生命的化学基础 复习笔记
1．生命需要多种元素
（1）概念
①元素
元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。甲状腺素
②原子
原子是化学变化中的最小粒子，半径约为（2～3）×10-8cm，由质子、电子和中子组成。质子带正电荷，电子带负电荷，质子与电子的电荷大小相等，符号相反；中子则不带电荷，中子的质量与质子的相等。 ③同位素
同位素是指质子数和电子数都相同，但中子数不同的原子，它们在周期表中的位置相同。利用放射性同位素显示某种原子在生物体内的来踪去迹的技术称为同位素示踪。
（2）人体必需的25种元素
①主要元素（大量元素）
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，共占99.35%，其中C、H、O、N占96.3%.
②微量元素
含量少于0.01%，见表2-1。
并非所有生物所需要的元素都是相同的，植物所需要的元素只有17种。
表2-1 人体必需的元素
（1）化学键
原子之间发生反应形成化合物的关键在于电子的共用或得失，即化学键的形成。化学键基本上有两类：离子键和共价键。 （2）离子键
离子键是两个电荷符号相反的离子彼此吸引形成的，所形成的化合物是电中性的。盐都是由离子键形成的化合物，在自然界中通常以晶体的形式存在。
（2）共价键
共价键是由两个原子间共用一对或多对电子而形成的。这种由共价键连接起来的两个或多个原子是分子，如H2，共价键包括单键、双键等。
3．水是细胞中不可缺少的物质
水有许多特性：
（1）水是极性分子；
（2）水分子之间会形成氢键；
（3）液态水中的水分子具有内聚力；
（4）水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化；
（5）冰比水轻；
（6）水是极好的溶剂；
（7）水能够电离。
4．化学反应使原子重组
化学反应并不能创造或破坏原子，它只能将原子重新组合，所以化学反应是破坏已有的化学键，形成新的化学键。
二、组成细胞的生物大分子
1．碳是组成细胞中各种大分子的基础
（1）碳的重要性
①细胞所合成的几乎所有分子都含有碳，活的生物体内含碳化合物的量仅次于水；
②除一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等少数简单化合物外，含碳化合物统称为有机化合物。
（2）碳原子结构
碳原子最外层有4个电子，还有4个电子的空位，所以碳原子极易与其他原子共用4对电子而形成4个共价键。
（3）碳架
碳骨架结构排列和长短决定了有机化合物的基本性质，是各种有机化合物的基础。
（4）功能团
激点文学①功能团是指有机化合物中参加化学反应的由原子组成的原子团；
②在组成细胞的分子中最为重要的功能团有4种：羟基、羰基，羧基和氨基，这4种功能团都具有极性，使得生物分子具有亲水性，有利于化合物稳定于由大量水分子存在的细胞中；
③许多生物分子中含有两种或更多种功能团。例如糖分子中就有羟基和醛基或酮基，氨基酸中有氨基和羧基。
2012年广东高考语文
2．细胞利用少数种类小分子合成许多种生物大分子
（1）生物大分子
生物大分子是指在生命现象中起着重要作用的分子都是极其巨大的分子。
（2）生物大分子分类
蛋白质、核酸、多糖和脂质，前三类都是多聚体。
①多聚体是指由相同或相似的小分子组成的长链，组成多聚体的小分子称为单体。细胞利用单体组成多聚体；
②生物制造多聚体所用的单体是通用的，人、植物、动物和细菌都用同样的20种氨基酸和同样的4种核苷酸。
（4）脱水合成
MMCLOUD
脱水合成是指细胞将单体组成多聚体的方式。所有的单体都有氢原子（H）和羟基（-OH），每加上一个单体，便有一个H和一个-OH形成了水（HOH），产生一个新的共价键。
（5）水解反应
ril水解反应是指将多聚体分解为单体的反应，它是脱水合成的逆反应。水解是加入一个水分子使键断裂，水解后水中的H连接到新多聚体的末端单体上，-OH连接到新释放的单体上。
三、糖类
1．单糖和双糖
（1）单糖
①概念
组成多糖的单体是单糖，最常见的单糖是葡萄糖和果糖。葡萄糖是生物体内最重要的单糖，分子式为C5H12O6，果糖的分子式也是C6H12O6，但结构式不同（图2-1）。
图2-1 葡萄糖（a）和果糖（b）的结构式
②单糖分子的特点
a．有许多羟基，所以单糖属于醇类；
b．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，葡萄糖和果糖是异构体。
③单糖命名
a．己糖
由6个碳原子组成的单糖，如葡萄糖和果糖。
b．丙糖、丁糖、戊糖和庚糖
分别由3、4、5和7个碳原子组成的单糖。其中戊糖尤其重要，因为它们是组成核酸的成分。
④单糖的结构
a．糖的结构式是线状的；
b．环状结构与线状结构互相转变，达成平衡。
图2-2 葡萄糖的线状结构（a）、环状结构（b）及其简化式（c）
（2）双糖
①概念
双糖在细胞中是由两个单糖通过脱水作用合成的糖。
②代表双糖
a．麦芽糖，由来两个葡萄糖单体脱水缩合形成；
b．蔗糖，由葡萄糖和果糖缩合形成，形成方式与麦芽糖完全相同。植物汁液中的糖主要是蔗糖，它是植物体内运送的主要养分；食用的蔗糖就是由甘蔗茎或甜菜根制取的，蔗糖比葡萄糖甜；
c．乳糖，由一份子葡萄糖和一份子半乳糖缩合而成。
2．多糖
（1）概念
多糖是由数百至数千个单糖通过脱水合成而形成的多聚体。这些多聚体有许多种，最重要是淀粉、糖原和纤维素。
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