《生命的物质基础》
生命的物质基础及结构基础
生命的物质基础及结构基础
生命体的物质基础主要包括有机物和无机物。
无机物是构成生命体的辅助物质，包括水和无机盐等。
水是生命体内
最重要的无机物，它是生命活动的基本介质，参与到化学反应和调节温度等。
无机盐是包括钠、钾、钙、镁、磷等元素的化合物，它们在生命体内
起到调节酸碱平衡和细胞内外物质交换等重要作用。
生命体的结构基础主要包括细胞和组织。
细胞是构成生命体的最基本单位，具有自我复制和自我维持的能力。
细胞内含有细胞膜、细胞质和细胞核等结构。
细胞膜是细胞的外壳，由脂
质和蛋白质组成，起到控制物质进出细胞的作用。
细胞质是细胞内的液体，包含水和溶质等，承载着细胞内的化学反应。
细胞核是细胞内的控制中心，存储遗传信息，指挥细胞的生命活动。
组织是由相同或相似类型的细胞组成的结构。
生命体内包含多种不同
的组织，如肌肉组织、神经组织和上皮组织等。
不同的组织具有不同的功能，通过相互协作维持生命体的正常功能。
总之，生命的物质基础主要包括有机物和无机物，有机物是构成生命
体的主要组成部分，无机物则是辅助物质。
生命的结构基础主要包括细胞
和组织，细胞是生命体的基本单位，组织则是由相同或相似类型的细胞组
成的结构。
这些物质基础和结构基础相互作用，共同维持着生命的运行和
发展。
高中生物生命的物质基础知识点总结
高中生物生命的物质基础知识点总结01.生物体具有共同的物质基础（组成生物体的元素和化合物）和结构基础（细胞）。
02.从结构上说, 除病毒外, 生物体都是由细胞构成的。
细胞是生物体结构和功能的基本单位。
03、新陈代谢是活细胞中全部有序化学变化的总称, 是生物体进行一切生命活动的基础。
04.生物体具应激性（生物体对外界刺激产生的反应）, 因而能适应周围环境。
05.生物体都有生长、发育和生殖的现象。
06.生物遗传和变异的特征, 使各物种既能基本上保持稳定, 又能不断地进化。
07、生物体都能适应一定的环境, 也能影响环境。
08. 组成生物体的化学元素, 在无机自然界都可以找到,并没有一种化学元素是生物界所特有的, 这个事实说明生物界和非生物界具统一性。
09. 组成生物体的化学元素, 在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大, 这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。
10. 各种生物体的一切生命活动, 绝对不能离开水。
11. 糖类的基本元素为C.H、O, 是构成生物体的重要成分, 是细胞的主要能源物质, 是生物体进行生命活动的主要能源物质。
12. 脂类的基本元素为C、H、O, 包括脂肪、类脂（如磷脂）和固醇（胆固醇、性激素和维生素D等）等, 这些物质普遍存在于生物体内。
13．蛋白质是细胞中重要的有机高分子化合物, 占细胞干重的50%以上, 其基本元素为C、H、O、N, 基本单位是约20种氨基酸（2个氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键从而依次连接为肽链）。
蛋白质分子结构上具有多样性（由于组成蛋白质分子的氨基酸种类不同, 数目不同, 排列次序不同,肽链的空间结构不同）, 决定了其功能上的多样性（如：结构物质, 催化, 运输, 调节, 免疫等）, 所以一切生命活动都离不开蛋白质。
14．核酸的基本元素为C、H、O、N、P, 基本单位是核苷酸（由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成）。
核酸分为2类：DNA（脱氧核糖核酸, 主要存在于细胞核中的染色体上, 少量在线粒体和叶绿体中）和RNA（核糖核酸, 主要在细胞质中）。
生命的物质基础
生命的物质基础(知识提要)(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第二章生命的物质基础【知识梳理】一．水1．含量：最多，人和哺乳动物中，约占体重70%2．功能：①人体和多细胞生物的绝大多数细胞生活在以水为基础的液体环境（内环境）中②水是绝大多数生物化学反应的介质③运输物质，如营养物质、代谢废物、激素、抗体等④比热大，对调节体温保持体温相对稳定（内环境相对稳定）⑤作为反应物参与生化反应，如光合作用、呼吸作用、水解反应等3．存在形式：自由水：约占%，以游离形式存在，可以自由流动，易蒸发散失。
