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 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 生物体组织结构的重要组成成分 结合水 是多数细胞的生活环境和多数生化反应的介质 帮助运送营养物质和废物 参与细胞代谢反应 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 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 参与生物体的代谢活动和调节内环境的稳定 维持正常生命活动 如血液中Ca2 过低 导致肌肉抽搐 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 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 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 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 O 2 生理作用 生物体维持生命活动所需能量的主要来源 组成生物体结构的基本原料 按组成 可分为 3 分类 按还原性可分为 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 C H O C H O N P 构成生物膜的主要成分 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 N 2 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 氨基酸的结构通式 氨基酸的结构特点 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 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 5 蛋白质的特性 结构多样性 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 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 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 七 维生素 1 生物生长和代谢所必需 2 微量但高效能 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