生物体的基本化学组成
生物化学的基本知识
生物化学的基本知识生物化学（Biochemistry）是研究生物体内各种物质的化学成分及其化学变化规律的学科，是现代生命科学的一个分支。
它研究的是生物体内发生的化学反应，是生命活动得以进行的基础。
生物化学是一个综合性较强的学科，它涉及到有机化学、生物学、物理化学等多个学科。
下面我们来一起了解一下生物化学的基本知识。
1. 生命基础化学生命的原子组成主要是碳、氢、氮、氧、磷和硫六种元素，其中碳是生物分子最常见的元素。
生物分子主要是由碳、氢、氧、氮这四种元素构成的，它们通过共价键形成生物大分子如蛋白质、核酸、多糖等。
生物大分子可分为四类：蛋白质、核酸、多糖和脂类。
蛋白质和核酸是生命体内最重要的两种大分子，多糖则是在膳食中进行质量丰富的提供。
2. 蛋白质蛋白质是构成细胞的主要结构基质之一，在生物体中发挥着复杂多样的生物功能。
蛋白质由一条或多条链构成，每条链是由氨基酸经肽键连接而成的。
氨基酸是由氨基、羧基和侧链组成的，侧链决定了氨基酸的特点和生物活性。
现有的氨基酸约有20种，它们的侧链结构不同，决定了它们的性质和作用。
蛋白质的结构有四级，分别是原生结构、二级结构、三级结构和四级结构。
3. 核酸核酸是构成细胞核的主要成分，在遗传信息传递中具有重要作用。
核酸分为DNA和RNA两种，DNA是遗传信息的贮存库，通过复制保障遗传信息的保持，而RNA则是遗传信息的中介分子。
DNA分子由若干个核苷酸经磷酸二酯键连接而成，每个核苷酸由一个糖分子、一个碱基和一个磷酸分子组成。
碱基分为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）四种，它们通过氢键互相配对形成DNA的双螺旋结构。
4. 多糖多糖是由许多单糖分子连接而成的长链分子，是生物体内最为普遍的高分子化合物之一。
多糖的种类很多，包括淀粉、糖原、纤维素、果胶等等。
多糖的结构单一，是由单糖分子通过糖苷键连接而成，每一分子中单糖的数量也不等。
多糖在生命活动中扮演着极其重要的角色，它们不仅是植物细胞壁的构成要素，在身体内还有为机体提供能量的重要功能。
(整理)组成生物体的化学元素
组成生物体的化学元素【自学导引】一、生命活动的物质基础构成生物体的各种化学元素和化合物。
二、组成生物体的化学元素种类说明最基本元素 C 动植物体中C都是(相对)最丰富的元素，且是构成有机物的重要元素，地球上的生命是在C元素的基础上建立起来的基本元素C、H、O、N 这四种元素在组成生物体的元素中含量最多主要元素C、H、O、N、P、S 组成原生质的重要元素，占原生质总量的97%大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg占生物体总重量万分之一以上的必需元素微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo 占生物体总重量万分之一以下的必需元素矿质元素大量元素N、P、S、K、Ca、Mg 除C、H、O外，主要由根系从土壤中吸收的元素(表中列出的是必需矿质元素) 微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl必需元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl动植物生命活动所必不可少的大量或微量的各种元素，由此我们能理解，生物体内的有些元素未必是生命活动必不可少的。
例如植物的必需元素可通过“溶液培养法”来确定三、组成生物体的化学元素的重要作用四、生物界和非生物界具有统一性和差异性【思考导学】1．不同物种化学元素大体相同，但各种元素的含量却差别很大，由这些化学元素所构成的各种化合物的结构、数量可能存在差异，因而表现出的形态特征和生理活动存在明显的差别。
2．微量元素在生物体内含量虽然很少，但却是生命活动所必需的，一旦缺乏某一种化学元素，就会表现出相应的病症。
如人体缺铁会造成贫血，缺碘会造成地方性甲状腺肿。
3．几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发生枯萎，即使施用了大量氮、磷、钾肥也无济于事。
后来人们偶然发现牧场内的一小片牧草长势茂盛。
原来，这一小片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工上下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工鞋子踩过的地方牧草长得绿油油的。
经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。
构成生命体的基本元素
构成生命体的基本元素
生命体的基本元素主要包括生命的有机分子和元素。
生物体是由许多不同类型的分子组成的，这些分子中包含一些关键的元素。
以下是构成生命体的基本元素：
1. 碳（C）：
-碳是生命体中最基本的元素之一，构成有机分子的基础。
生物体的大部分有机分子，如蛋白质、核酸、脂肪和碳水化合物，都包含碳。
2. 氢（H）：
-氢是水的主要组成元素，也是有机分子中的一个重要元素。
