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主任讲医学
组成人体的基本物质-化合物   
   所有元素在人体内都以无机化合物和有机化合物的形式存在,无机化合物包括水和无机盐;有机化合物主要有糖类、脂类、蛋白质和核酸等生物大分子,还有酶和维生素等生物活性物质,其中以蛋白质和核酸最为重要,它们是生命现象的物质基础。核酸有两类,一类是核糖核酸(RNA),另一类是脱氧核糖核酸(DNA),为双股螺旋状结构。DNA结构上的功能片段称为基因,人类基因已知达3万多。基因携带遗传密码,随着基因的破阅,人类生、老、病、死的奥秘将不断揭示。
    人类为什么会说话?一项新的研究发现,引起了人们浓厚的兴趣。一个名为FOXP2的基因存在于所有哺乳动物中,它的变异使人类在语言能力上区别于黑猩猩等动物。人类FOXP2基因关键片断上有715个分子,黑猩猩只有2个分子与人类不一样。但这个极其微小的差别,却产生了深远的影响。大约经过500到1000代人,或者说在1万到2万年间,变异的基因完全替代了人类体内原始的基因。这种变异正好发生在20万年前现代人出现的时候,之后,现代人就取代了原始祖先,并排挤掉其他原始的竞争对手,主宰了地球。发生的机理是:基因掌握着蛋白质形成的“密码”,而蛋白质是生物体内一切运动的杠杆和传动装置。FOXP2基因上的变异明显改变了相关蛋白质的形态,因此,某种程度上使得人脑中控制面部、喉部肌运动的中枢发育,使发音与语言相关的肌接受更为复杂的信息,使肌的运动协调发育产生语言。当然,这些发音器官的活动,是受到端脑语言中枢调控的。
    构成人体的化合物
    人体细胞结构的组成物质 人体是一个结构、功能非常复杂的生命机体,但在化学组成上却极为简单。构成人体细胞的化合物可分为无机化合物和有机化合物两类。无机化合物主要有水和无机盐,有机化合物主要有糖类、脂类蛋白质和核酸。这些化合物在细胞中存在的形式和所具有的功能都各不相同。在人体中水占厂主要地位,接近整个身体重量的三分之二。一个中等身材的成年男子的体重约70千克,在脱掉水之后就只有25千克了。这25千克中,糖类约3千克,脂肪约7千克,蛋白质约12千克,无机盐及微量元素约3千f克。
    1、水  维持生命最重要的物质:水是人体中含量最多的物质。水在细胞中以两种形式存在:一部分是与细胞内的其他物质相结合的结合水,另一部分是在细胞中以游离态的形式存在的自由水。水是细胞内的良好溶剂,可以将营养物质传送给细胞,同时把代谢废物运走。水还具有调节体温、润滑等功能。
    2、无机盐  为人体提供所需元素的物质总称:存在于人体内的各种元素中,除碳、氢、氧和氮主要以有机物的形式出现外,其余各种元素无论多少,均可统称为无机盐矿物质。人体内矿物质的种类和数量与外环境存在的种类和数量是密切关的。目前在地壳中已发现的94种元素中,人体中就含60余种,其中25种是人体必需的。根据这些元索在人体内的含量不同,可将它们划分为常量元素和微量元素。无机盐不仅是构成人体的基本成分,而且对人体的新陈代谢、生长与发育,疾病与健康和衰老死亡起重要作用。
    3、糖类物质  参与人体能量代谢的一类重要物质:糖类物质也称碳水化合物,是构成人体的重要成分,也是细胞的主要能源物质之一。每个细胞都含有糖类物质,含量达到2%~10%,它们主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在,分布在细胞膜、细胞器膜、细胞质以及细胞间质中。糖类物质由碳、氯、氧3种元素组成。根据水解后形成的物质,糖类物质可以分为单糖、二糖和多糖等。
    ①单糖――结构最简单的糖类物质
    单糖是一类不能水解的糖类物质,它包括葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖和半乳糖等。葡萄糖是供给细胞能量的重要物质,核糖是核糖核酸的组成成分,脱氧核糖是脱氧核糖核酸的组成成分。
    葡萄糖――――为机体提供能量的最基本物质:葡萄糖是一种六碳糖,它在体内氧化后会生成二氧化碳和水,并释放出能量供机体利用。每克葡萄糖完全氧化分解时释放出的热能为17. 17千焦。
 
 
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  人体每日摄取的食物最终都要分解成葡萄糖和其他单糖,只有单糖才可以参与机体代谢。我们通常所说的血糖就是指血液中的葡萄糖。人在患病时经常输“糖水”,即将葡萄糖溶液通过静脉直接输到血液中,通过血液循环运送到全身各组织,并氧化产生能量。
    ②二糖――是经过一次水解后能转化为两个单糖的糖类物质:二糖也称双糖。最重要的二糖有蔗糖和麦芽糖。蔗糖水解后生成葡萄糖和果糖,麦芽糖水解后生成两个分子的葡萄糖。人的乳汁中还含有乳糖,乳糖分解后生成葡萄糖和半乳糖。
