第二章组成细胞的分子.ppt

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1、第 1 节 细胞中的元素和化合物,比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？,组成地壳和组成细胞的 部分元素含量()表,?,1.组成生物体的所有元素中， 有没有哪一些元素是生物体所特有的？,没有,2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？,有，相差很大。,这又说明什么？,生物界和非生物界还具有差异性。,这说明什么？,生物界和非生物界具有统一性。,一、组成细胞的元素,种类：组成生物体的化学元素有二十多种. （在生物体中共发现有62种组成元素， 其中24种重要元素，29种常见元素）,分类,大量元素： 占生物体总重量万分之一以上. C.H.O.N.P.S.K.Ca.Mg,微量

2、元素： 生物生活必需的，维持正常生命活动不可缺少的，但需要的量很少. Fe.Mn.Mo.B.Cu.Zn,比较书P17页的两个图中的元素含量得出什么结论?,11,在人体细胞中，干重时含量最多的元 素是 ；鲜重时含量最多的元素是 。,C,o,细胞的主要元素是: C、H、O、N、P、S,细胞的基本元素是: C、 H、O、N,细胞的最基本元素是: C,几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油

3、的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.,微量元素(钼)是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.,缺Fe会使人患贫血等症状； 缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良等;,玉米和人体细胞部分元素含量的比较,玉米 人 氧 44.43 14.62 碳 43.57 55.99 氮 1.46 9.33 氢 6.24 7.46 钾 0.92 1.09 钙 0.24 4.67 磷 0.20 3.11 硫 0.17 0.78 氯 0.14 0.47 镁 0.18 0.16 铁 0.08 0.012 硅 1.17 0.005 锌 - 0.01,组成生物

4、体的化学元素在种类上基本相同但在不同生物之间存在着差异.,这说明什么?,构成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,二、组成细胞的化合物,C、H、O、N、P,H、O,C、H、O,C、H、O、N、S,C、H、O、N、P,K+、Ca2+、Mg2+,Fe2+、Cu2+、Zn2+,细胞中最多的化合物是 ；最多的有机化合物是 。,水,蛋白质,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,1、还原性糖的检测,2、蛋白质的检测,葡萄糖、果糖等还原性糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀,蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应,3、脂肪的检测,脂肪可以被苏丹染液染成桔黄色或被苏丹染

5、液染成红色,一、填空 1组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是_；占细胞干重百分比最多的元素是_。 _是构成细胞的最基本元素。 2一般情况下活细胞内含量最多的化合物是 _，含量最多的有机化合物_。,练一练:,O,C,C,水,蛋白质,二、选择题 1、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ） A 生物界和非生物界没有区别 B 生物界和非生物界具有统一性 C 生物来源于非生物 D 生物界和非生物界具有差异性 2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水,B,D,3.生活在沙漠

6、中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ） A、差异很大 B、有些差异 C大体相同 D没有一定标准 4在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是（ ） AFe、Mn、Zn、Mg BZn、Cu、Mn、Ca CZn、Cu、B、Mn DMg、Mn、Cu、Mo,C,C,第2节 生命活动的主要承担者 -蛋白质,许多地方都有我的身影呦!,化学元素组成: 相对分子质量: 基本组成单位: 分子结构: 主要功能:,蛋白质-生命活动的主要承担者,比较下面几种物质的相对分子质量，你能得出什么结论？,蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N等，是一种高分子有机化合物,一、

7、氨基酸及其种类,氨基酸-蛋白质的基本组成单位， 生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种,2 氨基酸的结构通式,基本组成单位氨基酸,结构： 每种氨基酸分子至少都含一个氨基 （NH2）和一个羧基（COOH）, 并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 不同的氨基酸具不同的R基(氨基酸分类依据),11,考考你,人体的必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接摄取。成人8种，甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。婴儿9种，多了组氨酸。,非必需氨基酸：人体细胞能够合成,二、蛋白质的结构及其多样性,分子结构:,由许多氨基酸分子相互连接

