生命的化学基础——有机分子
宇宙中的生命有几种可能形态
宇宙中的生命有几种可能形态当我们仰望星空，心中总会涌起对宇宙中是否存在其他生命的无尽遐想。
在这浩瀚无垠的宇宙中，生命的形态或许远比我们所能想象的更加多样。
从我们所熟知的地球生命形态出发，生命的基础是有机分子和水。
地球上的生命大多依赖碳基化合物进行新陈代谢和遗传信息传递。
然而，这并不意味着宇宙中的所有生命都必须遵循这样的模式。
一种可能的生命形态是硅基生命。
硅在元素周期表中与碳相邻，具有一些相似的化学性质。
硅可以形成长链和复杂的分子结构，或许能够支持生命的存在。
与碳基生命相比，硅基生命可能更能适应高温、高压和高辐射的环境。
想象一下，在某个炽热的行星上，硅基生命能够在极端条件下繁衍生息，它们的身体结构和生理机能与地球上的生命截然不同。
还有一种可能性是氨基生命。
以氨为基础的氨基生命可能存在于一些寒冷的星球上。
氨在低温下呈液态，可能成为这类生命的“水”。
氨基生命的化学过程和代谢方式可能与我们所知的大相径庭，但其仍然能够实现生命所必需的物质交换和能量传递。
除了基于不同化学元素的生命形态，生命的存在形式也可能完全超出我们的物质理解。
比如，能量生命或许存在于宇宙之中。
这种生命可能以纯粹的能量形式存在，不具有实体的身体结构。
它们能够感知和利用能量的波动，通过吸收和释放能量来维持自身的“生命活动”。
在某些气态巨行星的大气层中，可能存在着以气态形式存在的生命。
它们的身体由漂浮的气体组成，能够在大气层的气流中自由移动和生存。
这些气态生命可能通过化学反应或者电磁相互作用来进行交流和繁衍。
另外，也不能排除存在以等离子体状态存在的生命。
在高温、高能量的环境中，等离子体生命可能会应运而生。
它们能够适应极端的电磁环境，利用等离子体的特性来实现生命的各种功能。
甚至还有一种大胆的假设，即信息生命。
这种生命形态可能以纯粹的信息流存在，不依赖于物质实体。
它们存在于计算机网络或者某种未知的信息空间中，通过处理和传递信息来“生存”和“进化”。
苏教版高中生物必修一知识点(全)
苏教版高中生物必修一知识点(全)本文档旨在提供苏教版高中生物必修一的知识点总结，帮助学生复和掌握相关内容。
1. 生物的起源和生命的化学基础- 生命的特征：复杂有序、遵循生物规律、能量转换、物质组成、可适应环境等。
- 生物在地球上的起源：原始地球环境、生命的起源原因、生命起源的论点。
- 生命的有机基础：碳的特殊性、有机化合物的特征、生命物质的类别。
2. 细胞是生命的基本单位- 细胞的组成和结构：细胞膜、细胞质、细胞核等。
- 细胞结构的功能：细胞膜的物质运输、细胞质的代谢功能、细胞核的遗传信息。
3. 细胞的代谢- 细胞的能量转化：光合作用和呼吸作用。
- 光合作用：光合作用的概念、光合作用的反应过程、光合作用的产物。
- 呼吸作用：呼吸作用的概念、有氧呼吸和无氧呼吸的区别、呼吸作用的反应过程。
4. 遗传与变异- 生物的遗传物质：DNA的发现、DNA的结构和特点。
- 遗传信息的传递：DNA复制、RNA的作用、蛋白质的合成。
- 遗传的基本规律：孟德尔的遗传定律、基因的概念和结构。
5. 遗传的分子基础- 基因的功能：基因的转录和翻译、蛋白质的合成。
- DNA的复制和修复：DNA复制的过程、DNA的修复机制。
- DNA的突变和遗传变异：突变的概念和类型、遗传变异的原因和影响。
6. 生物技术基础- 生物工程技术：基因工程、克隆技术、转基因技术。
- 生物技术的应用：农业生物技术、医疗生物技术、环境生物技术。
以上为苏教版高中生物必修一的知识点总结。
希望对学生们的学习和复习有所帮助。
生命中的基础有机化学物质、合成有机高分子 讲义
基础课4 生命中的基础有机化学物质、合成有机高分子(对应学生用书P 252)考点一 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质1．糖类(1)概念：指分子有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。
(2)分类(3)性质①葡萄糖：多羟基醛CH 2OH(CHOH)4CHO②二糖在稀酸催化下发生水解反应，如蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。
③多糖在稀酸催化下发生水解反应，水解的最终产物是葡萄糖。
2．油脂(1)概念：油脂属于__酯__类，是__高级脂肪酸__和__甘油__生成的酯。
常见的形成油脂的高级脂肪酸有⎩⎨⎧饱和脂肪酸⎩⎪⎨⎪⎧ 硬脂酸：__C 17H 35COOH__软脂酸：__C 15H 31COOH__不饱和脂肪酸⎩⎪⎨⎪⎧油酸：__C 17H 33COOH__亚油酸：__C 17H31COOH__(2)结构，官能团：____，有的可能含有____，若R 、R ′、R ″相同，称为__简单甘油酯__；若R 、R ′、R ″不同，称为__混合甘油酯__。
