生命中的化学元素-复旦大学通识教育课.pdf

生命中的化学元素 复旦大学 《生命中的化学元素》 （概要） 朱万森 编 复旦大学化学系 二 00 八年八月 目录 第一章 导论：化学与生命 1-1 引言 1-2 化学与生命 第二章 化学元素的起源 2-1 宇宙如何创生——传说和思考 2-2 科学家的发现：宇宙是在膨胀中 2-3 宇宙大爆炸理论 2-4 化学元素的诞生 2-5“元素王国”的边界 第三章 生命元素的形成和演变 3-1 生命的起源 3-2 生命进化的历程 3-3 生命元素的形成 3-4 生命体中元素的来源 3-5 生命元素的主要形态和主要特性 3-6 影响生命元素演变的两个重要因素 第四章 生命中的主量元素(一) 4-1 碳是生命的物质基础 4-2 糖类化合物 4-3 糖类化合物的生理功能 4-4 脂类化合物 4-5 碳素在生命体中的代谢和循环 第五章 生命中的主量元素（二） 5-1 氮与生命 5-2 氨基酸 5-3 肽 5-4 蛋白质 5-5 酶、维生素、激素 5-6 核酸和基因 5-7 生命体中其它重要的含氮小分子化合物 5-8 氮素在人体中的代谢与循环 第六章 生命中的主量元素(三) 6-1 氧和生命 6-2 氧的功与过 6-3 生命中的氢元素 6-4 水和生命 6-5 钙和磷 6-6 钠和钾 6-7 氯和硫 6-8 镁 第七章 微量元素和人体健康 7-1 人体中的必需微量元素 7-2 人体中可能必需的微量元素 7-3 可能具有人体所必需功能、但具有潜在毒性的微量元素 7-4 有毒有害元素 7-5 对微量元素的一些研究 第八章 人类与地球共命运 8-1 环境问题——生命对环境的破坏 8-2 环境问题的本质——生命元素循环的严重破坏 8-3 环境污染对生命的危害 8-4 人类与自然的和谐——建立起人类绿色的家园 第九章 让生命之树常青 9-1 生命能否永恒？ 9-2 生命、人类——从化学中选择什么？ 9-3 科学研究如何让生命之树常青 第一章 导论：化学与生命 1-1 引言 《生命中的化学元素》，是不可能讲清“生命是什么？”这一人类认识史上最基本、最核 心的问题的，但是我们可以从化学的角度来讲述生命科学研究中的部分重要发现及其研究成 果，可以讲述组成生命的化学元素的一些重要作用及其运动规律，可以探讨人类是怎样认识 生命的，而对这些知识的了解，将一定会多多少少地影响到每个人的学习、研究和工作，乃 至理性、思维和做人。 应该承认，人类本身是一种极为复杂的发展过程的产物，有着偶然和必然交替变化的烙 印。人类的将来会怎么样？得自己掌握自身的命运。宇宙中并没有有关生命之谜的现成答案， 这些问题得由人类自己来回答，而且还必须在人类有限的生存期间，找到人类存在的真正意 义。 1-2 生命与化学 生命与化学之间究竟有什么关系？我们不妨可以从以下三个方面来考虑： 1.生命是演变的产物 所谓演变，其实就是一系列的化学变化，因为唯有化学变化才会产生新的物质，因此生 命实际上就是化学反应的产物。生物学家把生命看成是一系列的过程，从化学的角度来看， 生命就可以说成是一系列的不以生物体意志为转移的化学反应的过程和传递化学信息的过 程，这也就是化学进化的过程。所以要真正地了解生命，就必须首先从了解生命中的化学元 素及其变化开始。 2.生命还在变化中 有人问道：人类起源于猿人，那么什么样的人类将起源于我们？这确实是一个值得研究 的命题。在地球的演变史上，生命的进化是从来没有停止过的，何况当今的人类还在不断地 创造出数不胜数的新的化学物质来影响着它的进化，尤其是人类又在克隆、基因改造和遗传 工程上取得了巨大的成功。生命当然还会继续进化下去，而这一进化过程肯定将会比以往任 何时候更强烈地受着化学运动的制约和主导。 3.地球上的生命的最终命运 一切事物都存在着死亡的过程，太阳如此，地球也如此，当那一天到来时，地球上的生 命将会如何？茫茫宇宙中，何处去延续或是孕育新的生命？