第二章 生命的物质基础
【知识梳理】 一．水
1．含量：最多，人和哺乳动物中，约占体重70% 2．功能：
①人体和多细胞生物的绝大多数细胞生活在以水为基础的液体环境（内环境）中 ②水是绝大多数生物化学反应的介质
③运输物质，如营养物质、代谢废物、激素、抗体等
④比热大，对调节体温保持体温相对稳定（内环境相对稳定） ⑤作为反应物参与生化反应，如光合作用、呼吸作用、水解反应等 3．存在形式：
自由水：约占95.5%，以游离形式存在，可以自由流动，易蒸发散失。
结合水：约占4.5%，与细胞内的其他物质相结合，不易蒸发散失，是细胞结构的重要组成成分。 4．人体不同器官含水量不同，不同细胞内自由水与结合水比例不同，代谢旺盛的器官含水量高，自由水与结合水的比例大。
5．不同生物体内含水量不同，生物体内含水量与其生活环境有关。 二．无机盐
1．含量：很少，约占细胞鲜重的1%～1.5% 2．存在形式：大多数以离子状态存在 3．功能：
1）有些无机盐参与组成生物体内的重要化合物
如，Fe是血红蛋白的重要成分；Ca是构成骨骼、牙齿的重要成分；Mg是叶绿素的成分等 2）有些无机盐参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定
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如，如人血液Ca2+含量为45—55mg/L，低于此值会导致肌肉抽搐；血液中的HCO32 参与缓冲系统，使血液中的酸碱度稳定在合适的范围内；细胞膜内外K+、Na+ 在维持细胞膜生物功能中起重要作用等
4．生物体需要适量的无机盐。
三．糖类（生命活动的主要能源物质） 1．组成元素：C、H、O； 2．化学通式：（CH2O）n （俗称碳水化合物）
3．主要功能：是维持生物体生命活动所需能量的主要来源，也是组成生物体结构的基本原料。 4．种类：
五碳糖：核糖和脱氧核糖，是构成核酸的重要成分
单糖 六碳糖：葡萄糖和果糖（C6H12O6）：葡萄糖是细胞中的主要能源物质 蔗糖：（C12H22O11）
存在于植物细胞中
双糖 麦芽糖：（C12H22O11）
乳糖：（C12H22O11） 存在于动物细胞中
纤维素：植物细胞壁的主要成分，使细胞壁具有韧性 多糖 淀粉：可水解成葡萄糖，是植物细胞中储存能量的物质
糖原：可水解成葡萄糖，是动物细胞中储存能量的物质，包括肝糖原和肌糖原。 肝糖原和血糖合成和分解是动态平衡的。
多糖与脂质或蛋白质结合在一起组成细胞的结构物质，称糖脂或糖蛋白。
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四．脂质 1．脂肪。
（1）化学组成：只含C、H、O三种元素，基本成分是甘油和脂肪酸。 （2）功能：是生物体内主要储能量物质。高等动物和人体内有减少热量散失、维持体温恒定的作用。 2．磷脂：
（1）化学组成：含C、H、O、N、P五种元素。基本成分是磷酸、含氮碱基（组成亲水头部）、甘
油和脂肪酸（疏水尾部）。磷脂分子被水包围时，排列成双分子层的膜或微团状。
（2）功能：磷脂是构成细胞膜、核膜和细胞器等膜结构的主要成分 3．胆固醇
（1）化学组成：只含C、H、O三种元素。
（2）主要功能：是组成细胞膜结构的重要成分，也是机体合成脂质激素及维生素D等物质的原料。 脂质激素：包括雄性激素、雌性激素、肾上腺皮质激素。
动脉粥样硬化：血液中的胆固醇含量偏高，沉积在动脉的内壁上，使管腔变小，最终可能形成凝块，阻塞动脉，引起心肌梗死或中风。 五．蛋白质（生命活动的主要承担者）
含量：约占细胞鲜重7～10%，占细胞干重50%。 组成元素：C、H、O、N，还有S、P等
种类：20种
H 基本组成单位： 氨基酸
通式： R —C —COOH
脱水 缩合
NH
氨基酸种类不同
化学结构: 多肽(肽链) 氨基酸数目不同
结构多样性 结构 折叠 盘曲 氨基酸排列顺序不同
决空间结构: 蛋白质分子…一条或多条肽链折叠、盘曲 定
结构蛋白：构成细胞和生物体主要成分 功能多样性 功能 功能蛋白：催化、运输、调节、免疫等。
也可作为能源物质。 知识延伸：
1．人体必需氨基酸：人体不能合成，必需从食物获得的氨基酸（8种）：
苏氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸 2．一条肽链至少有1个自由氨基和1个自由羧基。（环状多肽至少为0个） 3．与蛋白质合成相关的计算：
（1）n个氨基酸缩合形成m条肽链时脱去水分数：n-m个； （2）蛋白质的相对分子量： na-18（n-m）
（3）氨基酸与相应的DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系：
转录 翻译
DNA（基因） 信使RNA 蛋白质 碱基数6 ： 碱基数3 ： 氨基酸数1 六．核酸（遗传物质）
1．组成元素：C、H、O、N、P
2
2
P 2．基本单位：核苷酸 = 一个碱基 + 一个五碳糖 + 一个磷酸
3．DNA和RNA的比较：
化学组成 分 布 结构特点 基本组成单位 磷酸 五碳糖 碱基
DNA 脱氧核糖 ATGC 主要在核中 双螺旋 脱氧核糖核苷酸 相 RNA AUGC 主要在质中 单链 核糖核苷酸 同 核糖
4．功能：生物的遗传物质（携带遗传信息的物质） 知识延伸：
有细胞结构的生物体含有2种核酸（DNA和RNA），5种碱基，8种核苷酸；非细胞结构生物（病毒）只含1种核酸（DNA或RNA），4种碱基，4 种核苷酸。 七．维生素
1．维生素是生物体生长和代谢所必需的微量有机化合物。 2．种类（按溶解性分）：
脂溶性维生素：维生素A、D、E、K（在体内可储存）
水溶性维生素：维生素B1、B2、B6、B12，维生素C，维生素PP，叶酸（体内储存很少） 3．维生素与健康：
脚气病：缺乏维生素B1；坏血病：缺乏维生素C；夜盲症：缺乏维生素A。 八．食物中主要营养成分的鉴定
化合物 试剂、操作方法 结果
2ml 1%淀粉溶液 碘液、 逐滴加入，振荡摇匀 蓝色
2ml 1%葡萄糖溶液 班氏试剂、 摇匀后加热至沸腾 红黄色沉淀
2ml 10%鸡蛋清溶液 双缩脲试剂、 先加NaOH，后加CuSO4 紫色
2ml植物油 苏丹Ⅲ染液、逐滴加入，振荡摇匀 橘红色
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生命的物质基础（知识提要）
