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教学目的与要求: 1.了解生命体中的化学元素的作用; 2.了解生命体中的重要有机化合物。
第五章 化学与生命 教学目的与要求: 1.了解生命体中的化学元素的作用; 2.了解生命体中的重要有机化合物。
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第一节 生命体中的化学元素 一、生命体中的化学元素分类 1、 按照在生物体内存在方式分为:
第一节 生命体中的化学元素 一、生命体中的化学元素分类 1、 按照在生物体内存在方式分为: (1)矿物元素:除C,H,O,N之外的其他元素,一般以无机盐即电解质形态存在,不超过体重的4-5%。 (2)非矿物元素:C,H,O,N,构成水分和有机物,占总体重的95%。
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2、按照在体内含量分为: (1)常量元素(含量在0.01%以上) (2)微量元素(低于0.01%)
人体中的常量元素有:C, H, O, N, S, P, Cl, Ca, Mg, Na, K 共11种;微量元素有:I, F, Cu, Fe, Si, Zn, Mn, Co 等。
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3、按照在体内的作用分为: (1)必需元素:维持有机机体正常的生物功能所不可缺少的化学元素。公认的有27种。
(2)非必需元素:是指没有这些元素生命仍可以维持。(含量是变化的) (3)有毒元素:对生命体具有有害作用的元素。如:Hg, Pb, Cd, Be, Te, As均为有害元素。
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二、化学元素在生命体内的作用 1.构成人体组织的重要材料; 2. 起运载作用; 3.组成金属酶或作为酶的激活剂; 4.调节体液的物理、化学特性 ; 5.传递信息的作用。
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各种元素在人体 组织体液中富集情况大致如下:
头发中:铝、砷、钒; 大脑中:钠、镁、钾; 脑垂体中:铟、溴、锰、铬; 眼液中:钠; 视网膜中:钡; 齿质及珐琅质中:钙、镁、氟; 牙组织中:钙、磷; 甲状腺中:碘、铟、溴; 心脏中:钙、钾;
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胰腺中:镁; 肺中:锂、钠; 肾脏中:锂、硒、钙、镁、钾、钼、镉、汞; 消化液中:钠; 骨筋中:锂、镁、钾; 肌肉中:锂、镁、钾; 骨组织中:钠、钙、钾、磷; 血液中:铁、钠、锂、钙、钾; 肝脏中:锂、硒、铝、锌、钙、镁、钾、铜。
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三、一些重要的生命必需元素 1、钙: 99%以上的Ca存在 于骨骼和牙齿中,主要存在形式为: [Ca3(PO4)2]
合的形式存在。 1、钙:
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钙 化 是磷酸钙的细微结晶沉积 在骨骼的软有机骨架上的过程, 钙化作用必须要由钙、磷和 维生素D存在。
钙 化 是磷酸钙的细微结晶沉积 在骨骼的软有机骨架上的过程, 钙化作用必须要由钙、磷和 维生素D存在。 作 用: ① 骨骼的钙化作用必须有Ca2+的存在; ② 有调控神经传导和人体肌肉收缩功能; ③ 还可以使血液凝固。
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缺钙的主要症状: 过敏、肌肉抽搐、痉挛,缺钙会引起 高血压,造成动脉硬化,甚至会促成 肠癌的发生。
缺钙的主要症状: 过敏、肌肉抽搐、痉挛,缺钙会引起 高血压,造成动脉硬化,甚至会促成 肠癌的发生。
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的主要成分是羟基磷灰石Ca10(OH)2(PO4)6 Ca10Cl2(PO4)6等。另外15%的磷分布在细胞
骨骼和牙齿中的磷 占人体总磷量的85%。牙釉质 的主要成分是羟基磷灰石Ca10(OH)2(PO4)6 和少量氟磷灰石Ca10F2(PO4)6、氯磷灰石 Ca10Cl2(PO4)6等。另外15%的磷分布在细胞 和体液中,是以三磷酸腺苷(ATP)中 的PO43-形式存在。
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三磷酸腺苷(ATP)是一个高能的化合物,又称为活体的燃料。它参与多种不同反应,如生物体内释放的能量,可使无机磷酸盐转化为高能有机磷酸化合物及磷酸肌酸等,从而使大部分所产生的能量得以储存和利用。