它与碳、氧和氮一起构成生物分子的基本结构。
3. 氮（N）：
-氮是蛋白质和核酸的组成元素，是构建生命体结构和维持生命体功能的关键元素。
4. 氧（O）：
-氧是生命体中进行呼吸和能量产生的关键元素，同时也是有机分子的组成部分。
5. 磷（P）：
-磷是核酸（DNA和RNA）和ATP（三磷酸腺苷）等能量储存和传递分子的组成部分。
6. 硫（S）：
-硫是一些氨基酸（蛋白质的组成单元）和辅酶的组成元素，参与了蛋白质折叠和其他生物化学过程。
这些元素以特定的比例和结构组合在一起，形成各种生物分子，从而构成细胞、组织和器官，最终形成整个生命体。
此外，生物体还包含了一些微量元素，如钙、钾、钠、镁、铁等，它们在生命体的正常生理功能中也起着关键作用。
这些元素通过生物体的新陈代谢过程不断地被吸收、转化和排泄，维持着生命的稳定运行。
组成生物体的化学元素
组成生物体的化学元素生物体是由不同的化学元素组成的。
这些元素通过化学反应和相互作用，构成了生物体内的所有分子和化合物。
以下是组成生物体的一些重要化学元素。
碳是生物体中最丰富的元素，它是生物体中所有有机化合物的基础元素。
碳在生物体中存在于葡萄糖、脂肪、蛋白质等分子中，这些分子是构成生物体的关键。
氢是生物体中存在量第二多的元素。
氢主要以水的形式存在于生物体中，并参与多种化学反应。
氢还存在于许多有机化合物中，如葡萄糖和脂肪。
氧是生物体中广泛存在的元素，它在细胞代谢中起着重要的作用。
氧参与呼吸作用中的氧化反应，产生能量。
氧还存在于水和许多有机化合物中。
氮是构成生物体中蛋白质的关键元素之一、氮存在于氨基酸中，这些氨基酸是蛋白质的组成部分。
氮也存在于DNA和RNA等核酸分子中，这些分子是生物体的遗传物质。
磷是构成DNA、RNA和细胞膜等生物体内化合物的重要元素。
磷还是细胞能量储存和传递过程中的关键组成部分。
硫是蛋白质和许多重要代谢物中的关键元素。
硫参与形成蛋白质中的二硫键，这对于蛋白质的结构和功能至关重要。
钠和钾是生物体中重要的电解质元素。
它们在细胞中起着维持细胞内外平衡和传递神经信号的关键作用。
钙是构成骨骼和牙齿的必需元素，同时也是许多细胞内信号转导和代谢过程的重要组成部分。
镁是生物体中存在量较多的金属元素之一、它参与了许多酶的催化反应，同时也在DNA和RNA分子的结构中起重要的作用。
铁是构成血红蛋白和许多酶的关键元素。
铁存在于红细胞中的血红蛋白分子中，负责携带氧气到细胞中。
这只是一小部分组成生物体的化学元素。
总结而言，生物体是由碳、氢、氧、氮等元素构成的复杂有机分子。
通过这些元素的相互作用和化学反应，生物体能够进行生命活动并维持正常的功能。
生物体的化学组成
水的重要性
平均含水量65% 水母含水量95% 脑细胞含水量80% 骨细胞含水量20% 种子花粉含水量少
水具有极性 内聚力 叶片上的水珠 附着力
水易附着物体表面
水是最佳溶剂 水具有极性 降低分子间引力 将物质溶解 促进化学反应
亲水性 有极性 胺基酸 葡萄糖
疏水性 无极性 脂肪酸
酵素的致活剂 2+ Mg
分解葡萄糖的酵素
Cl
唾液淀粉酶
无机盐 离子 + + Na ,K =90% 2+ 2+ Ca , Mg , + NH4 2Cl , HCO3 , CO3
解离
维持酸硷平衡 NaHCO3 + HCl →NaCl + H2CO3
构成生物分子 Fe细胞色素 Mg 叶绿素 Ca骨骼 P核酸 I 甲状腺素
麦芽糖+水 葡萄糖+葡萄糖 蔗糖+水 葡萄糖+果糖 乳糖+水 葡萄糖+半乳糖
麦芽糖,蔗糖 植物细胞中 最重要的双糖 萌芽的种子 含麦芽糖
果糖+葡萄糖 蔗糖+水 蔗糖在植物体内 运输,储存 ex.甘蔗,甜菜
甜味低,不被消化分解
寡糖(3~10个单糖)
改善便秘, 促进肠内益菌滋长
生物体的化学组成
焦点 1
原生质 构成生命的基本物质 细胞膜 原生质 细胞质 细胞核
生物体的组成 无机物 有机物 水 蛋白质,糖类 无机盐 脂质,核酸 维生素
构成生物体的元素
C,H,O,N (96%)
焦点 2
水
1.含量最多 5.比热较大 2.具有极性 6.蒸发热大 3.最佳溶剂 7.轻微解离 4.于4℃密度最大
缺A夜盲症 缺D佝偻症 缺E不孕症 缺K恶性出血
生物化学-生物体的化学组成
生物体的化学组成除了水和无机盐之外，活细胞的有机物主要由碳原子与氢、氧、氮、磷、硫等结合组成，分为大分子和小分子两大类。
前者包括蛋白质、核酸、多糖和以结合状态存在的脂质；后者有维生素、激素、各种代谢中间物以及合成生物大分子所需的氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸和甘油等。
在不同的生物中，还有各种次生代谢物，如萜类、生物碱、毒素、抗生素等。
虽然对生物体组成的鉴定是生物化学发展初期的特点，但直到今天，新物质仍不断在发现。
如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等，已成为重要的研究课题。
有的简单的分子，如作为代谢调节物的果糖-2，6-二磷酸是1980年才发现的。
另一方面，早已熟知的化合物也会发现新的功能，20世纪初发现的肉碱，50年代才知道是一种生长因子，而到60年代又了解到是生物氧化的一种载体。
