生命的化学基础和基本单位
(二)生物的化学组成解析
★碳原子的不同排列方式和长短是生物分子多 样性的基础：碳原子相互连接成链或环，形成各种 生物大分子的基本结构。
★生物大分子的基本 性质还取决于与碳骨架相 连接的功能基团
生物体中的有机化合 物主要含有羟基、羰基、 羧基和氨基等功能基团， 这些基团几乎都是极性基 团。极性使得生物分子具 有亲水性，有利于这些化 合物稳定于有大量水分子 存在的细胞中。
2.1 生命的化学基础
●生物体的主要元素
组成生物体的主要元素包 括C、H、O、N、P、S、 Ca等，这7种元素约占生物 体的99.35%，其中C、H、 O、N 4种元素占96%。
★微量元素
Fe、Cu、Mo、Zn、Mn、 Ni、I、Si等。其中，
Fe所有的生物所需；I主要 是脊椎动物所需（每天摄入 0.15毫克即可满足需要）。
★磷脂是生物膜的主要成分。磷酸
胆碱一端为极性的头，两个脂肪酸一端
为非极性的尾；其中一个脂肪酸通常含
不饱和双键，因此总有点弯折。
●类固醇 也称甾醇，以环戊烷多氢菲为基础，不含脂肪 酸，但具有脂类性质。
★其中胆 固醇主要存在 于动物细胞内， 既是细胞膜的 重要成分，也 是血中脂蛋白 复合体的成分， 与动脉硬化有 关。
生物具有多样性，但生物体的化学组成基本相似。
●生物体的主要生物分子 分为无机分子和有机分子。 ★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。 ★水：是生物体内所占比例 最大的化学成分。
不同的生物体，其分子组成也大体相同。
●生物大分子的基本特性
★结构复杂：构成生物分子的结构单元分子具 有不同的排列组合，并可以进一步形成非常复杂 的三维空间结构；
陈阅增普通生物学部分课后答案
第一章．绪论1 ．生命体细胞作为基本单位的组构，有哪些重要的特点？细胞是生命的基本单元。
生物有机体（除病毒外）都是由细胞组成的。
细胞由一层质膜包被：质膜将细胞与环境分隔开来，并成为它与环境之间进行物质与能量转换的关口。
在化学组成上，细胞与无生命物体的不同在于细胞中除了含有大量的水外，还含有种类繁多的有机分子，特别是起关键作用的生物大分子：核酸、蛋白质、多糖、脂质。
由这些分子构成的细胞是结构异常复杂且高度有序的系统，在一个细胞中除了可以进行生命所需要的全部基本新陈代谢活动外，还各有特定的功能。
整个生物体的生命活动有赖于其组成细胞的功能的总和。
2 . 分类阶元和界的划分？生物分界代表性人物？如二界系统为瑞典林奈。
界、门、纲、目、科、属、种（递减）林奈：二界系统、海克尔：原生生物界惠特克：五界(原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界)3 ．在五界系统中，为什么没有病毒？五界系统根据细胞结构和营养类型将生物分为五界，病毒不具细胞形态，由蛋白质和核酸组成，没有实现新陈代谢所必需的基本系统，不包含在五界系统中。
4 ．在二界或三界系统中，细菌、真菌均隶属于植物界，在五界系统中，它们都从植物界中划出来，或独立或为原核生物界和真菌，这样做的理由是什么？二界系统中，细菌和蓝藻属于植物界，但是它们的细胞结构显然处于较低水平，它们没有完整的细胞核（染色体是一个环状的DNA 分子，没有核膜）, 也没有线粒体、高尔基体等细胞器。
蓝藻和某些细菌有光合作用，但不应因此就把它们放入植物界。
它们有光合作用只是说明生命在进化到原核生物阶段就有利用光能，进行光合作用的能力。
真菌是是进化的产物，腐生营养，独立为真菌界。
6 ．分子生物学的发展如何深化和发展了人们关于生物界统一性的认识？分子生物学告诉我们，所有生物的细胞是由相同的组分如核酸、蛋白质、多糖等分子所构建的。
细胞内代谢过程中每一个化学反应都是由酶所催化的，而酶是一种蛋白质。
生命的化学基础
14
几类重要的生命物质
• 遗传信息的存储和传递者——核酸 生命信息载体
• 遗传信息的表达者——蛋白质 生命机器 生命过程的催化剂（酶）
• 生物体主要供能物质—— 糖类 生命过程的能源
• 生物体的重要构件和储能物质——脂类 构件、储能
15
无机物
• 水(water)—生命的源泉
第四讲 生命的物质基础
孙啸 程璐
1
— 生命的形式多种多样 — 生命的形态多变