结合水：约占%，与细胞内的其他物质相结合，不易蒸发散失，是细胞结构的重要组成成分。
4．人体不同器官含水量不同，不同细胞内自由水与结合水比例不同，代谢旺盛的器官含水量高，自由水与结合水的比例大。
5．不同生物体内含水量不同，生物体内含水量与其生活环境有关。
二．无机盐1．含量：很少，约占细胞鲜重的1%～%2．存在形式：大多数以离子状态存在3．功能：1）有些无机盐参与组成生物体内的重要化合物如，Fe 是血红蛋白的重要成分；Ca 是构成骨骼、牙齿的重要成分；Mg 是叶绿素的成分等2）有些无机盐参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定如，如人血液Ca 2+含量为45—55mg/L ，低于此值会导致肌肉抽搐；血液中的HCO 32—参与缓冲系统，使血液中的酸碱度稳定在合适的范围内；细胞膜内外K +、Na + 在维持细胞膜生物功能中起重要作用等 4．生物体需要适量的无机盐。
三．糖类（生命活动的主要能源物质） 1．组成元素：C 、H 、O ；2．化学通式：（CH 2O ）n （俗称碳水化合物）3．主要功能：是维持生物体生命活动所需能量的主要来源，也是组成生物体结构的基本原料。
4．种类：五碳糖：核糖和脱氧核糖，是构成核酸的重要成分单糖六碳糖：葡萄糖和果糖（C 6H 12O 6）：葡萄糖是细胞中的主要能源物质 蔗糖：（C 12H 22O 11）双糖 麦芽糖：（C 12H 22O 11） 乳糖：（C 12H 22O 11） 存在于动物细胞中纤维素：植物细胞壁的主要成分，使细胞壁具有韧性 多糖 淀粉：可水解成葡萄糖，是植物细胞中储存能量的物质存在于植物细胞糖原：可水解成葡萄糖，是动物细胞中储存能量的物质，包括肝糖原和肌糖原。
第一节生命的物质基础
第一节生命的物质基础一、细胞内的物质原生质并不是一种化合物，而是由多种化合物所组成的复杂的胶体，它具有不断自我更新的能力，成为一种生命物质的体系。
现在人们泛指构成细胞内的生活物质为原生质。
那么，构成细胞内的所有物质都是原生质吗？不是的，通常把细胞内含有的物质大致分成四类：从上述情况可以看出，原生质包括细胞膜、细胞质和细胞核等部分；而植物细胞的细胞壁不属于原生质。
随着科学技术的发展，细胞的复杂结构和化学组成已逐渐被人们所认识，因而原生质作为一种物质的概念就失去了意义。
现在使用原生质这一名称时，无非是泛指细胞内的生活物质，是生命的物质体系。
二、构成原生质的化学元素在研究原生质的化学成分时，人们发现组成原生质的化学元素有几十种之多，其中有10多种在数量上较多。
主要元素和微量元素如下：组成原生质的各种元素，没有一种是无机自然界所没有的。
联系生命起源的化学进化过程，可以看出生物与非生物具有一定的联系性。
构成原生质的化学元素，在无机物中除了少量的氧和氮外，均以化合态存在，主要是水和无机盐；而有机物则以糖类、脂类、蛋白质和核酸等化合物存在于体内。
例如：氢和氧两元素结合成水；碳、氢、氧存于有机物中；氮主要是蛋白质和核酸的组成元素；磷以磷酸盐形式存在，少部分存于核酸、磷脂中；硫大部分存于蛋白质；钾主要存于细胞内液，而钠、氯则主要存于细胞外液。
三、构成原生质的化合物不同细胞或不同生物中，各种化合物的含量有一定的差异，如表1-1-1所示(以占鲜重百分数来表示)如果以各种材料的平均值看，水是原生质中含量最多的，约占鲜重的80％～90％；但在细胞的干重中，蛋白质含量最多。
(一)水水是生物体的主要组成成分之一，不同机体或同一机体的不同器官，含水量差别很大。
例如，人体各部分含水量如下：骨骼22％，肌肉76％，脑 70％～84％，肝脏70％，皮肤72％，心脏79％，血液83％。
一般说来，水生生物和生命活动旺盛的细胞，含水较多；陆生生物和生命活动不活跃的细胞，含水分较少。
生命的物质基础