多年来被认为是分解产物的腐胺和尸胺，与精胺、亚精胺等多胺被发现有多种生理功能，如参与核酸和蛋白质合成的调节，对DNA超螺旋起稳定作用以及调节细胞分化等。
新陈代谢与代谢调节控制新陈代谢由合成代谢和分解代谢组成。
前者是生物体从环境中取得物质，转化为体内新的物质的过程，也叫同化作用；后者是生物体内的原有物质转化为环境中的物质，也叫异化作用。
同化和异化的过程都由一系列中间步骤组成。
中间代谢就是研究其中的化学途径的。
如糖元、脂肪和蛋白质的异化是各自通过不同的途径分解成葡萄糖、脂肪酸和氨基酸，然后再氧化生成乙酰辅酶A，进入三羧酸循环，最后生成二氧化碳。
在物质代谢的过程中还伴随有能量的变化。
生物体内机械能、化学能、热能以及光、电等能量的相互转化和变化称为能量代谢，此过程中ATP起着中心的作用。
新陈代谢是在生物体的调节控制之下有条不紊地进行的。
这种调控有3种途径:①通过代谢物的诱导或阻遏作用控制酶的合成。
这是在转录水平的调控，如乳糖诱导乳糖操纵子合成有关的酶；②通过激素与靶细胞的作用，引发一系列生化过程，如环腺苷酸激活的蛋白激酶通过磷酰化反应对糖代谢的调控；③效应物通过别构效应直接影响酶的活性，如终点产物对代谢途径第一个酶的反馈抑制。
生物体的化学组成
第四章
生物体的化学组成
各种有机质的平均组成及其意义
代表性生物体及其不同部分的生化组分组成
生物体 浮游植物 （藻类） 浮游动物 细菌 松 高等植物 蕨类 草类 木质部 木本植物 的不同部 分 松叶 石松孢子 孢粉质 木栓质 蛋白质 23 脂类 11 糖类 66 木质素 － 资料来源 亨特， 1979
硬脂酸（C18H36O2）
简化式
╲╱╲╱╲╱╲╱ ＝╲╱╲╱╲╱╲╱COOH 油酸（C18H34O2） ＝ ╱╲╱╲╱ ╲╱ ╲╱╲╱╲╱╲╱COOH 亚油酸（C18H32O2） ＝ ＝ ╲╱＝ ╲╱ ╲╱ ╲╱╲╱╲╱╲╱COOH 亚麻酸（C18H30O2） ＝ ＝╲╱ ＝╲╱＝╲╱╲╱COOH 花生四烯酸（C H O ） ╱╲╱╲╱ ╲╱ 18 32 2 图 5-3 生物体中主要的脂肪和油组分
甘油
脂肪酸（钠盐）
O C－OH
软脂酸（C16H32O2）
O H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 C C C C C C C C C－OH H3C C C C C C C C C H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2
简化式
O C－OH
第四章
生物体的化学组成
天然产生的生物主要包括浮游植物、细菌、 高等植物和浮游动物。但如果从元素组成上 来考察，它们均主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、 氮(N)、硫(S)等元素组成，如果从生物化学 组分来考察，它们主要由糖类、脂类、蛋白 质、核酸及（高等植物的）木质素所组成， 此外，还有少量维生素、激素和无机的矿物 质（无机盐）。沉积有机质来源于生物体， 它应该在一定程度上继承了原始生物体的元 素组成和化学组成特征，这正是我们研究生 物的化学组成的原因。
第四章
组成生物体的化学成分
组成生物体的化学成分生物体是由许多不同种类的化学物质组成的。
这些化学物质包括水、碳水化合物、脂质、蛋白质和核酸等。
这些化学成分在生物体内扮演着不同的角色，从维持细胞结构到进行代谢活动，都起着重要的作用。
首先，水是生物体中最重要的成分之一。
大约60%至70%的人体重量是由水组成的。
在生物体内，水起到了许多重要的作用，例如维持体温、运输营养物质和代谢废物等。
其次，碳水化合物也是生物体中重要的成分之一。
碳水化合物是由碳、氢和氧三种元素组成的化合物。
它们是生物体中最主要的能量来源之一。
碳水化合物可以分为单糖、双糖和多糖。
单糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖等。
双糖包括蔗糖、乳糖和麦芽糖等。
多糖包括淀粉、纤维素和糖原等。
碳水化合物在生物体内的主要作用是提供能量。
第三，脂质也是生物体中重要的成分之一。
脂质是由碳、氢和氧三种元素组成的化合物。
它们包括脂肪酸、甘油和胆固醇等。
脂质在生物体内的主要作用是提供能量和维持细胞膜的结构。
第四，蛋白质是生物体中最重要的成分之一。
蛋白质是由氨基酸组成的大分子化合物。
它们在生物体内扮演着许多重要的角色，例如构建细胞结构、调节代谢活动和提供免疫保护等。
最后，核酸也是生物体中重要的成分之一。
核酸是由核苷酸组成的大分子化合物。
它们在生物体内扮演着重要的角色，例如存储遗传信息和调节基因表达等。
总之，生物体是由许多不同种类的化学物质组成的。
这些化学成分在生物体内扮演着不同的角色，从维持细胞结构到进行代谢活动，都起着重要的作用。
生命科学导论04-生命的基本化学组成
（2）无机盐
一般以离子状态存在，Na+、K+、Ca2+、Mg2+、 Cl-、HPO4 2-
作用：
（1）对细胞的渗透压和PH起着重要作用 内环境稳定：PH值
生物生存3~8.5，各种生物、各种组织均有 适宜的PH范围，细胞中的离子有一定的缓冲能力。