但是化学成分是同一的 • 元素：无机界的 C、H 、P 、N 、P 、S • 分子：蛋白质、核酸、脂、糖、维生素
认识生命 ——〉认识组成生命的物质
2
生命的基本单位 —细胞
3
不同类型的细胞结构和功能不同，但化学 组成基本相似———生命的物质基础
8
生命形式多样，但基本元素构成是基本一致的；
% OC H N 人 65 18 10 8 杆菌 69 15 11 8
P S 其他 1.0 0.25 2.75 1.2 1.00 5.00
9
为什么是这20多种元素参与生 命组成？
这个问题现在没有确切的答案。天然存在的90种 元素中，有65种元素不参与生物体组成。从地球 表面元素的丰度来看，排在前几位的是O（占 47%），Si（占38%），Al（占7.9%），Fe（占 4.5%），Cu（占3.5%），可是在生物体内，都是 C占的比重最大，O排在第三位，Ca在第五位， 而Fe和Al，Si仅以极微量存在于生物体中。
碳，氢，氧，氮，磷，硫这几种元素， 是构成如蛋白质，核酸，糖类，脂类等 生物分子的重要原料，氯，钠，钾等参 与体内水盐平衡；碘是甲状腺素的重要 成分；而镁，钙，铁，锌等配合体内蛋 白质成分，参与酶活性调节，氧的输送 等重要功能。
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。
普通生物学：第2章 生命的化学基础
(1) 游离态，调节细胞的渗透压、PH值； (2) 合成有机体的原料； (3) 与有机物质结合，组成具有特殊性质的蛋
白质或作为酶的辅助因子，参与代谢活动。
3）单糖
多羟基醛或多羟基酮及其缩合物和某些衍生物称为糖。
（葡萄糖结构式）
天然单糖 大多数是 D-型糖
C1上羟基位置不同 时出现α-，β-两种 构型
氨基酸的α碳原子为手性碳原子，根据旋光性的不同， 左旋和右旋氨基酸分别命名为L- α-氨基酸（左旋）和 D- α-氨基酸（右旋），两者之间互为镜像体。 生物界种的各种蛋白质（除一些细菌的细胞壁中的短肽 和个别抗生素外）几乎都是由L- α-氨基酸所构成；含 D- α-氨基酸的极少。
氨基酸的功能：
（1）作为组建蛋白质的元件 （2）有的氨基酸或其衍生物具
一个氨基酸的羧基和另一个 氨基酸的氨基脱水缩合形成肽键
一条肽链的两端有不同结构和性质： 一端的氨基酸残基带有游离氨
基，称氨基端； 另一端的氨基酸残基带有游离
羧基，称羧基端。
2）、单糖通过糖苷键联成多糖链
（1） 贰糖
对贰糖结构的了解包括弄清楚：
单糖基成份
α－还是β－糖苷键
取代位置
麦芽糖
一条多糖链的两端有不同结构和性质： 一端的糖基有游离的半缩醛羟基，称还原端； 另一端的糖基没有游离的半缩醛羟基， 称非还原端。
吡喃型
（葡萄糖结构式）
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
4）氨基酸
氨基酸是同时具有α－氨基和α－羧基的小分子
（氨基酸通式）
参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸的α碳原子上均连 接这4种基团，即： α羧基、 α氨基，一个H原子和一 个R基(除甘氨酸中为H原子外）R基代表任意基团。
生命的化学基础和基本单位
氨基酸的功能
*
（3）单糖
多羟基醛或多羟基酮称为糖。
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天然单糖
02
D-型糖 C1上羟基位置不同出现α-，β-两种构型
大多数是
（由小分子到大分子）
大分子 多 糖 蛋白质 核 酸
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复合大分子 糖蛋白 糖 脂 脂蛋白
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*
合成大分子
01
（聚合）
02
*
第二节 构成生命的基本元件 —从生物小分子到生物大分子
01
生物小分子与生物大分子的关系
03
生物大分子的形成
02
生物小分子简介
04
生物大分子的高级结构
*
不同类型的细胞，分子组成大致相同，但是这些物质的相对含量相差很大。