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3、钾、钠和氯 Na+和Cl-在体内的作用是与K+等元素相互联系在一起的,错综复杂。其最主要的作用是控制细胞、组织液和血液内的电解质平衡,以保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡。
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Na+与K+、Ca2+、Mg2+还有助于保持神经和肌肉的适当应激水平;NaCl和KCl对调节血液的适当粘度或稠度起作用;胃里开始消化某些食物的酸和其他胃液、胰液及胆汁里的助消化的化合物,也是由血液里的钠盐和钾盐形成的。此外,适当浓度的Na+、K+和Cl-对于视网膜对光反应的生理过程也起着重要作用。
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如运动过度,出汗太多时,体内的Na+、Cl-和K+大为降低,就会出现不平衡,使肌肉和神经反应受到影响,导致恶心、呕吐、衰竭和肌肉痉挛等现象。
常用淡盐水漱口,不仅对咽喉疼痛、牙龈肿疼等口腔疾病有治疗和预防作用,还具有预防感冒的作用。
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4. 铁 成人体内含铁总量为4- 5克,约占人体体重的0.004%,其中有60-70%以血红蛋白、3%以肌红蛋白和0.2%以其他化合物的形式存在,其余约30%则以贮备铁的形式存在。贮备铁主要以铁蛋白的形式贮存于肝脏、脾脏和骨髓的网状内皮系统中。
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体内铁的来源 一是从食物中摄取,称为外源性铁; 二是已经衰老破坏了的红血细胞中的铁再生重利用,称为内源性铁。
成年男子每天需要从食物中摄取铁约10 mg,男少年18 mg,女少年24 mg。因此,必须注意摄取含铁的食物,含铁较多的食物有动物肝脏、肾、心脏、瘦肉、蛋黄、紫菜、海带、黑木耳、芹菜、油菜和番茄等。膳食中的蛋白质和维生素C能提高铁的吸收率。
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铁在食品中以两种形式存在: (1)非血红素铁,主要是以三价铁的形式与蛋白质、氨基酸和有机酸结合成配合物,存在于植物性食物中,这种形式的铁必须在胃酸作用下先于有机部分分开,并还原成二价铁以后,才能被吸收。 (2)血红素铁,是与血红蛋白及肌红蛋白中的卟啉结合的铁。这种铁是以卟啉铁的形式直接被肠粘膜上皮细胞吸收,然后在粘膜细胞内分离出铁,并结合成铁蛋白。因此,血红素铁的吸收不受各种因素的干扰。
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铁也不能摄入过量。当血液中铁蛋白浓度达200 mg/L时,心脏病发病率会高出三倍。血液中铁蛋白浓度每上升百分之一,心脏病发作的危险性就会提高百分之四。这是因为过剩的铁促进自由基的形成,而自由基会损害动脉壁细胞,也会损伤心肌。
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5.锌、铜: 成人体内的含锌量大约为2.5克。锌是人体中70多种不同酶的组成成分,是调节DNA聚合酶的必须组成部分。锌能保护皮肤、骨骼和牙齿的正常;促进性器官正常发育和维持性机能的正常;还能维护免疫功能,缺锌时,淋巴细胞受损、细胞免疫力降低、胸腺因子活性降低、DNA合成减少、细胞表面受体发生变化、血红细胞种CO2运输受阻。
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锌主要在小肠吸收,与血浆中的蛋白或 传递蛋白结合进入血液循环。锌的吸收率 受食物中含有的植酸与草酸的影响而下降, 因为锌可以与它们生成不易溶解的复合物。
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铜占成人体中的1 /(1×106),在体内 的铜以铜蛋白的形式存在,铜能促进血 红蛋白的合成和红血球细胞的发育。铜 也是一些酶的组分,缺铜会使酪氨酸酶 丧是制造黑色素的能力,引起白癜风、 白发等黑色素脱失症。缺铜还可以发生 营养性贫血和心脏肥大、脸色苍白、生 长停滞等症状。
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成人通常吸收摄入铜的26%~75%,随每日食 入铜的数量而异。从消化道中吸收的铜,以生物 可利用的离子形式存在;然而大部分被排出的铜 则被牢固地结合成胆汁盐。这个过程称为机体的 内环境稳定。它保持了人体吸收和排出之间的适 当平衡。谷物、肉类、茎蔬、豆荚类、坚果和巧 克力等,是铜的丰富来源。
