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單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第三章 化學(xué)與生活,3.1 化學(xué)與生命,人類為了生存，除了需要陽光與空氣外，還必須攝取食物。,食物的主要成分：,水、無機(jī)鹽、糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素六大類，通常稱為營養(yǎng)素。,一、人體內(nèi)分布最廣的有機(jī)物糖類,糖類是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是動(dòng)、植物所需能量的重要來源。我國居民膳食中糖類占80，每天所攝取的熱能中大約有75來自糖類。,糖類是由碳、氫、氧三種元素組成的有機(jī)化合物。糖類的通式為Cn(H,2,O),m,，因此又把它們叫做碳水化合物。糖類根據(jù)其能否水解以及水解產(chǎn)物多少，可以分為單糖、低聚糖和多糖。,糖在體內(nèi)是如何代謝的？,在植物細(xì)胞中最重要的多糖是植物,淀粉和纖維素,。谷類中含有豐富的淀粉，淀粉分子是由含大約1000個(gè)葡萄糖單元的長鏈所組成的。淀粉被人吃下以后，酶促進(jìn)了淀粉和水的反應(yīng)，即淀粉水解生成葡萄糖。,。,葡萄糖在小腸中被吸收到體內(nèi)，然后發(fā)生三中變化，一部分氧化分解生成丙酮酸和ATP分子；一部分葡萄糖被肝臟、骨骼肌等組織合成糖元，；還有一部分葡萄糖轉(zhuǎn)變成脂肪。,肝臟中的糖元叫,肝糖元,，它作為能量的暫時(shí)儲備；肌肉中的糖元叫,肌糖元,，它為肌肉活動(dòng)提供能量。,糖代謝異常和疾病,健康人的血糖濃度：,血液中的葡萄糖即血糖，其濃度是相對穩(wěn)定的，,大約在0.1左右,。當(dāng)血糖的濃度由于消耗而逐漸降低時(shí)，肝糖元又轉(zhuǎn)變成葡萄糖，陸續(xù)補(bǔ)充到血液中。,人空腹時(shí),血糖濃度高于120毫克/100毫升血液,（正常范圍為80120毫克,/100毫升血液），就是,高血糖,；若超過腎糖閾值，即160180毫克，則為,糖尿病,。,糖尿病的主要癥狀,是高血糖、糖尿、多尿，表現(xiàn)為三多一少，即多飲、多食、多尿、體重減少。,糖尿病的主因,是體內(nèi)胰島素分泌失調(diào)，引起糖代謝、脂代謝、蛋白質(zhì)代謝的紊亂，導(dǎo)致血糖慢性提高。,糖代謝異常和疾病,當(dāng),血糖低于6070毫克,，就是,低血糖,，而低血糖的刺激又會(huì)引起交感神經(jīng)興奮和腎上腺素分泌增加，出現(xiàn)饑俄、四肢無力、面色蒼白、心慌、多汗等癥狀。若血糖繼續(xù),下降至45毫克以下,，因腦組織缺乏能量而發(fā)生功能性障礙，嚴(yán)重影響腦部功能，出現(xiàn)暈原、昏選、休克，甚至導(dǎo)致死亡。,每天吃多少糖好？,世界衛(wèi)生組織認(rèn)為，每人每日的耗糖量以,每千克體重為0.5克左右最佳,?？囿w重為60千克的成年人，每人每日則為30克。要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)合理食用糖，因人而異，靈活處理，既不能拒絕吃糖，又切莫濫吃。,吃那種糖好？,一般選擇營養(yǎng)豐富的紅糖(含豐富的葡萄糖及鐵、錳、鋅等元素)為好。在人參、黨參、黃茂中富含多糖，其功能是扶本固正、增強(qiáng)免疫力，有助于延緩衰老。,二、人體內(nèi)的燃料脂肪,什么是脂肪？