生物第二章 生命的物质基础

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1、第二章生命的物质基础2.1生物体中的无机化合物【一】组成细胞的元素◎大量元素：指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。◎微量元素：指含量很少，占生物体总重量万分之一以下、但生物生活所必需的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。◎组成细胞的最基本元素是C。◎C、H、O、N、P、S六种元素占细胞总量的97%，被称为组成细胞的主要元素。【二】水1、自由水◎概念：细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。◎作用：自由水是细胞内的良好溶剂，细胞内的许多生物化学反应也都需要有自由

2、水的参与。自由水为生物提供细胞的液体环境，自由水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物排出体外。2、结合水◎概念：细胞中的一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。◎作用：结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%。【三】无机盐◎存在形式：大多数离子状态、有些参与组成化合物◎作用：参与生物体代谢活动，调节内环境稳定元素组成/功能Fe2+血红蛋白Ca骨骼、牙齿Mg叶绿素I甲状腺激素Ca2+过低肌肉抽搐HCO3-调节酸碱度K+、Na+维持细胞膜生物功能2.2生物体中的有机化

3、合物【一】糖类◎组成元素:C、H、O（因H/O一般为2/1，所以俗称碳水化合物）◎作用:是构成生物体的重要成分，也是细胞的主要能源物质。◎种类：可分为单糖、二糖和多糖。1.单糖包括五碳糖（核糖、脱氧核糖）和六碳糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）等2.二糖有乳糖、蔗糖、麦芽糖等3.多糖有糖元、淀粉、纤维素等4/4【二】脂质◎组成元素：主要由C、H、O组成，有的还含有N、P。◎包括：脂肪、类脂、固醇等。1、脂肪◎脂肪是细胞内良好的储能物质，是由三分子脂肪酸和一分子甘油结合而成的酯，又名甘油三酯。◎组成元素：C、H、O◎不同生物脂肪的主要区别在于脂肪酸链

4、的长度和饱和度。2、磷脂◎组成元素：主要为C、H、O、N、P4/4◎作用：磷脂是构成生物膜结构的骨架（磷脂双分子层）成分，在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。3、固醇类物质◎固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等。◎作用：固醇类物质在体内发挥重要的调节作用，如胆固醇是构成细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输；性激素促进动物生殖器官发育和生殖细胞形成；维生素D能促进动物肠道对钙和磷的吸收；醛固酮能调节盐类代谢等。【三】蛋白质◎蛋白质由氨基酸脱水缩合而成，具有一定的空间结构。◎蛋白质在体内发挥各种功能，如结构组成（结构蛋白

5、）、催化（酶）、调节（蛋白质类激素）、免疫（抗体等）、运输（载体蛋白）等，是生命活动的主要承担者。◎氨基酸氨基酸是构成蛋白质的基本单位，约有20种。其组成元素只要是C、H、O、N、某些含有S。（氨基酸分子结构通式）◆注意1.各种氨基酸相同的部分为至少由一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）连在同一个碳原子上。2.这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。3.氨基酸之间有差异的基团为R基。◎脱水缩合：氨基酸分子相互结合的方式。一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱去一分

6、子水（H2O），这种结合方式称为脱水缩合。氨基酸的缩合反应如下图所示:4/4◎肽键：连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)。◆注意关于氨基酸缩合反应的计算：1.n个氨基酸脱水缩成一条n肽，失去水的分子数=形成的肽键数=（n-1）个。2.n个氨基酸缩合成m条肽链，然后这条肽链构成一个蛋白质分子，则失去水分的分子数=形成的肽键数=（n-m）个。【四】核酸◎基本组成单位：核苷酸。每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。◎种类：包括脱氧核糖核酸（简称DNA）和核糖核酸（简称RNA）两大类。◎分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核

7、中，线粒体、叶绿体也有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。◎作用：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成具有极其重要的作用。◎组成元素：由C、H、O、N、P等化学元素组成◎组成单位：一个核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基、一分子五碳糖（核糖或脱氧核糖）组成。种类基本组成单位结构特有碱基共有碱基主要部位五碳糖核糖核酸(RNA)核糖核苷酸单链状结构尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)细胞质核糖脱氧核糖核酸(DNA)脱氧核糖核苷酸双螺旋结构胸腺嘧啶(T)细胞核脱氧核糖4/4