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铜与锌之间的相互作用可能是最重要的,因为
在肠内吸收时,锌直接与铜竞争。过量摄入锌, 可能会引起缺铜。高浓度的抗坏血酸(维他命C) 也会抑制铜的吸收。因为铜对于人的生命和健康 是必需的,并且它存在于多数的食物中,所以铜 作为平衡膳食的组成部分实际上不会带来危险。
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6.碘、氟: 碘在人体内含量约20 mg~50 mg,其中三分之二集中在约20 g~25 g重的甲状腺内,其余分布在血清、肌肉、肾上腺、卵巢中。 碘是甲状腺的主要成分。甲状腺所分泌的甲状腺素是一种激素,它能显著地增强机体内能量代谢和蛋白质、糖类、脂肪的合成与分解,促进生长发育。成年人每天需摄入碘100 μg~150 μg。人体内缺乏碘时,就会引起甲状腺增生、结节和隆起,患甲状腺肿。
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我国食用的含碘盐是将碘化物与食盐按1:20 000~1:50 000的比例混合均匀而成。碘化物主要是碘化钾或碘酸钾。由于碘化钾极不稳定,在高温和阳光照射下,容易分解并挥发,在酸性条件下更易分解。所以,还要加入适量碳酸钠(用量为碘化钾的1~4倍)及硫代硫酸钠(用量为碘化钾的1/100)作稳定剂。
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氟在人体中主要分布在骨胳、牙齿、指甲和毛发中,尤以牙釉质中含量多,氟的摄入量或多或少也最先表现在牙齿上。当人体缺氟时,会患龋齿,氟多了又会患斑釉齿,如果再多,会患氟骨症等系列病症。
人体中氟的主要来源是饮水,有研究认为,饮水含氟量为1.0 mg/L~1.5 mg/L较为适宜,最高不得超过2.0 mg/L。
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第二节 生命体中的 重要有机化合物
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一、糖类: 糖是自然界存在的一大类具有生物功能的有机化合物。它主要是山绿色植物光合作用形成的。这类物质主要由C,H和O所组成,其化学式通常以C n(H2O)n表示,糖类物质是多羟基醛类或酮以及以它们为构筑单元所形成的聚合物。作为构筑单元的糖称为单糖,它的聚合物称为多糖。
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糖类物质的主要生物学功能是通过生物氧化而提供能量,以满足生命活动的能量需要。
常见的葡萄糖和果糖都是单糖类,植物体内的淀粉、纤维素,动物体内的糖原、甲壳素等则属于多糖类。多糖在性质上与单糖、低聚糖有很大的区别,它没有甜味,一般不溶于水。与生物体关系最密切的多糖是淀粉、糖原和纤维素。 糖类物质的主要生物学功能是通过生物氧化而提供能量,以满足生命活动的能量需要。
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是葡萄糖的高聚体,水解到二糖阶段为麦芽糖,完全水解后得到葡萄糖。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉含几百个葡萄糖单元,支链淀粉含几千个葡萄糖单元。在天然淀粉中直链的约占22%~26%,它是可溶性的,其余的则为支链淀粉。当用碘溶液进行检测时,直链淀粉液呈显蓝色,而支链淀粉与碘接触时则变为红棕色。 淀 粉
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糖 原 又称动物淀粉,是动物的糖贮存库,也可看作体内能源库。糖原的结构与支链淀粉有基本相同的结构(葡萄糖单位的分支链),只是糖原的分支更多。糖原呈无定形无色粉末,较易溶于热水,形成胶体溶液。
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糖在动物的肝脏和肌肉中含量最大,当动物血液中葡萄糖含量较高时,就会结合成糖原储存于肝脏中,当葡萄糖含量降低时,糖原就可分解成葡萄糖而供给机体能量。
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纤维素 自然界中最丰富的多糖。它是没有分支的链状分子,与直链淀粉一样,是由D-葡萄糖单位组成。纤维素结构与直链淀粉结构间的差别在于D-葡萄糖单位之间的连接方式不同。由于分子间氢键的作用,使这些分子链平行排列、紧密结合,形成了纤维束,每一束有100~200条纤维系分子链。这些纤维束拧在一起形成绳状结构,绳状结构再排列起来就形成了纤维素,如图所示。纤维素的机械性能和化学稳定性与这种结构有关。