作用： （2）酶的活化因子和调节因子，Mg++,Ca++ （3）合成有机物的原料, PO4 3 -合成磷脂、核 苷酸 （4）动作电位、肌肉收缩等， Na+、K+、Ca2+
磷脂是生物膜脂质双层的主要成分，也是
代谢中的一种甲基供体。
类固醇 类固醇也称甾类，以环戊烷多氢菲为基础，不 含脂肪酸，但具有脂类性质， 不同化合物只是在母核上连上不同的侧链基 团和取代基团。
生理功能
参与血液循环中脂类的运输； 是细胞膜的组分； 帮助油脂消化吸收； 性激素均是甾类化合物； 皮质激素也是甾类化合物，调节糖代 谢和水盐平衡
4.4 蛋白质 蛋白质的主要种类和功能
1. 2. 3. 4. 结构蛋白：生物结构成分，如胶原蛋白、角蛋白等； 伸缩蛋白：收缩与运动，如肌纤维中的肌球蛋白等； 防御蛋白：如免疫球蛋白、金属硫蛋白等； 贮存蛋白：贮存氨基酸和离子等，如酪蛋白、卵清蛋白 、载铁蛋白等； 5. 运输蛋白：运输功能，如血液中运送O2与CO2的血红蛋白 和运送脂质的脂蛋白；控制离子进出的离子泵等； 6. 激素蛋白：调节物质代谢、生长分化等，如生长激素； 7. 信号蛋白：接受与传递信号，如受体蛋白等； 8. 酶：催化功能，包括参与生命活动的大多数酶。
2.1.2
生物体的主要分子
不同的生物体，其分子组成也大体相同
无机分子：无机盐和水。 有机分子：蛋白质、核酸、 脂类和多糖是组成生物体 最重要的生物大分子。
1.1组成生物体的化学元素
题3（04江苏）、一位农民种植的某块农田小麦 产量总是比临近地块的低。他怀疑该农田可能是缺 少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积 相等的五小块，进行田间实验。除施肥不同外，其 他田间管理措施相同。实验结果如下表：表中可判 断，该农田最可能缺少的元素是 （ ）
地块 甲 乙 磷酸二 氢钾
65.26
对于地球上已知的大约200万种生物来说，无论 它们个体的大小、形态、结构和生理功能如何，它 们的生命活动都有
共同的物质基础——
组成生物体的化学元素和化合物大体相同。
基础知识梳理:
常见种类: 主要有20多种 大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
组 成 生 物 体 的 化 学 元 素
依含量分 分类
二、组成生物体的化学元素的重要作用
1、构成化合物。
光合作用：N——ATP、NADP+、各种酶；Mg——叶绿素 P——ATP、NADP+、膜磷脂。
人体健康：Fe——血红蛋白；Zn——多种酶的成分；
I——甲状腺激素；Ca、P——牙齿、骨骼。
2、影响生命活动。
维持血浆渗透压；维持酸碱平衡；维持肌肉细胞正常兴奋 性等。 （1）Ca：调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高过低分别出现 肌无力和抽搐； （2）K：维持人体细胞内液渗透压、心肌舒张和正常兴奋性 （3）Na：维持人体细胞外液渗透压。
c、同种生物体内，不同元素的含量也不同 （2）生物体元素含量问题
鲜重——最多的是O，干重——最多的是C；
植物——因糖多蛋白质少，故干重O较多；
动物——因糖少蛋白质多，故干重中C、N含量高，且Ca、P 因牙齿、骨骼中大量积累而较多。
考试知识深化:
（3）统一性与差异性 生物届与非生物界统一性与差异性——都是从元素角度考虑 生物界内所有生物也有统一性，其原因是： ①从分子水平看：a、DNA空间结构和基本组成单位相同 b、共用一套遗传密码 ②从结构角度：除病毒外都有细胞 ③从能量角度：都以ATP为直接能源
生物化学生命基础的化学组成
生物化学生命基础的化学组成生物化学是研究生物系统中分子和化学反应的科学领域。
生物化学研究的核心是探索生命的基本单位细胞中的化学组成和相互作用。
生命的基础是细胞，而细胞的活动则是由不同种类的分子组成的。
本文将介绍生命体的化学组成以及其中的重要分子和反应。
1. 水是生命的基础生物体中最常见和最重要的分子是水。
水是一种极为重要的溶剂，几乎所有生物分子在水中溶解或者在水中进行反应。
此外，水还参与许多重要的生物过程，如代谢、运输和细胞结构的维持。
2. 碳水化合物碳水化合物是生物体中最常见的有机分子之一。
它们由碳、氧和氢原子组成，且它们的分子结构多样。
碳水化合物在能量供应、结构支持以及信息传递等方面起着重要的作用。
常见的碳水化合物包括单糖（如葡萄糖）、双糖（如蔗糖）和多糖（如淀粉和纤维素）。
3. 脂质脂质是生物体中的另一类重要分子。
它们通常不溶于水，但可以溶解于有机溶剂。
脂质在生物体中起到构建细胞膜、储存能量和传递信号等关键作用。
常见的脂质包括甘油三酯、磷脂和类固醇。
4. 蛋白质蛋白质是生物体中最重要的大分子之一，其由氨基酸组成。
蛋白质在生物体中扮演了许多关键角色，包括酶催化反应、结构支持、传递信号和运输分子等。
蛋白质的结构多样，其功能与结构密切相关。
5. 核酸核酸是生物体中存储和传递遗传信息的关键分子。
RNA和DNA是两种最重要的核酸。
RNA通过转录形成，参与蛋白质的合成和调控。
DNA则携带着生物体的遗传信息，并在细胞分裂时起到重要作用。
6. 微量元素的重要性生物体还需要一些微量元素来维持生命活动。
