生命的化學基礎(chǔ)無機化合物

生命的化學基礎(chǔ)無機化合物第1頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月生物分子中的共價鍵與鍵能類型鍵能（kJ/mol）

類型鍵能*（kJ/mol）單鍵

雙鍵

O-H

458

C=O

708

H-H

433

C=N

612

P-O

416

C=C

608

C-H

413

P=O

500

C-O

350

三鍵**

C-C

346

C≡C

813

S-H

338

C-N

297

C-S

258

N-O

220

S-S

212*指鍵斷裂所需要的能量**生物分子中很少見一、生命有機體中的化學鍵

第2頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月非共價的相互作用力包括氫鍵、離子鍵、范德瓦爾力、疏水力。

氫鍵（hydrogenbonds）

由兩個原子來分享一個氫原子，具有高度定向性，一個是氫供體，另一個是氫受體范德瓦爾力（VanderWaalsbonds）一定距離內(nèi)的原子之間通過偶極發(fā)生的相互作用，本質(zhì)上也是靜電引力疏水力（hydrophobicinteraction）非極性分子或基團在水相環(huán)境中相互吸引、聚集的作用力離子鍵（ionicbonds）正、負電荷之間的靜電引力

第3頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月4種非共價作用力的示意圖

范德瓦爾接觸距離

第4頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)成細胞的分子無機化合物水無機鹽

糖類二、生命的分子組成有機化合物脂類蛋白質(zhì)核酸生物大分子有機小分子類脂第5頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月生物大分子參與生命有機體活動的許多分子是非常巨大的，我們把生物機體中這些巨大的分子稱為生物大分子（biologicalmacromolecules）。生物大分子通過組成它們的單體之間的非共價相互作用，形成特定的空間結(jié)構(gòu)，從而具有了不同的生物學功能。

生物大分子是表現(xiàn)生命特征的基本物質(zhì)。

血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)第6頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月核酸,蛋白質(zhì)和多糖是主要的生物大分子第7頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月有機小分子細胞中還存在許多具有獨特功能的有機小分子物質(zhì),也是合成較大分子的前體。如：核苷酸、氨基酸、葡萄糖、脂肪酸、膽堿、甘油等。類脂類脂（如磷脂）是富含碳氫元素的一族生物小分子，其在水溶液中溶解性較差、兼具親水和親脂特性。細胞的膜結(jié)構(gòu)就是大量磷脂分子的聚合體。

第8頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月不同的生物體，其分子組成也大體相同蛋白質(zhì)、核酸、脂類和多糖是組成生物體最重要的生物大分子，水是生物體內(nèi)所占比例最大的化學成分第9頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月生物體的化學組成第10頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月水是生命有機體中含量最多的物質(zhì)，一般占體重的60%-70%水有自由水和結(jié)合水，前者流動性大，含量可變，后者主要存在在膠體中，相對穩(wěn)定水分子是極性分子，既是氫鍵的受體，又是氫鍵的供體。水分子的極性和形成氫鍵的能力使其具有高度反應(yīng)性水有高的介電常數(shù)（80），因此是眾多反應(yīng)物的優(yōu)良的溶劑，使其自由擴散或發(fā)生相互作用沒有水就沒有生命。三、組成生命的分子—水第11頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月水分子結(jié)構(gòu)和特性第12頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月水溶液中的離子水分子競爭羰基氧與亞氨基氮之間的氫鍵水分子結(jié)構(gòu)圖第13頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月水母97%藻類90%魚類80-85%蛙78%高等植物60—80%哺乳動物，65%水——細胞中含量最多的化合物第14頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）存在形式

結(jié)合水

自由水（2）生理功能1）結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分2）水分子極性強，是良好的溶劑3）自由水流動性強，是物質(zhì)運載的介質(zhì)4）水的比熱較大，有利于維持生物體的體溫5）直接參與體內(nèi)的生化反應(yīng)（光合、水解等）第15頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)合水和自由水的轉(zhuǎn)化與新陳代謝的關(guān)系

生物體內(nèi)的結(jié)合水和自由水，能夠隨著生物體新陳代謝活動的進行而互相轉(zhuǎn)化。

當自由水的比例上升時生物體的新陳代謝就旺盛，生長迅速；相反，當自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時，新陳代謝就緩慢。第16頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)水的存在形式和生理功能思考：

落葉植物體內(nèi)自由水/結(jié)合水的比值，冬季與夏季相比有何不同？a.相等b.夏季大c.冬季大d.不確定Itisright!第17頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月思考在探索外星空間是否存在生命的過程中,科學家始終把尋找水作為最關(guān)鍵的一環(huán)。這是因為水在生命中的意義是()A.水可以降溫