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的酶(生物催化剂),因此纤维素不能为人体
纤维素不仅不溶于水, 甚至不溶于强酸或碱。人体中 由于缺乏具有分解纤维素结构所必需 的酶(生物催化剂),因此纤维素不能为人体 所利用,就不能作为人类的主要食品。 但纤维素能促进肠的蠕动而有助于 消化,适当食用是有益的。
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糖类可以与其他分子形成复合物,即复合糖类。复合糖类在生物体内的种类和结构的多样性及功能的复杂性,更是超过了简单糖。
糖类在生物界的重要性还在于它对各类生物体的结构支持和保护作用。 糖类还能通过很多途径影响生物体的生命过程
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二、蛋白质 蛋白质是细胞结构里最复杂多变的一类大分子,它存在于一切活细胞中。多数蛋白质的分子量范围在1.2万至100万间。蛋白质是氨基酸聚合物,水解时产生的单体叫氨基酸。蛋白质的种类繁多,功能迥异,各种特殊功能是由蛋白质分子里氨基酸组合和顺序决定的。
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1、氨基酸 R C H COOH NH2 —NH2(氨基) —COOH(羧基) —R (侧链基团) 构成蛋白质的氨基酸是α-氨基酸,简称氨基
α-碳 R C H COOH NH2 —NH2(氨基) —COOH(羧基) —R (侧链基团) 构成蛋白质的氨基酸是α-氨基酸,简称氨基 酸。它们是α-碳上有一个氨基(—NH2)的有机 酸。同时有氨基和羧基的化合物,都叫氨基酸。
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氨基酸在结构上的特点: R基 氨基酸的种类由 决定。 一个氨基和一个羧基 (b)每个氨基酸分子至少都含有 , 并且都有一个氨基和一个羧基连在 上。 同一个碳原子
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人体内主要蛋白质大约由20种氨基酸组成,它们的R基如表所示。
名称 R基 符号 甘氨酸 H— Gly 丝氨酸 HO—CH2— Ser 苏氨酸 Thr 半胱氨酸 HS—CH2— Cys 酪氨酸 Tyr 天冬酰胺 Asn 谷氨酰胺 Gln
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Asp Glu Val Leu Ile Pro 名称 R基 符号 冬氨酸 谷氨酸 丙氨酸 CH3- Ala *缬氨酸 *亮氨酸 *异亮氨酸
脯氨酸 Pro
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*代表必需氨基酸;精氨酸和组氨酸对儿童为必需氨基酸,对成人却不是必需氨基酸
名称 R基 符号 *苯丙氨酸 Phe *色氨酸 Trp *甲硫氨酸(蛋氨酸) CH3—S—CH2—CH2— Met *赖氨酸 Lys *精氨酸 Arg *组氨酸 His *代表必需氨基酸;精氨酸和组氨酸对儿童为必需氨基酸,对成人却不是必需氨基酸
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氨基酸的种类 必需氨基酸,体内不能合成 氨基酸 非必需氨基酸,体内可以合成 对生命而言,非必需氨基酸和必需氨基酸同样需要。
因此,有些食品中会添加一些必需氨基酸(如赖氨酸) 来满足身体对氨基酸的全面需求。
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2、氨基酸是如何组成蛋白质的? ——肽键 + COOH NH2 R1 C H H2N OH O R2 COOH H N C 缩 合 R2
二肽
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二肽 三肽 = + = 肽键 R2 H N C R1 H2N O C—OH R3 COOH H N C 肽键 R2 C H N R1 H2N
H2O 三肽
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肽键数=氨基酸数-肽链数 =失去的水分子数 m个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物,这个化合物的名称为 ,含有 个肽键,失去 个水分子。 m肽
