生命的物质组成-专业高中生物基础

第一节生命的物质组成生命的物质组成是指组成生物体的化学元素和由这些元素组成的化合物，其中主要是蛋白质、核酸。生物都是由细胞、组织、器官、系统几个不同层次的结构组成，有序完成生物体的生长、发育、繁殖等生命活动。组成生物体的化学元素基本有机物分子（氨基酸、含氮碱、核糖、葡萄糖、甘油）生物大分子（蛋白质、核酸、多糖、脂质）超分子复合物（生物膜、核蛋白）细胞器（细胞核、线粒体、叶绿体、质体等）细胞生物体C、H、O、N、P、S等，约占细胞总量的97%。水、无机盐、糖类、脂类、蛋白质、核酸自由水结合水二者关系：可相互转化自由水与代谢密切相关，代谢越旺盛，自由水相对比例越高。结合水将向自由水转化，反之，自由水向结合水转化。结合水不参与代谢，主要与维持细胞的基本活性有关。失去自由水，细胞仍保持活性，只是代谢强度很低；而去结合水，细胞不再有活性）2、存在形式：一、无机化合物1、水最多，没有水就没有生命。①生物体组织结构的重要组成成分；（结合水）②是多数细胞的生活环境和多数生化反应的介质；③帮助运送营养物质和废物；④参与细胞代谢反应⑤调节体温和保持体温恒定3、生理作用：自由水3、生理作用：→缺乏：缺铁性贫血→缺乏：骨质疏松、佝偻病、软骨病→缺乏：叶片黄化①参与组成生物体内的重要化合物。如：Mg2+是叶绿素分子的必需成分；Fe2+是血红蛋白的重要成分；Ca(钙盐)是构成骨骼、牙齿的重要成分。二、无机盐1、含量：很少，约1%左右2、存在形式：大多离子状态；②参与生物体的代谢活动和调节内环境的稳定。ⅰ维持正常生命活动。如血液中Ca2+过低，导致肌肉抽搐。ⅱ维持酸碱平衡。如血液中HCO3-等参与组成缓冲系统，维持血液酸碱度的恒定。ⅲ维持正常渗透压。如细胞膜内外的K+、Na+在维持细胞膜生物功能中起重要作用。4、生物体需要适量的无机盐如①锌（缺乏）：生长发育不良、认知能力缺陷、精神发育迟缓、行为障碍等（过量）：贫血、免疫功能低下等②碘（缺乏）：（儿童）呆小症（过量）：（儿童）碘中毒三、糖类1、元素组成：C、H、O2、生理作用：①生物体维持生命活动所需能量的主要来源②组成生物体结构的基本原料①按组成，可分为单糖：指不能水解、最简单的糖类。核糖：构成RNA的重要物质分五碳糖存在于动、植物细胞脱氧核糖：构成DNA的重要物质葡萄糖：细胞的主要能源物质六碳糖果糖：存在于植物细胞半乳糖：存在于动物细胞双糖：指由两个单糖经脱水缩合连在一起的糖类蔗糖：由1分子果糖和1分子葡萄糖脱水缩合而成存在于植物细胞分麦芽糖：由2分子葡萄糖脱水缩合而成乳糖：由1分子半乳糖和1分子葡萄糖脱水缩合而成。存在于动物细胞多糖：由许多葡萄糖分子经脱水缩合连在一起形成的结构复杂的糖类分淀粉：植物细胞糖的储存形式（作用：贮存能量）纤维素：植物细胞细胞壁的组成成分糖原：动物细胞糖的储存形式，分肝糖原（作用：贮存能量、调节血糖）肌糖原（作用：贮存能量）3、分类：②按还原性可分为非还原性糖：如蔗糖、淀粉、纤维素还原性糖：如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖脂肪：元素组成：基本成分：作用：磷脂：元素组成：作用：胆固醇：人体所必需。作用：病症：甘油、脂肪酸（饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸）C、H、O①更好的储能物质②减少热量散失，维持体温恒定（都是C-C）（存在C=C）与葡萄糖、蛋白质相比较，同质量情况下脂肪氧化分解所释放的能量最多。C、H、O、N、P构成生物膜的主要成分①组成细胞膜结构的重要成分②机体合成某些激素（如性激素、肾上腺皮质激素）及维生素D等物质的原料→调节人体生长发育和代谢。