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1、生命物质基础一生命的元素组成1. 参与生物体组成的元素参与生物体组成和活动必需元素仅有26种主要元素（11种） 指生物体中含量在0.05%以上，C、H、O、N、S、P 6种；微量元素（15种） 指生物体中含量在0.05%以下；Fe、I、Zn、Cr 2. 生物体元素成分的营养学意义用实验动物的饲养实验来研究各种元素成份在营养学上的必要性。1）让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食,观察是否出现特有的病症。2）向膳食中添加该元素后，实验动物的上述特有病症是否消失。3）进一步阐明其在身体中起作用的代谢机理。3、元素生理作用的几个例子1）钙(占体重1.5%；体内的分布：骨骼及牙齿99%，血浆和其它细胞1%
2、)每天需摄入多少钙取决排出和吸收。排出方式（粪、尿、汗）320450 mg/天 吸收率约40%成人和10岁以下少年 800 mg；10个月婴儿400 mg；3岁以下幼儿600 mg；1218岁青年1000 mg；老年1200 mg；孕妇/哺乳1500 mg。钙参加几乎每一种生理代谢过程骨骼： 骨骼形成肌肉：肌肉收缩免疫： 白细胞吞噬功能内分泌：激素分泌循环： 血液凝固、毛细血管通透性、微循环改善神经： 神经肌肉应激性泌尿、生殖系统钙作为第二信使：肩负调节细胞内多种酶的活性，参与信息传递的功能！维持血清钙浓度因素：维生素和激素甲状旁腺素血清钙 促进骨骼释放钙 促进肾细胞回收钙 促进小肠吸收钙维生
3、素D血钙 促进小肠吸收钙 促进骨骼钙化 促进肾细胞回收钙降血钙素血清钙 抑制骨骼释放钙 抑制肾细胞回收钙缺钙：婴、幼、少儿-佝偻病；老年人-骨质疏松症补钙盲目带来副作用“鬼脸综合症”）例二. 微量元素锌（2g /6070Kg）是多种酶和蛋白质的必要功能成分二生物小分子1、水（生命活动的必要条件）1）占生物体重量的60 以上；2）地球上生命起源于水中，陆生生物体内细胞也生活在水环境中；3）水的性质有利于生命活动（溶解性，极性，较高的比热和蒸发热）水分子间总以不稳定的氢键连成一片（O的电负性吸H所致)；一个氢键只能维持10-10-10-11 秒，即脆，易裂开；有合有分！水是优质的溶剂A)对亲水分子
4、（作为电解质）有利于生化反应；B) 对疏水分子有利于完整的膜结构（不被溶解）2、无机盐1）细胞中的无机盐一般以离子的形式存在2）作用调节渗透压;缓冲能力保证细胞和机体pH稳定;酶的调节因子和激活因子;合成有机物的原料）人体各种体液的正常pH值胃液0.9-1.5;肠液7.7;唾液7.2;血液/脑脊液7.2细胞中的各种离子具有一定的缓冲能力，使各器官、组织及细胞内的pH（在一定程度上）保持不变，以利于维持正常的生命活动。3、碳原子(生命存在真正基础)生物体的六种主要元素：占97%以上（C、H、O、N、P、S），六种元素按特定的方式结合在一起，组成生命的基本物质；它们具有一定的结构并执行一定的功能。
5、这些元素是围绕“C”形成的特殊结构（以碳原子为主构成生物体的有机物）。1）“C”外层具4个电子，能容易形成共价键；2）“C”与“C”之间能连接成稳定的链式或环式结构；（自身）3）“C”也能与H、O、S、P等形成共价键，成为特定的功能团，使含碳化合物具有不同的特性。如：氨基酸，单糖，脂类，核苷酸4、氨基酸1） 碳原子；2）具有： 氨基和羧基，是各种氨基酸的共性；3）各种氨基酸的区别在侧链基团R参与蛋白合成的共有20种天然氨基酸(根据侧链结构和性质分组)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