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多个氨基酸失水形成的肽称多肽,多肽一般是链状化合物。若4种氨基酸(例如甘氨酸Gly,丙氨酸Ala,丝氨酸Ser和胱氨酸Cy)排列组合,可能的连结方式则有 4!= 4321 = 24种,即形成24种四肽。17种不同的氨基酸组合的不同方式可达到3.56×1014种。但目前在自然界中已发现的蛋白质种类比起这个数目来还差得很远。同样,由一组氨基酸按不同顺序组成的蛋白质种类的理论数目和实际存在于细胞中的种类数也相差甚远。这个现象说明只有某些氨基酸并按某几种顺序组合而成的蛋白质才与生命或生理活性有关。
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3、蛋白质的结构 为了表示蛋白质结构的不同层次,经常使用一级结构、二级结构、三级结构和四级结构这样一些专门术语。一级结构就是共价主链的氨基酸顺序,二、三和四级结构又称空间结构(即三维构象)或高级结构。
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一级结构 一级结构决定了蛋白质的功能,对它的生理活性也很重要,顺序中只要有一个氨基酸发生变化,整个蛋白质分子会被破坏。催产素(促进子宫肌肉收缩)、加压素(增加血压)、舒缓激肽(调节血压)和牛胰岛素的化学结构即一级结构。
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二级结构 蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式。例如角蛋白中的多肽链,排列成卷曲形,称为α-螺旋。
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三级结构 蛋白质的三级结构是指二级结构折叠卷曲形成的结构。一般讲,球蛋白是一个折叠得非常紧密的球形,如图所示
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4、酶 酶是生物体中具有重要功能的一种蛋白质,它的作用是催化细胞新陈代谢过程中的各种化学变化,故称之为生物催化剂。
4、酶 酶是生物体中具有重要功能的一种蛋白质,它的作用是催化细胞新陈代谢过程中的各种化学变化,故称之为生物催化剂。 特点:具有高度的专一性和强大的催化能力。
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酶催化作用的最主要特点: (1)酶是由生物细胞在基因指导下合成的,其主 要成分是蛋白质。 (2)酶催化反应都是在比较温和的条件下进行的;
(3)酶具有高度的专一性,即某一种酶仅对某一类物质甚至只对某一种物质的给定反应起催化作用,生成一定的产物。 (4)酶促反应所需要的活化能低,而且催化效率非常高。
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影响酶作用的主要因素 ①必须有足够数量的底物; ②环境温度是影响酶作用的关键; ③每种酶的作用都有特定的酸碱范围。
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三、核酸 核酸是一类多聚核苷酸,它的基本结构单位是核苷酸。
1、核酸的组成及分类 核酸是一类多聚核苷酸,它的基本结构单位是核苷酸。 核酸的分类是根据核酸中所含戊糖种类不同而分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类。
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两类核酸的基本化学组成 DNA RNA 嘌呤碱 腺嘌呤 鸟嘌呤 嘧啶碱 胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶 戊糖 D-2-脱氧核糖 D-核糖 酸 磷酸
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2、DNA分子双螺旋结构模型 链互相缠绕成双螺旋的结 构,好像螺旋形梯子。每 条连的戊糖(脱氧核糖)— 磷酸骨架构成梯子的两边,
两条链上的每个核苷酸彼 此相对,相对的核苷酸中 的碱基通过氢键相连形成 梯子的阶梯。
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3、遗传信息 核酸是遗传信息的携带者与传递者。生物体的遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上,表现为特定的核苷酸排列顺序,并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在后代的生长发育过程中,遗传信息自DNA转录给RNA,然后翻译成特异的蛋白质,以执行各种生命功能,使后代表现出与亲代相似的遗传性状。
