生命中的化学元素

第一章 导论：化学与生命

1-1 引言 

1-2 化学与生命 

第二章 宇宙和化学元素的起源

2-1 宇宙如何创生——传说和思考 

2-2 宇宙是在膨胀中 

2-2-1 问题之一：夜里的天空为什么是黑的？ 

2-2-2 问题之二：天体的光谱为什么会有红移？ 

2-3 宇宙大爆炸理论 

2-3-1 宇宙大爆炸理论的提出 

2-3-2 宇宙大爆炸的八个阶段 

2-3-3 宇宙从何而来？ 

2-3-4 宇宙又往何处去？ 

2-4 化学元素诞生的理论 

2-4-1 化学元素的最初核合成——大爆炸中的核合成 

2-4-2 化学元素的恒星核合成 

2-4-3 化学元素的超新星核合成 

2-4-4 地球的形成 

2-5 “化学元素王国”的边界

第三章 生命和生命元素的演变

3-1 生命起源的研究 

3-1-1 生命是谁创造的？ 

3-1-2 生命起源的学说之一（化学进化说） 

3-1-3 生命起源的学说之二（早期宇宙胚种说） 

3-1-4 生命起源的学说之三（新宇宙胚种说） 

3-1-5 生命起源的学说之四（新地球生成论） 

3-1-6 生命进化的历程 

3-2 生命元素的形成 

3-2-1 生命起源时对化学元素最初的自然选择 

3-2-2 生命体演化过程中有选择地吸收化学元素的规律 

3-2-3 生命元素的组成 

3-3 生命体中化学元素的来源 

3-3-1 地球是生命体元素的源泉 

3-3-2 生命体中元素的主要来源之一：天然淡水 

3-3-3 生命体中元素的主要来源之二：海洋 

3-3-4 生命体中元素的主要来源之三：土壤岩石 

3-3-5 生命体中元素的主要来源之四：大气 

3-4 生命元素的主要形态和主要特性 

3-4-1 生命体中的主要生命物质 

3-4-2 生命元素的主要存在形态 

3-4-3 生命元素的主要特征 

3-4-4 生命元素与地球生物化学循环密切相关 

3-5 影响生命元素演变的环境因素 

3-5-1 生命外部环境的差异和变化所造成的影响 

3-5-2 地球环境被破坏对人类带来的影响 

第四章 生命中的主量元素(一)

4-1 碳是生命的物质基础 

4-1-1 生命为什么选择碳？

4-1-2 生命中的碳元素主要起什么作用 

4-2 糖类化合物 

4-2-1 光合作用 

4-2-2 单糖 

4-2-3 二糖 

4-2-4 多糖 

4-2-5 黏多糖 

4-2-6 复合多糖 

4-2-7 红血球的糖蛋白与血型 

4-2-8 维生素C 

4-3 糖类化合物的重要生理功能 

4-3-1 糖类化合物的主要生理功能 

4-3-2 糖类化合物的生物信息识别功能 

4-4 脂类化合物 

4-4-1 中性脂肪、脂肪酸及蜡 

4-4-2 磷脂和糖脂 

4-4-3 甾类化合物 

4-4-4 脂溶性维生素 

4-4-5 植物甾醇的研究 

4-4-6 脂类化合物的主要生理功能 

4-5 碳在生命体中的代谢和平衡 

4-5-1 碳营养源 

4-5-2 碳在生物体内的循环 

4-5-3 糖类代谢的疾病——糖尿病 

4-5-4 脂类代谢的疾病——心血管疾病 

4-5-5 用“碳”来毁灭生命？ 

第五章 生命中的主量元素（二）

5-1 生命与氮 

5-2 氨基酸 

5-2-1 蛋白质氨基酸的结构和分类 

5-2-2 非蛋白质氨基酸 

5-3 肽 

5-3-1 多肽 

5-3-2 一些具有重要功能的多肽 

5-4 蛋白质 

5-4-1 蛋白质的结构 

5-4-2 蛋白质的生理功能 

5-5 酶、维生素、激素 

5-5-1 酶 

5-5-2 维生素（B族） 

5-5-3 激素 

5-6 核酸和基因 

5-6-1 核酸 

5-6-2 基因的研究 

5-6-3 生命的遗传 

5-7 生命体中其他重要的含氮小分子化合物 

5-7-1 神经递质 

5-7-2 生物碱 

5-7-3 植物中的硝酸盐氮 

5-7-4 人体内的一氧化氮 

5-8 氮元素在人体中的代谢与平衡 

第六章生命中的主量元素(三)

