生命中的化学元素提纲

1、第二章 化学元素的起源 2-1 宇宙如何创生传说和思考 2-2 科学家的发现：宇宙是在膨胀中 2-2-1问题之一：夜里的天空为什么是黑色的？奥伯斯佯谬 天地不断膨胀，星系离我们高速远去，星光照不到地球2-2-2问题之二：天体的光谱为什么会有红移？多普勒效应 分光学定律 谱线红移 哈勃定理2-3 宇宙大爆炸理论 2-3-1宇宙大爆炸理论的提出 伽莫夫的大爆炸理论（宇宙的原始状态） 宇宙的温度为2.7开2-3-2宇宙大爆炸的八个阶段 大爆炸理论成功之处（4）2-3-3宇宙从何而来？ “暴涨宇宙”的概念 宇宙生于“无”的理论2-3-4宇宙又往何处去？无限膨胀 暗物质23% 暗能量73%2-4 化学元

2、素的诞生 2-4-1化学元素的最初核合成大爆炸中的核合成2-4-2化学元素的恒星核合成 星云气体主序星红巨星白矮星和超新星爆发铁峰 A8沟 霍伊尔假说 碳氮氧循环2-4-3化学元素的超新星核合成2-4-4地球的形成 地球的年龄45/46亿年2-5“元素元素王国”的边界 地球上发现的最后一个天然元素92号元素铀 第一个人工合成的元素93号元素镎第三章 生命元素的形成和演变 3-1 生命起源的研究3-1-1生命是谁创造的？ 神创论 自生论3-1-2生命起源的学说之一（化学进化说4个阶段） 米勒实验 奥巴林的学说 热聚合假说 3-1-3生命起源的学说之二（早期宇宙胚种说） 孢子说 陨石说3-1-4生

3、命起源的学说之三（新宇宙胚种说） 星际分子说 银河-太阳起源说3-1-5生命起源的学说之四（新地球生成论） 火山爆发起源说 深海烟囱起源说3-1-6 生命进化的历程 生命起源和进化的顺序3-2生命元素的形成3-2-1生命起源时对化学元素最初的自然选择 能参与生命物质组成的元素的特点（3点）3-2-2生命体演化过程中有选择地吸收化学元素的规律（5条）3-2-3生命元素的组成 人体内元素的分类（5类）3-3生命体中化学元素的来源3-3-1地球是生命体元素的源泉 生命的初期进化是在海洋中进行的3-3-2生命体中元素的主要来源之一：天然淡水3-3-3生命体中元素的主要来源之二：海洋3-3-4生命体中元

4、素的主要来源之三：土壤岩石3-3-5生命体中元素的主要来源之四：大气3-4生命元素的主要形态和主要特性3-4-1生命体中的主要生命物质3-4-2生命元素的主要存在形态（4类）3-4-3生命元素的主要特征（5个） 人体内平衡机制的失调表现（2条）3-4-4生命元素与地球生物化学循环密切相关3-5影响生命元素演变的环境因素3-5-1生命外部环境的差异和变化所造成的影响3-5-2地球环境被破坏对人类带来的影响第四章 生命中的主量元素(一) 4-1 碳是生命的物质基础 碳在自然界的循环（图） 生命中的主量元素（11个）占人体总重量的99.9% 碳在地球上所有活细胞中的重量百分比为18%具有手性碳元素的

5、一个重要特点4-1-1生命为什么选择碳？ 选择碳而不是硅的原因（3点）4-1-2生命中的碳元素主要起什么作用？ 组成生命的四类基本物质糖类、脂类、蛋白质、核酸4-2 糖类化合物 组成生物体的基本物质 为生物提供能量、储藏生物能、作为支持结构、通讯识别 单糖和二糖具有甜味，与羟基多少成正相关4-2-1光合作用=光反应阶段+暗反应阶段 辅酶（NADP+） NADPH4-2-2单糖不能再水解的多羟基醛或酮 1、葡萄糖：D型（右旋）、L型（左旋） 形成环式结构的葡萄糖：型、型（结构较稳定，天然产出的葡萄糖晶体构型） 2、果糖、半乳糖 半乳糖血症 3、核糖、脱氧核糖4-2-3二糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖（同

