《生命的物质基础》
4、固态水(冰)比液态水的密度低
如果冰的密度大，沉入水底，上 面的水又层层结冰而下沉，水生生物 将无存身之处。冰浮在表面，正好成 为一绝缘层，使下面的水保持在冰点 以上，水生生物可生活于其中。
此外，结冰时散热，冰融时吸热， 这一过程有缓冲水温变化的作用，也 有利于生物的生存。
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生物界和非生物界的统一性和差异 性
•统一性 没有一种元素是生物界所特有
•差异性 含量差别很大
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第二节 组成生物体的化合物
化学元素 化合物 细胞
原生质（细胞中的生命物质）
分化
细胞膜、细胞质、细胞核等
一个动物细胞就是 一小团原生质；一 个植物细胞是一层 细胞壁包裹一小团
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1、二糖
水解后的生成两分子单糖的糖。
植物：蔗糖和麦芽糖； 动物：乳糖。
1麦芽糖→2葡萄糖
1蔗糖+ →1葡萄糖+1果糖 1乳糖→1葡萄糖+1半乳糖
1纤维二糖→2葡萄糖
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3、多糖
多糖：自然界数 量最大的糖类
水解后的生成多分子单糖的糖。
植物：纤维素和淀粉； 动物：糖元。
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水分的运输作用
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（2）水的存在状态与代谢强度
自由水：参与代谢（光合、呼吸、物质运输）， 含量越高，代谢越旺盛。
结合水：不参与代谢，可降低代谢强度，增强 抵抗不良环境的能力。
自由水/结合水：越高，代谢越强；越低，代 谢越低，抗逆性强。
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3、水的比热为1
(二)无机盐
• 含量 • 存在状态：离子态／化合物形式 • 作用： 组成复杂化合物：Ｆｅ／Ｍｇ／Ｃａ 维持生物体正常生命活动：Ｃａ 维持酸碱平衡／离子平衡／渗透压平衡
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（二）无机盐
作用
（1）某些复杂化合 物的组成成分。
叶绿素a
Fe2+与血红蛋白
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（2）维持生物体的生 命活动。
Ca、B、K、
柠檬酸钠或草酸钠——抗凝剂
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（3）维持细胞 的渗透压和酸 碱平衡。
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（三）糖类
糖类是细胞中重要的一类有机化合物。 糖分子含C、H、O 3种元素，三者的比例 一般为1：2：1，如葡萄糖为C6H1206,故 称为碳水化合物，但也有例外。 如：鼠李糖（C6H12O5)、脱氧核糖（C5H10O4)。
1g水上升1℃需4．184J热，而1g空气上升 1℃只需1．046J就行了。
水能在温度升高时吸收较多热量，使细胞的 温度和代谢速率得以保持稳定。
水的蒸发热也较高，在100度时，1g液态水 变为气态(蒸汽)需要2 259．36J。如我们夏天出 汗，汗水蒸发吸热多，有利于维持体温；植物在 高温的夏季仍能保持低体温，就是由于水分大量 蒸发之故。
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
己糖
几种重要的单糖
戊糖——五碳糖 核糖：RNA的组成成分，主要
存在于细胞质中。 脱氧核糖：DNA的组成成分，
主要存在于细胞核中。
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己糖——六碳糖 是最常见的单糖 例如：葡萄糖 （光合产物／重要能源物质） 果糖 半乳糖
一切六碳糖的分子式都是C6H12O6， 但结构式各有不同，所以它们彼此都 是同分异构体。
第一部分 生命的物质
基础
《生命的物质基础》
生命的物质基础是什么？
• 正确的回答应该是： 组成生物体的化学元素和化合物 大体相同
• 组成生物体的化学元素和化合物有哪些？ CHONPSKCaMgFeMnBZnCuMoCl
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大量与微量元素
• 大量元素：通常指生物有机体中含量大于0.01%的化学元素。有C、 H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
2、水分子 的存在形式
蛋白质
自由水 结合水
自由水和结合水分布示意图
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（1）水分子的存在形式
蛋白质>淀粉> 纤维素>脂肪
结合水：水分子与其他物质相结合。占细胞
全部水的4.5%
作用：细胞结构的重要组成成分。
自由水：水分子以游离的形式存在，可以
自由流动。
作用：良好溶剂； 运输作用：运输营养物质、代谢废物； 参与反应：光合作用、呼吸作用等。
• 微量元素：通常指生物有机体中含量小于0.01%但生命活动不可缺 少的化学元素。有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Cl、Mo
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第一节 组成生物体的化学元素
• 种类：常见的主要有20多种 • 数量：
分类 最基本元素 C 最多4种元素 C、H、O、N 主要元素 C、H、O、N、P、S 占细胞总量的97%的元素 C H O N P S 占质量分数最大的元素 O(鲜重 C(干重 • 作用：组成多种化合物/影响生命活动 Fe/Ca/Zn/B/Mg
原生质。
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构成细胞的化合物的分类
• 无机化合物 • 有机化合物
各种化合物在细胞中的含量：
＊占细胞鲜重最多的是 O ＊占细胞鲜重第二的是 C ＊占细胞干重最多的是 C ＊占细胞干重第二的是 O
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（一）水
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生命起源于35亿年的 原始海洋。
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糖类包括单糖、双糖和多糖三类。
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1、单糖
水解：AB+H2O→A+B
不能被水解的最简单的糖。
根据碳原子的个数，分为丙糖、丁
糖(4碳)、戊糖(5碳)和己糖(6碳)等。
CHO
CHO HO
H
H
OH H
OH
CHO
H
OHHຫໍສະໝຸດ OHHOH
CH2OH
丙糖
CH2OH
丁糖
CH2OH
戊糖
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CHO
不同种类生物，水的含量不同
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
含水量（%） 97 80-85 78 65
90 60-80
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不同组织、器官，含水量不同
组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液 含水量（%） 10 22 76 79 83
代谢旺盛的组织、器官 含水量 多 代谢缓慢的组织、器官 含水量 少
多糖分子都是由多个葡萄糖 分子脱水缩合而成的分支或 不分支的长链分子。
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1、水分子的特性
（1）水是极性分子
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（2）易形成氢键
由于氢键使水有了较强的 内聚力和表面张力。
由于内聚力，水可以在根、 茎、叶的导管中形成连续的 水柱，从而可从根部一直上 升到参天大树的树梢；由于 较高的表面张力，所以水蝇 等昆虫能在水面上行走。
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