6-1 氧和生命 

6-1-1 氧生于水——光合作用 

6-1-2 氧与呼吸 

6-1-3 生命体中氧的吸入和运输 

6-2 氧的“功”与“过” 

6-2-1 氧的“功绩” 

6-2-2 氧又是一种潜在的“毒物” 

6-2-3 生命中的过量氧是有害的 

6-2-4 氧自由基真是衰老的罪魁祸首吗? 

6-2-5 生命体中的抗氧化合物 

6-2-6 重要的是缺氧同样有害 

6-3 生命中的氢元素 

6-3-1 氢离子和酸碱平衡 

6-3-2 氢离子和体液 

6-3-3 人体对氢离子的调节 

6-3-4 氢离子和人的味觉 

6-3-5 人体里的氢与医疗诊断 

6-3-6 氢的氧化是生物氧化过程的本质 

6-4 水和生命 

6-4-1 水的化学特性 

6-4-2 人体中的水 

6-4-3 水的生理功能 

6-5 钙和磷 

6-5-1 骨骼、牙齿及血浆 

6-5-2 钙离子的主要生理作用 

6-5-3 成骨与破骨 

6-5-4 钙的营养吸收 

6-5-5 磷化物——人体能量的仓库 

6-5-6 磷的生理作用和营养吸收 

6-6 钠和钾 

6-6-1 人体中的钠和钾 

6-6-2 钠和钾的生理作用 

6-6-3 离子通道和Na+-K+泵 

6-6-4 人体对钠和钾的吸收 

6-6-5 钠和钾对植物生长的作用 

6-7 氯和硫 

6-7-1 氯 

6-7-2 硫 

6-8 镁 

6-8-1 镁与叶绿素 

6-8-2 镁和人体 

第七章 微量元素和人体健康

7-1 人体中必需（及可能必需）的微量元素 

7-1-1 碘 

7-1-2 锌 

7-1-3 硒 

7-1-4 铁 

7-1-5 铜、钼、钴、铬 

7-1-6 锰、硅、镍、硼、钒 

7-2 低剂量可能具有人体所必需功能但具有潜在毒性的微量元素

7-2-1 氟 

7-2-2 锡、锂、铝 

7-3 可能具有人体所必需的功能但具有较大毒性的元素

7-3-1 铅 

7-3-2 汞 

7-3-3 镉 

7-3-4 砷 

7-4 对微量元素的研究 

7-4-1 微量元素缺乏与过量时对生命的影响 

7-4-2 微量元素之间的相互作用 

7-4-3 人体中微量元素分布、代谢及平衡的研究 

7-4-4 人体内微量元素存在现状的忧虑 

第八章人类与地球共命运

8-1 人类与环境

8-2 人类对生命元素循环的严重破坏造成了地球环境的严重污染 

8-2-1 生物地球化学循环 

8-2-2 地球上的碳循环和人类对其的严重干扰 

8-2-3 污染气体氮氧化物、二氧化硫的释放引起了全球性的严重大气污染 

8-2-4 含磷、氮的废水造成了地表水的富营养化，工业污染使水循环遭受破坏 

8-3 世界范围内的环境污染严重威胁着人类的生存 

8-4 我们应与地球共命运——建立绿色的家园 

主要参考书目 

本书系统地阐述了化学元素的起源及相关的宇宙大爆炸理论，详细地讨论了生命的形成和生命元素的演化、生命中的化学元素的作用、生物化学循环及人类与环境的生死与共的关系。从宏观、微观乃至人类社会的角度,介绍了宇宙天体化学、生物化学、生物无机化学、分析化学、环境化学等与生命科学相关的化学各学科中的一些重大科学发现和研究，同时介绍了作出重大贡献的著名科学家及科学工作者的创新和奉献，重点叙述了化学各学科与生命科学的关系，尤其是人体中的化学元素的知识、化学元素与人体健康的关系及环境保护的知识和理念。