6、分异构体）4-2-4多糖 淀粉由-葡萄糖组成（直链淀粉遇碘产生蓝色、支链淀粉遇碘产生红色） 纤维素由-葡萄糖组成 纤维素的作用 糖原、葡聚糖、壳多糖/几丁质4-2-5黏多糖 透明质酸/糖醛酸：氨基酸和糖酸构成 硫酸软骨素、肝素4-2-6复合多糖 糖蛋白：润滑、运输、识别、保护等生理功能 蛋白多糖4-2-7红血球的糖蛋白与血型 红细胞血型抗原功能（6点）4-2-8维生素C（6-碳糖酸、抗坏血酸） 缺乏维生素C，得坏血病 维生素C的功能、过量摄入的危害4-3 糖类化合物的生理功能 4-3-1糖类化合物的主要生理功能（4点）4-3-2糖类化合物的生物信息识别功能4-4 脂类化合物 脂类及其衍生物：中

7、性脂肪、蜡、磷脂、糖脂、甾族化合物、脂溶性维生素 脂类化合物的主要生理功能4-4-1中性脂肪、脂肪酸及蜡 中性脂肪=一个甘油+三个脂肪酸（酶催化下脱水） 必需脂肪酸（维生素F）：亚油酸、-亚麻酸 不饱和脂肪酸：顺式脂肪酸（氢原子位于同一侧）、反式脂肪酸（氢原子位于两侧）4-4-2磷脂和糖脂 磷脂：甘油磷脂、神经鞘磷脂 糖脂中比较重要的是：糖甘油酯、糖鞘脂4-4-3甾类化合物 两种甾类化合物：胆固醇、维生素D2 甾酸、甾类激素（性激素雌激素+雄激素、肾上腺皮质激素）4-4-4脂溶性维生素可蓄积 维生素D及生理功能，儿童发育期缺乏得佝偻病，成人缺乏得软骨病 然而太多会危害软组织 维生素A视觉维生素

8、，缺乏会得夜盲症，免疫功能低下，生长发育迟缓 维生素E有效的抗氧化剂 维生素K帮助凝血4-4-5植物甾醇的研究4-4-6脂类化合物的主要生理功能（5点）4-5 碳在生命体中的代谢与平衡4-5-1碳营养源4-5-2碳在生物体内的循环4-5-3糖类代谢的疾病糖尿病 糖代谢的主要过程 维持血糖的正常浓度的两种机制4-5-4脂类代谢的疾病心血管疾病 脂类代谢的主要过程 4-5-5用“碳”来毁灭生命？第五章 生命中的主量元素（二） 5-1 氮与生命 5-2 氨基酸 5-2-1蛋白质氨基酸的结构和分类 必需氨基酸（赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸苏氨酸）和非必须氨基酸的结构和分类

9、5-2-2非蛋白质氨基酸5-3 肽 5-3-1多肽5-3-2一些具有重要功能的多肽 几种重要多肽：谷胱甘肽、血管扩张素（致渴剂）、促睡眠肽、内啡肽、泛素5-4 蛋白质 生命的基础 蛋白质的形成过程5-4-1蛋白质的结构（4类） 蛋白质的变性、复性5-4-2蛋白质的生理功能1、 具有碳氢元素分子化合物所有的生理功能提供能量2、 6点其他重要生理功能3、 近代分子生物学研究表明的一些其他功能根据营养价值的不同，可分为完全蛋白质和不完全蛋白质5-5 酶、维生素、激素 5-5-1酶1、 酶是最大最特殊的一类蛋白质，类似催化剂酶的特殊性 酶的新定义2、 酶的结构组成和分类完全由氨基酸组成简单蛋白如有一个

10、非蛋白的化学基团（辅助因子）是金属：激活剂 复杂有机化合物辅基 辅酶根据酶在生化反应中的作用，分成六大类3、 酶的特性（4点）4、 解释酶特异性的一些学说锁匙学说、诱导契合学说5、 酶的激活剂和抑制剂（1） 激活剂（3种）（2） 抑制剂 常见不可逆抑制剂（3类） 6、酶的生理效应的研究5-5-2维生素（B族）酶的辅酶的组成部分1、 维生素B1抗脚气病、抑制胆碱酯酶活性2、 维生素B2促进生长发育，缺少时会患口腔炎、皮炎、微血管增生症3、 维生素B3缺少时产生癞皮病、角膜炎、神经和消化系统障碍4、 维生素B6缺少时产生皮炎、舌炎、贫血、过敏5、 维生素B12缺少时恶心贫血、老年痴呆6、 泛酸（维