*
2.1 生物小分子和生物大分子的关系
小分子 单 糖 氨基酸 核苷酸 脂 类
Thr
Trp
Pro
Ala
AA:
*
原核生物DNA分子中有基因重叠现象 真核生物DNA分子中普遍存在插入顺序(内含子) 编码的核苷酸顺序就携带着遗传信息。
DNA双螺旋可以看作是 DNA 的二级结构，DNA的三级结构的形成需要蛋白质帮助。
4
螺旋直径 2nm，螺距 3.4nm，每一螺距中含10bp。
3
两条链对应碱基呈配对关系：A＝T；G≡C
*
普通生物学教案
普通生物学提要生命的化学基础自然界中的生命形态多种多样，从肉眼看不见的细菌、原生生物，到真菌、动物和植物。
抛开千奇百怪的形态特征和生活方式，组成生物的基本化学成分几乎完全相同。
所有的生物都是由水、无数不多的无机盐和有机分子糖类、蛋白质、脂类、核酸和维生素等组成，呈现初均一性。
构成生命的元素生命的特征之一是化学组成的均一性。
生物体的外部形态千差万别，生活习性各不相同；组成生物体的细胞也是各种各样，功能迥异，但他们的化学成分却基本相同。
在地球上自然存在的92种元素当中，在生物体中含量大于痕量存在的只有11种（大于等于0.01%）。
这11种元素的原子序数均小于21，相应的原子质量均较小。
这里面C、H、O、N、P、S、Ca占了细胞总重量的99%以上，而其中C、H、O、N四种元素就占了96%，他们是有机分子的主要组成成分。
生物之所以能够表现出生命的特征，关键在于构成生命的有机分子。
有机分子有多种，最主要的是四种，糖类、蛋白质、脂类和核酸。
其中，蛋白质、多糖和核酸分别是由相似的结构单元，通过缩水化合连接起来的巨大分子，称为生物大分子。
糖类生物学上的糖，不但包括我们日常生活中糖的概念，还包括淀粉、纤维素等。
他们大部分是绿色植光合作用的产物，主要由碳、氢和氧组成。
他们的结构通式是Cn（H2O）n，所以过去又称碳水化合物。
但并非组成如此的都是糖，如甲醛、乙酸等。
糖类的功能:1、提供能量：葡萄糖2、结构成分：纤维素的细胞壁、几丁质3、生物合成的原料：光合作用合成的糖，进一步合成蛋白质、核酸、维生素等4、识别作用：血型物质糖类物质，根据水解情况分类：凡不能够水解成更小分子的糖叫单糖；水解成少数几个单体的糖，叫寡糖，以双糖最重要，蔗糖、麦芽糖、乳糖；能够水解成多个单糖分子的，叫多糖，如淀粉、纤维素、糖原。
单糖多羟基醛或多羟基酮旋光异构：甘油醛，不对称碳原子镜像对称手性分子D-型 L-型，与甘油醛对比，与实际上的旋光无关。
2生命的化学基础
目的要求
• 单糖、血糖，脂肪构成、脂类分类。 • 蛋白质的基本单位？一级、二级、三级、
四级结构分别指什么？ • 核苷酸组成，核酸一级结构、二级结构
分别指什么？
碱基
※ 戊糖
核糖核酸和脱氧核糖核酸
T T
T
※碱基
Sugar–phosphate backbone
5 end
Nitrogenous bases
Thymine (T)
磷酸二酯键
Adenine (A)
Cytosine (C)
Phosphate
DNA nucleotide
Sugar (deoxyribose)
偶然存在的元素：钒( V )、钼（ Mo）、锂( Li )、氟（F）、溴
（Br）、硅( Si )、砷（As）、锡( Sn )、钡( Ba ) 等。
水
无机盐
血 红 蛋白 中 的 铁
组成细胞的生物大分子
糖类 脂类 蛋白质 核酸
生物小分子和生物大分子的关系
小分子 水
无机盐 单糖 氨基酸 核苷酸 脂类
3 end
Guanine (G)
Rosalind Franklin
Franklin’s X-ray diffraction photograph of DNA
有特殊生物学功能的核苷酸
三磷酸腺苷（ATP）：能量“货币” 三磷酸鸟苷（GTP）：蛋白质合成 三磷酸尿苷（UTP）：糖原合成 三磷酸胞苷（CTP）：脂肪和磷脂 cAMP：信号传递 NAD+、NADP、FAD：参与电子传递
氨基酸
氨基
羧基
不同氨基酸
丙氨酸 缬氨酸 组氨酸 苯丙氨酸
蛋白质一级结构：多肽链的氨基酸顺序
知识点高二生物之生命的基本单位
知识点高二生物之生命的基本单位1、显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞整体。
