生命的化学组成基础
- 格式:ppt
- 大小:10.79 MB
- 文档页数:66
组成人体生命的化学元素组成人体生命的化学元素人体是由化学元素组成的,组成人体的元素有60多种。
其中有钙、钠、钾、镁、碳、氢、氧、硫、氮、磷、氯等11种属必需的定量元素,集中在元素周期表头20个元素内,另有铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种必需的微量元素。
我在这里整理了相关学问,快来学习学习吧!组成人体生命的化学元素人铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种必需的微量元素。
其中钙、钠、钾、镁四种元素约占人体中金属离子总量的99%以上。
它们大多以化合物形式存在于人体之中,当膳食中某种元素缺少或者含量不足时,会影响人体的健康。
在这里为大家介绍几种元素在人体中的作用:1.氮氮是人体必需的定量元素之一,也是构成蛋白质的重要元素,氮占蛋白质分子重量的16%~18%。
蛋白质是构成细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。
动植物体内的酶也是由蛋白质组成。
此外,氮也是构成核酸、脑磷脂、卵磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。
由于氮在植物生命活动中占有极重要的地位,因此人们将氮称为生命元素。
植物缺氮时,老器官首先受害,随之整个植株生长受到严峻阻碍,株形矮瘦,分枝少、叶色淡黄、牢固少,子粒不饱满,产量也降低。
蛋白质是生物体的重要组成物质,有多种蛋白质的参与才使生物得以存在和连续。
例如,有血红蛋白;有生物体内化学变化不行缺少的催化剂酶;有担当运动作用的肌肉蛋白;有起免疫作用的抗体蛋白等等。
各种蛋白质都是由多种氨基酸组合而成的。
氮是各种氨基酸的一种主要组成元素。
2.钙钙是人体重要元素之一,也是人体中含量最丰富的金属元素,含量仅次于碳、氢、氧、氮,正常人体内含钙大约1千克~1.25千克。
每千克无脂肪组织中平均含钙20克~25克。
钙是构成人体骨骼和牙齿的重要成分,它参加人体的很多酶反应、血液凝固,维持心肌的正常收缩,抑制神经肌肉的兴奋,巩固和保持细胞膜的完整性。
缺钙会引起软骨病,精神松弛,抽搐,骨质疏松,凝血机制差,腰腿酸痛。
普通生物学提要生命的化学基础自然界中的生命形态多种多样,从肉眼看不见的细菌、原生生物,到真菌、动物和植物。
抛开千奇百怪的形态特征和生活方式,组成生物的基本化学成分几乎完全相同。
所有的生物都是由水、无数不多的无机盐和有机分子糖类、蛋白质、脂类、核酸和维生素等组成,呈现初均一性。
构成生命的元素生命的特征之一是化学组成的均一性。
生物体的外部形态千差万别,生活习性各不相同;组成生物体的细胞也是各种各样,功能迥异,但他们的化学成分却基本相同。
在地球上自然存在的92种元素当中,在生物体中含量大于痕量存在的只有11种(大于等于0.01%)。
这11种元素的原子序数均小于21,相应的原子质量均较小。
这里面C、H、O、N、P、S、Ca占了细胞总重量的99%以上,而其中C、H、O、N四种元素就占了96%,他们是有机分子的主要组成成分。
生物之所以能够表现出生命的特征,关键在于构成生命的有机分子。
有机分子有多种,最主要的是四种,糖类、蛋白质、脂类和核酸。
其中,蛋白质、多糖和核酸分别是由相似的结构单元,通过缩水化合连接起来的巨大分子,称为生物大分子。
糖类生物学上的糖,不但包括我们日常生活中糖的概念,还包括淀粉、纤维素等。
他们大部分是绿色植光合作用的产物,主要由碳、氢和氧组成。
他们的结构通式是Cn(H2O)n,所以过去又称碳水化合物。
但并非组成如此的都是糖,如甲醛、乙酸等。
糖类的功能:1、提供能量:葡萄糖2、结构成分:纤维素的细胞壁、几丁质3、生物合成的原料:光合作用合成的糖,进一步合成蛋白质、核酸、维生素等4、识别作用:血型物质糖类物质,根据水解情况分类:凡不能够水解成更小分子的糖叫单糖;水解成少数几个单体的糖,叫寡糖,以双糖最重要,蔗糖、麦芽糖、乳糖;能够水解成多个单糖分子的,叫多糖,如淀粉、纤维素、糖原。
单糖多羟基醛或多羟基酮旋光异构:甘油醛,不对称碳原子镜像对称手性分子D-型 L-型,与甘油醛对比,与实际上的旋光无关。
