包括组成动物体的全部元素,和由这些元素组成的各种有机化合物和无机化合物,以及由这些化合物进一步组成细胞等内容。构成动物体的元素都是无机界存在的。它们以与无机物完全相同的化学键结合起来形成各种化合物,并遵循一般的物理、化学规律。但生命物质中的大分子具有复杂的结构和独特的性质。通过它们的相互作用而表现出生命的特征。这些特征是无机界所没有的。
包括组成动物体的全部元素,和由这些元素组成的各种有机化合物和无机化合物,以及由这些化合物进一步组成细胞等内容。构成动物体的元素都是无机界存在的。它们以与无机物完全相同的化学键结合起来形成各种化合物,并遵循一般的物理、化学规律。但生命物质中的大分子具有复杂的结构和独特的性质。通过它们的相互作用而表现出生命的特征。这些特征是无机界所没有的。所以生命物质的活动,除了遵循一般的物理和化学规律外,还遵循自身特有的生物学规律。
自然界存在的92种化学元素中,相当大一部分是所有生物体都含有,少部分则只存在于某种生物体内。动物体内含量最丰富的是氢、氧、碳、氮、磷、硫等元素,约占细胞重量的99%。动物体内还含有以离子形式出现的Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-以及一些微量元素,如铁、锰、钴、铜、锌、碘、钼、钒、镍、铬、氟、硒、矽、锡、硼、砷等。这些元素含量虽少,却是动物正常生命活动不可缺少的成分。
动物体的分子组成包括水、无机盐和种类繁多的有机物。水是生物体内含量最多的分子,一般占动物体重的60~70%。动物体内的水以自由水和结合水两种形式存在。自由水流动性大,可出入于血液和细胞内外,结合水是指亲水胶体系统中与蛋白质、多糖或磷脂等紧密结合着的水,其流动性和溶解能力均低。蛋白质、多糖和磷脂等也藉这种亲水胶体的方式存在于体液中,而不会自然沉淀。动物体内自由水的含量因各种生理条件的改变而变化,结合水的含量则相对恒定。水在动物体内还起着运输物质的作用。动物体与外界环境的物质交换、动物体内各组织器官间的物质、能量和信息的交流,都是在水溶液状态下进行的。水的比热和蒸发热都大,有利于维持动物机体的体温恒定。水本身还参与许多重要的代谢反应。
动物体内的有机大分子主要是蛋白质、核酸、多糖和脂类。它们是动物的基本有机成分。这四类物质主要是由碳和氢、氧、氮元素以共价键构成的化合物。它们的共同特点是分子量很大,称为生物大分子。例如蛋白质的分子量从5000到1000000。核酸分子量最高达几十亿。多糖分子量也可达几百万。脂类分子虽较小(750~1500),但脂类常常是几千个分子集合在一起像一个大分子一样发挥生物学作用。例如细胞膜就是磷脂分子的集合物,因此这样的脂类也属于大分子。所有大分子都是由一些小的构建单位——小分子有机物构建而成,蛋白质是由二十种不同的氨基酸,以肽键连接形成的线形大分子——多肽链。核酸则是由八种核苷酸以不同排列顺序组成的长链分子。生物大分子的特殊和复杂的结构,以及它们分子之间的相互作用,是表现生命活动的基础。在生命活动中起着主要作用的是核酸和蛋白质。核酸是信息分子,蛋白质是主要的功能分子。除上述四类大分子外,动物体内还含有许多小分子有机物,如氨基酸、脂肪酸、葡萄糖、激素、维生素、甘油、尿素、尿酸、肌酸等。它们有些是代谢的中间产物或终产物,有的是构建大分子的基本单位,有些则起调节生命活动和传递信息的作用。动物体内还含有钙、磷、钾、钠、氯等元素组成的无机盐分子,这些无机盐含量虽少,但在生命活动中起着多方面的作用,是生命活动所不可缺少的。
细胞的构建是有层次的。首先由种类不多的小分子构建单位,如氨基酸、葡萄糖、腺嘌呤和其他碱基、脂肪酸等,构建成种类极其繁多的生物大分子,如蛋白质、核酸等,再由生物大分子构建成超分子装配物——膜、核糖体、染色质、微管等,由超分子装配物再装配成各种细胞器——细胞核、线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网等。例如细胞核就是由膜和染色质所构成。最后由细胞器构成细胞(图)。细胞是生命活动的基本结构单位,它由类脂和蛋白质组成的细胞膜将所有细胞器包围起来,将它们与外界隔开,形成特定环境,以便进行各种生命活动。细胞通过细胞膜与外界进行物质和能量交换以及信息传递。动物是多细胞生物,由不同的分化了的细胞组成各种组织和器官,再由这些组织和器官构成整个动物。
细胞构建图
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