特性。
如：氨基酸，单糖，脂类，核苷酸
4、氨基酸
1）α－碳原子；
2）具有：α－氨基和α－羧基，是各种氨基酸的共性；
3）各种氨基酸的区别在侧链基团—R
参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸(根据侧链结构和性质分组)
疏水氨基酸：亮氨酸亲水氨基酸：丝氨酸酸性氨基酸：天冬氨酸
碱性氨基酸：精氨酸含硫氨基酸：半胱氨酸含羟基氨基酸：苏氨酸
带环氨基酸：酪氨酸
20 种天然氨基酸除甘氨酸外，都带一个不对称碳原子—α碳原子，都有光学异构体。
已知19 种天然氨基酸均为L－型氨基酸。
成人体内有8种不能合成，称为必需氨基酸；缬、亮、异亮、苏、苯丙、蛋、色、赖.
高等植物(自身全部能合成)
4）氨基酸的功能：
①作为组建蛋白质的元件；
②具生物活性（代谢调节、信号传递等）如：β-丙氨酸，泛酸；酪氨酸衍生物，甲状腺素
5、单糖——(丙，戊，己，庚糖….）
多羟基醛或多羟基酮称为糖（碳水化合物）
1）单糖的生物功能：
A、作为多糖的组成元件
B、作为燃料
C、组成寡糖参与细胞信号传递
2）结构：以葡萄糖为例，葡萄糖是六碳糖
6、核苷酸
核苷酸分子由三个部分组成：碱基：嘧啶、嘌呤;五碳糖：核糖或脱氧核糖;磷酸(1) 碱基—糖之间是β-糖苷键
(2) 糖—磷酸之间是磷酸酯键
其他具有生物活性的核苷酸:cAMP, cGMP参与细胞信号传递；ATP参与能量代谢7、脂类（生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的各种小分子）
共同特征：碳氢化合物（葡萄糖－－－水溶性；油脂－－－脂溶性）
脂类种类（共同一点：“疏水性”！）1）油脂：甘油三脂2）磷脂和鞘磷脂3）萜类和固醇
1、生命的元素组成： 26种
主要11种(4种？6种？)/微量15种；
生物体4种最多与地球4种最多一样？
O、Al、Fe、Si；确定必需微量元素的方法？
缺失/添加→病症/消失，进一步研究代谢的机理；
Ca，Zn，Se，Cr。
2、生物小分子与大分子之间的关系：
为数不多小分子构成三类生物大分子/复合生物大分子。
3、生物小分子的种类和功能（7类）：
1）水：生物体重量60%以上(地球上生命/哺乳动物/生物体细胞) ，生命存在必备条件，生命的介质。
2）无机盐：存在形式/作用(渗透压/缓冲/酶调节和激活因子/有机物原料)。
3）碳原子：生命存在的真正基础原因?
4）氨基酸：结构特点和功能(蛋白质，代谢调节如激素，神经递质) ，20/成年人8/其他。
5）单糖：结构特点/生物功能(多糖/燃料/20个单糖之内寡糖→细胞信号传递)。
6）核苷酸：结构特点(碱基，核糖，磷酸）和功能（参与组建核酸/细胞信号传递和能量代谢）。
7）脂类：磷脂/甘油三脂/固醇/共性？和结构特点？功能（膜结构/燃料储存/激素和维生素/复合大分子）。
4、生物大分子形成和结构的共同点？——脱水缩合、方向性！
1、生物大分子的高级结构：立体、空间、整体形状！
维持生物大分子高级结构主要是非共价键：氢键，盐键，范德华引力，疏水键，二硫键…
1）蛋白质：一级/肽链中氨基酸顺序，二级/邻近几个氨基酸形成α-螺旋β-折叠，三级/进一步盘绕折叠成一定外形和空间构型，四级/两条肽链以上；2~4级为高级
结构。
2）核酸：DNA双螺旋为二级结构，两条链反向平行共同盘绕成双螺旋：糖-磷酸-糖→主链，碱基位于两条链的中间，以氢键相连：A—T/2个氢键，G—C/3个氢键；
DNA三级结构需蛋白质的参与；
RNA单链盘绕，局部形成碱基配对，tRNA二级三叶草结构；
DNA/RNA基本组成不同点：糖/碱基AGCT/AGCU。
3）多糖：不同的高级结构具不同的生理活性，如淀粉和糖元都是葡萄糖以α-1，4糖苷键联结起来的螺旋或网状结构→能量储存；纤维素以β-1，4糖苷键联结起来
的长纤维状结构→结构支架。
2、生物催化剂—酶
1）生物催化剂特点：高效，专一，失活(条件温和)；
2）化学本质：蛋白质和具有催化活性的DNA 和RNA；
3）催化作用机理：降低反应的活化能；
4）催化活性调控：基因水平，非共价(反馈抑制)和共价调节(酶共价修饰：磷酸化/脱磷酸化）；5）影响酶活性因素：辅助因子，抑制剂，物理因素(温度，pH值)。
1、生物体所需的能量怎样从太阳能获取？
2、三羧酸循环在分解代谢中起什么作用？。