2、亚显微结构：在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。
3、原核细胞：细胞较小，没有成形的细胞核。
组成核的物质集中在核区，没有染色体，DNA 不与蛋白质结合，无核膜、无核仁;细胞器只有核糖体;有细胞壁，成分与真核细胞不同。
4、真核细胞：细胞较大，有真正的细胞核，有很强数目的染色体，有核膜、有核仁，一般有多种糖蛋白。
5、原核生物：由原核细胞包涵的生物。
如：蓝藻、绿藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、乙型肝炎等都属于原核生物。
6、真核生物：由真核细胞组成的生物。
如：酵母菌、霉菌、食用菌、衣藻、变形虫、草里履虫、疟原虫等。
7、细胞壁的选择透过性：这种膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的体细胞原子和小分子(如：氨基酸、葡萄糖)也可以通过，而其它的离子、小分子和大分子(如：信使RNA、蛋白质、核酸、蔗糖)则不能通过。
8、膜蛋白：指细胞内各种膜结构中蛋白质指称成分。
9、载体蛋白：膜结构中与物质运输有关的跨膜蛋白质，全都细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性。
10、细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。
细胞质次要包括遗传物质细胞质基质和细胞器。
11、细胞质基质：细胞质内呈氩的部分部分是基质，是细胞进行新陈代谢主要就场所。
12、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种特性亚细胞构型的总称。
13、细胞壁：植物细胞的外面有细胞壁，主要化学成分是纤维素和物理性质果胶，其作用是支持和为保护。
其性质是全透的。
语句：1、地球上的生物，除了病毒以外，全部的生物体都生物体是由细胞构成的。
(生物分类也就有了细胞生物和非细胞之分)。
2、细胞膜由双层磷脂分子镶嵌了蛋白质。
蛋白质可以以全面覆盖、贯穿、镶嵌三种方式与双层磷脂分子多层相结合。
基质双分子分子层是细胞膜的基本支架，除保护作用外，还与细胞内外物质确实交换有关。
生命的化学知识点总结
生命的化学知识点总结生命是一个复杂而神秘的现象，关于生命的起源和功能的探索一直是人类不懈的努力。
化学作为生命科学的基础，对于生命的起源、组成和生理功能有着重要的意义。
下面将从生命的化学组成、生命的化学反应、生物分子的结构和功能以及生物化学在生命科学中的应用等方面对生命的化学知识进行总结：一、生命的化学组成1. 生物元素：生命体内含有多种元素，其中主要的生物元素包括碳、氢、氧、氮、磷和硫。
这些元素在生命体内以有机分子的形式相互组合，构成了生物体内的各种生物分子。
2. 生物分子：生命体内的主要生物分子包括碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸。
这些生物分子在生物体内参与了多种生理功能，是生命的基本组成部分。
3. 细胞的组成：生命的最基本单位是细胞，细胞的主要组成物质包括细胞膜、细胞质和细胞核。
细胞内含有多种细胞器，这些细胞器也参与了细胞的代谢和功能。
4. 生命体内的化学平衡：生命体内的各种生物分子和化学反应都要保持一定的平衡状态，否则会影响生命体的正常功能。
生物体内的调节机制可以维持生物体内的化学平衡。
二、生命的化学反应1. 新陈代谢：新陈代谢是生物体内的一系列化学反应过程，包括有氧呼吸和无氧呼吸等。
这些化学反应提供了生物体生存所需的能量。
2. 合成代谢：生物体内的合成代谢包括糖原的合成、脂肪的合成、蛋白质的合成等，这些反应使得生物体能够合成各种生物分子，满足生物体的生长和维持生命所需。
3. 分解代谢：生物体内的分解代谢包括糖原的分解、脂肪的分解、蛋白质的分解等，这些反应使得生物体能够分解各种生物分子，并产生能量。
4. 光合作用：植物和一些微生物能够通过光合作用将阳光能转化为化学能，合成有机物质。
这是生物体内一种重要的化学反应过程。
