生命的化学基础和基本单位PPT课件
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第一节
构成生命的元素
微量元素（14种）＜0.01%
Fe血红蛋白的重要成分
Mn，Zn一些酶的必要成分 I甲状腺素的必要成分
第一节
构成生命的元素
铬Cr—葡萄糖耐量因子（GFT）的必要成分，是胰岛素的 辅助因子，可增加胰岛素的效能，促进机体利用葡萄糖。 相当一部分Ⅱ型糖尿病（非胰岛素依赖型糖尿病）患者， 是因为铬摄入不足或利用不良，表现出糖尿病症。
一、糖 类 一、糖类
主要由C、H、O组成，其分子式通常以Cn(H2O)n表示，旧称 碳水化合物。
乳酸CH3CHOHCOOH 可写成C3(H2O)3 ，但不是糖； 而鼠李糖C6H12O5，脱氧核糖C5H10O4，但却是糖。
4
OH
OH
H
5 6
3
H
2
OH
CH2OH
有还原性
一、糖 类
2、寡糖：由2～10个单糖组成的聚糖，可以水解为 单糖。
单糖的半缩醛羟基与另一配体（可以是糖也可以是非糖）的 羟基缩合而成的化合物称为糖苷，其间的连接键称为糖苷键。
两个单糖通过糖苷键连接成双糖，三个单糖可以缩合为三糖。 常见的双糖有麦芽糖、乳糖、蔗糖。
OH O CH CH2OH 2OH CH2OH O OH OH O O O O O
CH 2OH O O CH 2OH CH 2OH O O
O
α-1,6-糖苷键
O CH 2OH CH 2O O O
CH 2
CH 2OH O O
O CH 2OH
O CH 2OH
O O
OH
O OH
α-1,4-糖苷键
还原性末端
二、脂 类 二、脂 类
05讲-生命的化学基础
4
“反自然”现象
C、H、O
– 自然界：总和 < 1% – 生物体：总和 > 96%
元素丰度
– 地球表面：前五位是O、Si、Al、Fe、Ca – 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。
（由小分子到大分子）
25
合成大分子 （聚合）
大分子分解 （水解）
26
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
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
70
（2）核酸的高级结构
1953年，Watson & Crick提出的模型
71
（1）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。
（2）两条链的碱基都位于中间，碱基平面 与螺旋轴垂直。
DNA 双螺 旋结
构
72
DNA双螺旋结构
（3）两条链对应碱基 呈配对关系：A＝T； G≡C
H
65
5 .7
O
2 5 .5
9 .3
N
1 .4
11
P
0 .2 2
3 .3
S
0 .0 5
1 .0
N a+
0 .00 6
讲生命的化学基础课件
RNA的角色
01
02
03
RNA转录
在DNA指导下，RNA通过 转录过程合成。
信使RNA
将DNA中的遗传信息转录 为RNA，作为蛋白质合成 的模板。
核糖体RNA
与核糖体蛋白质结合，参 与蛋白质的合成。
基因表达与调控
基因表达
基因表达是指基因经过转录、翻译等过程，将遗传信息转化为具有生物活性的蛋白质的过 程。
合成复杂氨基酸的过程。
蛋白质的分解
蛋白质的分解是指生物体内蛋白 质被分解为氨基酸和肽的过程，
这个过程伴随着能量的释放。
CHAPTER 05
生物氧化与能量转换
线粒体的结构和功能
线粒体是细胞中负责能量转换 的重要细胞器，具有双层膜结 构，内含多种酶和蛋白质。
线粒体的主要功能是进行氧化 磷酸化，将有机物氧化产生的 能量转化为ATP，为细胞提供 能量。
线粒体还参与其他代谢过程， 如脂肪酸氧化、酮体生成等。
电子传递链与ATP合成
电子传递链是线粒体内的一系列 酶复合物，负责传递电子并生成
ATP。
电子传递链中的复合物通过氧化 还原反应将电子从底物传递到氧
气，同时生成ATP。
电子传递链是细胞呼吸的ห้องสมุดไป่ตู้键过 程，为细胞提供能量。
氧化应激与抗氧化防御
氧化应激是指细胞内氧化与抗氧化平 衡失调，导致活性氧簇（ROS）过量 积累的现象。
激素的作用机制
激素通过与靶细胞表面的 受体结合，影响细胞内的 信号转导和基因表达，从 而调控代谢过程。
激素对代谢的影响
激素能够调节糖、脂肪和 蛋白质等物质的代谢过程 ，维持内环境的稳态。
CHAPTER 02
生命的遗传基础
《生命的化学基础》PPT课件
直链淀粉〔α-1，4糖苷键〕
〔1〕、直链淀粉(amylose) 含有1000个以上葡萄糖构造单位，每一个单位由a-1,4糖苷 键相连。
CH2OH
H H
OH
O
HH
HC
O
H OH
CH2OH
H OH
O OH H CH
HO
n
H OH
n>1000 a-1,4糖 苷 键
直链淀粉的形状并不是伸展状态的直链，而是有规律的卷曲 成螺旋状，每一螺旋圈约有 6个葡萄糖构造单位。螺旋中有 空穴，空穴正好允许碘分子进入其中，碘分子与淀粉之间形 成碘-淀粉复合物，从而改变了碘原来的颜色。
• 常量元素又称宏量元素，有11种。 它们共占人体总质量的99.25%。它 们是：O，C，H，N，Ca，P，S， K，Na，Cl，Mg
• 微量元素14种，它们是：〔Fe，F， Zn，Cu，V，Sn，Se，Mn，I， Mo，Cr，Co，Si，B)。必需的微量 元素在生物体内的作用很大。如碘缺 乏。
碘缺乏症
HO H H
H H O OH H OH H
H O O H H H H+ 为成能2、O A O醛为基H H二g 基酮可+ 者(〔基分N 是葡〔为H 同3 萄果醛)分O 糖糖糖异H H 〕〕和构O H H -，，酮体在所糖C C C，分以。其H O O 子单H H 区中糖别间按仅H 的功O H H 在，