生命的化学基础复习笔记一、原子和分子1.生命需要多种元素(1)概念①元素元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。
②原子原子是化学变化中的最小粒子,半径约为(2~3)×10-8cm,由质子、电子和中子组成。
质子带正电荷,电子带负电荷,质子与电子的电荷大小相等,符号相反;中子则不带电荷,中子的质量与质子的相等。
③同位素同位素是指质子数和电子数都相同,但中子数不同的原子,它们在周期表中的位置相同。
利用放射性同位素显示某种原子在生物体内的来踪去迹的技术称为同位素示踪。
(2)人体必需的25种元素①主要元素(大量元素)C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,共占99.35%,其中C、H、O、N占96.3%.②微量元素含量少于0.01%,见表2-1。
并非所有生物所需要的元素都是相同的,植物所需要的元素只有17种。
表2-1人体必需的元素2.化合物由元素组成(1)化学键原子之间发生反应形成化合物的关键在于电子的共用或得失,即化学键的形成。
化学键基本上有两类:离子键和共价键。
(2)离子键离子键是两个电荷符号相反的离子彼此吸引形成的,所形成的化合物是电中性的。
盐都是由离子键形成的化合物,在自然界中通常以晶体的形式存在。
(2)共价键共价键是由两个原子间共用一对或多对电子而形成的。
这种由共价键连接起来的两个或多个原子是分子,如H2,共价键包括单键、双键等。
3.水是细胞中不可缺少的物质水有许多特性:(1)水是极性分子;(2)水分子之间会形成氢键;(3)液态水中的水分子具有内聚力;(4)水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化;(5)冰比水轻;(6)水是极好的溶剂;(7)水能够电离。
4.化学反应使原子重组化学反应并不能创造或破坏原子,它只能将原子重新组合,所以化学反应是破坏已有的化学键,形成新的化学键。
二、组成细胞的生物大分子1.碳是组成细胞中各种大分子的基础(1)碳的重要性①细胞所合成的几乎所有分子都含有碳,活的生物体内含碳化合物的量仅次于水;②除一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等少数简单化合物外,含碳化合物统称为有机化合物。
普通生物学复习要点第一章生命与生物科学生物(生命)的特征:化学成分的同一性;严整有序的结构;应激性;内稳态;新陈代谢;生长发育;繁殖与遗传;适应与进化生物界是一个多层次的组构系统•生命是主要由核酸和蛋白质组成的具有不断自我更新能力的多分子体系的存在形式,是一种过程,是一种现象。
第二章生命的化学基础☐组成生命的最重要的六种无机元素是:C、H 、O、N 、P 、SH、O、N、C分别共用1,2,3,4个电子对,是可获得稳定构型的最小原子。
O、N、C能形成多种化学价,如:H2O2(-1),O2(0),H2O(-2)O是次于F、Cl的第三个跟原子最有亲和力的原子。
☐生物小分子与生物大分子之间的关系生物大分子主要有三大类:蛋白质核酸多糖它们都是由生物小分子单体通过特有的共价键联结而成。
•(1)氨基酸通过肽键联成肽链•寡肽:含有10 左右氨基酸残基(如二肽、五肽、八肽)•多肽:含10-20 个氨基酸残基•蛋白质:含几十个氨基酸残基(固定空间结构+ 特定功能)•注意:肽链有方向性。
肽链的两端具有不同结构和性质氨基端(N 端),羧基端(C 端)(2)单糖通过糖苷键联成多糖链。
糖苷键不同导致多糖的立体结构差异。
•淀粉和纤维素都由葡萄糖组成,它们之间主要区别在于α-糖苷键和β-糖苷键的区别•注意:多糖链也有方向性,有还原端和非还原端(3)核苷酸通过磷酸二酯键连成核酸DNA具有方向性:一端的核苷酸,其5’-C没有进入磷酸二酯键,称5’末端;另一端的核苷酸,其3’-C没有进入磷酸二酯键,称3’末端。
☐组成蛋白质的氨基酸有20种。
其共同特点是具有α碳原子,α碳原子上同时连有一个氨基和一个羧基。
