文档介绍：第二章生命的化学基础
一、原子和分子
原子的结构和质量 Niels Henrik David Bohr, 1885-1962
因原子结构和原子辐射的研究,
获得了1922年的诺贝尔物理学奖。
氢原子
氧原子
Schematic view of an STM 中子
质子电子
原子质量(atomic mass) 等于原子的所有的质子和中子的质量之和。
Dalton 1g= D
核素(isotope)
具有不同中子数的同种元素原子叫做该种元素的核素(isotopes)。
含量最丰富的三种碳的核素
能够发生放射性衰变的的同位素叫做放射性同位素(radioactive isotopes)
C14的半衰期是5600年
电子决定了原子的化学性质
氧化和还原
原子能级。当电子吸收能量的时候,它就会移
到距离核较远的高能级上去。当电子释放能量
的时候,它就会移动到距离核较近的低能级。
组成生命的元素
元素周期表。在本表中,地壳中元素的含量用方格的高度来表示,生物体中的
大量元素用蓝色表示。
地球上最丰富的元素及它们在人体中的分布
元素符号原子序数占地壳总重百分比占人体总重百分比功能及重要性
氧 O 8 细胞呼吸所需,水的组分
硅 Si 14 痕量
铝 Al 13 痕量
铁 Fe 26 痕量血红蛋白的关键成分
钙 Ca 20 骨骼和牙齿的组分,激发肌肉收缩
钠 Na 11 细胞外的主要阳离子;参与神经活动
钾 K 19 细胞外的主要阳离子;参与神经活动
镁 Mg 12 很多能量转移酶的关键成分
氢 H 1 电子载体;水和很多有机分子的组分
锰 Mn 25 痕量
*** F 9 痕量
磷 P 15 核酸的骨架;重要的能量中介
碳 C 6 有机分子的骨架
硫 S 16 大部分蛋白质的成分
*** Cl 17 细胞外的主要阴离子
钒 V 23 痕量
铬 Cr 24 痕量
铜 Cu 29 痕量很多酶的重要成分
氮 N 7 痕量 一切蛋白质和核酸的成分
硼 B 5 痕量痕量
钴 Co 27 痕量痕量
锌 Zn 30 痕量痕量一些酶的关键成分
硒 Se 34 痕量痕量
钼 Mo 42 痕量痕量许多酶的关键成分
锡 Sn 50 痕量痕量
碘 I 53 痕量痕量甲状腺激素的成分
化学键形成分子
离子键
钠原子***原子
***化钠离子键的形成。(a)当钠原子提供给***原子一个电子的时候,钠原子就成了
一个带正电的钠离子,而***原子变成了带负电的***离子。(b)***化钠形成两种原子
相间排列得非常整齐的晶格。
共价键构建稳定分子
氢气是由两个氢原子组成的双原
子分子,每个原子都与另外一个
原子共享它的电子。
共价键的强度由共享电子对的数目决定。因而,两个原子共享两对电子形成
的双键(double bonds)要比共享一对电子形成的单键(single bonds)强,也
就是说断裂双键比断裂单键需要更多的化学能量。最强的共价键是三键(triple
bonds),就像氮气分子中连接两个氮原子的键。
二、水的化学性质