一. 生命活动的物质基础:组成生物体的化学元素和化合物
地球上的生物,已知的大约有二百万种,动物界现存动物约150万种,植物界约有50万种,微生物界十万余种。不同的生物体,在个体大小、形态结构和生理功能等方面都不同,但具有共同的物质基础。
二. 组成生物体的化学元素
(1)种类:组成生物体的化学元素有二十多种
(在生物体中共发现有62种组成元素,其中24种重要元素,29种常见元素)
比较书上的表:
① 生物体的基本组成元素碳、氧、氢、氮占元素总量90%
② 组成生物体的元素大体相同
③ 不同的生物体各元素含量相差很大
(2)分类:
<1> 根据在生物体内的含量分(速记)
① 大量元素:占生物体总重量万分之一以上(C,H,O,N,P,S,K,Ca,Mg)
② 微量元素:植物生活必需的,维持正常生命活动不可缺少的,但需要量很少的(Fe,Mn,Mo,B,Cu,Zn)
<2> 根据生物学功能分(了解)
① 构成原生质的基本元素
② 调节机体活动元素
Na+,K+,Ca2+,Mg2+,H+,Cl-,OH-
③ 与蛋白质结合元素
Fe(血红蛋白、细胞色素、固氮酶)
Mo(固氮酶)
Zn(RNA及DNA聚合酶)
I(甲状腺球蛋白)
Cu(血蓝素、细胞色素氧化酶)
④ 微量调节元素
B,Cr,Se,AS
(3)重要作用:
<1> 组成多种多样的化合物
组成原生质的主要元素C,H,O,N,P,S占原生质总量95%
C是最基本元素,N是生命元素,O占原生质总量的65%
蛋白质(C,H,O,N) 核酸(C,H,O,N,P) 糖、脂肪(C,H,O)
<2> 生命活动的物质
基础蛋白质是生命活动的承担者 糖是主要的能源物质
核酸是生物体的遗传物质 脂肪是主要的贮能物质
<3> 影响生物体的生命活动
B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长
B足量 有利于受精
B缺少 花粉发育不良,雄蕊萎缩
三. 生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)统一性 没有一种元素是生物体特有的
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(2)差异性 组成生物体的元素在生物体内和在无机自然界的含量相差很大C,H,O在人体中的质量分数为74% 在岩石圈的质量分数不到1%
四. 组成生物体的化合物
1. 原生质:
(1)概念:细胞内的生命物质(1840年普金耶、1846年冯?莫尔)
(2)实质:是生物体新陈代谢的物质基础,是构成细胞的全部生活物质
(3)内容:细胞膜、细胞质、细胞核等。 动物细胞就是一个原生质团。
2. 构成细胞的化合物(细胞中鲜重含量)
化合物 |
质量分数/﹪ |
|
无机化合物 |
水 |
80~90 |
无机盐 |
1~1.5 |
|
有机化合物 |
糖 |
1~1.5 |
核酸 |
||
蛋白质 |
7~10 |
|
脂类 |
1~2 |
水——水是生命之源,没有水就没有生命
(1)含量
① 各种细胞中含量最多,约占60﹪~95﹪
② 不同生物体中差别很大,水母中97﹪
③ 不同的组织、器官中含量不一样 干谷物中13﹪~15﹪
(2)存在形式
① 结合水 与细胞内的其他物质结合,是细胞结构的重要组成分占细胞内全部水分的4.5%
特点:与蛋白质以氢键结合,不蒸发、不解离、无流动性、无溶解性
② 自由水 以游离形式存在,可自由流动,是良好的溶剂
特点:填充在有机固体颗粒间,可流动、易蒸发、加压析离、参与代谢
③ 水在生物体内的作用
④ 参与机体构建
⑤ 是良好的溶剂,参与新陈代谢
⑥ 起运输作用
⑦ 极性强、比热大、润滑作用等
(3)无机盐——细胞中含量很少,是生命活动所必需的
① 存在形式 多数为游离的离子态,少数为化合物
阳离子:Na+,K+,Ca2+,Mg2+,H+,Fe3+等
阴离子:Cl-,PO43-,HCO3-,OH-等
② 生理作用 维持生命活动的正常进行
<1> 是原生质或某些结构的重要组成部分
Mg2+是叶绿素的必需组分
Fe2+是血红蛋白的主要成分
CaCO3是骨、牙齿的重要成分
③ 参与并调节生物体代谢
无机离子是酶、激素或维生素的重要成分
④ 维持生物体内的平衡
渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