这些微量元素包括铁、镁、钾、钙等。
微量元素是许多生物分子的组成部分，同时也参与了多种酶的催化反应。
在生物化学中，以上提到的分子和反应只是冰山一角。
生命的化学组成非常复杂，有很多其他的重要分子和反应，这些化学组成是生物体能够存活和繁衍的基础。
了解生物化学对于理解生命的起源、发展以及疾病的发生机制都具有重要意义。
是生物学、化学和医学等科学领域的交叉学科。
1组成生物体的化学元素
1组成生物体的化学元素生物体所包含的主要化学元素分布在周期表的前三周期，主要包括碳、氢、氧、氮、磷以及其他一些微量元素。
这些元素构成了生物体中的有机物质，如蛋白质、碳水化合物、脂类和核酸等，同时也参与到细胞内的代谢过程、酶的活性以及细胞结构的构建等方面。
碳（Carbon）碳是生命存在的基础元素之一，是有机物的重要组成部分。
碳能形成多种键合，使得生物体能够形成许多不同结构和功能的有机分子。
例如，蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸等都是由碳原子构成的。
碳通常通过与氢、氧、氮等元素形成共价键，构成复杂的有机分子，从而实现细胞内的生物功能。
氢（Hydrogen）氢是生物体中的最常见元素之一，主要参与到有机物的结构中。
在生物体中，氢通常与氮、氧、碳等元素形成共价键，构成各种有机物质。
例如，水分子（H2O）是由氢原子和氧原子形成的，在细胞内扮演着溶剂、反应物和产物的角色。
此外，氢还参与到蛋白质的结构和功能中，如氢键在蛋白质的二级、三级结构中起着重要作用。
氧（Oxygen）氧是生物体中的另一个重要元素，参与到生物体中能量代谢和呼吸过程中。
氧气通过呼吸进入生物体，与食物中的有机物经过氧化反应产生能量，并释放二氧化碳和水作为代谢产物。
此外，氧还参与到有机物的氧化还原反应中，如细胞内的呼吸链和细胞色素等。
氮（Nitrogen）氮是构成蛋白质和核酸的重要元素之一，是生物体中蛋白质合成和氨基酸代谢不可或缺的元素。
氮原子通过与其他原子形成共价键，构成氨基酸和蛋白质的主链结构。
此外，氮还参与到生物体中的氮循环过程中，如植物吸收土壤中的硝酸盐，从而合成蛋白质和核酸。
磷（Phosphorus）磷是生物体中的另一个重要元素，主要参与到核酸和蛋白质的合成以及细胞内的能量转移过程中。
磷原子通过与氧原子形成磷酸盐，在细胞内起着能量转移的重要作用，如三磷酸腺苷（ATP）和磷酸二酯（NADP）等。
此外，磷还参与到核酸的合成中，如DNA和RNA的主链结构中含有磷酸二脂类似物。
组成生物体的化学元素
例2 如图所示细胞中基本元素占细胞干重 的含量，如下按①②③④顺序排列， ①②③④顺序排列 的含量，如下按①②③④顺序排列，正确 的是 （ B ）
A. N、H、O、C 、 、 、 B. O、C、N、H 、 、 、 C. C、O、N、H 、 、 、 D. C、O、H、N 、 、 、
① ② ③ ④
一、选择题 1.比较植物与动物体内的各种化学 1.比较植物与动物体内的各种化学 元素： 元素： [ D] (A) 种类和含量都相差很大； 种类和含量都相差很大； (B) 种类和含量都相差不大； 种类和含量都相差不大； (C) 种类相差很大，其中相同元素 种类相差很大， 的含量都大体相同； 的含量都大体相同； (D) 种类大体相同，其中相同元素 种类大体相同， 的含量大都相差很大。 的含量大都相差很大。
(A) 各种化学元素； 各种化学元素； (B) 各种化合物； 各种化合物； (C) 大量元素和微量元素； 大量元素和微量元素； (D) 组成生物体的各种元素和化合物。 组成生物体的各种元素和化合物。
4.下列植物体缺乏硼元素时表现出的 4.下列植物体缺乏硼元素时表现出的 现象叙述正确的是： [ D] 现象叙述正确的是：
动。 三、生物界与非生物界的统一性和差异性
苹果含有微量元素Zn,而Zn是构成 例1 苹果含有微量元素 而 是构成 与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可 缺少的元素， 缺少的元素，儿童缺锌会导致大脑发育 不良，因此苹果又被称为记忆之果。 不良，因此苹果又被称为记忆之果。这 说明无机盐离子 （ ） A 对维持酸碱平衡有重要作用 B 对维持细胞形态有重要作用 C 对调节细胞内的渗透压有重要作用 D 对维持生物体的生命活动有重要作用
大量元素 指含量占生物体总重量万分之一 以上的元素。 以上的元素。 例如 C、H、O、N、P、S、K、 、 、 、 、 、 、 、 Ca、Mg等 、 等
生物化学重点
生物化学重点第一章绪论1.生物化学的定义生物化学是研究生命体化学组成及化学变化规律的一门科学。
2.生物体的化学组成生物体的化学组成有水分、盐类、碳氢化合物等。
其中的碳氢化合物包括糖类、脂类、蛋白质、核酸及维生素，激素等。
3.生物化学发展经历了哪些阶段生物化学发展经历的三个阶段：1）叙述生物化学阶段，2）动态生物化学阶段，3）机能生物化学阶段。
4.我国现代生化学家最突出的贡献我国近代生物化学主要研究成果：人工合成蛋白质方面1965年，人工合成具有生物活性的蛋白质：结晶牛胰岛素。
1972年，用X光衍射法测定了猪胰岛素分子的空间结构。