生命的物质基础一、生命是一种不可逆转的物质运动现象1、生命的基本特征（1）化学元素构成的生命分子是一切生命活动的物质基础（2）生命表现出严谨的结构性和高度的有序性（3）通过新陈代谢所有生物体与外界不断地进行物质和能量的交换（4）代谢活动基础上生物体内表现有生长、发育生殖的特性（5）遗传和变异的特性（6）生物具有应激性，在此基础上表现出对环境表现出高度的适应性（7）生命表现出不断演化和进化的趋势2、细胞是生命存在的最基本形式（1）细胞是生命的结构单位①单细胞生物由一个细胞组成②多细胞生物的所有细胞具有相同的基本结构（2）细胞是生命的功能单位①各种细胞表达着共同的生命活动内容②多细胞生物高度特化的各种生命现象都以细胞活动为基础（3）宿主细胞是病毒分子维持生命运转的存在形式（4）多细胞的集群组建和细胞分化是促进生物进化的前提3、生命现象的多层次性（1）原核生物和真核生物（2）单细胞生物和多细胞生物（3）物种的多样性4、生命是一个高度复杂的动力学系统（1）基本框架是具有方向性的DNA、RNA、蛋白质的结构体系（2）具有高度有序、开放、稳态的特征（3）不断地通过调节以实现自我调节以及与环境的和谐统一二、生命元素1、组成生物体的化学元素的种类和含量说明生物界和非生物界的统一性和差异性：生物体中的化学元素没有一种为生物界所特有，而非生物界没有，反应了生物界与非生物界的统一性，同时也说明了生命起源于非生命物质；生物体中生命元素的含量和非生物界有很大的差异，决定了生物界与非生物界的差异性2、生物体中的重要有机化合物的主要元素组成分别为：糖类、脂类为C、H、O；蛋白质为C、H、O、N、S，核酸为C、H、O、N、P，故C、H、O、N、P、S为组成生物体的主要元素，约占生物体元素组成的95%。
3、碳是生命的核心元素，主要原因为：①原子小，4个外层电子能形成4个共价键，可与C、H、O、N、P和S结合形成许许多多的有机化合物。
沪科版高中生命科学第一册第二章《生命的物质基础》ppt课件3
作用
水能在温度升高时吸收较多的热量，这就使细 胞的温度和代谢速率得以保持稳定； 水的蒸发热较高，有利于生物体保持体温； 水作为光合作用的原料。
第二章 生命的物质基础
分 子
2.1 原生质的化学组成
水的表面能力
水的内聚力
第二章 生命的物质基础
分 子
2.1 原生质的化学组成
脂类
脂类不溶于水，但都能够溶于非极性溶剂，如乙 醚、氯仿和苯中。H：O远大于2。
中性脂肪 蜡
分类
磷脂
第二章 生命的物质基础
分 子
2.1 原生质的化学组成
是生物膜的重要成分； 是贮存能的分子，氧化时产生的能约是糖的二倍， 所以细胞贮存脂肪比贮存糖经济得多； 构成生物表面的保护层，如皮肤、羽毛及果实表面 的蜡质； 是很好的绝缘体，动物皮下脂肪油保持正常体温的 作用； 是重要的生物学活性物质，如维生素A、维生素D、 睾酮、、肾上腺皮质激素、前列腺素等。
分 子
2.1 原生质的化学组成
DNA是遗传信息的携带者； RNA在蛋白质合成中起重要作用； 核苷酸还可以作为化学能量携带者，其中 ATP（三磷酸腺苷）称为能量的货币单位； cAMP（环腺苷一磷酸）作为重要的信号分 子，在细胞信号转导中起着重要的第二信使 作用。
功能
第二章 生命的物质基础
分 子
细胞是生物体 结构和功能的 基本单位
生物体
细 胞
第二章 生命的物质基础
2.1 原生质的化学组成
2.2.1 原生质的元素组成
元
素
自然界中存在130种元素，其中只有25种是构成生命不可 缺少的元素。包括： 常量元素： C ，H ，O ，N ，S ，P ，Cl ， ，K ，Na ，Mg等11种。 微量元素： Fe ，Cu ,Zn ，Mn ，Co ，Mo ，Se ，Ni ，I ，F等14种。
生命的物质基础及演化
生命的物质基础及演化生命是地球上最为神秘的现象之一，它的存在和演化一直以来都是科学研究的重要课题。
生命的物质基础是什么？它们如何演化？这些问题仍然是科学家们竭力探索的方向。
本文将就生命的物质基础及演化进行阐述，欢迎读者探讨。
一、生命的物质基础生命的物质基础是由碳、氢、氧和氮等元素组成的有机物质。
生命所需要的有机物质可以通过生物合成或吸收外界的营养物质得到。
其中，蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质是构成生命的关键有机物质。
蛋白质是生命体内最为重要的类别之一，它们由各种氨基酸组成，并具有重要的功能，例如构成细胞结构、参与物质代谢和储存重要物质等。
核酸则是构成遗传信息的基本物质，它们由核苷酸组成，可传递父母基因信息，实现生物形态、结构和功能的遗传。
碳水化合物是生命体内能量的最主要来源，通过生物代谢释放能量，维持细胞的正常运作。
脂质是构成生物细胞膜的关键成分，不仅调节细胞内外物质交换，还可在生物内部储存能量。
