主量元素
it做形式宾语-庄绍光
2023年2月19日发(作者：企标)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Ⅱ（NADP+）NADPH
4-2-2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：α型、β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（同分异构体）
4-2-4多糖淀粉由α-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β-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、α-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D
2
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，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
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B
1
——抗脚气病、抑制胆碱酯酶活性
2、维生素B
2
——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B
3
——缺少时产生癞皮病、角膜炎、神经和消化系统障碍
4、维生素B
6
——缺少时产生皮炎、舌炎、贫血、过敏
5、维生素B
12
——缺少时恶心贫血、老年痴呆
6、泛酸（维生素B
5
）——缺乏会造成胃肠道不适
7、叶酸（维生素B
11
）
8、生物素（维生素B
7
）
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)
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CO
2
和CO
6-2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人体中微量元素分布、代谢及平衡的研究
7-4-4人体中微量元素存在现状的忧虑
第八章人类与地球共命运
8-1人类与环境
8-2人类对生命元素循环的严重破坏造成了地球环境的严重污染
8-2-1生物地球化学循环
8-2-2地球上的碳循环和人类对其的严重干扰
8-2-3污染气体氮氧化物、二氧化硫的释放引起了全球性的严重大气污染
8-2-4含磷、氮的废水造成了地表水的富营养化，工业污染使水循环遭受破坏
8-3世界范围内的环境污染严重威胁着人类的生存
8-4我们应与地球共命运——建立绿色的家园