三、生物分子的结构和功能1. 碳水化合物：碳水化合物是生物体内的能量储存分子，同时也是生物体的结构分子。
其中葡萄糖是生物体内最重要的能量来源，而纤维素和淀粉则是植物细胞壁的重要组成物质。
1.生命的化学基础
单 体
单糖 氨基酸 核苷酸
脱水缩合
多聚体 多糖
蛋白质
核酸
碳是生命的核心元素！！！
反应类型： 脱水缩合
细胞将单体组成多聚体的方式叫脱水 缩合
DNA的复制，翻译过程
水解反应
将多聚体分解为单体的反应
均由细胞内专一的酶催化
不饱和脂肪酸：有双键 饱和脂肪酸： 没有双键
所有的动物油都是饱和脂肪酸 植物油含有的不饱和脂肪酸比较多 不饱和的对身体更有利，可调节血脂，清理血栓， 并且调节免疫力。 主要来源于植物油和蔬菜、鱼类、奶类等
磷脂、蜡和类固醇都是脂质
磷脂是细胞膜的重要组分。
蜡也是酯，它们的疏水性比脂肪的更强， 所以可保护生物体的表面。
核酸的高级结构
DNA双螺旋 A、两条反向平行的核苷酸链共同盘绕 形成双螺旋，糖－磷酸－糖构成螺旋 主链 B、两条链的碱基都位于中间，碱基平 面与螺旋轴垂直 C、两条链对应碱基呈配对关系 A＝T G≡C DNA 双螺旋可以看作是 DNA 的二级 结构
a
• DNA的双螺旋结构
一级结构中部分肽链的卷曲或折叠产生 二级结构。卷曲所形成的二级结构称为α
螺旋，折叠所形成的二级结构称为折叠片。
（3）三级结构 • 三级结构:整条肽链中全部氨基酸残基的相 对空间位置,即整条肽链的三维构象。 • 维持蛋白质三级结构的主要作用力为侧链 间的相互作用。
（4）四级结构
• 四级结构：各亚基的空间排布。 • 亚基（subunit）：有的蛋白质分子由两条以上的肽 链通过非共价键相连聚合而成，每条多肽链称为一 个亚基。 • 维持四级结构稳定的因素为各亚基之间的作用力如 氢键、离子键、疏水键。 • 含有四级结构的蛋白质，单独的亚基一般没有生物 学功能，只有完整的四级结构才有生物学功能。
高考生物必背知识点：生命的基本单位
高考生物必背知识点：生命的基本单位
高考复习已经开始了，大家在复习的时候一定要多下功夫，这样才能取得好的复习效果，为了帮助大家轻松应对高考生物复习，下面为大家带来高考生物必背知识点：生命的基本单位，希望大家能够认真阅读。
高考生物必背知识点：生命的基本单位
1.组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，这个事实说明生物界和非生物界具统一性。
2.生物界与非生物界还具有差异性。
3.糖类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。
4.叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。
5.一切生命活动都离不开蛋白质。
6.核酸是一切生物的遗传物质。
7.活细胞中的各种代谢活动，都与细胞膜的结构和功能有密切关系。
细胞膜具一定的流动性这一结构特点，具选择透过性这一功能特性。
8.细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。
9.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有这些化合物按照一定的方式
以上内容是小编为大家带来的高考生物必背知识点：生命的基本单位，希望大家能够重视高考生物复习，这样才能提高复习效率，从而在考试中轻松取得好成绩。
生命的化学基础
生命的元素组成
应该注意，必需和非必需的界限是相对的。 首先，随着诊断方法和检测手段的进步和完 善，今天认为是非必需的元素可能明天会被 发现是必需的。其次，有一个摄入量问题， 即使是必需元素在人体内也有一个合适的浓 度范围，超过或不足都不利于人体健康。
生命中的同位素
每一种元素都含有质子数相同，而中子数不 同的一组原子，称为同位素。
不同的生物体，其分子组成也大体相同
生物体都是由蛋白质、 核酸、脂类、糖、无机 盐和水组成。
哪一种分子量最高？
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，水是 生物体内所占比例最大 的化学成分。
复性：变性的DNA，在适当的条件下，又可 使两条分开的链重新互补结合形成双螺旋链 的过程，称为复性。