OH H
OH H
OH H
OH H
五、多糖 (Trisaccharides)
多糖是由成百上千个单糖通过脱水合成而形成的多聚体。这些天然高分子化合 物，都是葡萄糖通过糖苷键相连而成的多聚体。 多糖分为两类：一类是营养储藏多糖，如：淀粉和糖原；
〔1〕、直链淀粉(amylose) 含有1000个以上葡萄糖构造单位，每一个单位由a-1,4糖苷 键相连。
CH2OH
H H
OH
O
HH
HC
O
H OH
CH2OH
H OH
O OH H CH
HO
n
H OH
n>1000 a-1,4糖 苷 键
直链淀粉的形状并不是伸展状态的直链，而是有规律的卷曲 成螺旋状，每一螺旋圈约有 6个葡萄糖构造单位。螺旋中有 空穴，空穴正好允许碘分子进入其中，碘分子与淀粉之间形 成碘-淀粉复合物，从而改变了碘原来的颜色。
• 常量元素又称宏量元素，有11种。 它们共占人体总质量的99.25%。它 们是：O，C，H，N，Ca，P，S， K，Na，Cl，Mg
• 微量元素14种，它们是：〔Fe，F， Zn，Cu，V，Sn，Se，Mn，I， Mo，Cr，Co，Si，B)。必需的微量 元素在生物体内的作用很大。如碘缺 乏。
碘缺乏症
HO H H
H H O OH H OH H
H O O H H H H+ 为成能2、O A O醛为基H H二g 基酮可+ 者(〔基分N 是葡〔为H 同3 萄果醛)分O 糖糖糖异H H 〕〕和构O H H -，，酮体在所糖C C C，分以。其H O O 子单H H 区中糖别间按仅H 的功O H H 在，
OH H
OH H
OH H
OH H
五、多糖 (Trisaccharides)
多糖是由成百上千个单糖通过脱水合成而形成的多聚体。这些天然高分子化合 物，都是葡萄糖通过糖苷键相连而成的多聚体。 多糖分为两类：一类是营养储藏多糖，如：淀粉和糖原；
普通生物学生命的化学基础优秀课件
磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分。
（三）蛋白质(protein)—生命活动的主要承担者 1、一般特性
• 蛋白质属于生物大分子，在细胞和生物体的生命过程中起着 十分重要的作用。
(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 如：膜蛋白、毛发中的角蛋白、肌肉中的胶原蛋白等
结构蛋白
(2)有些有催化作用，如： 酶 (3)有些有运输作用，如 ：载体、血红蛋白 (4)有些有调节作用，
– 蛋白质（proein） – 核酸（nucleic acid） – 多糖（polysaccharide） – 脂质（lipid）
（一）糖类（carbohydrate）
❖ 糖：多羟基醛或多羟基酮称为糖 ❖ 组成：糖类是细胞中重要的有机物，糖分子含C、
H、O三种元素。 ❖ 功能：糖提供生命活动所需的能源，而且是重要
的中间代谢物，用来合成重要的生物大分子，构 成细胞的结构成分。 ❖ 分类：糖类包括小分子的单糖、双糖、三糖，以 及由单糖构成的大分子的多糖。
1. 单糖（monosaccharide）
有两种形式存在：即醛糖和酮糖。重要的 单糖有：
丙糖 如甘油醛和二羟丙酮。 戊糖 核糖、脱氧核糖、核酮糖、木糖和阿拉 伯糖。 己糖 葡萄糖、果糖、半乳质，没有水就没有生命，这是因为水有 许多特性：
• 水是极性分子，分子之间形成氢键，因而水有较强的 内聚力和表面张力；
• 水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化；
• 冰比水密度低；
• 水是良好的溶剂，是生命系统中各种化学反应的理想 介质；
• 水能够电离。
（二）无机盐
在细胞中一般以离子状态存在，对细胞的渗透压和pH 值起着重要的调节作用：
葡萄糖 （glucose）
葡萄糖是细 胞内主要的 单糖， 是最重要的 能源物质。
（三）蛋白质(protein)—生命活动的主要承担者 1、一般特性
• 蛋白质属于生物大分子，在细胞和生物体的生命过程中起着 十分重要的作用。
(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质 如：膜蛋白、毛发中的角蛋白、肌肉中的胶原蛋白等
结构蛋白
(2)有些有催化作用，如： 酶 (3)有些有运输作用，如 ：载体、血红蛋白 (4)有些有调节作用，
– 蛋白质（proein） – 核酸（nucleic acid） – 多糖（polysaccharide） – 脂质（lipid）
（一）糖类（carbohydrate）
❖ 糖：多羟基醛或多羟基酮称为糖 ❖ 组成：糖类是细胞中重要的有机物，糖分子含C、
H、O三种元素。 ❖ 功能：糖提供生命活动所需的能源，而且是重要
的中间代谢物，用来合成重要的生物大分子，构 成细胞的结构成分。 ❖ 分类：糖类包括小分子的单糖、双糖、三糖，以 及由单糖构成的大分子的多糖。
1. 单糖（monosaccharide）
有两种形式存在：即醛糖和酮糖。重要的 单糖有：
丙糖 如甘油醛和二羟丙酮。 戊糖 核糖、脱氧核糖、核酮糖、木糖和阿拉 伯糖。 己糖 葡萄糖、果糖、半乳质，没有水就没有生命，这是因为水有 许多特性：
• 水是极性分子，分子之间形成氢键，因而水有较强的 内聚力和表面张力；
• 水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化；
• 冰比水密度低；
• 水是良好的溶剂，是生命系统中各种化学反应的理想 介质；
• 水能够电离。
（二）无机盐
在细胞中一般以离子状态存在，对细胞的渗透压和pH 值起着重要的调节作用：
葡萄糖 （glucose）
葡萄糖是细 胞内主要的 单糖， 是最重要的 能源物质。
生命的物质基础 ppt课件