11、生素B5）缺乏会造成胃肠道不适7、 叶酸（维生素B11）8、 生物素（维生素B7）9、 其他B族维生素（1） 硫辛酸、肌醇和胆碱（2） 维生素U和维生素P 10、维生素与健康5-5-3激素 定义 与维生素不同之处缺乏时即使口服足量激素症状也得不到缓解 激素的作用：促进刺激、抑制 可由内分泌腺、组织、神经分泌 激素的来源（4类） 一些主要激素：甲状腺激素、甲状旁激素、降钙素、肾上腺激素和去甲肾上激素、胰岛素、前列腺素、性激素、褪黑激素5-6 核酸和基因 5-6-1核酸 核酸作用 核算结构（核糖、磷酸、碱基构成） 碱基有两种嘌呤和嘧啶（5种） 核苷酸（8种） 脱氧核糖核酸和核糖核酸 RNA有三种

12、染色体核酸和蛋白质的复合体5-6-2基因的研究5-6-3生命的遗传 DNA复制 蛋白质合成（翻译） 氨基酸的遗传密码 中心法则5-7 生命体中其它重要的含氮小分子化合物 5-7-1神经递质 内啡肽 多巴胺 5-羟色胺 苯乙胺 乙酰胆碱 去甲肾上腺素5-7-2生物碱 烟碱 古柯碱 金鸡纳碱 罂粟碱和吗啡碱 咖啡碱 秋水仙碱 东莨菪碱与毒扁豆碱 龙葵碱5-7-3植物中的硝酸盐氮 5-7-4人体内的一氧化氮5-8 氮元素在人体中的代谢与平衡 大气中的氮进入土壤和植物中的方法（3种） 氮元素进入人体的主要途径 氨基酸代谢库（图） 氮代谢途径（图） 腐败作用主要的化学反应第六章 生命中的主量元素(三)

13、6-1 氧和生命 6-1-1氧生于水光合作用 光合作用机制（图）6-1-2氧与呼吸 有氧呼吸、无氧呼吸公式6-1-3生命体中氧的吸入和运输 氧通过肺部、皮肤扩散到血液中，血液是运输氧的工具 血红蛋白的功能：在血液中装载和卸去氧、作为酸碱缓冲剂，还能结合CO2和CO6-2 氧的功与过 6-2-1氧的“功绩”6-2-2氧又是一种潜在的“毒物”6-2-3生命中的过量氧是有害的6-2-4氧自由基真是衰老的罪魁祸首吗？6-2-5生命体中的抗氧化合物6-2-6重要的是缺氧同样有害6-3 生命中的氢元素 氢原子在人体中的重要作用（4点）6-3-1氢离子和酸碱平衡6-3-2氢离子和体液6-3-3人体对氢离子的

14、调节6-3-4氢离子和人的味觉6-3-5人体内的氢和医疗诊断6-3-6氢的氧化是生物氧化过程的本质6-4 水和生命 6-4-1谁的化学特性6-4-2人体中的水6-4-3水的生理功能6-5 钙和磷 6-5-1骨骼、牙齿及血浆6-5-2钙离子的主要生理作用6-5-3成骨与破骨6-5-4钙的营养吸收6-5-5磷化物人体能量的仓库 葡萄糖氧化的两个阶段（厌氧阶段和需氧阶段）6-5-6磷的生理作用和营养吸收6-6 钠和钾 6-6-1人体中的钠和钾 钠离子和钙离子主要存在于细胞外液 钾离子主要存在于细胞内液6-6-2钠和钾的生理作用6-6-3离子通道和Na+-K+泵6-6-4人体对钠和钾的吸收6-6-5钠和钾对植物生长的作用6-7 氯和硫 6-7-1氯 6-7-2硫6-8 镁 6-8-1镁与叶绿素 6-8-2镁和人体第七章 微量元素和人体健康 7-1 人体中必需（及可能必须）的微量元素 7-1-1碘7-1-2锌7-1-3硒7-1-4铁7-1-5铜、钼、钴、铬7-1-6掹、硅、镍、硼、钒7-2低剂量可能具有人体所必需功能但具有潜在毒性的微量元素7-2-1氟7-2-2锡、锂、铝7-3 可能具有人体所必需的功能但具有较大毒性的元素7-3-1铅7-3-2汞7-3-3镉7-3-4砷7-4对微量元素的研究7-4-1微量元素缺乏与过量时对生命的影响7-4-2微量元素之间的相互作用7-4-3人体中