8、(脱水缩合)而成,结合方式： 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基脱水缩合，形成共价连接.,+ H2O,二肽,肽键,肽键,若有m个氨基酸脱水缩合形成n条肽链的蛋白质,氨基酸的平均分子量是a, 则此蛋白质中含有 个肽键,生成个 水分子 分子量是 .至少含游离的羧基 个,m-n,m-n,am-18(m-n),n,缩和反应中几条规律,失去水分子数= 肽键数=氨基酸总数-肽链条数 氨基酸总数=失去水分子数+肽链条数 肽链条数=氨基酸总数-肽键数 蛋白质分子中的每条肽链至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，位于肽链的两端。,牛胰岛素有A、B两条链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，这两

9、条链共有多少个肽键 A48 B49 C50 D51,人体免疫球蛋白中，IgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有的游离的氨基和羧基数分别是 A764和764 B760和760 C762和762 D4和4,肽键：羧基和氨基脱水缩合形成的，连接两个氨基 酸分子的化学结构（NHCO）称为肽键.,二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物.,肽链：多肽通常呈链状结构叫做肽链.（一级结构） 肽链能够盘曲、折叠 ，形成一定的空间结构 （二级结构）,多肽:由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的， 含多个肽键的化合物.,构象：蛋白质分子可以是一条或多条通过一定化 学键相互连接的肽链，这些肽链

10、不成直 线，也不在同一个平面上，而是形成非常 复杂的空间结构，称为蛋白质的构象. （三、四级结构）,由于组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链空间结构的不同，决定了蛋白质结构功能的多样性。从而决定了生物的多样性。,氨基酸种类不同 氨基酸数目成百上千 氨基酸排列次序千变万化 肽链的空间结构千差万别,蛋白质结构 的多样性,三、蛋白质的功能,构成细胞和生物体的重要物质 催化作用 各种酶等 运输作用 血红蛋白等 调节作用 胰岛素、生长激素等 免疫作用 抗体、干扰素等,结构蛋白,功能蛋白-催化作用,运输作用,调节作用,免疫作用,一切生命活动离不开蛋白质 蛋白质是生命活动的主要承担者,情境一：医院里

11、用高温蒸煮、紫外线照射、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌,波尔多液中的重金属盐硫酸铜使蛋白质凝结,情境二：生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本,情境三：在农业上常用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害,高温、紫外线、苯酚、酒精能使病毒和细菌中的蛋白质凝结而失去生理活性,甲醛溶液使动物中的蛋白质凝结，丧失了原有的可溶性，不易腐烂。,（1）该图中，A表示 ，B表示 ，C表示 。 （2）该图所示化合物的名称是： ；该化合物含有 个肽键。 （3）该化合物由 个氨基酸分子失去 个水分子而形成，这种反应叫 反应。,（4）如果图中氨基酸的平均分子量为180，则该化合物的

12、分子量是 。,氨基,肽键,氨基酸残基,四肽,三,四,三,脱水缩合,666,练一练：,根据下列物质的结构式，回答问题：,（1）上述物质中能构成生物体蛋白质的氨基酸编号是 。它们所形成的化合物（每个只用一次）是 肽，内含 个肽键，此肽链共有 个氨基和 个羧基。氨基酸的种类不同是由于结构式中的 不同。 （2）所形成的化合物的分子质量与组成它的氨基酸的分子量总和相比，缺少了 个水分子质量。,四,3,1,2,R基,3,一种蛋白质是由两条肽链组成，含有100个氨基酸，若氨基酸平均分子量是120，则蛋白质的平均分子量是多少？,10236,第3节 遗传信息的携带者-核酸,一、核酸的分类,脱氧核糖核酸DNA,核