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第三节 营养与健康 一、食物的化学组成和分类 无机成分:水、无机盐 天然分成 有机成分:蛋白质、糖类、脂类、维生素、 食
第三节 营养与健康 一、食物的化学组成和分类 无机成分:水、无机盐 天然分成 食 品 有机成分:蛋白质、糖类、脂类、维生素、 激素、色素类、有毒物质 食品添加剂、污染物质 非天然成分
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二、各种营养要素与健康 1、糖类:糖类是食品的重要成分,它广泛存在于植物体中,是绿色植物经过光合作用的产物,占植物体干重的50%一80%。动物体内不能制造碳水化合物,是以食用植物的碳水化合物为能源的,因此,糖类主要是由植物性食品供给。淀粉是碳水化合物在自然界中最主要的存在形态。 从化学结构特点来说,碳水化合物(糖类)是一类多羟基醛或多羟基酮以及它们分子间的缩水产物。
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糖类的营养和生理功能 (1)供给热能 (2)构成机体组织 (3)保肝解毒作用 (4)控制脂肪和蛋白质的代谢
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从营养学观点,对食物纤维的生理功能的新认识:
1)促进结肠功能,预防结扬癌。 2)降低胆固醇和血脂。 3)促进消化,防止便秘。
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糖类的需要量 一般认为每日需糖量平均以占总热能供给的50%一70%为宜。成年人中轻体力劳动者每人每天约需400一450g,重体力劳动者约为500一600g。其食物来源主要是植物性食品,如谷类、薯类、豆类等,其中含有大量的淀粉和少量的单糖、二糖。蔬菜和水果中除合少量的单糖外还是食物纤维的主要来源。此外,动物性食品中的乳类及肝也是碳水化合物的来源之一。
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少吃精制糖防止发胖 1)精制糖属于“空热能”食物,其中除含糖外不含或只含少量的其他营养素。 2)精制糖是一种“高密度热能”食物。
3)精制糖在体内代谢过程中容易转变为甘油三酯 ,血脂过高会引起动脉硬化等多种心血管病。 4)精制糖对牙齿有害。
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2.脂类 脂类是一类重要的营养物质,它以各种形式存在于人体的各种组织中,是构成人体组织细胞的重要成分之一,在人体内具有重要的生理作用。
在植物组织中,脂类主要存在于种子或果仁中,在根、茎、叶中含量较少,动物体中主要存在于皮下组织、腹腔、肝及肌肉间的结缔组织中。许多微生物细胞中也能积累脂肪。
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脂类是脂肪和类脂的总称。 脂肪主要是由一分子甘油和三分子脂肪酸形成的甘油三酯(或称三酸甘油酯)。
饱和脂肪酸(固态)称为“脂”,如动物脂肪——猪油、牛油、羊油; 不饱和脂肪酸(液态)称为“油”,如植物油——菜油、花生油、豆油等。
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类脂包括糖脂、磷脂、固酵类和脂蛋白等。 在营养学上特别重要的是磷脂和固酵两类化合物。重要的磷脂有卵磷脂和脑磷脂。固酵类又分为胆固醇和类固醇(包括豆固醇、谷团醇和酵母固酵等)。
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脂类化合物种类繁多, 结构各异,但都具有下列共同特征:
1)不溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、热酒精、苯、四氯化碳、丙酮等有机溶剂。 2)大都具有酯的结构.多数是脂肪酸形成的酯。 3)都是由生物体所产生,并能为生物体所利用。
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脂类的营养生理功能 1)供给和贮存热能。 2)构成身体组织。 3)维持体温、保护脏器。 4)促进脂溶性维生素的吸收 5)供给必需脂肪酸、调节生理功能 6)提高食品的饱腹惑和美味