生命的物质基础种类繁多，它们多种多样的组合，构成了各种生命形态和功能，进一步驱动生命物质基础的演化。
二、生命的演化生命的演化是一个在地球上进行了几十亿年的漫长过程。
生命的进化受环境和组成物质的影响，可以概括为以下三个主要阶段:单细胞生物阶段：在生命史的早期，生命以单细胞有机体的形式存在，并且处于进化的最初阶段。
单细胞生物通过在外部环境中吸收或产生能量，维持自己的生命活动。
多细胞生物阶段：随着时间的推移，生物体渐渐地向多细胞形态的方向演化。
多细胞生物由从单细胞生物演变而来的，它们通过在更大的空间范围内协作合作达成更为复杂的功能。
智慧生物阶段：随着多细胞生物的演化，形成了如今人类等智慧生物。
智慧生物除具备基本的存活功能外，还能发展出各种语言、文化和科技，推动自身和整个地球上的生命物种演化。
大自然中，生命的物质基础和演化是一种自然的秩序，它们之间的相互作用控制着所有生命的形成和演化。
尽管我们已经对这种秩序有了相当的认识，但仍还有很多未知的领域需要我们深入研究，以便更好地理解这神秘的自然力量。
生命的物质基础
第一章生命的物质基础命制：杨太林生物体都具有以下基本特征：生物体具有共同的物质基础和结构基础，都有新陈代谢作用，都有应激性，都有生长、发育和生殖的现象，都有遗传和变异的特性，都能适应一定的环境。
第一节组成生物体的化学元素及化合物【知识概要】生物体的生命活动都有共同的物质基础，主要是指组成生物体的化学元素和化合物是大体相同的。
一、组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素有二十多种，它们在生物体内的含量不同。
含量占生物体总质量的万分之一以上的元素，称大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
生物生活所必需，但是需要量却很少的一些元素，称微量元素，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
这些化学元素对生物体都有重要作用。
组成生物体的二十多种化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物所特有的。
这个事实说明，生物界和非生物界具有统一性。
二、组成生物体的化合物（－）糖类1．生物学功能糖类参与细胞组成，是生命活动的主要能源物质。
2．组成元素及种类糖类的组成元素为C、H、O，分单糖、寡糖、多糖三类。
单糖是不能水解的最简单的糖类，其分类中只含有一个多羟基醛或一个多羟基酮，如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖。
葡萄糖和果糖都是含6个碳原子的己糖，分子式都是C6H12O6，但结构式不同，在化学上叫做同分异构体。
如下图所示：葡萄糖果糖葡萄糖果糖环状结构链状结构核糖（C5H10O5）和脱氧核糖（C5H10O4）都是含有5个碳原子的戊糖，两者都是构成生物遗传物质（DNA或RNA）的重要组成成分。
结构式如下图所示：核糖脱氧核糖寡糖（低聚糖）是由少数几个（1个以内）单糖分子脱水缩合而得的糖。
常见的是含有2个单糖单位的双糖，如植物细胞内的蔗糖、麦芽糖，动物细胞内的乳糖，存在于藻类细菌、真菌和某些昆虫细胞内的海藻糖等。
蔗糖的形成见下图。
葡萄糖果糖蔗糖多糖是由多个单糖缩聚而成链状大分子，与单糖、双糖不同，一般不溶于水，从而构成贮藏形式的糖，如高等植物细胞内的淀粉，高等动物细胞内的糖元。
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结合水：不参与代谢，可降低代谢强度，增强 抵抗不良环境的能力。
自由水/结合水：越高，代谢越强；越低，代 谢越低，抗逆性强。
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3、水的比热为1
1g水上升1℃需4．184J热，而1g空气上升 1℃只需1．046J就行了。
水能在温度升高时吸收较多热量，使细胞的 温度和代谢速率得以保持稳定。
分子脱水缩合而成的分支或 不分支的长链分子。
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(1)淀粉
淀粉是植物细胞中重要的储存能量的物质。 淀粉分子的通式为(C6H1005)n。n为葡 萄糖分子的数目，从数百至数千不等。
