高中生物涉及的各種〃素〃

一、動(dòng)物激素

1.氨基酸衍生物

①甲狀腺激素：由甲狀腺分泌的一組含碘的氨基酸衍

生物，能促進(jìn)新陳代謝和生長發(fā)育，尤其對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的

發(fā)育和功能具有重要影響，提高神經(jīng)系統(tǒng)的高興性。甲狀腺

激素分泌過多，導(dǎo)致甲亢；分泌過少，成年人導(dǎo)致粘液性水

腫，嬰幼兒時(shí)期就會(huì)患上呆小癥；飲食中缺碘，會(huì)引起甲狀

腺增生腫大，稱地方性甲狀腺腫，俗稱大脖子病，我國推廣

的食鹽加碘為主的綜合防治措施對(duì)預(yù)防碘缺少癥有較好效

果，其它，常吃海帶等含碘豐富的海藻對(duì)防治該病效果也較

好。

②腎上腺素：由腎上腺髓質(zhì)分泌，能促進(jìn)肝糖元分解為

葡萄糖，從而使血糖濃度升高。

③去甲腎上腺素：由腎上腺髓質(zhì)分泌，使小動(dòng)脈收縮、

血壓升高，具有升高血糖的作用。

2.多肽類

①促甲狀腺激素釋放激素：由下丘腦分泌的3肽，能促

進(jìn)垂體合成和分泌促甲狀腺激素。

②生長激素釋放抑制激素〔生長抑素）：是由116個(gè)氨

基酸的大分子肽裂解而來的十四肽，其分子結(jié)構(gòu)呈環(huán)狀，在

第3位和第14位半胱氨酸之間有一個(gè)二硫鍵，由下丘腦分

泌，能抑制生長激素的不適宜分泌，用于醫(yī)治肢端肥大癥。

早期從羊腦中提取，50萬個(gè)羊腦才可提取5ug,如今利用

轉(zhuǎn)基因技術(shù)獵取的工程菌發(fā)酵生產(chǎn)，7.5L培養(yǎng)液就能得到

5口g。

③促性腺激素釋放激素：由下丘腦分泌的10肽，能促

進(jìn)垂體合成和分泌促性腺激素。

④抗利尿激素：由下丘腦神經(jīng)細(xì)胞分泌、垂體后葉釋放,

能促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水分的重汲取，減少尿的排出。

⑤胸腺素：診治上常從小牛等的胸腺中提取，能促進(jìn)T

淋巴細(xì)胞的分化、成熟，增強(qiáng)淋巴細(xì)胞的功能，臨床上常用

于醫(yī)治免疫功能缺陷或低下［如艾滋病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡）

的患者。

⑥催產(chǎn)素：由下丘腦神經(jīng)細(xì)胞分泌、垂體后葉釋放，能

促進(jìn)妊娠末期子宮收縮。

⑦生長激素釋放激素：由下丘腦分泌，能促進(jìn)垂體合

成和分泌生長激素。

⑧促胰液素：第一種被發(fā)覺的激素。為一種堿性多肽。

由27個(gè)氨基酸殘基組成，含11種不同氨基酸。貝利斯與斯

塔林等于1902年發(fā)覺。產(chǎn)生促胰液素的細(xì)胞為“S〃細(xì)胞，

主要在十二指腸粘膜，少量分布在空腸、回腸和胃竇。近來

已在腦中提純，因此亦參加腦-腸肽行列。作用為刺激胰腺

分泌大量含豐富碳酸氫鹽的胰液，對(duì)人、狗、豬產(chǎn)生最大刺

激的促胰液素劑量，為一次靜脈注射或每小時(shí)每公斤體重

靜脈灌注1臨床單位，相當(dāng)于200?250毫微克。對(duì)胰酶分

泌有弱的強(qiáng)化作用，但如與促胰酶素一起給予，則明顯增加

促胰酶素分泌，對(duì)人、狗、大鼠的胃酸分泌和胃腸道活動(dòng)有

抑制作用。外源性人促胰液素，其半衰期為4.1分鐘，代謝

去除率為15毫升/分鐘-公斤體重。

3.蛋白質(zhì)類

①生長激素：由垂體合成和分泌，促進(jìn)生長，主要促進(jìn)

蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。成年人分泌過多導(dǎo)致肢端肥大

癥；青年少時(shí)期分泌過多導(dǎo)致巨人癥，分泌過少導(dǎo)致侏儒癥。

1982年，美國科學(xué)家將人的生長激素基因和牛的生長激素

基因分別注射到小白鼠的受精卵中，得到了體型龐大的超

級(jí)小鼠。

②促甲狀腺激素：由垂體合成和分泌，促進(jìn)甲狀腺的生

長發(fā)育，調(diào)節(jié)甲狀腺激素的合成和分泌。

③促性腺激素：由垂體合成和分泌，促進(jìn)性腺的生長發(fā)

育，調(diào)節(jié)性激素的合成和分泌。

④催乳素：由垂體合成和分泌，促進(jìn)乳腺的發(fā)育和泌乳。

⑤胰島素：由胰腺中胰島B細(xì)胞分泌，調(diào)節(jié)糖類代謝，

降低血糖含量，促進(jìn)血糖合成糖元，抑制非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡

萄糖，從而降低血糖濃度。假設(shè)B細(xì)胞受損，出現(xiàn)高血糖，

導(dǎo)致糖尿。

⑥胰高血糖素：由胰腺中胰島A細(xì)胞分泌，促進(jìn)糖元

分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，從而升高血糖濃度。

4.固醇類

①雄性激素：腎上腺皮質(zhì)分泌少量，主要由睪丸分泌，

促進(jìn)雄性生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成，激發(fā)并維持

雄性第二性征。

②雌性激素：腎上腺皮質(zhì)分泌少量，主要由卵巢分泌，

促進(jìn)雌性生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成，激發(fā)并維持

雌性第二性征和正常的性周期。

③孕激素：由卵巢分泌，促進(jìn)子宮內(nèi)膜和乳腺等的生長

發(fā)育，為受精卵和泌乳打算條件。

④醛固酮：由腎上腺皮質(zhì)分泌，促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)

鈉離子［Na+）的重汲取和鉀離子［K+）的分泌。

⑤糖皮質(zhì)激素：由腎上腺皮質(zhì)分泌，升高血糖、抗過敏、

抗炎癥、抗毒性。

⑥腎上腺皮質(zhì)激素：由腎上腺皮質(zhì)分泌，具有操縱糖類

和無機(jī)鹽等的代謝，增強(qiáng)機(jī)體防備能力。

5.信息素：

是在同種昆蟲及各種昆蟲之間存在種種能起到傳遞信

息的化學(xué)物質(zhì)，稱為信號(hào)化合物，由于這類化學(xué)物質(zhì)起著在

個(gè)體之間傳遞化學(xué)信息的作用，故稱為信息素或“外激素〃。

依據(jù)其作用范圍的不同，還可分為假設(shè)干種，如性信息素、

蹤跡信息素、聚集信息素和報(bào)警信息素等，而當(dāng)前應(yīng)用最多

的是性信息素。

二、植物激素

1.生長素：

1934年由美國的郭葛鑒定為口引跺乙酸。

①合成部位：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。

②分布部位：分布很廣，根、莖、葉、花、果實(shí)、種子

和胚芽鞘中都有分布，且大多集中在生長旺盛的部位，如胚

芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果

實(shí)等處。

③主要作用：生長素在植物體內(nèi)含量極少，700萬株玉

米幼苗的莖尖，只含有1毫克的植物生長素，但是生長素對(duì)

植物的生長卻具有龐大的作用。促進(jìn)托插枝條生根，培養(yǎng)無

根豆芽，促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，培養(yǎng)無籽果實(shí)，預(yù)防落花落果，盆

