第一章 导论：化学与生命 1
1-1 引言 1
1-2 化学与生命 2
第二章 宇宙和化学元素的起源 6
2-1 宇宙如何创生——传说和思考 6
2-2 宇宙是在膨胀中 7
2-2-1 问题之一：夜里的天空为什么是黑的？ 7
2-2-2 问题之二：天体的光谱为什么会有红移？ 8
2-3 宇宙大爆炸理论 11
2-3-1 宇宙大爆炸理论的提出 11
2-3-2 宇宙大爆炸的八个阶段 12
2-3-3 宇宙从何而来？ 14
2-3-4 宇宙又往何处去？ 15
2-4 化学元素诞生的理论 16
2-4-1 化学元素的最初核合成——大爆炸中的核合成 17
2-4-2 化学元素的恒星核合成 19
2-4-3 化学元素的超新星核合成 22
2-4-4 地球的形成 23
2-5 “化学元素王国”的边界 24
第三章 生命和生命元素的演变 25
3-1 生命起源的研究 25
3-1-1 生命是谁创造的？ 25
3-1-2 生命起源的学说之一（化学进化说） 26
3-1-3 生命起源的学说之二（早期宇宙胚种说） 30
3-1-4 生命起源的学说之三（新宇宙胚种说） 31
3-1-5 生命起源的学说之四（新地球生成论） 34
3-1-6 生命进化的历程 37
3-2 生命元素的形成 40
3-2-1 生命起源时对化学元素最初的自然选择 40
3-2-2 生命体演化过程中有选择地吸收化学元素的规律 41
3-2-3 生命元素的组成 42
3-3 生命体中化学元素的来源 46
3-3-1 地球是生命体元素的源泉 46
3-3-2 生命体中元素的主要来源之一：天然淡水 48
3-3-3 生命体中元素的主要来源之二：海洋 49
3-3-4 生命体中元素的主要来源之三：土壤岩石 50
3-3-5 生命体中元素的主要来源之四：大气 52
3-4 生命元素的主要形态和主要特性 53
3-4-1 生命体中的主要生命物质 53
3-4-2 生命元素的主要存在形态 54
3-4-3 生命元素的主要特征 55
3-4-4 生命元素与地球生物化学循环密切相关 58
3-5 影响生命元素演变的环境因素 59
3-5-1 生命外部环境的差异和变化所造成的影响 59
3-5-2 地球环境被破坏对人类带来的影响 62
第四章 生命中的主量元素（一） 64
4-1 碳是生命的物质基础 64
4-1-1 生命为什么选择碳？ 65
4-1-2 生命中的碳元素主要起什么作用 66
4-2 糖类化合物 66
4-2-1 光合作用 67
4-2-2 单糖 69
4-2-3 二糖 71
4-2-4 多糠 73
4-2-5 黏多糖 78
4-2-6 复合多糖 80
4-2-7 红血球的糖蛋白与血型 81
4-2-8 维生素C 83
4-3 糖类化合物的重要生理功能 86
4-3-1 糖类化合物的主要生理功能 86
4-3-2 糖类化合物的生物信息识别功能 88
4-4 脂类化合物 89
4-4-1 中性脂肪、脂肪酸及蜡 90
4-4-2 磷脂和糖脂 98
4-4-3 甾类化合物 101
4-4-4 脂溶性维生素 106
4-4-5 植物甾醇的研究 121
4-4-6 脂类化合物的主要生理功能 122
4-5 碳在生命体中的代谢和平衡 122
4-5-1 碳营养源 122
4-5-2 碳在生物体内的循环 123
4-5-3 糖类代谢的疾病——糖尿病 125
4-5-4 脂类代谢的疾病——心血管疾病 128
4-5-5 用“碳”来毁灭生命？ 132
第五章 生命中的主量元素（二） 134
5-1 生命与氮 134
5-2 氨基酸 136
5-2-1 蛋白质氨基酸的结构和分类 137
5-2-2 非蛋白质氨基酸 144
5-3 肽 145
5-3-1 多肽 145
5-3-2 一些具有重要功能的多肽 147
5-4 蛋白质 153
5-4-1 蛋白质的结构 153
5-4-2 蛋白质的生理功能 157
5-5 酶、维生素、激素 159
5-5-1 酶 159
5-5-2 维生素（B族） 167