(3)物理性质①油脂一般__不__溶于水，密度比水__小__。
②天然油脂都是混合物，没有固定的__熔、沸点__。
a ．含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯常温下一般呈__液__态。
b ．含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯常温下一般呈__固__态。
(4)化学性质①油脂的氢化(油脂的硬化)油脂的硬化是指烃基上的碳碳双键与H 2发生加成反应。
经硬化制得的油脂叫__人造脂肪__，也称__硬化油__。
如油酸甘油酯与H 2发生加成反应的化学方程式为：__＋3H 2――→Ni△__。
②水解反应 a ．酸性条件下__＋3H 2O????H＋3C 17H 35COOH ＋____，b ．碱性条件下——皂化反应__＋3NaOH ―→3C 17H 35COONa ＋______。
如何区分植物油和矿物油？提示：取少量试样加入含有酚酞的NaOH 溶液并加热，红色变浅的是植物油，无变化的是矿物油。
生命中的基础有机化学物质与合成有机高分子化合物
无银镜现象。
结论：淀粉完全没有水解。
方案丙：淀粉液
水解液
中和液
有银镜现象。
结论：淀粉已经水解。
以上三个方案的结论是否正确，并简述理由： 甲________，_________________________________________________。 乙________，_________________________________________________。 丙________，_________________________________________________。 解析：水解酸性条件，证明产物碱性条件。 答案：①甲不正确 淀粉可能部分水解，未被水解的淀粉与碘水反应使溶液变蓝 ②乙不正确 酸性条件下葡萄糖不发生银镜反应，不能检验葡萄糖是否存在 ③丙正确 有银镜现象，说明淀粉已水解生成了葡萄糖
(2)结构特点：氨基酸分子中既含有碱性基团 —NH2 ，又含有酸性基团
—COOH 。α 氨基酸的结构通式为
。
(3)性质 具有两性：既可与酸反应生成盐，又可与碱反应生成盐和水，试完成下列反 应式
2．蛋白质的结构与性质
(1)组成结构：蛋白质由 C、H、O、N、S 等元素组成，相对分子质量很 大，属于 高分子 化合物。蛋白质是由多种氨基酸通过分子间 缩水而形成 的，由于氨基酸的数量和排列顺序不同，决定了蛋白质的结构很复杂。 (2)蛋白质的性质 ①有的蛋白质能 溶 于水，有的蛋白质 难 溶于水。
1．糖类的组成和分类 (1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物，大多数糖类的 分子组成可用通式 Cm(H2O)n 来表示(n、m可以相同，也可以不同)。 (2)从结构上看，糖类可定义为 多羟基醛或 多羟基酮 ，以及水解后可以生 成多羟基醛或多羟基酮的化合物。 (3)根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为 单糖 、 低聚糖 和 多糖 。(或将糖类分为单糖、二糖和多糖等三类)
《基础生命科学》生命的基本化学组成
一级结构：蛋白质的一级结构是氨基酸序列， 决定许多性质与功能、决定蛋白质在细胞内的 定位信号、修饰信号和寿命信号（N端第一个aa 残基是Met、Ser、Thr、Ala、Val、Cys、Gly、 Pro则蛋白质寿命长，另12种aa则寿命短）
二级结构：多肽链局部折叠形成的构象单元。因为肽
链中C原子连有O(略显负电性), 而N原子共价结合有 H(略显正电性), 因而可形成链内H键，导致二级结构 螺旋（ -Helix）和 b折叠(b -Sheet)的形成。
血红蛋白的三级结构
2－3级结构之间又有2个结构层次： 结构域（domain）和特征序列 （motif）。
四级结构：在三级结构的基础上，多亚基蛋白装配形成特
定空间徘布，即蛋白质四级结构。
血红蛋白的四级结构
Protein Misfolding Can Have Deadly Consequences:
Soluble
insoluble
A comparison of normal (PrPc) and abnormal (PrPsc) prion proteins: These two proteins are formed by polypeptide chains that can be identical in amino acid sequence, but they fold differently.