    ③多糖―――水解后能生成多个单糖的糖类物质:人体细胞中最蕈要的多糖是糖元,它是储存能量的物质。糖元沉积在细胞质中,其在肝细胞和肌肉细胞内的含量最多。在肝细胞内的糖元叫做肝糖元,在肌肉细胞内的糖元叫做肌糖元。人体摄入量最多的多糖是淀粉。淀粉和糖元经过酶的催化作用,最后水解成葡萄糖。
    4、脂类物质  参与人体能量储备的一类物质: 脂类物质是一大类性质相近的物质的总称,主要包括脂肪、类脂(磷脂,糖脂)和固醇(固醇脂)。脂类主要由碳,氢、氧3种元素组成,有些脂类物质还含有磷和氮等元素。脂类物质在细胞结构中起着极重要的作用,它们在机体内可以合成脂肪链,这些链构成细胞的骨架结构。脂类物质在人体内主要作为细胞中储存能量的物质或作为细胞膜的成分。
    ①类脂――――脂肪分子与醇、磷酸胆碱和碳水化合物等结合的复合化合物 :类脂主要包括磷脂、糖脂、脂蛋白及类固醇,广泛地分布于机体的各组织细胞中。其中磷脂是构成细胞膜的重要成分,在脑、肺、肝脏、肾脏、心脏中含量较多。
    ②脂肪―――能使人体变得肥胖的物质:脂肪是人体内含量最多的脂类物质,它们大多数存积在脂肪组织的细胞中。成年男子的脂肪约占体重的10%~20%,稍高、肥胖的女子的脂肪可达体重的32%或更多。脂肪是人体内储藏能量的主要物质,l克脂肪在体内完全氧化分解时,能释放出38 9千焦的能量。脂肪可被有关的酶分解,如体内的胰脂肪酶和肠脂肪酶可以将脂肪分解成甘油和脂肪酸。脂肪除了储存能量外,还有其他功能。因为凡体的脂肪组织主要分布在皮下和内脏各个器官之间,所以脂肪还有减少内部器官之问摩擦和缓冲外界力量的作用。由于脂肪不容易传热,因此它还起着维持体温恒定的作用。
    ③固醇―――调节人体新陈代谢的一类物质 : 固醇主要包括胆固醇、性激素、肾上腺皮质激素和维生素D等。这些物质对维持正常的体内新陈代谢起着积极的作用。如胆固醇是人体必需的有机化合物,如果体内胆固醇代谢异常,就会引起一些疾病。肾上腺皮质激素能够控制糖类和无机益的代谢,还能增强人体的防御功能。总之,固醇类激素对于维持正常的新陈代谢和生殖过程,有着积极的调节作用。
    5、蛋白质   细胞合成的一类高分子化合物 :蛋白质是由氨基酸组成的高分子含氮化合物。它们既是组成人体的重要成分之一,又能作为能源物质为机体提供能量。每克蛋白质在体内氧化分解时能释放出17. 99千焦的热能。人体的一切细胞都是由蛋白质参与组成的。蛋白质占人体全部重量的16%~19%,有3%的蛋白质每日进行新陈代谢更新,这其中大部分用于合成新的组织蛋白质,只有一小部分分解成尿素和其他代谢产物并排出体外。蛋白质分子中含有碳,氢、氧、氯、硫和磷等元素。蛋白质种类很多,目前已知的人体内的蛋白质不少于4000种。例如,起催化作用的酶、有免疫功能的抗体、有输送作用的血液蛋白、有收缩功能的肌肉蛋白等。
    ①酶――――在机体化学反应中起催化作用的一类蛋白质 : 酶是活细胞制造的具有催化能力的一类特殊蛋白质,是促进人体化学反应进行的高效能物质。酶的表面是进行化学反应的主要场所。目前,人体内已发现的酶多达2000多种,遍布人体的口腔、胃肠道、肌脏、胰脏、肌肉、血液和皮肤等器官,它们各自发挥着不同的作用。
    ②氨基酸―――构成蛋白质分子结构的基本物质: 蛋白质的基本单位是氮基酸,每个蛋白质分子实际上是由不同种类的成百上千的氨基酸按照一定的排列次序连接而成的长链。氨基酸是载为遗传信息的最小单位。目前已知的组成蛋白质的氨基酸大约有22种,但常见的只有20种,其中8种氨基酸是人体不能自己合成的,必须从食物中摄取才能得到补充,它们是赣氨酸,色氢酸、苯丙氨酸,亮氢酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸和缬氨酸。氨基酸对于人体的生命活动是不可缺少的,因为一切蛋白质都是由这22种氨基酸组成的。
    ③核酸―――一类与遣传有关的大分子化合物 : 核酸是一种高分子有机化合物,呈酸胜,除含有碳、氢、氧、氮4种元素外,还含有大量的磷元素.个别的核酸分子中还含有微量的硫。核酸的基本组成单位是核苷酸。每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相琏接而成的长链。核酸可分为两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA,主要存在于细胞核内,结合在染色体上,是细胞核中的遗传物质;另类是核糖核酸,简称RNA,主要存在于细胞质中。核酸是人体的基本组成成分之一,在细胞内大部分是与蛋白质结合为核蛋白而存在。核酸是人体具有遗传特胜的物质基础,因此对人的繁殖、发育、遗传和变异起着重要作用。核酸还是合成蛋白、促进细胞分裂、表达生命信息的物质基础。
 
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