生命的基本物质.pptx
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1、 地球上的生物种类繁多、形态与结构千差地球上的生物种类繁多、形态与结构千差万别,但各种生物的化学组成基本相同,代万别,但各种生物的化学组成基本相同,代谢过程相似。生命活动有共同的物质基础,谢过程相似。生命活动有共同的物质基础,然而又突现其特点,生命现象是比化学现象然而又突现其特点,生命现象是比化学现象更高级的运动形式。更高级的运动形式。哪些元素参与生物体的组成?参参与与生生物物体体组组成成的的元元素素总总共共约约二二、三三十十种种,主主要要包包括括C C、H H、O O、N N、P P、S S、CaCa等等,以以上上7 7种种元元素素约约占占生生物物体体的的99.35%99.35%,其其中中C
2、 C、H H、O O、N N 4 4种种元元素素占占96%96%。第一节第一节 生命的基本化学元素生命的基本化学元素以人体为例,各种元素在人体中含量见表常量元素在人体中含量较大。微量元素在人体中含量很少。表 人体元素成分常量元素微量元素生物体都是由蛋白质、核酸、脂类、糖、无机盐和水组成。哪一种分子含量最高?哪一种分子含量最高?第二节第二节 构成生命的化合物构成生命的化合物不同的生物体,其分子组成也大体相同不同的生物体,其分子组成也大体相同蛋白质、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。一、无机化合物一、无机化合物(一)(一)水水q 水占生物体的水占生
3、物体的 6060 以上的重量以上的重量 q 地地球球上上生生命命起起源源于于水水中中,陆陆生生生生物物体体内内细细胞胞也也生活在水环境中生活在水环境中q水的性质影响生命活动水的性质影响生命活动,如:溶解性质,酸碱度如:溶解性质,酸碱度.细胞中的所有反应都是在水中进行的,如果无水,细胞中的所有反应都是在水中进行的,如果无水,酶的活动便无法进行。酶的活动便无法进行。水对生物体非常重要摄入(毫升)摄入(毫升)排出(毫升)排出(毫升)食物带入食物带入 1000 尿液排出尿液排出 1500 饮料和喝水饮料和喝水 1200 粪便排出粪便排出 150 代谢过程产生代谢过程产生 300 呼吸时带走呼吸时带走
4、350 皮肤蒸发皮肤蒸发 500总计总计 2500 2500人体每天摄入和排出的水量人体每天摄入和排出的水量无机盐约占人体重量的无机盐约占人体重量的5%5%;构成构成骨骼、牙齿骨骼、牙齿等坚硬组织;在肌肉其他软组织等坚硬组织;在肌肉其他软组织也有许多无机盐与有机物相结合而存在。也有许多无机盐与有机物相结合而存在。无机盐作为可溶性盐存在于体液、消化液和血液无机盐作为可溶性盐存在于体液、消化液和血液中。中。无机盐在食物中分布很广,一般指含量较多的钙、无机盐在食物中分布很广,一般指含量较多的钙、钠、钾、镁、磷、硫和氯等七种元素构成的盐。钠、钾、镁、磷、硫和氯等七种元素构成的盐。由于新陈代谢作用,每天
5、有一定数量的无机盐由于新陈代谢作用,每天有一定数量的无机盐从各种途径排出体外,因此每天必须从食物来补充。从各种途径排出体外,因此每天必须从食物来补充。(二)(二)无机盐无机盐体液中的主要无机盐有:体液中的主要无机盐有:NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、ClCl-、HCOHCO3 3-、HPOHPO4 42-2-等,它们执行非常重要的生理功能:等,它们执行非常重要的生理功能:a.直接参与生物大分子的形成,如PO43-是合成磷脂、核苷酸所必需的;Fe3+是细胞色素、血红蛋白的成分;b.维持细胞内的pH和渗透压,以保持细胞的正常生理活动;c.参与细胞的生命活动;d.作为酶反应