景造型培養(yǎng)，綠籬修剪和果樹整枝；植物組織培養(yǎng)中能影響

植物細(xì)胞脫分化和再分化。

2.細(xì)胞分裂素：

是一類具有腺喋吟環(huán)結(jié)構(gòu)的植物激素。

①合成部位：存在于正在進(jìn)行細(xì)胞分裂的部位，主要是

根尖。

②主要作用：促進(jìn)細(xì)胞分裂和組織分化，植物組織培養(yǎng)

中能影響植物細(xì)胞脫分化和再分化。

3.赤霉素：

是一類屬于雙菇類化合物的植物激素。

①合成部位：一般在幼芽、幼根和未成熟的種子中合成。

②主要作用：通過葉片、嫩枝、花、種子或果實(shí)進(jìn)入植

物體內(nèi)，傳導(dǎo)到生長活潑部位發(fā)生作用，促進(jìn)細(xì)胞伸長，從

而引起莖桿伸長和植株增高；能打破種子、塊莖或鱗莖等器

官的休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)成熟。

4.脫落酸：

是一種具有倍半菇結(jié)構(gòu)的植物激素。

①合成部位：根冠、萎蕉的葉片組織、成熟的果實(shí)、種

子及莖等。

②分布部位：將要脫落的器官和組織中含量多。

③主要作用：抑制細(xì)胞分裂〔脫氧核糖核酸和蛋白質(zhì)的

合成），促進(jìn)葉和果實(shí)衰老和脫落。

5.乙烯:

是一種氣體激素。

①合成部位：廣泛存在于植物體的多種組織中，特別是

在成熟的果實(shí)中含量較多。

②主要作用：促進(jìn)果實(shí)的成熟。

三、植物色素

植物細(xì)胞中的色素主要存在于葉綠體、有色體、液泡等

細(xì)胞器中。

1.葉綠素：

存在于葉綠體中，含量較類胡蘿卜素多，主要汲取紅橙

光和藍(lán)紫光，包含葉綠素a和葉綠素b,其中葉綠素b為黃

綠色，將所汲取的光能傳遞給少數(shù)特別狀態(tài)的葉綠素a；葉

綠素a為藍(lán)綠色，其中少數(shù)特別狀態(tài)的葉綠素a能接受大多

數(shù)葉綠素a、全部的葉綠素b、葉黃素和胡蘿卜素傳遞的光

能后被激發(fā)，釋放出高能電子，完成光電轉(zhuǎn)換。

2.類胡蘿卜素：

類胡蘿卜素含量較葉綠素少，主要汲取藍(lán)紫光，并可將

所汲取的光能傳遞給少數(shù)特別狀態(tài)的葉綠素；類胡蘿卜素

包含葉黃素和胡蘿卜素，其中葉黃素為黃色，胡蘿卜素為橙

黃色。

3.花青素:

存在于根、葉、花、果皮、種皮等的細(xì)胞液中。其顏色

因酸堿度不同而異，在酸性條件下呈紅色，在堿性條件下呈

rm,11o

4.藻紅素：

呈紅色，存在于藍(lán)藻和紅藻的光譜色素，主要是汲取藍(lán)

綠光，所以紅藻能生活在深海中。藻膽素又包含藻藍(lán)素、藻

黃素和藻紅素。不同的光合色素汲取不同波長的光。藻膽素

主要汲取一些綠光、橙紅光等長波光。海帶細(xì)胞中除了含有

葉綠素外，還有藻黃素，所以海帶呈褐色。紫菜細(xì)胞中除了

含有葉綠素外，還有藻紅素和藻藍(lán)素，所以呈紫色。

四、動(dòng)物色素

1.黑色素：

動(dòng)物，特別是脊椎動(dòng)物皮膚或者頭發(fā)里的深棕色的色

素。由黑色素細(xì)胞合成的，廣泛存在于人的皮膚、粘膜、視

網(wǎng)膜、軟腦膜及膽囊與卵巢等處。白化病人因基因不正常而

缺少酪氨酸酶，不能將酪氨酸合成黑色素，患者表現(xiàn)出毛發(fā)