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3.蛋白质 蛋白质是一种化学结构非常复杂的含氮的有机高分子化合物。组成蛋白质的元素主要有碳、氢、氧和氮四种,有的蛋白质中还含有硫、磷(如牛奶中的奶酪蛋白)、铁(血中的血红蛋白)、镁(绿色蔬菜中的叶绿蛋白)、碘(甲状腺中的甲状腺球蛋白)等其他元素。其中四种主要元素的质量分数为:碳51%一55%,氢5.5%一7.7%,氧19%一24%,氮15%一18%。含氮是蛋白质组成上的特征(不同于糖类和脂肪),且各种蛋白质的含氮量相接近、其平均值为16%。
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氨基酸是组成蛋白质的基本单位,也是蛋白质消化后的最终产物。氨基酸按其营养学作用可分为两大类:
(1)必需氨基酸:成年人的必需氨基酸有8种,对于儿童,共有10种 。 (2)非必需氨基酸 非必需氨基酸和必需氨基酸同样需要,只是前者可以由人体从其他化合物制得。
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蛋白质的营养生理功能 1)构成和修补机体组织。 2)调节生理功能。 3)运输功能。 4)增强机体的免疫能力。 5)供给热能。
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蛋白质的营养价值和供给量 蛋白质所含氨基酸的品种、数量和比例,决定蛋白质的营养价值。食物蛋白质氨基酸含量和比例愈接近人体蛋白质,或说所含必需氨基酸品种齐全、比例适当,它的营养价值就愈高.或称生理价值就愈高。
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应注意下列几点: 1)蛋白质的消化率与利用率的关系。 2)蛋白质的互补作用。 3)蛋白质的供给量。
由于糖类和脂肪中没有氮元素,故体内的所需蛋白质不能从糖类和脂肪得到。然而蛋白质可以制造出人体所必需的糖类和脂肪。所以利用蛋白质的关键是如何最大效率的利用蛋白质所提供的氮。
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4.维生素 维生素是生物生长和代谢所必需的具有复杂结构的有机物。人体对维生素的需要量很少,少到只能用毫克或微克来计算。虽然量小,作用却很大。它的生理作用是主宰体内营养成分的分配,调节体内的生理机能,充当辅助酶素,促进体内各类生物化学反应的顺利进行,促进人体的的生长发育。已知维生素有20多种,人和动物自身都不能合成维生素,必须从植物中摄取。
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分 类 脂溶性维生素:溶于脂肪和脂溶剂,不溶于水,可随脂肪为人体吸收并在体内储积,排泄率不高。 水溶性维生素:溶于水而不溶于脂肪或脂镕剂,吸收后体内贮存很少,过量的多从尿排出。
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缺少维生素对人体生长发育不利,多吃了个别的维生素也会影响健康。
日常生活中,只要坚持平衡膳食,人体就会获得必要的维生素。
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5、无机盐 人体内元素除C、H、O、N外的其余各种元素统称为无机盐或称矿物质。虽仅占人体重量的4%,需要量也不象蛋白质、脂类、碳水化合物那样多,但它们是构成人体组织和维持正常生理活动所不可缺少的物质。
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人体内的矿物质主要来自作为食物的动植物组织,其次来自饮水、食盐和食品添加剂等。无机盐的主要功能是作为新陈代谢的调节物,体内许多生理作用是靠无机盐维持。
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6.水 水是维持动植物和人类生存必不可少的物质之一,作为食品的许多动植物一般含有60-90%水分,有的甚至更高。水虽无直接的营养价值,但具有特殊性能,如溶解力强、介电常数大、比热高、粘度小等,是维持生理活性和进行新陈代谢的不可缺少的物质。
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水在人体内的重要功能: (1)水是体内化学作用的介质; (2)水是体内物质运输载体; (3)水是调节体温的物质;
(4)水是体内摩擦的润滑剂。
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三、合理营养、平衡膳食 合理营养就是使人体的营养生理需求与人体通过膳食摄入的各种营养物质之间保持平衡。
合理营养还必须按照每个人的工作性质及其个体特征(年龄、性别、体重)按时把含有对生命最适量营养素的食物供给机体。从广义上说,合理营养是健康长寿和力量的保证。