推荐课外选学内容：
蛋白质的分离和纯化
根据分子量的大小：凝胶过滤（分子筛）， 凝胶电泳； 利用溶解度差别的分离：等电点沉淀、盐溶 和盐析、有机溶剂分级分离、温度控制； 利用电荷不同：电泳、离子交换层析； 根据配体特异性互作特性：亲和层析。
推荐课外选学内容：
蛋白质可以分离和的纯化：
化学物质和生命之间的相互联系
化学物质和生命之间的相互联系化学物质和生命的关系是一个既复杂又神奇的话题。
从最基本的元素到复杂的有机分子，都为生物学提供了研究的基础。
我们可以通过了解生命的化学组成和生物学过程来更好地理解这个话题。
分子、元素和原子生命从分子开始，分子从元素开始。
地球上常见的元素有92种，其中26种被认为是生命所需的元素。
这些元素包括碳、氢、氮、氧、磷和硫等。
这些元素组成了生物体内的分子，例如蛋白质、核酸、脂质和多糖等。
所有元素都由原子组成。
原子是化学元素的最小单位，由质子、中子和电子组成。
质子和中子在原子核中，而电子绕着原子核运动。
原子中的电子数不同，就会产生不同的元素。
例如，碳原子有6个电子，氧原子有8个电子。
生命的化学组成生物体内最基本的单位是细胞。
细胞内有许多分子，这些分子通过复杂的化学反应网络实现细胞内的各种功能。
一些常见的生命有机分子包括：蛋白质：由氨基酸组成，它们形成了生物体内酶、肌肉、组织以及其他功能性蛋白质。
核酸：DNA和RNA是构成基因的核酸。
它们是由核苷酸组成的，由碱基、糖分和磷酸组成。
脂质：脂质包括脂肪酸和甘油。
它们是许多细胞膜和组织的重要成分。
多糖：多糖是由许多单糖分子组成的，例如葡萄糖等。
它们在生命过程中起到了储存能量以及提供结构支持的作用。
生物分子之间的相互作用生命中的每个分子都有对其他分子的特定相互作用。
这些相互作用可以是共价键、离子键、氢键、疏水作用等。
这些作用决定了分子之间的结构和相互作用方式。
蛋白质是细胞内最复杂的生物有机物之一。
蛋白质具有多种功能，包括催化化学反应、提供结构支持和在细胞信号传递中起作用。
蛋白质与其他分子的作用方式为“锁-键”，即只有特定的配体才能与蛋白质的激活位点结合。
DNA和RNA也是生物体内极其重要的生物有机物。
DNA保存了生命的遗传信息，RNA参与了蛋白质合成过程。
核苷酸与其他分子相互作用的方式为氢键。
脂质是生物体内结构和功能的重要成分。
细胞膜是脂质的一种重要形式，它由许多疏水作用强的脂质分子组成。
高考化学总复习课件生命中的基础有机化学物质及有机合成
包括磷脂、固醇等，是构成生物膜的 重要成分，也参与血液运输和细胞识 别等功能。
核酸与基因工程相关物质
核酸
由核苷酸组成的高分子化合物，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两种。是遗传信息的携带 者。
基因工程相关物质
包括限制性内切酶、DNA连接酶、运载体等，用于基因工程的操作和重组DNA的构建。
绿色合成的原则
原子经济性、高选择性、低能耗、环保等。
绿色合成在高考中的应用
考查学生对绿色合成策略的了解和应用能力，要求学生能够运用绿 色合成的原则分析和评价有机合成的方法。
05
实验技能培养与实践操作演示
常见实验操作规范讲解
实验安全规范
讲解实验室基本安全知识，如穿戴实验服、戴护目镜、使 用防护屏等，确保学生了解并遵守实验安全规则。
实验仪器使用
介绍常见实验仪器的名称、用途、使用方法及注意事项， 如试管、烧杯、分液漏斗、滴定管等，培养学生正确使用 实验仪器的能力。
实验基本操作
详细讲解实验基本操作规范，包括药品取用、称量、溶解 、搅拌、过滤、蒸发、结晶、萃取、分液等，确保学生掌 握正确的实验操作方法。
典型实验案例剖析
有机物性质实验
氧化反应
有机物与氧化剂作用，失去电子或共用电 子对偏离，化合价升高的反应。如醇的氧 化、烯烃的氧化等。
消去反应
从一个较大的有机分子中去掉一个小分子 （如H2O、HX等），同时生成不饱和键 的反应。如醇的消去反应。
逆合成分析法在有机合成中应用
逆合成分析法的概念
逆合成分析法的应用
通过切断目标化合物的某些化学键，逆向推导其合 成路线，从而设计出合理的合成方案。
应用领域
广泛应用于航空航天、电子信息、生物医药等领域。
基础生命科学：生命的基本化学组成
蛋白质代 谢：生物 体通过蛋 白质代谢 将蛋白质 转化为能 量和物质
核酸代谢： 生物体通 过核酸代 谢将核酸 转化为能 量和物质