各种氨基酸的区别在侧链基团-R☐常见的氨基酸类型(亲水/疏水;酸/碱;含硫…)疏水氨基酸:亮氨酸亲水氨基酸:丝氨酸酸性氨基酸:天冬氨酸碱性氨基酸:精氨酸含硫氨基酸:半胱氨酸含羟基氨基酸:苏氨酸带环氨基酸:酪氨酸☐氨基酸的功能(1)作为组建蛋白质的元件(2)有的氨基酸或其衍生物具有生物活性(代谢调节、信号传递等)☐生命体中典型的单糖,二糖,多糖多羟基醛或多羟基酮称为糖☐蛋白质的一,二,三,四级结构蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序•蛋白质的二级结构邻近几个氨基酸残基形成的一定的结构形状包括:α—螺旋,β—折叠,β—转角,无规卷曲,无序结构蛋白质的三级结构:整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状。
生物学入门生命的起源与发展生物学入门:生命的起源与发展生物学,作为一门探索生命的科学,涉及着生命的起源、发展和进化等多个方面。
本文将介绍生物学中关于生命起源和发展的基本概念和理论,探讨生命从无机物到有机物的转变,以及生命的形成和进化过程。
1. 生命起源的理论生命起源的理论有多种,其中最为知名的是进化论和化学演化论。
进化论认为,生命起源于一系列的进化过程,通过自然选择和适应环境等机制,逐渐形成了现代生命形式。
化学演化论则指出,生命起源于地球早期的化学环境中,通过分子的合成和互相作用,逐渐形成了生命的基本组成部分。
2. 生命起源的实验与证据科学家通过一系列实验和观察,为生命起源提供了一些证据。
例如,米勒-尤里实验模拟了早期地球的环境,通过电火花放电使得无机物转化为有机物,进一步支持了化学演化论的观点。
此外,研究发现,生命最早的化石记录可以追溯到距今约38亿年前,这也为生命起源提供了一定的证据。
3. 生命的化学基础生命的起源与发展与化学密不可分。
在生命起源的过程中,光、热、电等外源性能量改变了早期地球的化学环境。
生命的基本元素包括碳、氢、氧、氮、磷和硫等。
有机分子的形成、生物大分子如核酸、蛋白质的合成,都与这些元素的化学性质密切相关。
4. 生命的分子组成生命体中最基本的分子是细胞。
细胞是生命的基本单位,能够进行能量代谢、自我复制和遗传信息传递等功能。
生命的形成与细胞的出现密切相关。
在早期地球上,脂质在某些短时间内可以形成脂质体,从而形成了早期类似细胞的结构。
随着时间的推移,这些类似细胞可能形成了真正的细胞,并进一步演化。
5. 生命的进化过程生命的起源与进化是一个漫长而复杂的过程。
通过自然选择、遗传变异和基因突变等机制,生命逐渐发展出了各种多样的形式。
进化的过程中,生物适应环境的能力得到了不断提高,形成了不同物种和生态系统。
进化论为我们解释了生命多样性的起源及其演化路径。
总结:生命的起源和发展是生物学探索的核心领域之一。
生命起源和生命演化的化学和地球科学分析生命的起源是一个充满神秘感的话题,许多科学家在不同的领域研究了很长的时间,但是还没有得出一个确定的答案。
在这里,我们将通过化学和地球科学的角度来分析这个话题。
地球科学的角度地球科学告诉我们,在我们的星球上,生命在距今大约38亿年前出现。
当时地球的大气层中主要是甲烷、氨、水蒸气和二氧化碳等气体,没有氧气。
其中,甲烷和氨是两种极端条件下才会产生的气体,这意味着当时地球的环境是非常不稳定的。
此外,当时的地球表面没有植物,没有氧气的产生,因此大气层中也没有氧气。
这些条件对于生命起源来说是非常有利的。
近几年来,科学家在地球的多个地方,如海底热液口、泥火山和田坝,发现了一些特殊的微生物群落,这些生物在没有氧气和阳光的情况下依然存在着。
这些生物的生存方式向我们展示了生命在极端环境下的生存能力,也证明了生命起源可能发生在比较极端的环境中。
化学的角度生命的起源和生命的化学组成密切相关。
化学反应是生命产生的基础,而生命的组成也是由几种有机化合物组成的,如核酸、蛋白质和脂质等。
那么这些有机化合物是如何产生的呢?早期的研究表明,电放电可以在含有甲烷、氨和水蒸气等气体的混合物中产生一些氨基酸等有机分子。
这被称为“超过程”,也是第一次实验室成功地合成生物分子。
后来,科学家们又在实验室中模拟了太阳辐射、撞击或其他来源的能量来激发几种化学反应,并合成了如糖等其他有机分子。
此外,一些科学家还相信,生命起源可能与空间中的分子以及彗星、流星和陨石的组成有关。
这些天体中的许多分子都是有机分子,而且其中一些分子在实验室中也可以产生生命起源的反应。
因此,这些天体可能为生命的起源提供了物质基础。
最近,科学界又提出了RNA世界假说。