13、糖核酸RNA,二、核酸在细胞中的分布,DNA：主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体中也有 RNA：主要分布在细胞质中,拟核,甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色,化学元素组成: 相对分子质量: 基本组成单位: 分子结构: 主要功能:,主要由C.H.O.N.P等化学元素组成,核苷酸,三、核酸的结构与功能,分子质量很大，几十万几百万,核苷酸,一分子磷酸 脱氧核糖 (DNA中) 一分子五碳糖 核糖 (RNA中) 一分子含氮碱基 五种：A、T、G、C、U,简式:,DNA中四种： A、T、G、C RNA中四种： A、U、G、C,o,A腺嘌呤 T胸腺嘧啶 G鸟嘌呤 C胞嘧啶 U尿嘧啶,组成RNA的

14、基本单位,组成DNA的基本单位,核苷酸的分类,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,核酸的分子结构: 每个核酸分子是由几百个到上亿个核苷酸互相连接而成的长链。 （DNA双链 RNA单链),遵循碱基互补配对原则： A=T G=C 碱基之间以氢键连接,反向平行 双链双螺旋,嘌呤,嘧啶,A,G,C,T,U,核酸的功能: 核酸是遗传信息的载体，是一切生物的遗传物质。 核酸对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。,生物的遗传物质都是DNA吗？,极少数病毒,遗传物质是DNA,遗传物质是RNA,为什么核酸分子具有多样性？,由10个4种脱氧核苷酸组成的一条DNA单链最多有_不同种类。,遗传信息不同就是_,41

15、0,核苷酸的排列顺序不同,DNA与RNA的比较,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,两条,一条,脱氧核糖,核糖,A、G、C、T,A、G、C、U,主要在细胞核,主要在细胞质,绝大多数生物,部分病毒,大豆根尖细胞所含的核酸中含有碱基A、G、C、T、U的核苷酸种类共有,A 8 B 7 C 5 D 4,A,大豆根尖细胞所含的遗传物质中含有核苷酸种类共有,A 8 B 7 C 5 D 4,D,第4节 细胞中的糖类和脂质,糖类是主要的能源物质,一、细胞中的糖类,1.元素组成：,C、H、O,2.种类：,3.主要功能：,单糖、二糖、多糖,是构成组织和细胞的成分， 是主要的能源物质, 重要的储能物质, 与细胞识别有关, 有润

16、滑和保护作用。,4.单糖,（1）定义：不能水解的糖类,（2）种类,五碳糖,六碳糖 C6H12O6,核糖（C5H10O5）,脱氧核糖（C5H10O4）,葡萄糖,果糖,半乳糖,细胞生命活动的主要能源物质,植物细胞中,动物细胞中,组成RNA的成分,组成DNA的成分,提供能量,提供能量,8,5.二糖（C12H22O11）,（1）定义：由两分子单糖脱水缩合而成。 必须水解成单糖才能被细胞吸收,麦芽糖,H2O,（2）种类：,蔗糖,麦芽糖,乳糖,葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖,果糖,葡萄糖,半乳糖,发芽的小麦等,甘蔗、甜菜中含量丰富,人和动物乳汁中含量丰富,非还原性糖,提供能量,4,4.多糖（C6H10O5）n,淀

17、粉,纤维素,糖原,植物体内的储能物质 植物粮食作物的种子、 变态茎或根等储藏器官中,植物细胞中的多糖,动物细胞中的多糖,植物细胞壁的主要成分，不溶于水，难消化,人和动物细胞的储能物质，主要分布在肝脏和肌肉 肝脏肝糖原 肌肉肌糖原,构成它们的基本单位都是葡萄糖！,二、细胞中的脂质,1. 组成元素：主要是C、H、O，有些含有P和N,2. 种类及功能,（1）脂肪（只含 C、H、O）：,（2）磷脂：,细胞内良好的储能物质，还具有隔热、保温、缓冲和减压的作用,构成细胞膜、细胞器膜和核膜的主要成分,84,（3）固醇：,胆固醇：细胞膜的重要成分，参与人体血液中脂质的运输 性激素：促进人和动物生殖器官的发育以