根据链的分支与否，可将淀粉分 为直链淀粉和支链淀粉2种。
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直链淀粉遇碘 变为深蓝色
直链淀粉不分支，通常卷曲成螺旋形。
第一部分 生命的物质
基础
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生命的物质基础是什么？
正确的回答应该是： 组成生物体的化学元素和化合物 大体相同
组成生物体的化学元素和化合物有哪 些？CHONPSKCaMgFeMnBZnCuMoCl
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大量与微量元素
大量元素：通常指生物有机体中含量大于 0.01%的化学元素。有C、H、O、N、P、S、 K、Ca、Mg
叶绿素a
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（2）维持生物体的生 命活动。
Ca、B、K、
柠檬酸钠或草酸钠——抗凝剂 精品课件
（3）维持细胞 的渗透压和酸 碱平衡。
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（三）糖类
糖类是细胞中重要的一类有机化合物。 糖分子含C、H、O 3种元素，三者的比例 一般为1：2：1，如葡萄糖为C6H1206,故 称为碳水化合物，但也有例外。 如：鼠李糖（C6H12O5)、脱氧核糖（C5H10O4)。
微量元素：通常指生物有机体中含量小于 0.01%但生命活动不可缺少的化学元素。有 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Cl、Mo
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第一节 组成生物体的化学元素
种类：常见的主要有20多种 数量：
分类 最基本元素 C 最多4种元素 C、H、O、N 主要元素 C、H、O、N、P、S 占细胞总量的97%的元素 C H O N P S 占质量分数最大的元素 O(鲜重 C(干重 作用：组成多种化合物/影响生命活动
Fe/Ca/Zn/B/Mg
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生物界和非生物界的统一性和差异性
统一性 没有一种元素是生物界所
特有 差异性
含量差别很大
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第二节 组成生物体的化合物
化学元素 化合物 细胞
原生质（细胞中的生命物质）
分化
细胞膜、细胞质、细胞核等
一个动物细胞就 是一小团原生质； 一个植物细胞是 一层细胞壁包裹 一小团原生质。
含水量（%） 97 80-85 78 65
90 60-80
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不同组织、器官，含水量不同
组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液 含水量（%） 10 22 76 79 83
代谢旺盛的组织、器官 代谢缓慢的组织、器官
含水量 多 含水量 少
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1、水分子的特性
（1）水是极性分子
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（2）易形成氢键
此外，结冰时散热，冰融时吸热， 这一过程有缓冲水温变化的作用，也 有利于生物的生存。
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(二)无机盐
含量 存在状态：离子态／化合物形式 作用： 组成复杂化合物：Ｆｅ／Ｍｇ／Ｃａ 维持生物体正常生命活动：Ｃａ 维持酸碱平衡／离子平衡／渗透压平衡
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（二）无机盐
作用
Fe2+与血红蛋白
（1）某些复杂化合 物的组成成分。