5-5-3 激素 179
5-6 核酸和基因 187
5-6-1 核酸 187
5-6-2 基因的研究 193
5-6-3 生命的遗传 195
5-7 生命体中其他重要的含氮小分子化合物 200
5-7-1 神经递质 200
5-7-2 生物碱 206
5-7-3 植物中的硝酸盐氮 210
5-7-4 人体内的一氧化氮 212
5-8 氮元素在人体中的代谢与平衡 215
第六章 生命中的主量元素（三） 224
6-1 氧和生命 224
6-1-1 氧生于水——光合作用 224
6-1-2 氧与呼吸 225
6-1-3 生命体中氧的吸入和运输 227
6-2 氧的“功”与“过” 229
6-2-1 氧的“功绩” 229
6-2-2 氧又是一种潜在的“毒物” 231
6-2-3 生命中的过量氧是有害的 232
6-2-4 氧自由基真是衰老的罪魁祸首吗？ 234
6-2-5 生命体中的抗氧化合物 235
6-2-6 重要的是缺氧同样有害 239
6-3 生命中的氢元素 242
6-3-1 氢离子和酸碱平衡 242
6-3-2 氢离子和体液 243
6-3-3 人体对氢离子的调节 245
6-3-4 氢离子和人的味觉 250
6-3-5 人体里的氢与医疗诊断 251
6-3-6 氢的氧化是生物氧化过程的本质 252
6-4 水和生命 252
6-4-1 水的化学特性 253
6-4-2 人体中的水 254
6-4-3 水的生理功能 257
6-5 钙和磷 259
6-5-1 骨骼、牙齿及血浆 259
6-5-2 钙离子的主要生理作用 260
6-5-3 成骨与破骨 263
6-5-4 钙的营养吸收 264
6-5-5 磷化物——人体能量的仓库 269
6-5-6 磷的生理作用和营养吸收 273
6-6 钠和钾 275
6-6-1 人体中的钠和钾 275
6-6-2 钠和钾的生理作用 276
6-6-3 离子通道和Na＋-K＋泵 279
6-6-4 人体对钠和钾的吸收 281
6-6-5 钠和钾对植物生长的作用 281
6-7 氯和硫 282
6-7-1 氯 282
6-7-2 硫 283
6-8 镁 286
6-8-1 镁与叶绿素 286
6-8-2 镁和人体 288
第七章 微量元素和人体健康 292
7-1 人体中必需（及可能必需）的微量元素 292
7-1-1 碘 293
7-1-2 锌 298
7-1-3 硒 302
7-1-4 铁 305
7-1-5 铜、钼、钴、铬 311
7-1-6 锰、硅、镍、硼、钒 320
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 326
7-2-1 氟 326
7-2-2 锡、锂、铝 329
7-3 可能具有人体所必需的功能但具有较大毒性的元素 332
7-3-1 铅 332
7-3-2 汞 336
7-3-3 镉 338
7-3-4 砷 340
7-4 对微量元素的研究 344
7-4-1 微量元素缺乏与过量时对生命的影响 344
7-4-2 微量元素之间的相互作用 348
7-4-3 人体中微量元素分布、代谢及平衡的研究 350
7-4-4 人体内微量元素存在现状的忧虑 356
第八章 人类与地球共命运 359
8-1 人类与环境 359
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 361
8-2-1 生物地球化学循环 361
8-2-2 地球上的碳循环和人类对其的严重干扰 363
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 366
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 368
8-3 世界范围内的环境污染严重威胁着人类的生存 370
8-4 我们应与地球共命运——建立绿色的家园 373
主要参考书目 375