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平衡膳食是达到合理营养的手段,合理营养需要通过平衡膳食的各个具体措施来实现。平衡膳食就是为人体提供足够数量的热能和适当比例的各类营养,以保持人体新陈代谢的供需平衡,并通过合理的原料选择和烹调、合理编制食谱和膳食制度,使膳食感官性状良好、品种多样化,并符合食品营养卫生标准,以适合人体的心理和生理需求,达到合理营养的目的。
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平衡膳食的组成 “食物要多样,粗细要搭配,三餐要合理,饥饱要适当,甜食不宜多,油脂要适量,饮酒要节制,食盐要限量”
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现代平衡膳食的组成, 必须包括以下四个方面的食物
1)谷类、薯类和杂粮。 2)动物肉类和豆类 3)蔬菜类和水果类。 4)油脂类。
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营养最均衡的保健和益寿食品 红薯除含有蛋白质、无机盐、维生素等六大营养素外,还含有充足的粘液蛋白,可防止胆固酵在心、脑血管及体内沉积和防止动脉粥样硬化,减少高血压的发生。还能预防肝、肾结缔组织萎缩,润滑消化道、呼吸道等,进而减少炎症及癌变的发生。同时又含有高比例食物纤维,它能改善便秘和防治肥胖,还有预防和治疗结肠癌、乳腺癌、白血病等作用。红薯是一种碱性食品,能与肉、蛋、米所产生的酸性物质中和,调节人体的酸碱平衡,对维持人体健康有重要意义。
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第四节 化学与医药 药物通常是指对人体具有治疗、环节、预防和诊断疾病,以及具有调节机体功能的化合物。故也称为化学医用药物。
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1、制酸剂 ——为减小胃内盐酸量而待制的 化合物 在胃内使用主要反应或产物 备注 氧化镁(MgO) MgO+2H+= Mg2++H2O
1、制酸剂 ——为减小胃内盐酸量而待制的 化合物 在胃内使用主要反应或产物 备注 氧化镁(MgO) MgO+2H+= Mg2++H2O 白色无味物质 氧化镁乳液(Mg(OH)2) Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O 有不愉快粉质感 碳酸钙(CaCO3) 钙离子、水、二氧化碳气体 胃里生成气体 碳酸氢钠(Na2HCO3) 钠离子、水、二氧化碳气体 胃内产生气体 氢氧化铝(Al(OH)3) 铝离子、水 洁净的胶体 双羟基铝碳酸钠(NaAl(OH)2CO3) 钠离子、铝离子、水和二氧化碳气体 pH值不会小于5 柠檬酸钠(Na3C6H5O7) 钠离子、柠檬酸 作用缓和
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2、止痛药 (1)吗啡的化学结构式: 其两个极为著名的衍生物: 吗啡的二乙酰衍生物:海洛因 吗啡的单甲醚衍生物:可待因
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上述药物都是传递疼痛神经的阻断物质。
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3、杀茵及消毒剂 杀菌剂为阻止微生物生长或者杀灭微生物的药剂,而消毒剂是杀灭致病细菌或微生物的药物。通常其本身有毒性,所以都是外用的。
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4、磺胺类药及抗生素 (1)磺胺类药物 磺胺类药物是抗茵药物中的一个大类。磺胺药只所以能够杀菌,是因为它能摧毁细菌生长所需要的维生素叶酸的合成。磺胺与一个叶酸合成的关键组分的结构非常相似,因此,也就很容易冒名顶替地参与了其中的反应,而且结合得非常牢固,从而阻抑了叶酸的生成,细菌也就因为缺乏继乏条件而难以生长,直至死亡。
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(2)青霉素(penicillin) 目前有许多种类的青霉素,主要是R基因的不同,G型是应用最广泛的一种。青霉素的生产目前仍是以生化方法发酵制备为主,杀菌的机理与抑制细菌细胞壁的合成有关。
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5、过敏和抗组胺剂
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