1979年12月27日，人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸半分子。
1981年，人工合成酵母丙氨酸转运核糖核酸全分子。
第二章蛋白质构建分子—氨基酸*1.二十种蛋白质标准氨基酸【R 基决定了蛋白质的性质】七种氨基酸(Arg,Lys,His,Asp,Glu,CysandTyr)易形成离子化的侧链*2.蛋白质中的氨基酸都是L-型。
(Gly甘氨酸除外)氨基酸侧链含有.3.20种氨基酸按照酸碱性的分类。
中性氨基酸：包括8种非极性氨基酸和7种非解离的极性氨基酸，共15种。
酸性氨基酸：即天冬氨酸和谷氨酸。
解离后，分子带负电荷。
碱性氨基酸：即赖氨酸、精氨酸和组氨酸。
解离后，分子携带正电荷。
4. 氨基酸的等电点及其实际意义（用途）*等电点：当调节氨基酸溶液的pH值，使氨基酸的氨基与羧基的解离度完全相等时，则氨基酸所带净电荷为0，在电场中既不向阴极移动也不向阳极移动，此时氨基酸所处溶液的pH值称该氨基酸的等电点，即pI值。
意义：由于在等电点时，氨基酸的溶解度最小，易沉淀。
利用这一性质，可以分离制备某些氨基酸。
利用各种氨基酸的等电点不同，可通过电泳法、离子交换法等方法进行混合氨基酸的分离和制备。
实验证明在等电点时，氨基酸主要以两性离子形式存在，但也有少量的而且数量相等的正、负离子形式，还有极少量的中性分子。
组成生物体的化学元素
组成生物体的化学元素生物体是由多种化学元素组成的，其中最常见的元素包括碳、氢、氧、氮、磷和硫。
这些元素构成了生物体中的绝大部分分子，如蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类。
此外，还存在一些其他元素，虽然在生物体中含量较少，但也发挥着重要的作用。
下面将详细介绍这些元素。
1.碳（C）：碳是构成生物体的基本元素之一，其在有机化合物中的重要性无法被替代。
碳的封闭性电子壳使其能够形成四个共价键，从而形成高度多样化的分子结构。
碳是构成蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类等生物大分子的主要元素。
2.氢（H）：氢是最轻的元素，也是生物体中最常见的元素之一、氢常以单质的形式存在于生物体中，参与构成水分子（H2O）和有机化合物中的化学键。
3.氧（O）：氧是生物体中的另一个基础元素，广泛存在于水分子和有机化合物（如蛋白质、核酸和碳水化合物）中。
氧是维持细胞呼吸和生物体能量代谢所必需的。
4.氮（N）：氮是构成蛋白质和核酸的主要元素之一、它是生物体中许多重要化合物的组成部分，如氨基酸、核苷酸和其他一些生物活性物质。
5.磷（P）：磷是生物体中存在量较多的元素之一，主要以磷酸盐的形式存在。
磷在DNA和RNA的结构中起着关键作用，也是维持细胞的能量代谢（如ATP）所必需的。
6.硫（S）：硫在生物体中以半金属的形式存在，广泛参与构成一些氨基酸、酶和其他生物分子的化学键。
硫也是一些维生素和辅酶的重要组成部分。
除了上述主要的化学元素外，还存在一些少量但同样重要的元素，如钾、钙、钠、镁、铁、锌、铜、锰、氯、碘和硒等。
这些元素在维持细胞内环境稳定性、催化酶活性等方面起着重要作用。
总结起来，生物体是由多种化学元素组成的复杂有机体，其中碳、氢、氧、氮、磷和硫是构成生物大分子的主要元素。
其他少量元素在维持生物体的正常功能和生命活动中也发挥着关键作用。
这些元素的组合和相互作用形成了多样化的生命体系，展示出了生物界的美妙与复杂。
组成生物体的基本元素及化合物
C、H、O、N、P
核苷酸
4
核糖核酸
脱氧核糖核酸
4
遗传
二、要点归纳 组成生物体的化学元素 特别注意：①C是最基本的元素是因为C在生物体内易形成生物大分子，而O才是占细胞鲜重最多的元素。
要点1
大量元素、微量元素是根据元素在生物体内的含量区分的；主要元素、基本元素、最基本元素是根据元素对生物体的作用区分的。
自由水与结合水 1.概念：自由水是细胞中以游离形式存在的水，占细胞中水的绝大部分。 结合水是细胞中与其他物质相结合的水，是细胞结构的重要组成成分。 2.关系：结合水与自由水在一定条件下可相互转变。
要点3
温度降低 温度升高
自由水 结合水
与新陈代谢、生物抗性的关系： 细胞中自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；自由水/结合水比值越小，生物新陈代谢越弱，其抗性越大。 在实际生产中的应用： 种子的贮存：晒干种子是为了减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命。
例1
解析
糖类分还原糖和非还原糖，其中还原糖指可被氧化充当还原剂的糖。常见的还原糖有葡萄糖，果糖，五碳糖等，所以A对。葡萄糖属于单糖不可以被水解，B错。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，其单体是葡萄糖，C错。一分子乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合形成，需水解成单糖后再被吸收，D错。 答案：A
2.蛋白质、核酸的联系
核酸 控制合成 蛋白质