白色，皮膚淡紅色，畏光。人的頭發(fā)基部的黑色素細(xì)胞衰老

時(shí)，細(xì)胞中酪氨酸酶活性降低，導(dǎo)致頭發(fā)變白。

2.脂褐素：

會(huì)隨細(xì)胞衰老而在皮膚細(xì)胞逐漸堆積即形成老年斑。

五、維生素

1.維生素A：

又名抗干眼病維生素，在動(dòng)物性食物如肝臟、魚肝油中

含有，植物性食物中不含有，但胡蘿卜等植物中的胡蘿卜素

可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A,能促進(jìn)人體生長發(fā)育、增強(qiáng)抵抗力。缺

少時(shí)易患夜盲癥、皮膚角質(zhì)化等病。

2.維生素B1：

又名硫胺素，主要含在稻麥等谷物種皮里，能維持人體

正常的新陳代謝和神經(jīng)系統(tǒng)正常的生理功能，人體內(nèi)缺少

時(shí)會(huì)引起腳氣病、神經(jīng)炎等疾病。

3.維生素C：

又名抗敗血酸，多含在新奇果蔬里，具有強(qiáng)復(fù)原性，能

將12復(fù)原成1-，在含有維生素C的溶液中，參加淀粉溶液

就可以用碘溶液來滴定被檢測樣品中的維生素C,缺少時(shí)會(huì)

引起壞血病等疾病。

4.維生素D：

屬于固醇，在魚肝油、蛋黃、肝臟等食物里含量較多，

能促進(jìn)小腸對(duì)Ca、P的汲取。缺少時(shí)會(huì)得佝僂病、骨質(zhì)疏

松癥等疾病。

5.維生素E：

因與生育有關(guān)，故又名生育酚，屬于酚類化合物。維生

素E與動(dòng)物的生功能有關(guān)，動(dòng)物缺少維生素E時(shí)，其生殖

器官損受損而不育；維生素E極易氧化，可愛護(hù)其它物質(zhì)

不被氧化，是動(dòng)物和人體內(nèi)最有效的抗氧化劑，能對(duì)抗生物

膜的脂質(zhì)過氧化反響，愛護(hù)生物膜結(jié)構(gòu)和功能的完整，延緩

衰老。

6.維生素K：

凝血作用；有助于骨骼細(xì)胞的修補(bǔ)與生長。

7.生物素：

維生素H,肝、腎、酵母和牛乳中含量較多，是谷氨酸

的生長因子。

六、抗生素

原稱抗菌素。由微生物〔大多數(shù)是放線菌）產(chǎn)生的在低

濃度下具有抑制或殺死其他微生物作用的化學(xué)物質(zhì)。1929

年英國學(xué)者弗萊明首先在抗生素中發(fā)覺了青霉素。目前所

用的抗生素大多數(shù)是從微生物培養(yǎng)液中提取的，有些抗生

素已能人工合成，常用的抗生素有100多種。由于不同種類

的抗生素的化學(xué)成分不一，因此它們對(duì)微生物的作用機(jī)理

也很不相同，有些抑制蛋白質(zhì)的合成，有些抑制核酸的合成,

有些則抑制細(xì)胞壁的合成。

1.青霉素

①青霉素是最早發(fā)覺并使用的一種抗生素，是由青霉

菌產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，現(xiàn)在世界各國生產(chǎn)上使用的青霉