RNA的结构
单链 局部碱基能配
对形成双螺旋， 不能配对的区域 形成突起(环)
核糖核酸(RNA)分为
信使RNA(mRNA) 转运RNA(tRNA) 核糖体RNA(rRNA)
mRNA结构特点
2.2.1 单糖
单糖常见的类型： 丙糖：甘油醛、二羟丙酮（磷酸酯） 戊糖：核糖、脱氧核糖 己糖：葡萄糖、果糖（果实和蜂蜜）
2.2.2 双糖
由两个单糖通过脱水作用合成，形成糖 苷键。
麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖 乳糖：由半乳糖通过α-1,4-糖苷键连 接葡萄糖而形成的双糖。
球状蛋白溶于水
血红素 血红蛋白的三级结
四级结构
多亚基构成的寡聚蛋白结构 均一寡聚蛋白由相同亚基构成 非均一寡聚蛋白由不同亚基构成
血红蛋白的四级结
2.4.3 酶
酶是一类由活性细胞产生的、具有催化 活性和高度专一性的特殊蛋白质。
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人体每天需要补充多少钙？
人群 成人 婴儿（10个月） 幼儿（<3岁） 少年（<10岁） 青年（12-18岁） 老年 孕妇/哺乳
钙的数量（mg） 800 400 600 800 1000 1200 1500
11
钙几乎参加每一种生理代谢过程
Ca在人体中的含量为 1.2 kg / 70 kg （2%），骨骼及牙齿 99%，血浆中 10 克。
（2）地球表面元素的丰度最高的是O、Si、Al、Fe、Ca 在生物体内，C最高，O第3位，Ca第5，而Fe、Al和Si极微量
生命体与普通物质不同
5
为什么是C、H、N、O?
H、O、N、C分别共用1，2，3，4个电子对，是可获得稳定构型的最小原子。 O、N、C能形成多种化学价，如：H2O2（-1），O2（0），H2O（-2） O是次于F、Cl的第三个跟原子最有亲和力的原子。
27
水影响生命活动的例子：
肺泡在水环境中保证 O2 和 CO2 的交换 水分子间氢键造成水的表面张力，可使肺泡瘪塌。 肺泡中存在一种表面活性蛋白破坏水的表面张力，使肺泡胀开。
28
（2）氨基酸
氨基酸具有α碳 α碳上同时连有一个氨基和羧基 大多数构成蛋白质的氨基酸具有
光学异构体，均为L型
8
其它微量元素
Fe：与氧的运送和酶的活性有关，缺少时引起缺铁性贫血。 I ：缺碘产生地方性甲状腺肿，幼儿发生呆小症。 F ：与牙齿健康有关，缺氟产生龋齿，过多则斑齿和氟中毒。 Ni：过低会引起急性白血病。 Sn：影响骨钙化速度。
9
1.3 例子
例一、钙 人每天需要摄入多少钙？
从粪、尿、汗中排出 320-450mg 吸收率约40% 320 × 100/40 = 800 mg
29
各种氨基酸的区别在侧链基团—R
30
参与蛋白合成的只有20种天然氨 基酸
降血钙素 • 抑骨骼释放钙 • 抑肾细胞回收钙
16
例二 锌
17
羧基肽酶 醇脱氢酶
18
例三 铬
19
20
例四 硒
21
人体缺乏某种微量元素会导致疾病，如缺铁导致贫血； 缺锌使免疫力下降并影响发育和智力，缺碘发生甲状腺 肿大等。若能在药物治疗的同时，辅以食补，效果将会 更好。
缺铁：可多食黑木耳、海藻类、动物肝脏、黄花菜、血 豆腐、蘑菇、油菜、腐竹、酵母、芝麻、蚬子等。
杆菌 69 % 15 % 11 % 8 % 1.2 % 1.0 % 5.0 %
2
1.1 哪些元素参与生物体的组成？
参 与 生 物 体 组 成 的 元 素 总 共 约 二 、 三 十 种
3
常量元素
微量元素
4
“反自然” 现象
（1）自然界：C、H、O 总和 < 1% 生物体： C、H、O 、N总和 > 96%
需要 Ca 参与的生理过程： 肌肉： 肌肉收缩；免疫：白细胞吞噬功能 循环： 微循环改善；内分泌：激素分泌 骨骼： 骨骼形成；神经：应激性
12
缺钙引起的疾病
婴、幼、少儿------佝偻病 老年人------骨质疏松症
例如： 上海地区骨质疏松症患者
男 20.1%；女 48.1%， 其中60岁以上，男 24.9%；女 75.5%
第五讲 生命的化学基础
• 第一节 生命的元素组成 • 第二节 构成生命的基本元件