,脂肪類物質(zhì)也是由碳、氫、氧三種元素組成的，此外還含有氮和磷等元素。脂肪類物質(zhì)主要包括脂肪、類脂和固醇，它們都能用非極性溶劑(如乙醚、氯仿、苯)從生物細(xì)胞中提取出來。,脂肪和油是脂肪酸和甘油的酯。如動(dòng)物油(如豬油、牛油、羊油、奶油及魚肝油)與植物油(如麻袖、豆油、花生油、菜油等)都是甘油三酯的混合物。當(dāng)脂肪酸部分主要是,飽和酸,時(shí)，常溫呈固態(tài)，叫做,脂肪,；當(dāng)脂肪酸部分主要是,不飽和酸,時(shí)，這種酯是液體，叫做,油,。,脂肪的消化和功能功能,脂肪的消化：,在消化過程中，胃液和胰液中的脂酶將脂肪和油水解成脂肪酸和甘油。,脂肪的功能：,起著兩種重要作用：一種是用于,合成某些身體組織的組成物,，例如磷脂；另一種是用作,體內(nèi)燃料,，這些燃料可以立即使用，也可以儲存起來備用。脂肪在一定程度上也可作為防止身體散熱的絕緣體，以維持體溫恒定，并能保護(hù)其他組織免受損傷。,人體需要多少脂肪？,一般認(rèn)為，人體每天,至少需要8g,脂肪，只占人體總熱能供給量的2(其余能量由糖類化合物等供給),。,三、生命的存在形式蛋白質(zhì),一切重要的生命現(xiàn)象和生理機(jī)制都與蛋白質(zhì)相關(guān)，所以,沒有蛋白質(zhì)就沒有生命,。,一百多年前，德國科學(xué)家曾經(jīng)做過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：用不同的食物來喂養(yǎng)小動(dòng)物，第一組用膀和脂肪來喂養(yǎng)第二組喂的是蛋白質(zhì)。結(jié)果第一組動(dòng)物全死了，而第二組動(dòng)物卻安然無恙。,蛋白質(zhì)的組成,一切蛋白質(zhì)都是含氮的物質(zhì)，它們中多數(shù)含氮1219、含碳5055、含氫67，含氧2027，某些蛋白質(zhì)含少量其他元素如硫、磷、鐵、銅等。,蛋白質(zhì)分為,單純蛋白質(zhì),和,結(jié)合蛋白質(zhì),兩大類。,單純蛋白質(zhì)是指基本上,只由氨基酸組成的蛋白質(zhì),；,結(jié)合蛋白質(zhì)由,單純蛋白質(zhì)和輔基組成,。輔基可以是糖、核酸、核糖、血紅素、葉綠素以及某些金屬離子等。結(jié)合蛋白質(zhì)分為核蛋白、粘蛋白、糖蛋白、脂蛋白。,根據(jù)溶解度的不同，又可以將其分為,纖維狀蛋白,和,球蛋白,。纖維狀蛋白大多數(shù)呈絲狀，不溶于水可用來組成動(dòng)物的皮膚、毛發(fā)、角、羽毛、結(jié)締組織及骨骼等，對動(dòng)物起保護(hù)、支撐作用。球蛋白呈球狀或橢圓狀，溶于水或鹽、酸、堿的溶液中，在生命活動(dòng)中起重要作用，它包括酶、血紅蛋白、球蛋白、清蛋白等。,蛋白質(zhì)的功能,蛋白質(zhì)是人和動(dòng)物不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。美國著名營養(yǎng)學(xué)家安德爾戴維絲指出：“攝取充足的蛋白質(zhì)，會(huì)使人體年輕美麗，精力充沛，耐力持久，生命充滿健康的陽光?！背扇嗣刻煲獢z取6080克蛋白質(zhì)，才能滿足生理需要，保持身體健康。,四,、,、,生,生,命,命,的,的,根,根,源,源,物,物,質(zhì),質(zhì),核,核,酸,酸,核,酸,酸,的,的,組,組,成,成,從,元,元,素,素,組,組,成,成,來,來,講,講,，,，,核,核,酸,酸,除,除,含,含,碳,碳,、,、,氫,氫,、,、,氧,氧,、,、,氮,氮,四,四,種,種,元,元,素,素,外,外,還,還,含,含,有,有,大,大,量,量,的,的,磷,磷,，,，,個(gè),個(gè),別,別,的,的,核,核,酸,酸,中,中,還,還,含,含,有,有,硫,硫,。