B.水在生物體內(nèi)可以流動

C.水能與蛋白質(zhì)結(jié)合

D.生化反應(yīng)必須在水中進行

D第18頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月科學飲水早晨起來不要空腹鍛煉，最少要喝一杯水，空腹鍛煉很容易得膽結(jié)石。-------晨起一杯水，賽過吃雞腿。夏天，中老年人喝水要注意，涼開水可以喝，但不能暴飲涼開水。水的小

知識第19頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月科學飲水一忌渴了再飲二忌過量暴飲水。

三忌飲生水四忌飯后立即飲水水的小知識第20頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月開水與健康

把水燒開的目的是為了殺死涼水中所殘留的細菌,但若長時間讓水處于沸騰狀態(tài),則所得到的開水反而會給人體健康產(chǎn)生危害。這是由于隨著水份的不斷蒸發(fā)，溶于水中的礦物質(zhì)和重金屬子濃度會逐漸地濃縮,特別是水中硝酸根離子會逐步地被還原成亞硝酸根，最后在人體內(nèi)合成為強致癌物亞硝胺。所以,通常水燒開后持續(xù)3-5分鐘即可。科學飲水第21頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月涼開水與健康將開水自然冷卻到室溫后便成為涼開水。涼開水中的氯含量比煮沸前減少一半多，而其中的微量元素的量基本不變,且水的表面張力、密度、粘度和導電率等理化性質(zhì)指標，與人體內(nèi)活細胞中的生理水非常接近。所以，飲用涼開水對人體健康很有益?？茖W飲水第22頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月涼開水與健康涼開水功效之一：復(fù)活神水由于涼開水具有上述的一些特點,因而它更容易透過細胞膜，促進人體新陳代謝，增加血液中血紅蛋白的含量，提高內(nèi)臟器官脫酶的活性，有效地降低積累在肌肉中的“疲勞素”－乳酸。所以國外有的專家稱之為“復(fù)活神水”。第23頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月涼開水與健康涼開水功效之二：止咳祛痰

涼開水的止咳祛痰作用體現(xiàn)在三個方面:一是對咽喉的濕潤，有利于局部炎癥的治愈,解除局部癢癢之感,阻斷咳嗽反射;二是通過對咳嗽、發(fā)熱病人因脫水而造成的粘稠分泌物的稀釋,使其能易于咳出，并減緩病變部位的癥狀。第24頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月涼開水與健康

三是多飲用涼開水，在解除脫水癥狀的同時，可改善血液循環(huán)，使機體代謝所產(chǎn)生的廢物或毒素，迅速從尿液排出體外，從而可適當減輕毒物積留對呼吸道產(chǎn)生的刺激作用。第25頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月涼開水與健康涼開水功效之二：清除毒素清晨起來先喝一杯涼開水或溫開水,有利于沉積了一晚上的毒素盡快隨尿液和糞便排出體外。因為空腹喝下去的水,很快便進入小腸，再被血液吸收,一小時左右就可以補充給全身的細胞組織。第26頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月水中毒水在人體內(nèi)約占體重的65%至70%，且在體內(nèi)維持相對穩(wěn)定。人體細胞的細胞膜是半透膜，水可以自由滲透，如果飲入大量的水，血液和間質(zhì)液就補充衡釋，滲透壓降低，水就會滲透到細胞內(nèi)，使細胞腫脹而發(fā)生水中毒。其中尤以腦細胞反應(yīng)最快，一旦腦細胞水腫，顱內(nèi)的壓力就會增高，導致頭昏腦漲、頭痛、嘔吐、乏力、視力模糊、嗜睡、呼吸減慢、心律減速，嚴重時則產(chǎn)生昏迷、抽搐甚至危及生命。發(fā)生水中毒時，血液中水分過多，血液中的氯化鈉濃度下降，出現(xiàn)衡釋性低血鈉，病人會出現(xiàn)全身肌肉疼痛和痙攣。第27頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月常用飲用水的種類礦泉水

從地下深處自然涌出的或經(jīng)鉆井采集的，含有一定量的礦物質(zhì)、微量元素或其他成分，在一定區(qū)域未受污染并采取預(yù)防措施避免污染的水；在通常情況下，其化學成分、流量、水溫等動態(tài)指標在天然周期波動范圍內(nèi)相對穩(wěn)定。純凈水