两者均存在物种特异性，因此可以从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据。(注：氨基酸、核苷酸是小分子物质，没有物种差异性)
1
2
*
两者都存在多样性 碱基对排列顺序 决定 核酸多样性 多肽链空 氨基酸种类、数 间结构 量、排列顺序不同
组成生物体的元素和化合物
contents
目录
• 元素组成 • 化合物组成 • 化合物功能 • 化合物在生物体中的作用
01 元素组成
轻元素
01
02
03
氢
是生物体内含量最多的元 素，参与构成生物体内的 多种分子，如水、蛋白质 和核酸。
氧
是细胞呼吸和能量代谢中 不可或缺的元素，参与构 成生物体内的水、糖类、 脂肪和蛋白质等物质。
酶是生物体内重要的催化剂，能够加速生物体内的化学反应， 提高代谢效率。
02
酶具有高度专一性，能够针对特定的化学反应进行催化，保证
代谢过程的顺利进行。
酶的活性受到温度、pH值等环境因素的影响，因此生物体会在
03
一定范围内调控这些因素以保证酶的活性。
细胞信号传导
细胞信号传导是细胞间和细胞 内信息传递的重要方式，能够 调节细胞的生理功能和行为。
输营养物质和代谢废物等。
水分子通过氢键形成复杂的网络 结构，对维持生物体的结构和功
能具有重要作用。
有机化合物
有机化合物是生物体中重要的 化合物，包括碳水化合物、脂
质、蛋白质和核酸等。
碳水化合物是生物体的主要能 源物质，提供生物体所需的能
量。
脂质包括脂肪、磷脂和固醇等 ，在生物体内主要参与能量储 存、细胞膜构成和信号转导等 作用。
细胞周期调控涉及多个蛋白质和分子的相互作 用，这些分子在细胞周期的不同阶段发挥不同 的作用，共同维持细胞的正常生理状态。
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细胞信号传导通常由特定的 信号分子触发，通过一系列 的化学反应传递信息，最终
导致细胞反应。
细胞信号传导对于细胞的生长、 分化、迁移和凋亡等过程具有
生命的物质组成-专业高中生物基础
【思考】 1）只含DNA的生物，碱基种类为 4 种，脱氧核糖核 苷酸种类为 4 种，五碳糖为 1 种。
2）只含RNA的生物，碱基种类为 4 种，核糖核苷酸 种类为 4 种，五碳糖为 1 种。 。
3）含有DNA和RNA的生物，碱基种类为 5 种，核苷酸 种类为 8 种，五碳糖为 2 种。
七、维生素
②按还原性可分为
非还原性糖：如蔗糖、淀粉、纤维素 还原性糖：如葡萄糖、果糖、麦芽糖、
乳糖、半乳糖
脂肪：元素组成：C、H、O （都是C-C） （存在C=C）
基本成分：甘油、脂肪酸（饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸）
作用： ①更好的储能物质
四
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。
佝偻病、软骨病
②参与生物体的代谢活动和调节内环境的稳定。
ⅰ维持正常生命活动。 如血液中Ca2+过低，导致肌肉抽搐。 ⅱ维持酸碱平衡。 如血液中HCO3- 等参与组成缓冲系统，维持血液酸碱度的恒定。 ⅲ维持正常渗透压。 如细胞膜内外的K+、Na+在维持细胞膜生物功能中起重要作用。
4、生物体需要适量的无机盐
第一节 生命的物质组成
生命的物质组成是指组成生物体的 化学元素和由这些元素组成的化合物， 其中主要是蛋白质、核酸。
生物都是由细胞、组织、器官、系 统几个不同层次的结构组成，有序完成 生物体的生长、发育、繁殖等生命活动。
组成生物体的化学元素
基本有机物分子
（氨基酸、含氮碱、核糖、 葡萄糖、甘油）
生物大分子
单糖：指不能水解、最简单的糖类。 核糖：构成RNA的重要物质
分 五碳糖 脱氧核糖：构成DNA的重要物质 葡萄糖：细胞的主要能源物质
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核糖→構成RNA 去氧核糖→構成DNA
六碳糖
葡萄糖 果糖 半乳糖
單醣
核糖
去氧核糖
五碳糖
葡萄糖 六碳糖
雙醣
兩單醣經脫水結合而成
蔗糖=葡+果 植物體內運輸有機養分的主要形式
麥芽糖=葡+葡 萌芽的種子水解澱粉所產生
乳糖=葡+半乳 存於動物的乳汁中
雙醣
葡萄糖
H2O
果糖
蔗糖
多醣
由多個單醣分子聚合而成 生物體內儲存能量的形式與構造的成分
水可輕微解離
H2O H＋ + OH－ 決定水溶液的酸鹼值 影響酵素活性
各種溶液的酸鹼度
無機鹽
維持正常生理作用
例：神經傳遞(鈉、鉀)、肌肉收縮(鈣)
構成生物體的分子
例：骨骼(鈣)、血紅素(鐵)、葉綠素(鎂)、 核酸(磷)、甲狀腺素(碘)、細胞膜(磷)
酵素致活劑
例：唾液澱粉酶需要氯離子
維持酸鹼平衡
蛋白質的構造
OH
– ––
–
– – ––
–
– – –
– ––
–
OH
H3C CH3
H CH2
H CH
H–N–C–C–OH H–N–C–C–OH
∣
∣
HO
HO
肽鍵
側基SH
H CH2
H CH2
H –N–C–C–OH H–N–C–C–OH
∣
∣
HO
HO
四級構造
三級構造
蛋白質的構造
初級構造
二級構造
蛋白質的分類
氧化
維生素