Se
有抗衰老、抗癌等功效 对防止克山病（地方性心肌病）、大骨节病有效 摄入过多会造成中毒甚至死亡
大骨节病
发生于儿童，以关节软骨、骺软骨和骺软骨板变性坏死为基本病变 的地方性骨病。又称柳拐子病。
在我国，主要分布在东北至西藏的一个狭长高寒地带（阿坝州）。 病因至今不完全清楚。
脂类的生理功能
构成生物膜的骨架 主要能源物质 构成身体或器官保护层 是某些重要生物分子组分
习题
1、地球上含量最丰富的元素是什么？生物体中含量最丰 的元素是什么？
2、为什么要将糖的称呼由碳水化合物改为糖类？ 3、写出葡萄糖D型、L型，α、β的构型 4、胆固醇等在结构上与甘油三酯差别如此之大，为什么
组成单位：N-乙酰氨基葡萄糖 结构单元：甲壳二糖
几丁质的衍生物：
壳聚糖：几丁质脱去55% 以上的N-乙酰基
用途： 环保中处理吸收污水中重金属离子 制造人造皮肤治疗烧伤病人 具有降血脂、刺激免疫等保健功能
4、复合糖
由糖和非糖物质结合成的复合物。
糖+蛋白质 糖蛋白
糖+脂类
糖脂
C
H
6
C H 2O H
L-葡萄糖
半缩醛
O RC
＋ ROH
H
OR
R
CH
OH
有还原性
当链状式中单糖分子C-1醛基和C-5羟基形成半缩醛时， 形成六元环结构（氧环式结构）
1
CHO
H
2
C
OH
3
HO
C
H
4
H
C
OH
5
H
C
OH
6
C H 2O H
6
HO CH2
《生命与化学》课件
进化理论的发展和相关证据
戈尔丁和达尔文等科学家的研究为进化理论奠定 了基础，而化石和生物形态学分析等证据也加强 了其有效性。
生命的应用：生物技术
基因工程和克隆技术
基因工程能够修改影响特征的基因，而克隆技术能 够制造基因完全相同的复制品。
生物制药和人类健康
许多药物和医疗应用从自然界中提取活性成分或用 基因技术改造某些生物，如胰岛素可以从基因改造 细菌制成。
结语
1 生命和化学的关系再探讨
生命和化学是紧密相关的，化学理论为生命科学奠定了基础。
2 未来生命科学的发展趋势
未来，生命科学将向更加精准的分子水平研究、基因编辑和定制医疗的方向发展。
生命的基本单位：细胞
细胞的组成和结构
细胞是生命的基本单位，由细胞膜、细胞质、细胞 核等组成，不同类型的细胞功能不同。
细胞在生命过程中的作用
细胞不仅在生命起源中发挥了重要作用，它们支持 着生命的某些最重要的过程，如繁殖、呼吸和能量 生产。
生命的基础：有机化合物
1 有机化合物的定义和特征
有机化合物包含碳，通常也含有氢和其他元 素，它们是构成生命体的分子基础。
2 重要的有机化合物
如蛋白质、碳水化合物、核酸和脂质等是生 命活动所必需的物质。
生命的重要过程：代谢
1
代谢的定义和类型
代谢是指细胞内化学反应的总和，分为两类：异养代谢和自养代谢。
2
代谢过程中化学反应的类型和特点
代谢过程中的反应类型通常是水解、水合、加成、共轭和氧化还原。
3
代谢的重要性
代谢过程为生命的正常效能提供了能量和物质，也支撑着新陈代谢的基础活动。
《生命与化学》PPT课件
本课程将介绍生命和化学如何息息相关，探究细胞、有机化合物、代谢、遗 传物质、进化以及生物技术等方面。
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• 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。
• 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。
血管外周阻力增大 高血压
14
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。
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
15
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
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。
• 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
酸碱度，pH
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
• O是次于F、Cl的第三个跟原子最有亲和力 的原子。
6
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
7
S 其他
人 65% 18% 10 % 8 % 1.0 % 0.2 % 2.8 %
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？
共参 约与 二生 、物 三体 十组 种成
的 元 素 总
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：源自C、H、O 、N总和 > 96%
• （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）
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
1
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
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，
小分子 单糖 氨基酸 核苷酸 脂类
大分子 多糖 蛋白质 核酸
复合大分子 糖蛋白 糖脂 脂蛋白
（由小分子到大分子）
25
合成大分子 （聚合）
大分子分解 （水解）
26
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，
