05讲-生命的化学基础和基本单位1.ppt
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1、1,第五讲 生命的化学基础,第一节 生命的元素组成 第二节 构成生命的基本元件,2,第一节 生命的元素组成,生命的形式多种多样,生命的形态多变,但是化学成分是同一的。 元素:无机界的 C、H 、O、N 、P 、S 分子:蛋白质、核酸、脂、糖、维生素 认识生命 认识组成生命的物质,3,1.1 哪些元素参与生物体的组成?,参与生物体组成的元素总共约二、三十种,4,常量元素,微量元素,5,“反自然” 现象,(1)自然界:C、H、O 总和 96% (2)地球表面元素的丰度最高的是O、Si、Al、Fe、Ca 在生物体内,C最高,O第3位,Ca第5,而Fe、Al和Si极微量 生命体与普通物质不同!,6,为
2、什么是C、H、N、O?,H、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。,7,1.2 如何判定一种元素的营养学意义?,判定方法: (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)进一步阐明该元素在身体中起作用的代谢机理,8,1925年,Cu:发生冠心病的主要原因,与酶的活性有关。 1931年,Mg、Mn、Mo:与酶的活性有关。 1934年,Zn:在青少年的发育
3、生长,癌症等的发病和防治起有作用。 1935年,Co:与酶的活性有关。 1957年,Se:缺硒产生克山病,与肝功能,冠心病发病和防治有关。,对人体必需微量元素的认识较晚,9,其它微量元素,Fe:与氧的运送和酶的活性有关,缺少时引起缺铁性贫血。 I :缺碘产生地方性甲状腺肿,幼儿发生呆小症。 F :与牙齿健康有关,缺氟产生龋齿,过多则斑齿和氟中毒。 Ni:过低会引起急性白血病。 Sn:影响骨钙化速度。,10,1.3 例子,例一、钙 人每天需要摄入多少钙? 从粪、尿、汗中排出 320-450mg 吸收率约40% 320 100/40 = 800 mg,11,人体每天需要补充多少钙?,12,钙几乎参
4、加每一种生理代谢过程,Ca在人体中的含量为 1.2 kg / 70 kg (2%),骨骼及牙齿 99%,血浆中 10克。 需要 Ca 参与的生理过程: 肌肉: 肌肉收缩;免疫:白细胞吞噬功能 循环: 微循环改善;内分泌:激素分泌 骨骼: 骨骼形成;神经:应激性,13,缺钙引起的疾病,婴、幼、少儿-佝偻病 老年人-骨质疏松症 例如: 上海地区骨质疏松症患者 男 20.1%;女 48.1%, 其中60岁以上,男 24.9%;女 75.5%,14,高血压,(还带来别的效应),缺钙,反常钙内流,血管,内壁细胞 平滑肌细胞,中钙反常积储,血管内皮细胞钙化,损伤胆固醇,脂类沉积。细胞因子分泌血小板,血细胞
5、粘附平滑肌细胞,或纤维细胞增生导致动脉硬化,血管外周阻力增大,高血压,血管收缩,15,肾结石肾结石中主要成分是草酸钙,但是限制钙摄入恰恰会使肾结石加重。,草酸钙:草酸来自蔬菜,食物中钙可使草酸在肠道中结成草酸钙,从粪便中排出,缺钙,反常钙内流,损伤肾细胞,肾脏对钙回收功能受损,高钙尿液与尿中草酸结合形成结石,尿钙排出增多,16,影响钙吸收的因素,维生素D 促小肠吸收钙 促骨骼释放钙 促肾细胞回收钙,降血钙素 抑骨骼释放钙 抑肾细胞回收钙,甲状旁腺素 促小肠吸收钙 促骨骼释放钙 促肾细胞回收钙,17,例二 锌,18,羧基肽酶,醇脱氢酶,19,例三 铬,20,21,例四 硒,22,第二节 构成生命
6、的基本元件 从生物小分子到生物大分子,2.1 生物小分子与生物大分子的关系 2.2 生物小分子简介 2.3 生物大分子的形成 2.4 生物大分子的高级结构,23,不同类型的细胞,分子组成大致相同,但是这些物质的相对含量相差很大。,24,2.1 生物小分子和生物大分子的关系,(由小分子到大分子),小分子 单 糖 氨基酸 核苷酸 脂 类,大分子 多 糖 蛋白质 核 酸,复合大分子 糖蛋白 糖 脂 脂蛋白,25,合成大分子 (聚合),大分子分解 (水解),26,2.2 生物小分子简介,(1)水,水占生物体的 60 以上的重量 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。 水的性质影响生命
7、活动,如:溶解性质,酸碱度,pH,水对生物体非常重要,27,水影响生命活动的例子:,肺泡在水环境中保证 O2 和 CO2 的交换 水分子间氢键造成水的表面张力,可使肺泡瘪塌。 肺泡中存在一种表面活性蛋白破坏水的表面张力,使肺泡胀开。,28,(2)氨基酸,氨基酸具有碳 碳上同时连有一个氨基和羧基 大多数构成蛋白质的氨基酸具有光学异构体,均为L型,29,各种氨基酸的区别在侧链基团R,30,参与蛋白合成的只有20种天然氨基酸,31,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),32,(3)单糖,多羟基醛或多羟基酮称为糖。,33,葡萄糖结构式
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