高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座 专题一 生命的物质
基础
[竞赛要求]
一、细胞的化学成分 1．水、无机盐
2．糖类：包括单糖、双糖、多糖
3．蛋白质：包括氨基酸、三字母缩写、蛋白质的四级结构、 蛋白质的理化性质、变性实质
4．酶类：概念、特征、分类、作用机理、影响酶活性的因素 5．脂类
6．核酸：包括DNA和RNA
7．其他重要化合物：包括ADP和ATP、NAD+，和NADH+、NADP+和NADPH+
[知识梳理]
一、组成生物体的化合物 （一）无机化合物 1．水是生命之源
水是细胞的重要成分，一般发育旺盛的幼小细胞中含水量较大，生命活力差的细胞组织中含水量较小，休眠的种子和孢子中含水量一般低于10％。
水分子具有极性，每个水分子均可与其它四个水分子之间形成氢键。水分子的极性及氢键的形成使水分子具有特殊的性质，如水分子具有较强的黏滞性。黏滞性使水分子较其它液体均具有较强的表面张力，这有助于水从根运输到茎再到叶；水从叶片的气孔蒸发，对导管中的水产生蒸腾拉力，水的黏滞性使这种拉力一直延伸到根部。表面张力使水分子可以水生昆虫在水面上跳动。
自由水的功能：代谢物质的良好溶剂，水是促进代谢反应的物质，水参与原生质结构的形成，水有调节各种生理作用的功能。
2．无机盐
＋＋＋＋＋＋
它在体内通常以离子状态存在，常见的阳离子有K、Na、Ca2、Mg2、Fe2、Fe3
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等；常见的阴离子有Cl、SO42、PO43、HPO42、H2PO4、HCO3等。各种无机盐离子在体液中的浓度是相对稳定的，其主要作用有：对细胞的渗透压和pH起着重要的调节作用。有些离子是酶的活化因子，如Mg+、Ca2+； 有些离子是合成有机物的原料,如PO4+可用于合成磷酸、核苷酸等，Fe2+可用于合成血红蛋白等。生物生存环境的PH范围为3~8.5。细胞中的各种离子有一定的缓冲能力，使细胞内的PH保持相对恒定，以利细胞维持正常的生命活动。
细胞内某些无机盐的功能及缺乏症 矿质 元素 N P 功 能 合成光合作用过程中各种酶、ATP、NADPH及叶绿素的成分 ATP、NADPH的重要组成成分，对维持叶绿体膜的结构和功能有重要作用 是否可再利用 是 是 缺乏时，病症部位 衰老组织 衰老组织 K Mg B Ca Fe 促进有机物的合成与运输 叶绿素的组成成分 促进花粉的萌发和花粉管伸长 一般作为酶的活化中心
是 是 是 否 否 衰老组织 衰老组织 衰老组织 幼嫩组织 幼嫩组织 动物体内无机盐及其作用一览表
K Na Ca 维持细胞内液渗透压的决定性作用；维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性 维持细胞外液渗透压的主要物质 骨骼和牙齿的成分 调节生命活动 缺乏时，心律失常 缺乏进，血压下降、心率加快、四肢发冷 缺乏时：佝偻病、骨质软化、 骨质疏松血钙减少时：骨肉抽搐 血钙增多时：肌无力
（二）、有机化合物
1．碳是组成生物体的最基本元素
碳原子核最外层有四个价电子，可与碳、氢、氧及氮原子形成四个强共价键。碳原子与碳原子之间可以单键相结合，可也以双键或三键相结合。碳原子能相互连接成链或环，从而生成各种大分子，这些结构称为有机物的碳链骨架。碳链骨架结构的排列方式和长短，决定了有机化合物的基本性质。
2．糖类
（1）．生物学功能
糖类的主要功能有：构成生物体的重要成分，如糖被、（植物、细菌、真菌等的）细胞壁的成分；是细胞的主要能源物质。 （2）．组成元素及种类
糖类是多羟基的醛或酮及其缩聚物和某些衍生物。其组成元素只有C、H、O，分单糖、寡糖、多糖三类。
单糖的分子通式是（CH2O)n，是不能水解的最简单的糖类。根据碳原子数，单糖又可分为三碳—六碳糖。葡萄糖和果糖六碳糖，分子式都是C6H12O6，但结构式不同，在化学上