第七讲 化学与生活(基础)学生版

化学与生活（基础）

1.蛋白质：蛋白质是构成人体细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的原料，也是人体不可缺少的营养物质。

一切重要的生命现象和生理功能都离不开蛋白质，可以说没有蛋白质就没有生命。蛋白质经水解最终生成各种氨基酸，所以氨基酸是组成蛋白质的基石。氨基酸不仅可以被氧化，放出供人体活动的热量，同时还会重新组成人体所需的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。此外，调节生理机能的某些激素也是蛋白质，生物催化剂——酶的化学成分也是蛋白质，皮肤、毛发等也都是由蛋白质组成的。蛋白质是主要的生命基础物质之一，在人的生命活动中执行着各种功能，扮演着各种角色。

2.蛋白质在人的生命活动中执行着各种功能：

（1）血红蛋白——人体内氧气的传输者

生命离不开氧气，人体内的血红蛋白是人类吸入氧气和呼出二氧化碳过程中的载体。但是空气中的污染物CO 与血红蛋白的结合能力却特别强，是氧气的200倍。当CO 浓度较大时，因CO 与血红蛋白牢固结合，使其丧失输氧功能，会使人因缺氧而中毒，甚至窒息死亡。煤等燃料不完全燃烧时会生成CO ，抽烟时吐出的烟气中也含有CO 。

（2）酶（一类重要的、特殊的蛋白质）——生命过程中的催化剂

在我们人体内进行着许多化学反应，这些反应的共同点是在温和的条件下进行，反应速率大，反应十分完全，且易于灵活控制，能够按环境的变化和身体的需要不断地加以调整。这一切都依靠一类特殊的蛋白质——酶来完成。

酶的催化作用具有以下特点：a.条件温和，不需加热；b.具有高效催化作用。

酶催化的知识点一 蛋白质

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化学反应速率比普通催化剂高107～1013倍。c.具有高度的专一性。如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉水解起催化作用，如同一把钥匙开一把锁。

酶在其他行业已得到广泛应用，如淀粉酶应用于食品、发酵等工业；蛋白酶用于医药等方面；酶还可用于疾病的诊断；在洗涤剂中加入酶可增强去污效果。酶还有其他许多重要的应用，科学家们将应用酶来解决当今世界三大问题之一的粮食问题。

3.蛋白质的变性：

羊毛衣物为什么不能用普通肥皂（呈碱性）洗涤呢？高温蒸煮，为什么能杀菌消毒呢？这是因为当蛋白质分子受某些物理因素（如高温、紫外线、超声波、高电压等）和化学因素（如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等）的影响时，其结构会被破坏，导致其失去生物活性（称为蛋白质的变性）。

例如，在许多建筑材料、绝缘材料、家具、清洁剂、化妆品，香烟烟雾中都含有甲醛，均会成为居室的污染源，对人类的健康造成危害。制作动物标本的福尔马林的化学成分为甲醛（防腐剂福尔马林的主要成分）会与蛋白质中的氨基酸反应，使蛋白质分子结构发生变化，从而失去生物活性并发生凝固，所以用福尔马林制作的标本能长久保存。

【要点诠释】

1.食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类，通常称为六大营养素。

2.蛋白质在人的生命活动中执行着各种功能，为了维持人的正常生命活动，我们必须注意防止有害物质（如甲醛、一氧化碳）对人的肌体蛋白质的侵害。

知识点二糖类、油脂、维生素

1.糖类：是一种高能量的物质，是由碳、氢、氧元素组成的化合物，是生物生命活动中的主要能源，如淀粉、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等。

糖类是动植物所需能量的重要来源，我们所需的能量中约有60％~70％来自糖类。淀粉在人体内经过酶的作用，与水发生一系列反应，最终变为葡萄糖，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变为二氧化碳和水，同时放出热量，供肌体活动和维持恒定体温的需要。

