生命中的化学---.ppt

生命的由来 今天，地球上大约存在200万种不同种类的生物。但所有种类的生物都发端于同一种物质——一种到某种程度时能启动生命历程的物质。这是一种什么物质呢？ 生命的基本物质 人与动物及生命体是由什么构成的 基本单位——组织——细胞 细胞——分子 一 生命的化学组成 米勒的实验证明了什么 原始地球为生命起源提供的条件 物质在一个相当漫长的历史长河中从低级向高级，从无生命向有生命的发展进化 . 地球本身经历了元素的进化(由宇宙中最丰富的元素氢通过核反应合成各种各样的元素，以构成星体本身) 分子的进化(由原子间的反应生成分子，由分子间的反应生成更复杂的分子，聚合物分子以及生物聚合物分子)和 生物的进化(由最原始的细胞的出现进化到人)。 二 我们的体内发生着什么 用化学的语言解答关于人体一些基 本疑问的科学 我们的身体是由我们所吃的 食物构成。脑、心脏、肺、 骨骼、血液等，全部是由我们所吃的食物转变而来。 我们所吃的食物构成人体的物质有：三大营养素、微量营养元素、水（约占人体的60%）。 三大营养素：蛋白质、脂类、糖 微量元素：矿物质、维生素 构成人体的必需元素 哪些是构成人体的必需元素? C，H，O和N四种元素约占人体体重的96％。此外，体内还有少量P, NaCl。 对于每种必需元素，都有一段其相应的最佳健康浓度，有的具有较大的体内恒定值，有的在最佳浓度和中毒浓度之间只有一个狭窄的安全限度。 例如，人们对碘的最小需要量为0.1mg／天，耐受量为1000mg／天，当大于10000mg／天即为中毒量。有时元素的过量可能比缺乏更令人担忧，因为某个元素的缺乏易于补充，而过量往往则难以清除，或清除过程中会产生副作用。 非必需元素 有20～30种普遍存在于组织中的元素，它们的浓度是变化的，而它们的生物效应和作用还未被人们认识，有待于研究，所以称它们为非必需元素。 另外一些则是能显著毒害 机体的元素。如，血液中 非常低浓度的铅、镉或汞， 具有有害的作用，就可称为 有毒元素，亦称有害元素。 生物体中的化学元素的分类和主要功能 存在于生物体内的元素可分为： (1) 必需元素，常量元素和微量元素； (2) 非必需元素； (3) 有毒(有害)元素。 人体内大约含30多种元素，其中有11种为常量元素，C，H，O，N，S，P，Cl，Ca，Mg，Na，K等，约占99.95 ％，其余的0.05 ％为微量元素或超微量元素。 无机盐又称矿物质，人体及动物所需的矿质元素有K，Na，Ca，Fe，Mg，Cu，Mn，Co，P，S，C1，I，F，Se等，它们是构成骨、齿和体液(血液、淋巴)的重要成分。体内许多生理作用也靠无机盐来维持。 钙 Ca 钙是骨骼和牙 齿的主要成分。调控 人体正常肌肉收缩和 心肌收缩，同时起细 胞信使作用。例如，血液中Ca2+过多，会造成神 经传导和肌肉反应的减弱，使人对任何刺激都无 反应，但血液中Ca2+太少，又会造成神经和肌肉 的超应激性，在这种极度兴奋的情况下，微小的 刺激，比如一个响声、咳嗽，就可能使人陷入痉 挛性抽搐。 “信使”作用。化学信号的接受器是蛋白质。Ca2+作为细胞中功能最多的信使，它的主要受体是一种由很多氨基酸组成的单肽链蛋白质，称钙媒介蛋白质(分子量为16700)。 有些元素可同时在几个方面发挥作用。例如Ca2+就有多方面的生物功能。 磷 P 骨骼和牙齿中除了含Ca外，磷也是一种重要的元素。体内90 ％的磷是以磷酸根PO43-的形式存在。 磷的化学规律控制着核糖、核酸以及氨基酸、蛋白质的化学规律，从而控制着生命的化学进化。 铁 钾 K 锌 Zn 钼 Mo 缺碘最严重的危害是影响儿童的智力，甚至会使其终生难以得到改善。碘缺乏会导致地方性甲状腺肿(俗称大脖子病)。海带被认为是营养价值较高的食品，不仅含碘丰富，可防治甲状腺肿大，促进智力发育。 K+，Na+和C1-在体内的作用 ③ K+，Na+和C1-在体内的作用是错综复杂而又相互关联的。K+和Na+以KCl和NaCl的形式存在。K+，Na+，C1-的首要作用是控制细胞、组织液和血液内的电解质平衡,对保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡都是必要的。Na+和K+(与Ca2+和Mg2+一起)有助于使神经和肌肉保持适当的应激水平。NaCl和KCl的作用还在于使蛋白质大分子保持在溶液之中，并使血液的粘性或稠度调节适当。人体的许多重要机能对这三种离子都有依赖关系，体内任何一种离子不平衡，都会对身体产生影响。 元素在生物体内所起到的生理和生化作用 (1) 结构材料。无机元素中Ca，P构成硬组织，C，H，O，N，S构成有机大分子结构材料，如多糖、蛋白质等。 (2) 运载作用。如含有Fe2+的血红蛋白对O2