• 缺碘：可多食海带、紫菜、海鱼、海虾等。
22
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
23
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。
24
2.1 生物小分子和生物大分子的关系
冠心病发病和防治有关。 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？
• 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%
13
高血压
缺钙 反常钙内流 血管
内壁细胞 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
从粪、尿、汗中排出 320-450mg 吸收率约40% 320 × 100/40 = 800 mg
10
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
甲状旁腺素 • 促小肠吸收钙 • 促骨骼释放钙 • 促肾细胞回收钙
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。
血管外周阻力增大 高血压
14
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。
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
15
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
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。
• 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
酸碱度，pH
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
• O是次于F、Cl的第三个跟原子最有亲和力 的原子。
6
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
7
S 其他
人 65% 18% 10 % 8 % 1.0 % 0.2 % 2.8 %
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？
共参 约与 二生 、物 三体 十组 种成
的 元 素 总
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：源自C、H、O 、N总和 > 96%
• （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）
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
1
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
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，
小分子 单糖 氨基酸 核苷酸 脂类
大分子 多糖 蛋白质 核酸
复合大分子 糖蛋白 糖脂 脂蛋白
（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，
• 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
冠心病发病和防治有关。 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。
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1.3 例子
• 例一、钙 人每天需要摄入多少钙？
• 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%
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高血压
缺钙 反常钙内流 血管
内壁细胞 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
从粪、尿、汗中排出 320-450mg 吸收率约40% 320 × 100/40 = 800 mg
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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
甲状旁腺素 • 促小肠吸收钙 • 促骨骼释放钙 • 促肾细胞回收钙
降血钙素 • 抑骨骼释放钙 • 抑肾细胞回收钙
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例二 锌
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羧基肽酶 醇脱氢酶
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例三 铬
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例四 硒
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• 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。