2.油脂：是人体内重要的供能物质。每克油脂在人体内完全氧化时，放出39.3kJ的热量，比糖类多一倍，被称为人体内的燃料。它是维持生命活动的备用能源。

植物油脂通常呈液态，叫做油，动物油脂通常呈固态，叫做脂肪。

3.维生素：是维持生命的要素，是动物体和人类生命活动所必需的一类物质。例如，维生素C有防癌作用，它能促进人体生长发育，增强对疾病的抵抗力。许多维生素是人体自身不能合成的，一般都必须从食物中摄取。下图所示是常见富含营养素的食物。

【要点诠释】

1.蛋白质、糖类、油脂、无机盐和维生素的营养功能及主要来源

2.能够给人体提供能量的营养素是：蛋白质、油脂和糖类。维生素不提供能量。营养素在人体中被氧化放出能量,如蛋白质18kJ/g、油脂39.3 kJ/g 。

3.常见的有害物质：①一氧化碳；②亚硝酸钠；③甲醇；④甲醛；⑤黄曲霉素；⑥重金属盐等。这些物质能损害人体健康。

知识点三人体中的化学元素

1.人体的组成元素：

组成人体的元素约50多种。在诸多的化学元素中，有许多与人类生命活动密切相关，

也是必不可少的。水是生命的源泉，是人体内含量最丰富的物质，那么人体含量最多的元素当然就是有着“生命元素”之称的氧元素了，其次，碳、氢、氮等元素在人体内的含量也较高。其质量分数大约分别为O—65％、C—18％、H—10％、N—3％，它们主要以糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在，这4种元素占人体质量的96%。

其余的元素在人体内主要以无机盐的形式存在，其含量虽不超过人体质量的4％，但却有着重要的作用。

2.人体中的常量元素：

（1）一些常量元素在人体中的含量

（2）钙对人体的作用

钙在人体中的存在：人体中所含的钙绝大部分都集中在骨骼和牙齿中。骨骼不仅是人体的重要支柱，而且在钙的代谢及维持钙的内循环稳定方面有重要作用。此外，软组织、细胞外液及血液中也含有一定量的钙离子，如果血液中没有钙离子，皮肤划破了血液便不易凝结。

人体缺少钙的症状：钙是人体必需元素，缺钙的主要症状是过敏、肌肉抽搐、痉挛，缺钙会引起高血压，造成动脉硬化，甚至会促成肠癌的发生。因此，人体必须每日摄入足量的钙，才能保证正常的生长发育及新陈代谢。

人体内钙的来源：人体内钙的来源主要靠饮食，深绿色的蔬菜、连骨带壳吃的小鱼小虾、豆类、骨粉中含钙较多，奶及奶制品中的钙可吸收率较高。

（3）钠和钾对人体的作用

钠和钾是人体必需的金属元素。生物体是由细胞组成的，细胞膜对钠离子和钾离子并不是通行无阻的，细胞外面的钠离子的浓度比细胞内部的高100多倍，而细胞内部的钾离子的浓度却比细胞外面的高100多倍，这就是维持生命的重要环节。如果细胞内外的钠离子和钾离子的浓度变得一样，生命活动就要停止。

在人体内，钠主要以氯化钠的形式存在于细胞外液中，依靠氯化钠把一定量的水吸到细胞里来，使组织维持一定的水分，每人每天都要摄取一定的食盐以维持体内氯化钠的正常含量，但食盐的摄入量要适度。据称我国15岁以上的高血压患者多达1亿人，且高血压患者起因极有可能是在少儿时期食盐的摄入量过多。

钾是人体内重要的酶的激活剂，我们不必担心缺少钾，因为我们很容易从食物中获得所需要的钾。但有一点应该引起我们的注意，就是在菜汤中所含的钾离子比菜里还多。

3.人体中的微量元素：

（2）铁是血红蛋白的成分，一般血红蛋白质量的0.34％为铁，如经常不吃青菜、粗粮等，就很容易造成缺铁性贫血，只要改变饮食习惯，就可以避免。

（3）锌对人体内的酶有着特有的作用，缺锌会影响人的生长发育。硒被称为神奇的元素，含有硒的有机分子能预防癌症和抗衰老等。

（4）碘的主要功能是参与甲状腺素的构成，在缺碘地区，为预防甲状腺肿大，应经常吃含碘高的海带、紫菜等海产品，或食用加碘盐。