水溶性
維生素B群--參與各種代謝反應 維生素C--抗氧化
脂溶性
維生素A--構成視色素、皮膜組織代謝 維生素D--幫助鈣質吸收 維生素E--抗氧化 維生素K--參與凝血
圖片來源
圖片來源
圖片來源
每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成
•
1、
功的路 。20.10.2520.10.25Sunday, October 25, 2020
含氮鹼基
核酸
可分為兩類：
DNA—遺傳物質 五碳糖為去氧核糖 含氮鹼基為A、T、C、G
RNA—參與轉錄、轉譯 五碳糖為核糖 含氮鹼基為A、U、C、G
核酸
ATP
RNA的原料 細胞內主要的能量攜帶者
～～
OH
NAD+
菸醯胺腺雙核苷酸 代謝反應中電子和氫的攜帶者
NAD+
NADH
還原
+ H+ + 2e-
依形狀分：
球狀蛋白，如：血紅素 纖維狀蛋白，如：膠原蛋白
依附加物分：
醣蛋白 脂蛋白
蛋白質的其他功能
酸鹼緩衝
H3N+
R C
COOH H+ H3N+ OH-
R C
OHCOO- H+ H2N
R C
COO-
H
H
H
酸性
中性
鹼性
核酸
基本單位—核苷酸
五碳糖
磷酸根
含氮鹼基
O
-O P O CH2 O O-
第二章 生物的基本構造與功能
2-1 生物體的基本化學組成
●水 ● 無機鹽類 ● 有機物質的構造與功能
水的結構
共價鍵
()
ee-
(+)
為極性分子
水的結構
(+) (+)
(－)
(+)
(－) (+) (+)
(－) (+)
(+) (－)
(+)
(－) (+)
(+)
水的性質
穩定溫度 表面張力大 有內聚力與附著力 水結冰時密度最小 很好的溶劑 可輕微解離
H HH HH HH HH HH HH HH HHH
蛋白質
生物體內含量最多、歧異性最大的有機 分子
酵素(酶) 構造蛋白 運輸蛋白 受體蛋白 免疫蛋白 營養蛋白
蛋白質的構造
基本單位—胺基酸
R
(胺基) H2N C COOH (羧基)
H
20種胺基酸，對應61種密碼子 胺基酸序列決定蛋白質的結構和功能
• •
积极向上的心态，是成功者的最基本要素 5、
。20.1 0.2520. 10.252 3:49:17 23:49:1 7Octobe r 25, 2020
水結冰時會呈規律的格狀結構，體積 增大，密度變小而浮於水上
氫鍵
氫鍵
液態水
冰
水是很好的溶劑
極性物質可與水分子形成氫鍵，故可 溶於水，如：葡萄糖、NaCl (不具極性的物質則不溶於水，如脂肪)
維持生命的物質若能溶於水，細胞便 可從水溶液中攝取，並在生物體運輸
生物體內的許多化學反應，必須溶於 水才能進行
澱粉→植物體儲存的多醣 肝醣→動物體儲存的多醣
主要儲存在肝臟和肌肉 纖維素→構成植物體細胞壁
均為葡聚醣
多醣
澱粉
纖維素
肝醣
幾丁質
真菌的細胞壁、節肢動物的外骨骼 經加工可得：
甲殼素
手術縫合與包紮傷口的材料 抑制小腸吸收脂類 促進免疫功能
葡萄糖胺
減輕關節疼痛
幾丁質
N - 乙醯葡萄糖胺
脂質的功能
脂肪
儲存、提供能量 維持體溫
磷脂質
形成膜狀構造
固醇類
穩定細胞膜 固醇類荷爾蒙的前驅物
蠟質
保護、防水
脂肪
又稱三酸甘油酯或中性脂肪 由一分子甘油和三分子脂肪酸組成
H
O
H C OH HO C O
H C OH HO C O
H C OH HO C
H
不飽和脂肪酸 飽和脂肪酸
脂 肪
磷
脂
親水性
質
與
成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
•
2、
。2 3:49:17 23:49:1 723:491 0/25/2 020 11:49:17 PM
每天只看目标，别老想障碍
•
3、
。20.1 0.2523: 49:172 3:49Oct-2025-Oct-20
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
•
4、
。23:4 9:1723: 49:172 3:49Sunday, October 25, 2020
水具有穩定溫度的效應
水分子以氫鍵相互結合在一起，氫鍵 能增強水分子間的吸引力
比熱及沸點高
溫度不易升也不易降
蒸發熱大
可藉此降低體溫
水具有內聚力與附著力
水分子間的氫鍵使水具有內聚力 水分子具有極性，易附著在其他極性
分子上 造成毛細現象
水具有很大的表面張力
因水分子的內聚力強
水結冰時密度最小
疏水性
膽
固
醇
蠟
由長鏈脂肪酸和長鏈醇類構成 強疏水性
H HH HH HH HH HH HH HH HH O
HC C C C C C C C C C C C C C C C C C
H HH HH HH H
H H H H H H H OH
H HH HH HH H
H HH HH HHH
HC C C C C C C C C C C C C C C C C C OH
金屬離子常與酸或鹼結合成鹽類 如：NaHCO3＋HCl→NaCl＋H2CO3
構成生物體的有機物
醣類 脂質 蛋白質 核酸 維生素
醣類
碳水化合物(CH2O)n≧3 生物體構造的主成分之一 能量的主要來源 分類：
單醣 雙醣 多醣
單醣
依碳原子的數目可分為三、四、五、 六、七碳糖等，常見的有：