文档介绍：生命的基础
——生命的物质基础
生物体生命活动的物质基础是指组成生物体的化学元素和由化学元素构成的化合物,
其中最主要的是蛋白质和核酸等大分子物质。
化合物又形成了独特的结构,这就是各种生物体(除病毒外)的活动的结构基础——细胞。
一、构成生物体的化学元素
1、生物体由化学元素构成
2、生物体的必需化学元素有20多种。
其中:C、H、O、N占73%
碳元素是核心元素/ 生命元素
原因:1)原子小,4个外层电子能形成4个共价键,可与C、H、O、N、P和S结合形成许多的有机化合物。
2)碳原子彼此连接形成链或环,构成生物大分子的碳链骨架。
3)生物氧化过程中碳化合物的共价键段裂释放大量的能量。(生成CO2)
4)通过测定14C / 12C比率可以确认生物死亡的年代。
3、生物体中的重要有机化合物的主要元素组成分别为:
糖类、脂肪:C、H、O;
蛋白质:C、H、O、N、S
核酸、类脂(固醇、磷脂等): C、H、O、N、P
综上: C、H、O、N、P 、S为组成生物体的主要元素,约占生物体元素组成的97%
4、生物界与非生物界在化学元素上的统一和差异性
统一性——组成生物体的二十多种化学元素在无机自然界都能找到,无一特殊,这反映了生命起源于非生命物质
差异性——生物体中生命元素的含量和非生物界有很大的差异,这决定了生物界与非生物界的差异性。
二、构成生物体的化合物
(一)无机物——H2O
1、组成元素:H、O
2、含量:约占生物体内鲜重含量的65%—90%,含量最多。
3、存在形式:结合水和自由水
结合水:在细胞中与其他物质结合在一起,不能流动,只能组成细胞结构,而不
能作为溶剂,也不能直接参与反应。
自由水:在细胞中以游离形式存在,可以流动,是良好的溶剂,可以参与反应。
4、功能
结合水——细胞结构的组成成分。它不参与代谢,但却是正常代谢的前提。
自由水——1)良好的溶剂
2)一切化学反应都是在水溶液中进行的
3)运输营养物质和代谢废物
4)参与许多化学反应(光合作用,呼吸作用,水解反应等)
注:自由水和结合水的含量是相对的,能够随着生物体进行新陈代谢活动的进行而相互转化。
代谢旺盛时:结合水——自由水;反之:自由水——结合水
(一)无机物——无机盐
1、含量:占生物体干重2%—5%(鲜重1%—%)
2、存在形式:通常以“离子”状态存在。(如:——等)
3、生理功能
1)细胞的重要组成成分(生物体的结构成分)
如:PO43- 是磷脂(膜)和核酸(遗传物质)的主要成分
Fe2+ 是血红蛋白的成分; Mg2+ 是叶绿素的主要成分; Ca2+ 是牙齿和骨骼的主要成分等。
2)参与调节生物体内渗透压和酸碱度
渗透压可分为:晶体渗透压(90%)和胶体渗透压(10%)——人体内
酸碱度:与缓冲物质有关——人体内
3)维持生物体的生命活动——构成酶、激素等不可缺少的
如: Mg2+ 是ATP酶的激活剂;I 是构成甲状腺激素的元素
Zn 2+ 是许多酶的激活剂;HCl可以激活胃蛋白酶
4、无机盐进出细胞的方式:主要是“主动转运”
(二)有机物
构成生物体的有机物——主要包括:糖类、脂类、蛋白质和核酸。其中最主要的是蛋白
质和核酸。
糖类:单糖、双糖和多糖
1、组成元素:C、H、O
2、种类、分布及生理功能
单糖
种类
分子式
分布
生理功能
单
糖
五
碳
糖
核糖
C5H10O5
动、
植物
细胞
RNA的组成成分
脱氧核糖
C5H10O4
DNA的组成成分
六
碳
糖
葡萄糖
C6H12O6
细胞的主要能源物质
果糖
植物细胞内
半乳糖
动物细胞
种类
分子式
分布
生理功能
二
糖
蔗糖
C12H22O11
植物细胞
1果糖+1葡萄糖
麦芽糖
1葡萄糖+ 1葡萄糖
乳糖
动物细胞
1葡萄糖+ 1半乳糖
多
糖
淀粉
(C6H10O5)n
植物细胞
植物细胞中贮存能量的物质
纤维素
高等植物细胞壁的主要成分
糖原
动物细胞
贮存能量的物质
主要功能
生物体进行生命活动的主要能源物质
双糖和多糖
还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖
淀粉遇I2变蓝:(1)鉴定是否有淀粉生成;(2)淀粉是否消失
麦芽糖分子结构图
多糖分子结构图
葡萄糖分子结构图
单糖
双糖
多糖
合成
合成
水解
水解
脂类
1、含量:1%-2%
2、组成元素:主要是C、H、O,还有N、P
3、种类与功能:
1)脂肪也叫中性脂,一个脂肪分子由一个甘油分子三个羟基分别与三个脂肪酸的末端羟基脱水连成酯键形成的,脂肪是动植物体内的贮能物质,当动物体内主要能源物质过剩时:
葡萄糖——糖原——脂肪( 肝脏)
植物体