,。,核,核,酸,酸,中,中,約,約,含,含15,16,的,的,氮,氮,和,和9,10,的,的,磷,磷,。,。,根,據(jù),據(jù),核,核,酸,酸,中,中,所,所,含,含,戊,戊,糖,糖,的,的,種,種,類,類,不,不,同,同,可,可,將,將核,酸,酸,分,分,成,成,脫,脫,氧,氧,核,核,糖,糖,核,核,酸,酸,和,和,核,核,糖,糖,核,核,酸,酸,兩,兩,大,大,類,類。,脫,脫,氧,氧,核,核,搪,搪,核,核,酸,酸,簡,簡,稱,稱DNA，,其,其,相,相,對,對,分,分,子,子,質(zhì),質(zhì),量,量,約,約,為,為10,6,10,8,，,主,主,要,要,存,存,在,在,于,于,細(xì),細(xì),胞,胞,核,核,中,中,。,。,核,核,糖,糖,核,核,酸,酸,簡,簡,稱,稱RNA，,其,其,相,相,對,對,分,分,子,子,質(zhì),質(zhì),量,量,約,約,為,為2500,到,到l0,6,，,大,大,部,部,分,分,存,存,在,在,于,于,細(xì),細(xì),胞,胞,質(zhì),質(zhì),中,中,。,。DNA,實(shí),實(shí),際,際,上,上,是,是,一,一,個(gè),個(gè),聚,聚,合,合,鏈,鏈,它,它,主,主,要,要,是,是,由,由腺,嘌,嘌,呤,呤(A),、,、烏,嘌,嘌,呤,呤(G),、,、胸,腺,腺,嘧,嘧,啶,啶(T),和,和胞,嘧,嘧,啶,啶(C),四,四,種,種,含,含,氨,氨堿,基,基與脫,氧,氧,核,核,糖,糖的1,位,位,碳,碳,原,原,子,子,相,相,連,連,接,接,而,而,成,成,的,的,。,。RNA,在,在,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),上,上,與,與DNA,相,相,似,似,，,，,不,不,同,同,的,的,是,是,用,用核,糖,糖代,替,替,了,了,脫,脫,氧,氧,核,核,糖,糖,，,，,用,用,尿,尿,嘧,嘧,啶,啶(U),代,代,替,替,了,了,胸,胸,腺,腺,嘧,嘧,啶,啶,。,。,核,酸,酸,的,的,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),人,類,類,基,基,因,因,組,組,工,工,程,程,DNA,螺,螺,旋,旋,是,是,由,由,大,大,量,量,堿,堿,基,基,對,對,構(gòu),構(gòu),成,成,的,的,堿,堿,基,基,共,共,有,有4,種,種,。,。,人,人,們,們,常,常,把,把DNA,比,比,作,作,天,天,書,書,天,天,書,書,的,的,字,字,母,母,就,就,是,是,一,一,對,對,對,對,堿,堿,基,基,。,。,所,所,謂,謂DNA,測,測,序,序,就,就,是,是,把,把DNA,天,天,書,書,中,中,的,的,字,字,母,母,順,順,序,序,確,確,定,定,出,出,來,來,。,。,所,所,謂,謂,人,人,類,類,基,基,因,因,組,組,工,工,程,程,就,就,是,是,要,要,對,對,人,人,類,類,的,的DNA,進(jìn),進(jìn),行,行,測,測,序,序,，,，,即,即,測,測,定,定,組,組,成,成,的,的30,億,億,個(gè),個(gè),核,核,苷,苷,酸,酸,的,的,序,序,列,列,。,。