符合生活飲用水衛(wèi)生標準的水為水源，采用蒸餾法、去離子法或離子交換法、反滲透法及其他適當?shù)募庸し椒ㄖ频玫?，密封于容器中，不含任何添加物可直接飲用的水?，F(xiàn)時市場上所銷售的純凈水，絕大部分是采用自來水作為水源生產(chǎn)的。水的小知識第28頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月常用飲用水的種類天然凈水

以天然水為原料，采用過濾、消毒或滅菌等物理方法，祛除了水中的微生物和其他有害成分，保留了對人體有益的礦物質(zhì)和微量元素，不含任何添加物，密封于容器中可直接飲用的水。天然水是指源于地下架構(gòu)的泉水、井水和未受污染的地表水，而不是源于市政供水系統(tǒng)或公共供水系統(tǒng)的水。礦物質(zhì)水

在純凈水的基礎(chǔ)上添加了人工礦化液或礦化物而制成的水。水的小知識第29頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月常用飲用水的種類蒸餾水

用蒸餾方法制備的純水，叫做蒸餾水。目前市場上所銷售的飲用蒸餾水生產(chǎn)工藝為：先將源水制成純凈水，然后用純凈水再通過蒸餾機蒸餾而制成的。太空水采用RO（反滲透，過濾級別0.1nm1nm（納米）=10的-9方米）膜處理技術(shù)對自來水進行終端凈化后的水.膜處理技術(shù)是目前最成熟的水處理技術(shù)，來源于宇航員在飛船上獲得飲用水的原理。采用這種方法處理后，細菌、病菌、重金屬等肉眼看不到的有害物質(zhì)都被排除在膜外。水的小知識第30頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月常用飲用水的種類弱堿性水普通的水一般pH性為中性（pH=7），根據(jù)電氣分解原理，電解制水機把水分離成氧化水和還原水，分別是酸性水（pH＜7）和堿性水（pH＞7）。白開水凡是符合國家飲用水標準的水都是好水。水的小知識第31頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月常用飲用水的種類蘇打水

蘇打水是每升含0.4~0.6克的碳酸氫鈉（NaHCO3），或直接在飲用水及飲料中沖入二氧化碳使其達到飽和的一類飲品。蘇打水因其頭頂“健康、時尚的弱堿性水”光環(huán)，近期漸成流行飲品。雖然一瓶看上去與普通汽水無異的蘇打水售價是普通純凈水的數(shù)倍，但喝的人還是很多。炎熱的夏天，人們飲用蘇打水后，會在胃里產(chǎn)生二氧化碳并以呃逆排出，呼出熱氣，使人感覺心曠神怡。胃腸道通過其自身的調(diào)節(jié)功能很快將進入體內(nèi)的弱堿性蘇打水的pH值調(diào)節(jié)至機體內(nèi)環(huán)境的pH值，這樣循環(huán)往復(fù)，即便長期飲用，機體的酸堿平衡也始終維持在正常范圍內(nèi)。水的小知識蘇打水是否真如宣傳所說，能夠中和體內(nèi)酸毒，改善酸性體質(zhì)呢？第32頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月常用飲用水的種類運動飲料

特點：一定的糖含量

適當?shù)木S生素適量的電解質(zhì)作用：補充水分，維持體液正常平衡；迅速補充能量，維持血糖的穩(wěn)定；及時補充能量；改善和提高代謝調(diào)節(jié)能力；改善體溫調(diào)節(jié)和心血管機能等。因此，運動飲料不僅解口渴，更解體渴。

水的小知識在沒有運動或大量流汗的情況下，是否適宜飲用運動飲料的第33頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月因為這類飲料中含有鉀、鈉、鈣、鎂等電解質(zhì)，如果人體沒有損失過多的電解質(zhì)，飲用運動飲料就會攝入過多的電解質(zhì)，需要由水分將他們排出體內(nèi)。對于一個腎臟機能正常的人來說，這不是問題；但當腎臟功能異常時，就會加大腎臟的負擔，容易造成鈉等成分的滯留，引起水腫。過量的鈉元素還會增加心臟的負荷，引起血壓升高。第34頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月無機鹽是體內(nèi)除去碳、氫、氧、氮以外的其它所有無機元素的統(tǒng)稱。

盡管人體內(nèi)無機元素種類眾多，但其總量約占人體體重的4％。無機鹽含量少第35頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月無機鹽在體內(nèi)的分布極不均勻。例如鈣和磷絕大部分在骨和牙等硬組織中，鐵集中在紅細胞，碘集中在甲狀腺，鋇集中在脂肪組織，鈷集中在造血器官，鋅集中在肌肉組織。

無機鹽對