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第一节 生命的元素组成
生命的形式多种多样，生命的形态多变，但是化学成分是同一的。
元素：无机界的 C、H 、O、N 、P 、S
分子：蛋白质、核酸、脂、糖、维生素
认识生命
认识组成生命的物质
OC HN P
S 其他
人 65% 18% 10 % 8 % 1.0 % 0.2 % 2.8 %
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1.2 如何判定一种元素的营养学意 义？
判定方法: （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）进一步阐明该元素在身体中起作用的代谢机理
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对人体必需微量元素的认识较晚
1925年，Cu：发生冠心病的主要原因，与酶的活性有关。 1931年，Mg、Mn、Mo：与酶的活性有关。 1934年，Zn：在青少年的发育生长，癌症等的发病和防治起有作用。 1935年，Co：与酶的活性有关。 1957年，Se：缺硒产生克山病，与肝功能，冠心病发病和防治有关。
大分 子
多糖 蛋白质 核酸
复合大分子 糖蛋白 糖脂 脂蛋白
脂类 （由小分子到大分子）
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合成大分子 （聚合）
大分子分解 （水解）
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2.2 生物小分子简介
（1）水
水对生物体非常重要
水占生物体的 60％ 以上的重量 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。 水的性质影响生命活动，如：溶解性质，酸碱度，pH
缺锌：可多食鱼、牡蛎、瘦猪肉、牛肉、羊肉、动物肝 肾、蛋类、可可、奶制品、干酪、花生、芝麻、大豆制 品、核桃、糙米、粗面粉等，严重者可服用新稀宝等补 锌产品。
缺镁：可多食海带、紫菜、芝麻、大豆、糙米、玉米、 小麦、菠菜、芥菜、黄花菜、黑枣、香蕉、菠萝等。
缺碘：可多食海带、紫菜、海鱼、海虾等。
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第二节 构成生命的基本元件 —从生物小分子到生物大分子
2.1 生物小分子与生物大分子的关系 2.2 生物小分子简介 2.3 生物大分子的形成 2.4 生物大分子的高级结构
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不同类型的细胞，分子组成大致相同，但是这些物质的相对含量相差很 大。
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2.1 生物小分子和生物大分子的关系
小分 子 单糖 氨基酸 核苷酸
草酸钙：草酸来自蔬菜，食物中钙可使草酸在肠道中结成草酸钙，
从粪便中排出
缺钙
反常钙内流，损伤肾细胞 肾脏对钙回收功能受损 尿钙排出增多 高钙尿液与尿中草酸结合形成结石
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影响钙吸收的因素
维生素D
• 促小肠吸收钙 • 促骨骼释放钙 • 促肾细胞回收钙
甲状旁腺素 • 促小肠吸收钙 • 促骨骼释放钙 • 促肾细胞回收钙
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高血压
缺钙 反常钙内流 血管
内壁细胞ห้องสมุดไป่ตู้平滑肌细胞
中钙反常积储
（还带来别的效应）
血管收缩
血管内皮细胞钙化，损伤胆 固醇，脂类沉积。细胞因子 分泌血小板，血细胞粘附平 滑肌细胞，或纤维细胞增生 导致动脉硬化
血管外周阻力增大 高血压
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肾结石——肾结石中主要成分是草酸钙，但是限制钙摄入恰恰会使
肾结石加重。