文档介绍:生物竞赛知识点
第二章生命的物质基础
生物体都具有以下基本特征: 生物体具有共同的物质基础和结构基础, 都有新陈代谢作用,
都有应激性,都有生长、发育和生殖的现象,都有遗传和变异的特性,都能适应一定的环境。
第一节组成生物体的化学元素及化合物
【知识概要】
生物体的生命活动都有共同的物质基础,主要是指组成生物体的化学元素和化合物是大体 相同的。
一、组成生物体的化学元素
组成生物体的化学元素有二十多种,它们在生物体内的含量不同。含量占生物体总质量的 万分之一以上的元素,称大量元素,如 C、H、Q N、P、S、K、Ca、Mg等。生物生活所必需,
但是需要量却很少的一些元素,称微量元素,如 Fe、Mn. Zn、Cu、R Mo等。这些化学元素对
生物体都有重要作用。组成生物体的二十多种化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种 化学元素是生物所特有的。这个事实说明,生物界和非生物界具有统一性。
二、组成生物体的化合物
CH I OH H
核糖 脱氧核糖
寡糖(低聚糖)是由少数几个(1个以内)单糖分子脱水缩合而得的糖。常见的是含有 个单糖单位的双糖,如植物细胞内的蔗糖、麦芽糖,动物细胞内的乳糖,存在于藻类细菌、真 菌和某些昆虫细胞内的海藻糖等。蔗糖的形成见下图。
CH/JH CH3QH
H CH OH H H OH CH H
葡萄糖 果糖 蔗糖
多糖是由多个单糖缩聚而成链状大分子,与单糖、双糖不同,一般不溶于水,从而构成贮 藏形式的糖,如高等植物细胞内的淀粉,高等动物细胞内的糖元。纤维素是植物中最普遍的结 构多糖。
(一)糖类
.生物学功能
糖类参与细胞组成,是生命活动的主要能源物质。
.组成元素及种类
糖类的组成元素为 C H O,分单糖、寡糖、多糖三类。
单糖是不能水解的最简单的糖类,其分类中只含有一个多羟基醛或一个多羟基酮,如葡萄
糖、果糖、核糖、脱氧核糖。葡萄糖和果糖都是含 6个碳原子的己糖,分子式都是 GHhO,但
结构式不同,在化学上叫做同分异构体。如下图所示: H I H
I 1
0-0 H-C—0H
I r
H—C-OH 5Q
HO-CHH HO-5H
环状结构 链状结构
核糖(GH0O)和脱氧核糖(QH0。)都是含有5个碳原子的戊糖,两者都是构成生物遗传 物质(DNA^ RNA的重要组成成分。结构式如下图所示:
(二)蛋白质
.生物学功能
蛋白质具有催化作用、运输作用和贮存作用、结构和机械支持作用、收缩或运动功能、免 疫防护功能、调节作用。
.组成元素和基本组成单位
蛋白质主要由C、H Q N四种元素组成,多数还含有 So基本组成单位是氨基酸,其通式
f OH
为此。组成天然蛋白质的氨基酸约有 20种,都是L型的a氨基酸。氨基酸与氨基
H I
酸之间可以发生缩合反应,形成的键为肽键。肽是两个以上氨基酸连接起来的化合物。两个氨 基酸连接起来的肽叫二肽, 三个氨基酸连接起来的肽叫三肽, 多个氨基酸连接起来的肽叫多肽。 多肽都有链状排列的结构,叫多肽链。蛋白质就是由一条多肽链或几条多肽链集合而成的复杂 的大分子。
.结构
蛋白质结构分一、二、三、四级结构。在蛋白质分子中,不同氨基酸以一定数目和排列顺 序编合形成的多肽链是蛋白质的一级结构。蛋白质分子的高级结构决定于它的一级结构,其天 然构象(四级结构)是在一定条件下的热力学上最稳定的结构。
.变性
蛋白质受到某些物理或化学因素作用时引起生物活性的丧失、溶解度降低以及其他物理化 学因素的改变,这种变化称为蛋白质的变性。变性的实质是由于维持高级结构的次级键遭到破 坏而造成的天然构象的解体,但未涉及共价键的破坏。有些变性是可逆的(能复性) ,有些则
不可逆。
3'-胞嗜咤脱氧核甘酸(3' -dCMP)
DNA的碱基有四种(A、T、
NHn 0 0 0 NH3
腺嗓吟(A) 鸟嚓吟(G) 胸腺啼腱(T)尿嚅淀(U)胞密定(C)
(三)核酸
.生物学功能
核酸是遗传信息的载体,存在于每一个细胞中口核酸也是一切生物的遗传物质,对于生物 体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用口
.种类
核酸分DNA和RNA两大类,所有生物细胞都含有这两大类核酸(病毒只含有DNA或RNA),
.组成元素及基本组成单位
核酸是由。入0, N、P等元素组成的高分子化合物。其基本组成单位是核甘酸,每个核
,一分子戊糖(核 糖或脱氧核糖):
G、C), RNA的碱基也有四种(A、U、G、C),这五种碱基的结
构式如下图所示,DNA中碱基的百分含量一定是A=T、G=C,不同