6、： 酪氨酸20 种天然氨基酸除甘氨酸外，都带一个不对称碳原子碳原子，都有光学异构体。已知19 种天然氨基酸均为L型氨基酸。成人体内有8种不能合成，称为必需氨基酸；缬、亮、异亮、苏、苯丙、蛋、色、赖.高等植物(自身全部能合成)4）氨基酸的功能：作为组建蛋白质的元件；具生物活性（代谢调节、信号传递等）如：-丙氨酸，泛酸；酪氨酸衍生物，甲状腺素5、单糖(丙，戊，己，庚糖.）多羟基醛或多羟基酮称为糖（碳水化合物）1）单糖的生物功能：A、作为多糖的组成元件B、作为燃料C、组成寡糖参与细胞信号传递2）结构：以葡萄糖为例，葡萄糖是六碳糖6、核苷酸核苷酸分子由三个部分组成：碱基：嘧啶、嘌呤;五碳糖：核糖或脱氧
7、核糖;磷酸(1) 碱基糖之间是-糖苷键(2) 糖磷酸之间是磷酸酯键其他具有生物活性的核苷酸:cAMP, cGMP参与细胞信号传递；ATP参与能量代谢7、脂类（生物体内不溶于水而溶于有机溶剂的各种小分子）共同特征：碳氢化合物（葡萄糖水溶性；油脂脂溶性）脂类种类（共同一点：“疏水性”！）1）油脂：甘油三脂2）磷脂和鞘磷脂3）萜类和固醇1、生命的元素组成： 26种主要11种(4种？6种？)/微量15种；生物体4种最多与地球4种最多一样？O、Al、Fe、Si；确定必需微量元素的方法？缺失/添加病症/消失，进一步研究代谢的机理；Ca，Zn，Se，Cr。2、生物小分子与大分子之间的关系：为数不多小分子构成
8、三类生物大分子/复合生物大分子。3、生物小分子的种类和功能（7类）：1）水：生物体重量60%以上(地球上生命/哺乳动物/生物体细胞) ，生命存在必备条件，生命的介质。2）无机盐：存在形式/作用(渗透压/缓冲/酶调节和激活因子/有机物原料)。3）碳原子：生命存在的真正基础原因?4）氨基酸：结构特点和功能(蛋白质，代谢调节如激素，神经递质) ，20/成年人8/其他。5）单糖：结构特点/生物功能(多糖/燃料/20个单糖之内寡糖细胞信号传递)。6）核苷酸：结构特点(碱基，核糖，磷酸）和功能（参与组建核酸/细胞信号传递和能量代谢）。7）脂类：磷脂/甘油三脂/固醇/共性？和结构特点？功能（膜结构/燃料储存
9、/激素和维生素/复合大分子）。4、生物大分子形成和结构的共同点？脱水缩合、方向性！1、生物大分子的高级结构：立体、空间、整体形状！维持生物大分子高级结构主要是非共价键：氢键，盐键，范德华引力，疏水键，二硫键1）蛋白质：一级/肽链中氨基酸顺序，二级/邻近几个氨基酸形成-螺旋-折叠，三级/进一步盘绕折叠成一定外形和空间构型，四级/两条肽链以上；24级为高级结构。2）核酸：DNA双螺旋为二级结构，两条链反向平行共同盘绕成双螺旋：糖-磷酸-糖主链，碱基位于两条链的中间，以氢键相连：AT/2个氢键，GC/3个氢键； DNA三级结构需蛋白质的参与；RNA单链盘绕，局部形成碱基配对，tRNA二级三叶草结构；
10、DNA/RNA基本组成不同点：糖/碱基AGCT/AGCU。3）多糖：不同的高级结构具不同的生理活性，如淀粉和糖元都是葡萄糖以-1，4糖苷键联结起来的螺旋或网状结构能量储存；纤维素以-1，4糖苷键联结起来的长纤维状结构结构支架。2、生物催化剂酶1）生物催化剂特点：高效，专一，失活(条件温和)；2）化学本质：蛋白质和具有催化活性的DNA 和RNA；3）催化作用机理：降低反应的活化能；4）催化活性调控：基因水平，非共价(反馈抑制)和共价调节(酶共价修饰：磷酸化/脱磷酸化）；5）影响酶活性因素：辅助因子，抑制剂，物理因素(温度，pH值)。1、生物体所需的能量怎样从太阳能获取？2、三羧酸循环在分解代谢中起什么作用？
基础生命科学导论：生命物质基础