6、的辅助因子。1、盐、盐生命的调味剂生命的调味剂食盐的重要作用:食盐的重要作用:可维持细胞内外的电位平衡可维持细胞内外的电位平衡 调节血压和血流量调节血压和血流量 调节体内的酸碱平衡调节体内的酸碱平衡 钠离子与钾离子同时参与神经传导和肌肉钠离子与钾离子同时参与神经传导和肌肉收缩。收缩。可通过调节内分泌腺的分泌,使血管收缩,可通过调节内分泌腺的分泌,使血管收缩,使血压升高。使血压升高。摄取过量的盐是很危险的摄取过量的盐是很危险的l一次服用一次服用150150克盐对人有致死作用。克盐对人有致死作用。l人人体体的的体体液液是是接接近近0.9%0.9%的的盐盐溶溶液液,这这种种浓浓度度是是恒恒定定的的。
7、当当摄摄入入多多量量的的食食盐盐,就就要要有有相相应应的的水水与与之之形形成成0.9%0.9%的的盐盐浓浓度度。因因此此吃吃了了咸咸的的东东西西要要多多喝喝水水就是这个道理。就是这个道理。吃盐太少造成的后果吃盐太少造成的后果 影影响响生生长长,骨骨骼骼软软化化,全全身身乏乏力力,疲疲倦倦,恶恶心心,呕呕吐吐,食食欲欲不不振振,嗜嗜睡睡甚甚至至昏昏迷迷,医医学学上上称为称为低盐综合症低盐综合症。吃盐的多少与高血压病的发病率关系吃盐的多少与高血压病的发病率关系l爱斯基摩人爱斯基摩人 4克克/日患高血压病发病率少日患高血压病发病率少 l日本北方居民日本北方居民2035克克/日,发病率日,发病率40%
8、。l7克克/日日 6.9%l10克克/日日 8.6%l26克克/日日 39%西藏某些地区吃盐多,发病率西藏某些地区吃盐多,发病率20%。广东省发病率广东省发病率3.5%,华北地区,华北地区7.5%。吃多少盐为益?l一个健康的成年人每人每天饮食中摄取的食盐应该不宜超过10克。l人体对钠的安全摄入量为2.47.2克,而盐中含40%钠,即每日只能吃下618克食盐。lWHO建议,每人每天应吃5克左右的食盐,一个四口之家,一个月一公斤盐就足够了。2、钙l钙钙是是组组成成骨骨骼骼和和牙牙齿齿的的主主要要无无机机物物成成分分,是是体内无机离子中存在最多的一种。体内无机离子中存在最多的一种。l一一般般成成人人
9、体体内内含含钙钙总总量量为为1200克克。其其99%存存在在于于骨骨骼骼和和牙牙齿齿中中,其其余余1%则则存存在在于于其其他他组组织织细细胞胞的的内内外外液液中中;虽虽然然量量少少,但但对对正正常常生生理起着重要的调节作用。理起着重要的调节作用。(1)人每天需要摄入多少钙?从粪、尿、汗中排出从粪、尿、汗中排出 320450 mg 吸收率约吸收率约 40%320 100/40=800 mg 人体每天需要补充钙的数量成人成人 800 mg800 mg婴儿(婴儿(1010个月)个月)400 mg400 mg幼儿(幼儿(33岁)岁)600 mg600 mg少年(少年(1010岁)岁)800 mg800
10、 mg青年(青年(12181218岁)岁)1000 mg1000 mg老年老年 1200 mg1200 mg孕妇孕妇/哺乳哺乳 1500 mg1500 mg婴、幼、少儿婴、幼、少儿-佝偻病佝偻病老年人老年人-骨质疏松症骨质疏松症上海地区上海地区骨质疏松症骨质疏松症患者患者 男男 20.1%20.1%女女48.1%48.1%其中其中 6060岁以上岁以上 男男 24.9%24.9%女女75.5%75.5%缺钙引起的疾病l食物中钙的来源以食物中钙的来源以奶奶和和奶制品奶制品最好,最好,不但含量不但含量丰富,而且吸收率高,是婴幼儿、青少年和老丰富,而且吸收率高,是婴幼儿、青少年和老年人最理想的钙源。