菌菌種最初是在1943年從一個(gè)發(fā)霉的甜瓜上得來的，這種

野生菌種產(chǎn)量只有20單位/毫升，目前經(jīng)誘變育種獲得的新

菌種產(chǎn)量已經(jīng)可以到達(dá)50000—60000單位/毫升。

②多年的使用使得不少病原菌對(duì)青霉素產(chǎn)生了抗藥性,

目前科學(xué)家已設(shè)法通過有關(guān)的酶制劑來改造青霉素的分子

結(jié)構(gòu)，進(jìn)而研制出新型的青霉素。

③培養(yǎng)酵母菌和霉菌的培養(yǎng)基中參加青霉素可以抑制

細(xì)菌和放線菌的生長。

2.其他抗生素：

鏈霉素、紅霉素、慶大霉素、四環(huán)素、土霉素、金霉素

等。放線菌最重要的作用是可以產(chǎn)生提煉抗菌素，目前世界

上已經(jīng)發(fā)覺的2023多中抗菌素中，大約有56%是由放線菌

〔主要是放線菌屬）產(chǎn)生的，如鏈霉素、土霉素、四環(huán)素、

慶大霉素等都是由放線菌產(chǎn)生的。

七、毒素

為微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物，許多微生物如細(xì)菌、真菌都能

產(chǎn)生，有的累積在細(xì)胞內(nèi)，有的排到細(xì)胞外。

1.外毒素：

細(xì)菌〔產(chǎn)毒菌）在生長過程中由細(xì)胞內(nèi)合成后分泌到細(xì)

胞外的毒性物質(zhì)〔化學(xué)成分是蛋白質(zhì)）。能產(chǎn)生外毒素的細(xì)

菌大多數(shù)是革蘭氏陽性菌，少數(shù)是革蘭氏陰性菌。將產(chǎn)生外

毒素的細(xì)菌的液體培養(yǎng)物用濾菌器過濾除菌，即能獲得外

*十

母素O

2.內(nèi)毒素：

由革蘭氏陰性菌所產(chǎn)生、存在于菌體內(nèi)的一類毒素，化

學(xué)成分是磷脂-多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物。是菌體細(xì)胞壁的組成成

分。

八、干擾素和白細(xì)胞介素

屬于效應(yīng)T細(xì)胞釋放的免疫活性物質(zhì)一一淋巴因子，

能增強(qiáng)機(jī)體的免疫能力。

1.干擾素：

機(jī)體免疫細(xì)胞產(chǎn)生的一種細(xì)胞因子，是機(jī)體受到病毒

感染時(shí)，免疫細(xì)胞通過抗病毒應(yīng)答反響而產(chǎn)生的一組結(jié)構(gòu)

類似、功能接近的低分子糖蛋白，干擾素在機(jī)體的免疫系統(tǒng)

中起著非常重要的作用。

2.白細(xì)胞介素一2：

由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，能促進(jìn)淋巴細(xì)胞活化和增殖，20世

紀(jì)90年代后期我國科學(xué)家完成了人的白細(xì)胞介素一2在大

腸桿菌中的表達(dá)，生產(chǎn)的白細(xì)胞介素一2臨床上主要用于醫(yī)

治腫瘤和感染性疾病。

九、營養(yǎng)素

1.微生物五大營養(yǎng)素：

包含碳源、氮源、生長因子、水和無機(jī)鹽。

2.人體六大營養(yǎng)素：

包含水、無機(jī)鹽、糖類、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和維生素。

3.第七營養(yǎng)素：

即指膳食纖維，主要包含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、

果膠、瓊脂等。膳食纖維就是不能被人體胃腸道消化汲取的

植物食物的剩余物質(zhì)，20世紀(jì)70年代以前，被認(rèn)為是無價(jià)

值的“廢棄物〃，現(xiàn)在它的價(jià)值重新被人們發(fā)覺，甚至有人

將它與碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、無機(jī)鹽、微量

無素等營養(yǎng)素并列，稱之為“第七營養(yǎng)素〃。其主要化學(xué)成

分是非淀粉多糖和木質(zhì)素。雖然不能直接為人體提供營養(yǎng),

但它卻參與人體的一些生理活動(dòng)，對(duì)人體的健康〔如減肥、

排毒養(yǎng)顏、降脂降糖、預(yù)防冠心病和膽結(jié)石癥等）有著舉足

輕重的作用。

十、礦質(zhì)元素

是指除C、H、O以外，主要由植物的根系從土壤中汲

取的元素。

目前科學(xué)家確定的必需礦質(zhì)元素有14種，大量元素:

N、P、K、Ca、Mg；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、

Cl、Ni

礦質(zhì)元素進(jìn)入植物體后，有些仍舊呈離子狀態(tài)［如K)

有些形成不穩(wěn)定化合物〔如N、P、Mg),它們都可被再度

利用；有些形成難溶化的