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2生命的化学基础


生命的化学基础
1. 元素:元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。原子是化学变化中的最小粒子。 2. 3 种基本粒子:质子、电子和中子。 3. 氢原子是最简单的原子,只由一个质子和一个电子组成。质子就是氢的原子核,核外 有一个电子沿着一定轨道运动,运动的速度约等于光速。 4. 同位素:质子数和电子数都相同,但中子数不同的原子成为同位素。 5. 同位素示踪法: 放射性极

易用照相底片或计数器检测出来, 所以可以利用放射性同位素 显示某种原子在生物体内的来踪去迹。 放射性同位素也可用于疾病的诊断。 这种诊断所 用的放射性化合物量极少,所用的放射性同位素又是极易衰变的,所以对人体无害。但 大量的放射性同位素对人体可能造成灾害。 6. 25 种人体必需的元素:大量元素:氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。 微量元素:硼、铬、钴、铜、氟、碘、铁、锰、钼、硒、硅、锡、矾、锌。 7. 原子的各种基本粒子中,决定其化学性质的是电子。电子所带的能量多少不等,距离 原子核越远,电子所带的能量越多。 8. 最外层中的电子数决定着原子的化学特性。 9. 生物体内最主要的化学元素:氢、碳、氮和氧。 10. 离子键:两个电荷相反的离子彼此吸引,形成离子键。所形成的化合物是电中性的。 11. 共价键:是由两个原子间共用一对或多对电子而形成的。 12. 水的特性:水是极性分子,水分子之间会形成氢键,液态水的水分子具有内聚力,水分 子之间的氢键使水能缓和温度的变化,冰比水轻,水是极好的溶剂,谁能够电离。 13. 原子和分子的化学性质就是指它们会发生什么化学变化。而原子的化学性质则决定于 其中各种基本粒子的状况,特别是电子的树木和排布。 14. 化学反应的实质:破坏的已有的化学键,形成新的化学键。 15. 碳原子的特性:能够形成非常大的各种各样的分子。 16. 烃:仅由碳和氢两种元素组成,成为烃或碳氢化合物。 17. 异构体:分子式相同,但结构不同,称为异构体。 18. 碳骨架是许许多多种有机化合物的基础。 19. 功能团:除去碳原子和氢原子外,有机化合物还可以有别的原子,其中最常见的是氧和 氮。而且参加化学反应的往往是这些原子组成的原子团,这类原子团成为功能团。 20. 4 种功能团:羟基、羰基、羧基和氨基。 21. 羟基:是由氢原子和氧原子组成的,氧原子一方面与氢形成单键,另一方面又与碳形成 单键。 22. 羰基:一个碳原子与一个氢原子形成双键,碳原子的另外两个键可以连在另外的碳上, 也可以与氢相连。如果羰基在碳架的末端,化合物就是醛;如果羰基在碳架中间,化合 物就是酮。 23. 羧基:碳原子一方面与氧形成双键,另一方面又连接着一个羟基。 24. 氨基:由氮原子和两个氢原子组成,氮原子上的另一个键则可以连载碳上。他起着碱的 作用。 25. 4 种功能团的特点:都有极性。因为其中的氧原子或氮原子都有很强的电负性,能够吸 引电子。因此,所含有这些集团的化合物都是亲水的,都是水溶性的。这是这些化合物 能在生物体内起重要作用的必要条件。

26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35.

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4 大类生物大分子:蛋白质、核酸、多糖和脂质。 多聚体:就是由相同或相似的小分子组成的长链。 单体:组成多聚体的小分子。 蛋白质和核酸之所以种类繁多,关键在于其中单体的排列顺序。 脱水缩合:细胞浆单体组成多聚体的方式。 水解反应:将多聚体分解为单体的反应恰是脱水合成的逆反应。 糖类:糖类是一大类化合物,从最简单的糖到很大的多糖。 多糖:即由糖的单体聚合而成的长链。 最常见的单糖:葡萄糖,果糖。 单糖分子的特点:一是有许多羟基,所以单糖属于醇类;另一特点是有羰基。羰基或在 分子一端(如葡萄糖)成为醛基;或在分子中间成为酮基(如果糖) ,所以葡萄糖属于 醛糖,果糖属于酮糖。 葡糖糖和果糖是异构体,它们之间的区别仅在于原子的排列不同,具体的说,仅在于 羰基的位置不同。 细胞中用作燃料分子的主要是葡萄糖。 双糖在细胞中是由两个单糖通过脱水作用合成的。 麦芽糖:麦芽糖是由两个葡萄糖形成的。这时两个单糖之间的两个羟基脱去一分子水, 剩下一个氧原子,与两个单糖中的两个碳原子各形成一个共价键。 蔗糖:是由葡萄糖与果糖形成的,形成的方式与麦芽糖的完全相同。 蔗糖比葡萄糖甜,但不如果糖甜。 3 种多糖:淀粉、糖原和纤维素。 淀粉:淀粉贮存在植物根和其他部分中,由葡萄糖的单体聚合而成。它是很长的分子, 由于连接葡萄糖单位的键形成一定的角度, 所以其长链卷曲成螺旋。 淀粉的螺旋可能无 分支。植物细胞中有淀粉粒,即卷曲的淀粉分子,是贮存的养分。 糖原:糖原是人和其他动物体内贮藏的多糖。人体内的糖原贮存于肝细胞和肌细胞中, 在需要时, 这两种细胞就会将糖原水解成葡萄糖。 人的消化系统也能消化食物中的糖原 颗粒。 纤维素:纤维素是地球上最丰富的有机化合物,它形成微原纤维,存在于细胞壁中。微 原纤维形成坚固的壁保护着细胞,是木材的主要成分。它们形成不分支的链,而不发生 卷曲。这些互相平行的链彼此由氢键联系,纤维素不能被动物消化管中的酶所水解。有 些动物如牛、马或白蚁,能消化纤维素,因为它们的消化管中寄存着能水解的纤维素的 微生物。 脂质的特点:由碳和氢两种元素以非极性的共价键组成,是疏水的。脂质不是大分子, 以为它们的相对分子质量不如糖类、蛋白质和核酸的那么大,而且它们也不是聚合物。 脂肪


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