11、蔬菜和豆类含钙也较多。年人最理想的钙源。蔬菜和豆类含钙也较多。连骨吃的小鱼、虾皮、食用骨粉及蛋壳粉都是连骨吃的小鱼、虾皮、食用骨粉及蛋壳粉都是补充钙的好材料。补充钙的好材料。3、锌锌是人体含量最大的微量金属元素,达锌是人体含量最大的微量金属元素,达23克。克。它它是是生生物物体体生生长长发发育育、营营养养生生化化代代谢谢时时所所必必须须的的重重要要微微量量元元素素之之一一,人人体体中中有有七七十十多多种种酶酶中中含含有有锌锌:如如与与营营养养物物质质代代谢谢有有关关的的脱脱氢氢酶酶,与与红红细细胞胞运运送送氧氧和和二二氧氧化化碳碳功功能能有有关关的的碳碳酸酸酐酐酶酶,与与骨骨骼骼生生长长发发育
12、育有关的有关的碱性磷酸酶碱性磷酸酶等。等。锌锌是是一一种种可可以以从从汗汗液液和和尿尿液液中中流流失失的的元元素素。其其中中孕妇、乳母和成长中的儿童应多补充一些。孕妇、乳母和成长中的儿童应多补充一些。富含锌的食物富含锌的食物l动物性食物含量动物性食物含量高高,植物性食物含量植物性食物含量少少,对对于只吃素食的人来说,要警惕缺锌。于只吃素食的人来说,要警惕缺锌。l 动物肝脏、肌肉和骨骼中含锌最高,比其他动物肝脏、肌肉和骨骼中含锌最高,比其他组织多组织多24倍。倍。蛋黄、鱼、海带、羊肉、动物蛋黄、鱼、海带、羊肉、动物肝脏、肝脏、肾脏,肾脏,牡蛎牡蛎、鲜虾、禽类、大豆、南瓜、鲜虾、禽类、大豆、南瓜籽
13、等。其中牡蛎含量最多,籽等。其中牡蛎含量最多,112毫克毫克/100克。克。4、铁l铁的生理功能:铁的生理功能:l以血红蛋白的形式参加体内氧的运输以血红蛋白的形式参加体内氧的运输l以呼吸酶的形式催化生理氧化还原作用以呼吸酶的形式催化生理氧化还原作用。l成年人体内含铁约成年人体内含铁约45克,其中克,其中72%存在于血红存在于血红蛋白,蛋白,3%存在于肌红蛋白内。存在于肌红蛋白内。l 铁缺乏不仅引起铁缺乏不仅引起缺铁性贫血缺铁性贫血,同时会影响人,同时会影响人体免疫功能,而且还会影响儿童智力的正常发育。体免疫功能,而且还会影响儿童智力的正常发育。成人平均每天排出成人平均每天排出1毫克铁,女子月经
14、期每日排毫克铁,女子月经期每日排出出2毫克。毫克。微量元素微量元素Fe Fe 氧的运送和酶的活性有关,缺少时,引起缺铁性贫血。氧的运送和酶的活性有关,缺少时,引起缺铁性贫血。Cu Cu 发生冠心病的主要原因,与酶的活性有关。发生冠心病的主要原因,与酶的活性有关。Zn Zn 在青少年的发育生长,癌症等的发病和防治起有作用。在青少年的发育生长,癌症等的发病和防治起有作用。Mo Mo (钼)与酶的活性、食道癌的发病率和防治有关。(钼)与酶的活性、食道癌的发病率和防治有关。I I 缺碘产生地方性甲状腺肿,幼儿发生呆小症,缺碘产生地方性甲状腺肿,幼儿发生呆小症,Mn Mn (锰)与酶的活性有关。(锰)与
