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單擊此處編輯母版標題樣式,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 化學與生活,3.1 化學與生命,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、無機鹽、糖類、油脂、蛋白質、維生素六大類，通常稱為營養(yǎng)素。,一、人體內分布最廣的有機物糖類,糖類是綠色植物光合作用的產物，是動、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。糖類根據其能否水解以及水解產物多少，可以分為單糖、低聚糖和多糖。,糖在體內是如何代謝的？,在植物細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個葡萄糖單元的長鏈所組成的。淀粉被人吃下以后，酶促進了淀粉和水的反應，即淀粉水解生成葡萄糖。,。,葡萄糖在小腸中被吸收到體內，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變成脂肪。,肝臟中的糖元叫,肝糖元,，它作為能量的暫時儲備；肌肉中的糖元叫,肌糖元,，它為肌肉活動提供能量。,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,。當血糖的濃度由于消耗而逐漸降低時，肝糖元又轉變成葡萄糖，陸續(xù)補充到血液中。,人空腹時,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,是體內胰島素分泌失調，引起糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝的紊亂，導致血糖慢性提高。,糖代謝異常和疾病,當,血糖低于6070毫克,，就是,低血糖,，而低血糖的刺激又會引起交感神經興奮和腎上腺素分泌增加，出現饑俄、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，嚴重影響腦部功能，出現暈原、昏選、休克，甚至導致死亡。,每天吃多少糖好？,世界衛(wèi)生組織認為，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。要根據標準合理食用糖，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、增強免疫力，有助于延緩衰老。,二、人體內的燃料脂肪,什么是脂肪？,脂肪類物質也是由碳、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)從生物細胞中提取出來。,脂肪和油是脂肪酸和甘油的酯。如動物油(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。當脂肪酸部分主要是,飽和酸,時，常溫呈固態(tài)，叫做,脂肪,；當脂肪酸部分主要是,不飽和酸,時，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，并能保護其他組織免受損傷。,人體需要多少脂肪？,一般認為，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,一切重要的生命現象和生理機制都與蛋白質相關，所以,沒有蛋白質就沒有生命,。,一百多年前，德國科學家曾經做過一個有趣的實驗：用不同的食物來喂養(yǎng)小動物，第一組用膀和脂肪來喂養(yǎng)第二組喂的是蛋白質。結果第一組動物全死了，而第二組動物卻安然無恙。,蛋白質的組成,一切蛋白質都是含氮的物質，它們中多數含氮1219、含碳5055、含氫67，含氧2027，某些蛋白質含少量其他元素如硫、磷、鐵、銅等。,蛋白質分為,單純蛋白質,和,結合蛋白質,兩大類。,單純蛋白質是指基本上,只由氨基酸組成的蛋白質,；,結合蛋白質由,單純蛋白質和輔基組成,。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。結合蛋白質分為核蛋白、粘蛋白、糖蛋白、脂蛋白。,根據溶解度的不同，又可以將其分為,纖維狀蛋白,和,球蛋白,。纖維狀蛋白大多數呈絲狀，不溶于水可用來組成動物的皮膚、毛發(fā)、角、羽毛、結締組織及骨骼等，對動物起保護、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，在生命活動中起重要作用，它包括酶、血紅蛋白、球蛋白、清蛋白等。,蛋白質的功能,蛋白質是人和動物不可缺少的營養(yǎng)物質。美國著名營養(yǎng)學家安德爾戴維絲指出：“攝取充足的蛋白質，會使人體年輕美麗，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，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,質,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,個,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,據,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,質,量,量,約,約,為,為10,6,10,8,，,主,主,要,要,存,存,在,在,于,于,細,細,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,質,量,量,約,約,為,為2500,到,到l0,6,，,大,大,部,部,分,分,存,存,在,在,于,于,細,細,胞,胞,質,質,中,中,。,。DNA,實,實,際,際,上,上,是,是,一,一,個,個,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,結,構,構,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,結,構,構,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,構,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,進,行,行,測,測,序,序,，,，,即,即,測,測,定,定,組,組,成,成,的,的30,億,億,個,個,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,個,長,長,長,長,的,的,字,字,母,母,鏈,鏈,怎,怎,樣,樣,構,構,成,成,詞,詞,和,和,句,句,子,子,在,在,哪,哪,兒,兒,斷,斷,句,句,每,每,個,個,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,結,構,構,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,礎,。,。,核,酸,酸,的,的,生,生,物,物,性,性,能,能,每,一,一,個,個細,胞,胞,核,核中,都,都,有,有DNA,片,片,斷,斷，,每,每,一,一,個,個,片,片,斷,斷,被,被,稱,稱,為,為,一,一,個,個染,色,色,體,體，遺,傳,傳,物,物,質,質,的,的,主,主,要,要,載,載,體,體,是,是,染,染,色,色,體,體,。,。基,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,現,生,生,理,理,功,功,能,能,的,的,片,片,段,段，,每,每,個,個DNA,分,分,子,子,部,部,含,含,有,有,很,很,多,多,個,個,基,基,因,因,，,，,每,每,個,個,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,個,基,基,因,因,，,，,一,一,個,個,基,基,因,因,由,由,約,約,5002000,個核,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,復,制,制,，,，,也,也,就,就,是,是,以,以,一,一,條,條,鏈,鏈,為,為,基,基,礎,礎,復,復,制,制,出,出,另,另,一,一,條,條,互,互,補,補,鏈,鏈,的,的,過,過,程,程,。,DNA,分子是怎樣,進,進行復制的,首先，DNA分子利用,細,細胞提供的,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,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,酶,酶作用下按,照,照堿基互補,配,配對原則，,合,合成出與母,鏈,鏈互補的子,鏈,鏈。隨著解,旋,旋過程的進,行,行，新合成,的,的子鏈不斷,地,地延長，同,時,時每條子鏈,與,與其對應的,母,母鏈互相盤,旋,旋成螺旋結,構,構，形成一,個,個新的DNA分子。于,是,是一個DNA分子就形,成,成了兩個完,全,全相同的DNA分子。,由,由此可見，DNA復制,需,需要模板、,原,原料、能量,和,和酶等基本,條,條件。DNA的復,制,制保證了物,種,種