,而,而,下,下,一,一,步,步,的,的,工,工,作,作,則,則,是,是,破,破,譯,譯,密,密,碼,碼,弄,弄,清,清,這,這,個(gè),個(gè),長,長,長,長,的,的,字,字,母,母,鏈,鏈,怎,怎,樣,樣,構(gòu),構(gòu),成,成,詞,詞,和,和,句,句,子,子,在,在,哪,哪,兒,兒,斷,斷,句,句,每,每,個(gè),個(gè),詞,詞,代,代,表,表,什,什,么,么,意,意,思,思?,從,從,而,而,奠,奠,定,定,闡,闡,明,明,人,人,類,類,所,所,有,有,基,基,因,因,的,的,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),與,與,功,功,能,能,解,解,讀,讀,人,人,類,類,的,的,遺,遺,傳,傳,信,信,息,息,揭,揭,開,開,人,人,類,類,奧,奧,秘,秘,的,的,基,基,礎(chǔ),礎(chǔ),。,。,核,酸,酸,的,的,生,生,物,物,性,性,能,能,每,一,一,個(gè),個(gè)細(xì),胞,胞,核,核中,都,都,有,有DNA,片,片,斷,斷，,每,每,一,一,個(gè),個(gè),片,片,斷,斷,被,被,稱,稱,為,為,一,一,個(gè),個(gè)染,色,色,體,體，遺,傳,傳,物,物,質(zhì),質(zhì),的,的,主,主,要,要,載,載,體,體,是,是,染,染,色,色,體,體,。,?；?因,因,是,是DNA,分,分,了,了,中,中,含,含,有,有,遺,遺,傳,傳,信,信,息,息,并,并,能,能,表,表,現(xiàn),現(xiàn),生,生,理,理,功,功,能,能,的,的,片,片,段,段，,每,每,個(gè),個(gè)DNA,分,分,子,子,部,部,含,含,有,有,很,很,多,多,個(gè),個(gè),基,基,因,因,，,，,每,每,個(gè),個(gè),基,基,因,因,中,中,核,核,苷,苷,酸,酸,排,排,列,列,順,順,序,序,都,都,不,不,同,同,。,。,人,人,體,體,有,有10,萬,萬,個(gè),個(gè),基,基,因,因,，,，,一,一,個(gè),個(gè),基,基,因,因,由,由,約,約,5002000,個(gè)核,苷,苷,酸,酸分,子,子,組,組,成,成,。,。,以,原,原,有,有DNA,為,為,模,模,板,板,，,，,照,照,其,其,原,原,樣,樣,合,合,成,成,新,新,一,一,代,代DNA,的,的,過,過,程,程,，,，,叫,叫,做,做DNA,的,的,復(fù),復(fù),制,制,，,，,也,也,就,就,是,是,以,以,一,一,條,條,鏈,鏈,為,為,基,基,礎(chǔ),礎(chǔ),復(fù),復(fù),制,制,出,出,另,另,一,一,條,條,互,互,補(bǔ),補(bǔ),鏈,鏈,的,的,過,過,程,程,。,DNA,分子是怎樣,進(jìn),進(jìn)行復(fù)制的,首先，DNA分子利用,細(xì),細(xì)胞提供的,能,能量，在解,旋,旋酶的作用,下,下，把兩條,扭,扭曲的雙鏈,解,解開，這個(gè),過,過程叫解旋,。,。然后，以,解,解開的每段,鏈,鏈(母鏈),為,為模板，以,周,周圍環(huán)境中,游,游離的脫氧,核,核苷酸為原,料,料，在有關(guān),酶,酶作用下按,照,照堿基互補(bǔ),配,配對原則，,合,合成出與母,鏈,鏈互補(bǔ)的子,鏈,鏈。隨著解,旋,旋過程的進(jìn),行,行，新合成,的,的子鏈不斷,地,地延長，同,時(shí),時(shí)每條子鏈,與,與其對應(yīng)的,母,母鏈互相盤,旋,旋成螺旋結(jié),構(gòu),構(gòu)，形成一,個(gè),個(gè)新的DNA分子。于,是,是一個(gè)DNA分子就形,成,成了兩個(gè)完,全,全相同的DNA分子。,由,由此可見，DNA復(fù)制,需,需要模板、,原,原料、能量,和,和酶等基本,條,條件。DNA的復(fù),制,制保證了物,種,種