15、酶的活性有关。Co Co (钴)与酶的活性有关。青春期少女(钴)与酶的活性有关。青春期少女0.015mg/0.015mg/每日。每日。V V (钒)软体动物富有钒;鱼体含量较低。(钒)软体动物富有钒;鱼体含量较低。Zn (锌)(锌)在青少年的发育生长,癌症等的在青少年的发育生长,癌症等的发病和发病和防治起有作用。防治起有作用。Ni (镍)植物中(镍)植物中1555ppm,人为人为0.1ppm;急性白;急性白血病血病.25g/mlSn (锡)影响骨钙化速度;(锡)影响骨钙化速度;Si (硅)矽肺,(硅)矽肺,Si浸润细胞。浸润细胞。F (氟)与牙齿健康有关,缺氟产生龋齿;过多(氟)与牙齿健康有关
16、,缺氟产生龋齿;过多则斑齿和氟中毒。则斑齿和氟中毒。Se (硒)缺硒产生克山病,与肝功能,冠心病发(硒)缺硒产生克山病,与肝功能,冠心病发病和防治有关病和防治有关.构成生物体的分子主要是有机物。构成生物体的分子主要是有机物。u糖糖u蛋白质蛋白质u脂肪脂肪u核酸核酸二、有机化合物二、有机化合物(一)糖类糖类是由C、H、O三种元素构成,习惯称为碳水化合物,是生物的能源物质。糖类广泛分布于动、植物体的各种组织细胞中。根据糖类水解的情况,可以分为单糖、双糖和多糖三大类。其中多糖属于生物大分子。在生物体内重要的单糖、双糖和多糖如下表所示:1.1.单糖单糖 多多羟羟基基醛醛或或多多羟羟基基酮酮称称为为糖糖
17、;单单糖糖主主要要包包括括五五碳碳糖糖和和六六碳碳糖糖.葡葡萄萄糖糖、果果糖糖和和半半乳乳糖糖是是六六碳糖、核糖和脱氧核糖为五碳糖。碳糖、核糖和脱氧核糖为五碳糖。单糖的生物功能:单糖的生物功能:A A、作为多糖的组成元件、作为多糖的组成元件B B、作为燃料、作为燃料C C、组成寡糖参与细胞信号传递、组成寡糖参与细胞信号传递重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等2、二糖 由两个单糖分子通过羟基由两个单糖分子通过羟基失水缩聚失水缩聚而成而成麦芽糖由两分子葡萄糖单体脱水缩合形成蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成重要的多糖有淀粉、糖原、纤维素、氨基葡聚糖等3、多
18、糖 由多个单糖分子由多个单糖分子缩聚缩聚而成而成糖类功能糖类功能:主要释放能量,供机体本身的生命活动所需。主要释放能量,供机体本身的生命活动所需。在在平平衡衡渗渗透透压压(小小分分子子单单糖糖)、支支撑撑植植物物体体(纤纤维维素与木质素构成素与木质素构成)中起重要作用中起重要作用构构成成细细菌菌细细胞胞壁壁(由由氨氨基基酸酸和和糖糖的的多多聚聚体体-聚聚肽肽糖组成糖组成)的主要成分。的主要成分。脂类的组成和功能脂类是脂肪、磷脂、类固醇等类化合物的总称。脂类分子也含C、H、O 3种元素,但H:O远大于2,有些脂含P和N,各种脂类分子的结构可以差异很大。脂类不溶于水,可溶于非极性溶剂。脂类是生物膜
19、的主要成分;脂肪氧化时产生的能量大约是糖氧化时的二倍。生物表面的保护层/保持体温/生物活性物质。(二)(二)脂类(lipids)化合物n n 中性脂肪(动物-fat)和油(植物-oil)由甘油醇和脂肪酸结合成的酯又称磷酸甘油脂细胞膜的主要细胞膜的主要结构成分结构成分有极性的头部有极性的头部和两条疏水的和两条疏水的尾部尾部n n 磷脂 类固醇如胆固醇等脂类也是细胞膜的重要成分n 类固醇 血清中的血清中的胆固醇胆固醇太多会促使形成动脉硬化太多会促使形成动脉硬化 和和心脑血管疾病心脑血管疾病维生素维生素维生素是生物生长和代谢所必需的具有维生素是生物生长和代谢所必需的具有复杂结构的有机物。它对人体的作
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