生物----细胞的分子组成

"生命的神奇始于微观！细胞由碳链骨架构建生物大分子，脂质、糖类、核酸与蛋白质各司其职水占细胞70%~90%，自由水与结合水共塑生命活性无机盐虽少却至关重要从葡萄糖到核苷酸，单体聚合形成多糖、蛋白质等多聚体，而磷脂、固醇等脂质守护细胞结构元素C、H、O、N等编织出生命的化学密码功能源于结构，细节决定生命本质" 。

细胞的分子组成

• 组成生物体的主要化学元素种类及其重要作用
  • 细胞主要有C,H,O,N,P,S等元素组成
    • 大量元素
      • C,H,O,N,P,S,K,Ca,Mg等
    • 微量元素
      • Fe,Mn,Zn,Cu,B,Mo等
  • 作用
    • 组成化合物
      • 如蛋白质、核酸等
    • 影响生物体的生命活动
      • 如缺Ca离子时动物会发生抽搐
• 水在细胞中的相对含量为70%~90%，以自由水和结合水的形式存在
  • 结合水
    • 与细胞内其他物质结合
  • 自由水（占大多数）
    • 呈游离状态，可以自由流动（幼嫩植物、代谢旺盛的细胞含量高）
• 水赋予了细胞许多特征，在生命活动中具有重要作用
  • 结合水的作用
    • 细胞结构的重要作用
  • 自由水的作用
    • 良好的溶剂
    • 运送营养物质和代谢废物
    • 参与许多生物化学反应
• 无机盐在细胞中的存在形式与作用
  • 存在形式
    • 大多数以离子形式存在；少数以化合态形式存在，如牙齿和骨骼中的钙
  • 无机盐在细胞内含量虽少，但与其生命活动密切相关
    • 细胞中某些复杂化合物的重要组成部分，如Mg离子是叶绿素的必要成分
    • 维持生物体的生命活动，如血液中含钙量低会引起抽搐
    • 维持细胞的酸碱平衡
• 蛋白质的结构与功能
  • 蛋白质有氨基酸组成
    • 氨基酸的组成元素
      • C,H,O,N，部分含有S等元素（R基中）
    • 氨基酸的种类
      • 在生物体中有约21种，分为必需氨基酸和非必需氨基酸
    • 氨基酸结构通式
  • 蛋白质的功能取决于氨基酸之序列及其形成的空间结构
    • 蛋白质结构的形成
    • 蛋白质结构多样性决定了功能多样性
      • 蛋白质结构多样性的原因
        • 氨基酸种类不同
        • 氨基酸数目成千上万
        • 氨基酸排列顺序不同
        • 肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别
    • 细胞的功能主要有蛋白质完成，蛋白质是生命活动的主要承担者
      • 结构蛋白
        • 构成细胞和生物体结构，如肌蛋白
      • 抗体
        • 免疫防御
      • 绝大多数酶
        • 催化作用
      • 激素
        • 调节功能
      • 血红蛋白
        • 运输功能
• 核酸的结构和功能
  • 元素组成
    • C,H,O,N,P
  • 核酸由核苷酸聚合而成
    • 基本单位
      • 核苷酸
      • 核酸的种类及其比较
  • 功能
    • 核酸是储存与传递信息的生物大分子
      • 核酸是细胞内携带遗传信息的物质
      • 在生物体遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有及其重要作用
• 糖类的种类与作用
  • 元素组成
    • 绝大多数是C,H,O
  • 主要作用
    • 细胞中的主要能源物质（脱氧核糖和纤维素不提供能量）
    • 构成生物体结构的重要成分。如纤维素参与构成植物细胞的细胞壁，几丁质（含N）参与构成昆虫等的外骨骼
  • 糖类有多种类型
    • 单糖
      • 葡萄糖（重要能源）、果糖、核糖（构成RNA）、脱氧核糖（我、构成DNA）半乳糖
    • 二糖
      • 蔗糖（果糖+葡萄糖）、麦芽糖（葡萄糖+葡萄糖）、乳糖（半乳糖+葡萄糖）
    • 多糖
      • 是生物大分子
      • 淀粉、纤维素、糖原和几丁质（壳多糖）等
• 脂质的种类与作用
  • 元素组成
    • 主要由C,H,O组成，磷脂还含有P甚至N
  • 种类
    • 脂肪、磷脂、固醇（包括胆固醇、性激素、维生素D等）
  • 不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用
    • 脂肪
      • 良好储能物质
      • 维持体温
      • 有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官
    • 磷脂
      • 构成细胞膜、细胞器膜、核酸等结构的重要成分
    • 固醇
      • 在维持新陈代谢和生殖中起重要调节作用
        • 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输
        • 性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成（与减数分裂有关）
        • 维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
• 碳链是构成生物大分子的基本骨架
  • 多聚体
    • 多糖、蛋白质、核酸等是生物大分子，均有许多基本单位连接而成，这些生物大分子又称为多聚体
  • 生物体内的生物大分子都是以碳链为骨架每个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，有许多单体连接成多聚体。组成多糖的单体是葡萄糖，组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