这个假说认为,在生命不断演化的过程中,RNA是先于DNA而成为生物的生命组成的。
这种分子具有重要的催化作用,可以为其它生物分子的合成提供一定的帮助。
总结生命的起源和演化至今仍然是一个开放的话题。
第四章生物的化学组成1生命的分子骨架1.生命的分子骨架2组成生命的主要元素及作用2.组成生命的主要元素及作用3.生命的化学基础——原子和分子1)原子的结构与性质2) 化合物的组成2)化合物的组成3) 常见官能团:(1)OH(1)-OH(2)>C=O(3)COOH(3)-COOH(4)-NH24. 水分子●水是极性分析●水分子之间会形成氢键●液态水的水的分子具有内聚力●水分子之间的氢键使水能缓和温度变化●冰比水轻●水是极好的溶剂够离●水能够电离5生物大分子的碳骨架5.生物大分子的碳骨架6. 生物大分子细胞结构cell●真核生物细胞eukaryotic cell●原核生物细胞prokaryotic cell原核生物细胞结构A general prokaryotic cell质膜肽聚糖被膜真核生物细胞结构植物细胞动物细胞细胞壁细胞膜细胞质和细胞核细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核从染色体到DNA细胞中的大分子Macromolecules in CellsThe approximatecomposition of abacterial cellbacterial cell.6.1 糖类6.2 脂类磷脂(phospholipids)是构成细胞膜(membranes)的主要成分磷脂是两性分子,即亲水性和疏水性。
头部是带负电荷的磷酸基团;尾部是疏水性的碳链。
细胞膜的结构磷脂质膜6.3 蛋白质和氨基酸20种主要氨基酸的分类8723一级结构级结构二级结构Secondary Structure●alpha-helix , alpha-螺旋●beta-pleated sheet,beta-折叠片beta-turn beta–●beta turn,beta 转角●Random coil,无规卷曲alpha-helixalpha helixalpha-helix , alpha-螺旋,肽链主alpha helix alpha肽链主链骨架围绕中心轴盘旋成螺旋状的结构。
化学物质和生命之间的相互联系化学物质和生命的关系是一个既复杂又神奇的话题。
从最基本的元素到复杂的有机分子,都为生物学提供了研究的基础。
我们可以通过了解生命的化学组成和生物学过程来更好地理解这个话题。
分子、元素和原子生命从分子开始,分子从元素开始。
地球上常见的元素有92种,其中26种被认为是生命所需的元素。
这些元素包括碳、氢、氮、氧、磷和硫等。
这些元素组成了生物体内的分子,例如蛋白质、核酸、脂质和多糖等。
所有元素都由原子组成。
原子是化学元素的最小单位,由质子、中子和电子组成。
质子和中子在原子核中,而电子绕着原子核运动。
原子中的电子数不同,就会产生不同的元素。
例如,碳原子有6个电子,氧原子有8个电子。
生命的化学组成生物体内最基本的单位是细胞。
细胞内有许多分子,这些分子通过复杂的化学反应网络实现细胞内的各种功能。
一些常见的生命有机分子包括:蛋白质:由氨基酸组成,它们形成了生物体内酶、肌肉、组织以及其他功能性蛋白质。
核酸:DNA和RNA是构成基因的核酸。
它们是由核苷酸组成的,由碱基、糖分和磷酸组成。
脂质:脂质包括脂肪酸和甘油。
它们是许多细胞膜和组织的重要成分。
多糖:多糖是由许多单糖分子组成的,例如葡萄糖等。
它们在生命过程中起到了储存能量以及提供结构支持的作用。
生物分子之间的相互作用生命中的每个分子都有对其他分子的特定相互作用。
这些相互作用可以是共价键、离子键、氢键、疏水作用等。
这些作用决定了分子之间的结构和相互作用方式。
蛋白质是细胞内最复杂的生物有机物之一。
蛋白质具有多种功能,包括催化化学反应、提供结构支持和在细胞信号传递中起作用。
蛋白质与其他分子的作用方式为“锁-键”,即只有特定的配体才能与蛋白质的激活位点结合。
DNA和RNA也是生物体内极其重要的生物有机物。
DNA保存了生命的遗传信息,RNA参与了蛋白质合成过程。
核苷酸与其他分子相互作用的方式为氢键。
脂质是生物体内结构和功能的重要成分。
细胞膜是脂质的一种重要形式,它由许多疏水作用强的脂质分子组成。