如血液胆固醇含量偏高将导致高胆固醇血症，进而引起心血管疾病，如动脉粥样硬化。四、脂类五、蛋白质1、主要元素组成：C、H、O、N2、含量：占细胞干重50%以上3、基本组成单位：氨基酸（约有20多种）非必需氨基酸：（来源途径）a、食物中摄取b、自身组织蛋白分解c、体内中间产物转氨基作用形成必需氨基酸：8种，分别为苏氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸（来源途径）a、食物中摄取b、自身组织蛋白分解①氨基酸的结构通式：②氨基酸的结构特点：③氨基酸的结合方式：H∣H2N—C—COOH∣R（氨基）（羧基）（侧链基团，决定氨基酸的种类）每个氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基，且它们都连接在同一个碳原子上。脱水缩合肽键的结构简式：－C－N－‖︱OH或－CO－NH－4、蛋白质的分子构成：化学元素→氨基酸→多肽（C、H、O、N）→蛋白质→空间结构多肽与蛋白质的区别：a、结构上：多肽仅是蛋白质的初级结构形式，而蛋白质则具有一定的空间结构，比多肽更复杂。b、功能上：多肽往往无生物活性（有些多肽具有活性），而蛋白质则具有生物活性。1）多样性直接原因：氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同肽链的空间结构不同根本原因：DNA分子的多样性5、蛋白质的特性：①结构多样性：ⅰ细胞膜、细胞质、肌肉、皮肤、毛发等机体构造的主要成分ⅱ形成酶、抗体、激素、血红蛋白等必需的原料ⅲ作为能量供机体利用②功能多样性：决定2)特异性：每个特定的蛋白质分子，含有的氨基酸的数目、种类、排列顺序以及肽链的空间结构是一定的。→在分子水平上可用于物种区分。→意义：决定生物的多样性C、H、O、N、P核苷酸（由一个磷酸、一个五碳糖、一个含氮碱基组成）磷酸五碳糖含氮碱基携带遗传信息，与遗传、变异和蛋白质的合成有密切关系。1、作用：2、元素组成：3、基本组成单位：4、分类：（按所含五碳糖分）六、核酸脱氧核糖核酸（简称DNA）核糖核酸（简称RNA）分布基本组成单位磷酸脱氧核糖含氮碱基磷酸核糖含氮碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）主要存在于细胞核内，少量存在于细胞质中（如线粒体、叶绿体）主要存在于细胞质中（如核糖体、线粒体、叶绿体），少量存在于细胞核内脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸【思考】1）只含DNA的生物，碱基种类为种，脱氧核糖核苷酸种类为种，五碳糖为种。2）只含RNA的生物，碱基种类为种，核糖核苷酸种类为种，五碳糖为种。。3）含有DNA和RNA的生物，碱基种类为种，核苷酸种类为种，五碳糖为种。441441582七、维生素1、生物生长和代谢所必需。2、微量但高效能。3、可溶性小分子有机物。按其溶解特性，分为：①脂溶性维生素：如维生素A、维生素D、维生素E、维生素K特点溶于脂肪而不溶于水；吸收与脂肪的存在有关，吸收后可在体内储存。②水溶性维生素：如维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素PP、叶酸特点溶于水而不溶于脂肪；吸收后在体内储存很少，过量的多由尿排出体外。4、在体内一般不能合成。除维生素D可由皮肤内的胆固醇经日光照射后转变成，其余的都必须从食物中摄取。5、缺乏症：脚气病、神经炎——缺VB1坏血病——缺VC夜盲症、角膜干燥症——缺VA佝偻病、软骨病——缺VD（因为VD能促进Ca、P的吸收和利用）【注意】维生素的摄入需要“适量”。吴立新竹溪职业技术学校