由于氢键使水有了较强的 内聚力和表面张力。
由于内聚力，水可以在根、 茎、叶的导管中形成连续的 水柱，从而可从根部一直上 升到参天大树的树梢；由于 较高的表面张力，所以水蝇 等昆虫能在水面上行走。
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2、水分子 的存在形式
蛋白质
自由水 结合水
自由水和结合
H
OH
H
OH
CH 2 OH
己糖
几种重要的单糖
戊糖——五碳糖 核糖：RNA的组成成分，主要
存在于细胞质中。 脱氧核糖：DNA的组成成分，
主要存在于细胞核中。
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己糖——六碳糖 是最常见的单糖 例如：葡萄糖 （光合产物／重要能源物质） 果糖 半乳糖
一切六碳糖的分子式都是C6H12O6， 但结构式各有不同，所以它们彼此都 是同分异构体。
蛋白质>淀粉>纤 维素>脂肪
结合水：水分子与其他物质相结合。占细胞
全部水的4.5%
作用：细胞结构的重要组成成分。
自由水：水分子以游离的形式存在，可以
自由流动。
作用：良好溶剂； 运输作用：运输营养物质、代谢废物； 参与反应：光合作用、呼吸作用等。
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水分的运输作用
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（2）水的存在状态与代谢强度
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1、二糖
水解后的生成两分子单糖的糖。
植物：蔗糖和麦芽糖； 动物：乳糖。
1麦芽糖→2葡萄糖
1蔗糖+ →1葡萄糖+1果糖 1乳糖→1葡萄糖+1半乳糖
1纤维二糖→2葡萄糖
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3、多糖
多糖：自然界数 量最大的糖类
水解后的生成多分子单糖的糖。
植物：纤维素和淀粉； 动物：糖元。
多糖分子都是由多个葡萄糖
水的蒸发热也较高，在100度时，1g液态水 变为气态(蒸汽)需要2 259．36J。如我们夏天出 汗，汗水蒸发吸热多，有利于维持体温；植物在 高温的夏季仍能保持低体温，就是由于水分大量 蒸发之故。
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4、固态水(冰)比液态水的密度低
如果冰的密度大，沉入水底，上 面的水又层层结冰而下沉，水生生物 将无存身之处。冰浮在表面，正好成 为一绝缘层，使下面的水保持在冰点 以上，水生生物可生活于其中。
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构成细胞的化合物的分类
无机化合物 有机化合物
各种化合物在细胞中的含量：
＊占细胞鲜重最多的是 O ＊占细胞鲜重第二的是 C ＊占细胞干重最多的是 C ＊占细胞干重第二的是 O
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（一）水
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生命起源于35亿年的 原始海洋。
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不同种类生物，水的含量不同
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
糖类包括单糖、双糖和多糖三类。
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1、单糖
水解：AB+H2O→A+B
不能被水解的最简单的糖。
根据碳原子的个数，分为丙糖、丁
糖(4碳)、戊糖(5碳)和己糖(6碳)等。
CHO
H
OH
CHO
HO
H
H
OH
CH 2 OH
丙糖
CH 2 OH
丁糖
CHO
H
OH
H
OH
H
OH
CH 2 OH
戊糖
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CHO
H
OH
HO