18、及生殖细胞的形成 维生素D：促进钙和磷的吸收,三、生物大分子以碳链为骨架,单 体,多聚体,单 糖,氨基酸,核苷酸,单体,多聚体,脱水缩合,是指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位。,由许多单体连接而成的结构。,单体,：以碳链为骨架,由氨基酸组成的蛋白质,由葡萄糖组成的淀粉,脱氧核苷酸长链,碳是生命的核心元素。无碳，无生命。,1. 糖元、核酸、淀粉酶的基本组成单位分别是 碱基、单糖、氨基酸 B. 葡萄糖、碱基、氨基酸 C. 乳酸、核苷酸、葡萄糖 D. 葡萄糖、核苷酸、氨基酸,2.生物体进行生命活动的主要能源物质是 A.糖类 B.脂肪 C.蛋白质 D.核酸,D,A,3. 苹果细胞中含量最

19、丰富的多糖是 A. 果糖、麦芽糖 B. 淀粉、糖元 C. 淀粉、纤维素 D. 糖元、纤维素,4. 下列脂质中参与细胞膜构成的是 A. 脂肪 B. 磷脂 C. 维生素D,C,B,10,第5节 细胞中的无机物,一、细胞中的水,1 水在生物体中的含量,（1）构成生物体的成分中水的含量最多，60%-95%,水生生物陆生生物,（2）同一生物在不同发育时期，含水量不同。,幼年生物老年生物,（3）同一生物不同的组织器官中，水的含量也不相同,代谢旺盛的组织器官含水量较多,2 水在细胞中的存在形式,（1）自由水：在细胞中以游离形式存在，可以自由流动的水，占细胞内全部水分的95以上,是良好的溶剂.,特点：可流动、

20、易蒸发、参与代谢,（2）结合水：与细胞内的其他物质相结合，约占细胞内全部水分的4.5，是细胞结构的重要组成成分 特点：不蒸发、不解离、无流动性、无溶解性,结合水是与蛋白质、多糖等物质以氢键的形式相结合，失去流动性，含量比较稳定，不易散失。不能溶解其他物质，不参与代谢作用。它赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性。,判断下面的水是什么水？,（3） 自由水和结合水在一定条件下可以相互转化,当生命活动旺盛时，结合水向自由水转化，反之，当生命活动缓慢时，自由水向结合水转化,当生物体新陈代谢旺盛、生长迅速时，通常结合水/自由水的比值 A会升高 B会降低 C无变化 D呈波动性,（4）自由水作为反应物参与细

21、胞内的一些反应,（3）结合水是细胞结构的重要组成成分,3 水的重要作用,（1）自由水是细胞内的良好溶剂；,（2）运输营养物质和废弃物；,极性强,便于物质解离、 比热大,便于维持体温、 润滑作用、保持植物固有姿态、 调控生命活动等,二、细胞中的无机盐,2 无机盐在生物体中的含量：1%-1.5%,1 大多数无机盐以离子的形式存在,Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+; Cl-, SO42-, PO43-, HCO3-等,3 无机盐的重要作用,（1）细胞中化合物的重要组成成分,（2）维持细胞和生物体的生命活动,（3）参与并调节生物体代谢,维持生物体内的平衡,渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡,Mg2是叶绿素的必需组分, CaCO3是骨、牙齿的重要成分,Fe2是血红蛋白的主要成分,无机离子是酶、激素或维生素的重要成分, 血钙过低会出现抽搐,多彩生物漫步,分化为：细胞膜、细胞质、细胞核等。 一个动物细胞就是一个原生质团。,原生质：,细胞内的生命物质,实质： 是生物体新陈代谢的物质基础， 是构成细胞的全部生活物质.,磷脂分子,