信息传递：细胞通过信号分子进行信息传递 信号转导：细胞接收信号后通过信号转导途径将信号转化为生物效应 信号分子：包括激素、神经递质、细胞因子等 信号转导途径：包括受体酪氨酸激酶、G蛋白偶联受体、核受体等 信号转导的调控：包括信号放大、信号整合、信号终止等 信号转导与疾病的关系：信号转导异常可能导致疾病如癌症、糖尿病等
水：是生命的重要溶剂和介 质
离子键：原子间通过离子交 换形成的化学键
共价键：原子间通过共享电 子对形成的化学键
化学键：原子间通过共用电 子对形成的相互作用
范德华力：分子间通过瞬时 偶极矩相互作用形成的作用
力
氢键：分子间通过氢原子与 电负性原子形成的特殊作用
力
疏水作用：非极性分子间通 过疏水作用形成的作用力
二糖包括蔗糖、麦芽糖 和乳糖等
多糖包括淀粉、纤维素 和糖原等
糖类在生命活动中具有 重要作用如提供能量、 构成细胞壁等
脂质是生物膜的主要成分包括磷脂、胆固醇等 脂质在细胞信号传导、能量储存和代谢调节等方面发挥重要作用 脂质与疾病的发生和发展密切相关如心血管疾病、糖尿病等 脂质在生物技术、药物应、构成细胞结构、调节细胞 活动等
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蛋白质由氨基酸组成氨基酸通过 肽键连接形成多肽链多肽链再通 过空间折叠形成蛋白质
蛋白质的合成和降解受到基因的 调控是生命活动的重要环节
糖类是生命的基本化学 组成之一
糖类包括单糖、二糖和 多糖
单糖包括葡萄糖、果糖 和半乳糖等
DN复制：DN双螺旋解开以每条链为模板合成新的DN分子 遗传信息的传递：DN复制过程中遗传信息从亲代传递给子代 DN复制的机制：半保留复制保证遗传信息的准确性 DN复制的调控：通过酶、蛋白质等调控因子保证DN复制的精确性和效率
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生命的化学基础——有机分子生命的起源与发展
我们人类一直都对生命和它的起源感到好奇。
我们想知道我们
从哪里来，为什么我们存在，以及我们的存在有何目的。
对于生
命的起源，科学家们已经做出了很多尝试来解释它。
目前，最广
泛的解释是原始地球上存在一种环境，使得生命得以产生。
这个
环境必须是具有水、空气和能量的地方。
据信，最早的生命形式
包括微生物和藻类，当时大部分生命体依靠光合作用从阳光中获
取能量。
但是，如果我们想要真正了解生命的基础，我们必须了解生命
所依赖的化学基础：有机分子。
什么是有机分子？
有机分子是指基本由碳、氢、氧、氮和其他元素组成的化合物，这些元素是生命体中最常见的化学元素。
有机分子包括葡萄糖、
脂肪酸、核酸（即DNA和RNA）以及氨基酸。
这些分子一起构
成了生命体的重要组成部分。
通过这些有机分子，生命可以完成其所有基本功能。
生命的四大基础分子
虽然有机分子可以分为很多不同的类别，但生命体中的四种基础有机分子是：碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸。
碳水化合物
碳水化合物是由碳、氢和氧元素组成的分子。
它们是生命体的主要能量来源，也是细胞壁的重要成分。
在碳水化合物中，葡萄糖是最重要、最基本的分子。
脂类
脂类是由碳、氢和氧元素组成的分子，它们不溶于水。
脂类是生命体中最重要的构造材料，它们形成了细胞膜，并与其他分子一起形成了生命体的细胞组织。
蛋白质
蛋白质是由氨基酸组成的分子。
氨基酸是一种大分子，其分子内包含一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH）。
蛋白质在生命体中扮演着重要角色，它们不仅是生命体内化学反应的催化剂，而且还构成了大部分细胞内的结构。
核酸
核酸是由核苷酸组成的分子。
核苷酸是由核糖或脱氧核糖、碱基和磷酸组成的，它们是生命体中存储遗传信息的媒介，例如DNA和RNA就是由核苷酸组成的。
生命从基本有机分子到多细胞生物
虽然有机分子是生命体的基础，但单个有机分子并不足以体现或支撑生命的多样和复杂性质。
最简单的生命体是单细胞生物，它们由单一的细胞组成。
然而，更加复杂的生命体，例如多细胞生物，则由不同种类的细胞组成，并表现出更高级别的生命特征和行为，例如遗传性状、行动能力和表现出的智能。
这是由许多
分子和细胞之间的复杂相互作用所实现的。
这个过程是通过众所周知的生物进化进行的。
总结
有机分子是构成生命体的基本组成单位。
它们的复杂性和相互作用使得生命展现出了无限的多样性和复杂性。
从单细胞生物到多细胞生物，有机分子一直是生命存在和发展的基础。
通过对化学基础的研究，我们可以更好地理解和探索生命的奥秘。