生命的化学基础

14 种 微量元素（含量少于 0.01%)
Ni Cr Cu Co F I Fe Mn Mo Se Si Sn V Zn
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➢生命形式多样，但基本元素构成是基本一致的。
% O C H N P S 其他 人 65 18 10 8 1.0 0.25 2.75 杆菌 69 15 11 8 1.2 1.00 5.00
Mn 与酶的活性有关。 Co 与酶的活性有关。青春期少女0.015mg/每日。
V 软体动物富有钒；鱼体含量较低。 F 牙齿健康有关，缺氟产生龋齿；过多则斑齿
和氟中毒。 Cr 铬与糖的分解有关。胰岛素加强剂，致癌。
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一、元素组成
Ni 植物中15－55ppm，人为0.1ppm；急性白血 病，25μg/ml。
➢不同器官含水不一样：眼球含水 脑含水 甲状腺含水 肌肉含水 骨骼含水
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98% 55%
80% 60%
99% 86% 水:
水是生物体内重要组成部分，是机体进行一 切生物化学变化的媒介物质。如果无水，酶的活 动便无法进行。
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1. 水
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1. 单糖
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1. 单糖
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1. 单糖
链式与环式的转换
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1. 单糖
葡萄糖分子分为船式与椅式构象，椅式构象稳定。
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1. 单糖
不对称碳原子——旋光性
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2. 寡糖
双糖——由两个单糖分子通过羟基失水缩聚而成
第一章 生命的化学基础
一
二 分子组成
（一）水和无机盐
（二）糖类
（三）脂类
（四）蛋白质
（五）核酸
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一、元素组成
(一) 自然界有100多种元素，有25种是生物体必须 的。
(二) C，H，O，N 4种元素占96.3%。
(三) P, S, Ca, Fe，Cu，Zn，Mo，I，Mn，Co， 等元素含量很少，但仍是细胞中不可缺少的元素。
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（三）、糖类
糖类是细胞中很重要的一大类有机化合物， 分子中含有C、H、O三种元素，也称为碳水化 合物。
糖类是生命活动的能源，也是重要的中间代谢 物。
根据碳原子的多少可分为丙糖、丁糖、戊糖、 己糖等。
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1. 单糖
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1. 单糖
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1. 单糖
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一、元素组成
Fe 氧的运送和酶的活性有关，缺少时，引起缺 铁性贫血。
Cu 发生冠心病的主要原因，与酶的活性有关。
Zn 在青少年的发育生长，癌症等的发病和防治 起有作用。
Mo 与酶的活性、食道癌的发病率和防治有关。
I 缺碘产生地方性甲状腺肿，幼儿发生呆小症。
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一、元素组成
体内体液酸碱度的作用。
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2. 无机盐
(3)阳离子平衡(cation equilibrium)
细胞膜外Na+ 高，K+ 低，细胞膜内 K+ 高 ，Na+ 低，这种平衡态能使机体的电信号传递 得到保证。
当细胞膜上Na+多，Ca++ 少时，神经细胞 失去稳定性，对外来刺激过于敏感。小儿 Na+/Ca++ 的浓度紊乱时即发生惊厥。反之则引 起神经细胞反应失灵。
2. 无机盐
(1)渗透压平衡(osmotic equilibrium) 动物细胞或机体内部必须保持定量的水分
，脱水或胀水都将引起病变。
细胞内外的膜都是半透膜，细胞的水分代 谢就靠内环液有恒定的渗透压来维持平衡。
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2. 无机盐
(2)酸度平衡pH平衡（pH equilibrium） 体内由无机盐参与形成的缓冲液起着平衡
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1. 水
➢ 固态水(冰)比液态水的密度低。
在水温降至4℃时，分子间距离最小，分子运 动最慢，各水分子几乎都能和另外4个水分子形成 氢键。
水温如再下降，各水分子彼此又稍稍离开以 保持最大数量的氢键存在。水温降至0℃时，水分 子互以氢键相连而结冰，但体积却略大于同量的 液态水，密度也低于液态水而漂于水的表层。这 一特点对水生生物特别重要。
Sn 锡影响骨钙化速度。
Si 矽肺，Si浸润细胞。
Se 缺硒产生克山病，与肝功能、冠心病发病和 防治有关。
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二、分子组成
(一) 水和无机盐 1.水: 占生物体内化合物第一位。
约占60%—90%。
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二、分子组成
1.水: ➢不同的种含水不一样：海蜇含水
公牛含水
➢不同年龄含水不一样：幼体含水 成体含水
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2. 无机盐
➢ 保持动物体内平衡的因素很多，而下列三 个方面与无机盐的含量稳定有密切关系：
(1)渗透压平衡(osmotic equilibrium) (2)酸度平衡(pH平衡)(pH equilibrium)
(3)阳离子平衡(cation equilibrium)
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水是极性分子，氧和氢形成有极性的共价键。
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1. 水
➢水分子的极性，使液态水具有内聚力，形成表 面张力-水黾(meng)
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1. 水
➢ 水的比热为1，即1g水上升l℃需4.184J热， 而1g空气上升l℃只需1.046J就行了。
水的蒸发热也较高，在l00℃时，1g液态 水变为气态(蒸汽)需要2259.36J。
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1. 水
➢水是最好的溶剂 生命系统中很多物质都是电解质或极性分子。
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2. 无机盐
➢ 机体内的无机盐以各种离子行式存在。 阳离子:Na+，K+，Ca2+，Mg2+，Fe2+，Fe3+等;
阴离子:Cl—，SO=，PO=，HCO—等。 在有机体中的无机盐，约为其干重的2~5%。
(四) 尤其重要的是，碳原子能互相键连成链或环，
生成各种大分子。生命就是在碳元素基础上建立起
来的。
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一、元素组成
人体中存在的元素
11 种常量元素
常量元素 O C H N Ca P K S Na Cl Mg
重量百分比 65.0 18.5 9.5 3.3 1.5 1.0 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1
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2. 双糖
麦芽糖
麦芽糖是由两个葡萄糖分子缩聚而成；
蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖聚合而成；
纤维二糖由两分子葡萄糖聚合而成；