细胞的分子组成.ppt

一、细 胞 的 分 子 组 成,陈红英,考纲要求,蛋白质、核酸的结构和功能 糖类和脂质的种类和作用 水和无机盐的作用 ,实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质,（一）化学元素,1、大量元素和微量元素,大量元素：,微量元素:,构成细胞的最基本元素：,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu,（铁猛碰新木桶）,细胞鲜重中元素含量依次为：,OC H N,细胞干重中元素含量依次为：,C O N H,C,干重中含量达55.99%，生物大分子以碳链为基本骨架。,2、元素的含量,细胞中含量最多的四种元素：,C、H、O、N,3、各类有机物的元素组成,糖类、脂肪、固醇,C、H、O,蛋白质,C、H、O、N，另S、Fe等,核酸、磷脂,C、H、O、N、P,你能指出血红蛋白、叶绿素、ATP的元素组成吗？,你能说出人体缺少Fe、Ca、I时可能患什么疾病吗？,（二）化合物,1、蛋白质,（2）基本单位：,氨基酸,R H2NCCOOH H,20种,20种氨基酸的异同,相同点：每种氨基酸都有氨基和羧基，并且都有 一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。,不同点：不同氨基酸的R基不同。,(1)在细胞鲜重中的含量：,7%10%,氨基酸的分类,非必需氨基酸,必需氨基酸,人体细胞能够合成,人体细胞不能合成，必须从外界 环境中直接获取。,氨基酸的来源,由食物吸收而来；由体内蛋白质分解而来；由体内其它有机物转变而成。,甲携来一本亮色书,（3）蛋白质的构成、分解及转变,氨基酸,多肽,蛋白质,脱水缩合,核糖体,盘曲折叠,组成不同多肽的氨基酸的种类、数目排列顺序 千差万别,水解 （肽酶）,水解（蛋白酶）,结构蛋白,功能蛋白,构成膜、质、核及胞间结构等,载体、受体、淋巴因子、抗体、大多数酶、部分激素,结构具有多样性,功能具有专一性,生命活动的主要承担者,方式多样,氧化分解,CO2、H2O、尿素,转变,糖类等有机物,由遗传物质决定,（4）蛋白质的变性,空间结构改变,高温、过酸、过碱、紫外线、X射线、有机溶剂、重金属等都可以使蛋白质变性失活。,（5）蛋白质的鉴定,原理：蛋白质分子中含有很多肽键，与双缩脲 （H2NOCNHCONH2）结构相似， 在碱性环境（NaOH）中，能与Cu2+作 用，形成紫色络合物。,利用双缩脲试剂,双缩脲试剂：,A液：,B液：,使用：,实验现象：,质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液,质量浓度为0. 01g/ml的CuSO4溶液,先加A液，再加B液,产生紫色,（6）蛋白质的相关计算,蛋白质的相对分子质量,=,氨基酸的平均分子量氨基酸的数量 水的分子量脱去水的数量,脱去水的数量=氨基酸的数量肽链的数量,练习,1、狼体内有A种蛋白质，20种氨基酸，兔体内有B种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔后狼体内一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是（ ） A、A+B，40 B、A，20 C、A，20 D、A，20,D,=脱水缩合反应次数,=形成肽键数,2、假设20种氨基酸的平均相对分子量为120，现有相对分子质量总和为9600的多个氨基酸，构成含4条肽链的蛋白质，则形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了多少？,相对分子质量减少了1368。,多肽,元素或基团,3、根据下表中各项判断，多肽E和多肽F的氨基酸数最可能是多少个？,2、核酸,（2）基本单位：,核苷酸,DNA和RNA,8种,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基A C G T,脱氧核苷酸,磷酸,核糖,含氮碱基A C G U,核糖核苷酸,（1）在细胞鲜重中的含量：,微量,四种脱氧核苷酸的名称：,四种核糖核苷酸的名称：,腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸,（3）核酸的构成及分解,脱氧核苷酸,多脱氧核苷酸链,脱氧核糖核酸 DNA,脱水缩合 DNA聚合酶,形成双螺旋结构,DNA水解酶水解,解旋酶/高温解旋,核糖核苷酸,多核糖核苷酸链,核糖核酸 RNA,脱水缩合 RNA聚合酶,RNA水解酶水解,多形成单链结构,磷酸 五碳糖 含氮碱基,彻底水解,彻底水解,多样性：碱基的数量和排列顺序的变化 4n,特异性：特定的核酸分子有特定的碱基序列,CO2 H2O 尿酸,氧化分解,氧化分解,（4）核酸的功能,是遗传信息的携带者，在生物体的遗传、变异 和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。,DNA是除部分病毒以外的绝大多数生物的遗传物质。,RNA是部分病毒的遗传物质。,（5）核酸在真核细胞的分布,吡罗红甲基绿混合染色剂,实验：,观察DNA和RNA在细胞中的分布,实验试剂：,实验原理：,甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。,盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。,实验步骤：,实验现象：,DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,取材,烘干,水解,冲洗,染色,观察,口腔上皮细胞,质量分数为8%的盐酸,吡罗红甲基绿混合染色剂,细胞核呈绿色，细胞质呈红色,结论：,（6）DNA的鉴定,实验：DNA的粗提取和鉴定,实验原理：,DNA在不同浓度的NaCI溶液中溶解度不同， NaCI的浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低，可使DNA析出。,DNA不溶于95%的冷酒精，而蛋白质可溶，依此可除去DNA粗提取物中的蛋白质杂质。,实验步骤：,溶解鸡血细胞核内的DNA,15ml蒸馏水+1ml鸡血细胞,搅拌,血细胞涨破,+20ml2mol/L的NaCI溶液,搅拌,DNA溶解,析出DNA粘稠物,DNA溶解液+150ml蒸馏水,搅拌,DNA粘稠物析出,洗涤粘稠物提取含杂质较少的DNA,DNA粘稠物+2ml95%酒精,搅拌,丝状物（DNA）, DNA的鉴定,DNA+二苯胺试剂,沸水浴,蓝色溶液,DNA可被甲基绿染成绿色,2、烟草叶肉细胞内核酸彻底水解的产物有什么？,两种核糖、五种碱基和一种磷酸,3、T4噬菌体、烟草叶肉细胞和豌豆的根毛细胞均有DNA， 为什么其表现性状不一样呢？,DNA具有特异性，不同生物体组成其DNA的脱氧核苷酸的排列顺序不同，决定的蛋白质不同，表现的性状就不同。,3、糖类,（1）在细胞鲜重中的含量：,约1%1.5%,练习：,（2）糖类的合成、分解和作用,食物中的糖类,单糖,消化吸收,CO2+H2O,光合作用,化能合成作用,CO2+H2O+能量,氧化分解 （呼吸作用）,二糖,脱水缩合,水解,麦芽糖酶等,多糖,脱水缩合,水解,纤维素酶淀粉酶等,麦芽糖,蔗糖,乳糖,葡萄糖+葡萄糖,葡萄糖+果糖,葡萄糖+半乳糖,淀粉,纤维素,糖原,其他,植物的储能物质,构成植物细胞壁,动物细胞的储能物质,构成细胞膜上的糖被等,葡萄糖、果糖,核糖和脱氧核糖,细胞的主要能量物质,组成核酸,动植物细胞都有的糖类：,核糖、脱氧核糖、葡萄糖,动物细胞特有的糖类：,乳糖、糖原,植物细胞特有的糖类：,麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素,（3）糖类的分布,（4）糖类的鉴定,淀粉与碘液反应显蓝色,还原糖的鉴定,可溶性还原糖：,葡萄糖、果糖、麦芽糖,实验材料：,梨汁、苹果汁,实验试剂：,斐林试剂,甲液：,乙液：,质量浓度为0.1g/ml的NaOH溶液,质量浓度为0. 05g/ml的CuSO4溶液,使用：,先将甲液和乙液等量混匀再滴加,可溶性还原糖溶液,+,斐林试剂,50-65 水浴加热,砖红色沉淀,4、脂质,（2）脂质的种类和作用,脂肪,磷脂,固醇,主要储能物质、缓冲、减压、保护,水解,脂肪酶,甘油+脂肪酸,氧化分解,呼吸作用,CO2+H2O+能量,构成生物膜的主要成分,胆固醇,性激素,维生素D,构成细胞膜的重要成分，参与人体血液中脂质的运输,促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,（1）在细胞鲜重中的含量：,1%1.5%,（3）脂肪的鉴定,脂肪被苏丹染液染成橘黄色 被苏丹染液染成红色,实验材料：,花生种子匀浆、花生种子,实验步骤：,浸泡,切片,染色,洗去浮色,观察,50%的酒精,实验：检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质,（4）生物大分子,生物大分子包括：,蛋白质、核酸、多糖（淀粉、纤维素）,生物大分子以碳链为骨架,单体的多聚物,每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。,讨论,1、人在低血糖时为什么表现为头晕、脸色苍白、四肢无力？,3、在地震发生一个月后，人们在汶川灾区的一个被掩埋的猪棚中发现了一头幸存的猪，它的体重由原来的约100公斤减至50公斤。在这段时间，这头猪主要靠什么物质提供能量而维持生命活动？,2、为什么在氧化分解时，脂质比相同质量的糖类释放 的能量更多？,5、水分,细胞中的含水量依生物的不同种类、生物体不同的发育时期和不同的部位而有所不同。,（1）在细胞鲜重中的含量：,（2）水在细胞中的存在形式及作用,结合水（4.5%）,自由水(95.5%),与亲水物质结合,游离状态，可以自由流动,细胞结构的重要成分,细胞内良好的溶剂,（参与物质吸收、合成、分解、转化、 运输，排泄等）,85%90%,参与细胞内的许多化学反应,为细胞生存提供液体环境,结合水/自由水,比值高时细胞代谢减弱，抗逆性增强,比值低时细胞代谢增强，抗逆性减弱,思考：,1、细胞的哪些结构和代谢能产生水？,2、处于干旱或低温环境中的植物，应设法升高细胞中自由水与结合水的比值，还是降低细胞中自由水与结合水的比值？,线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、细胞核,呼吸作用、光合作用、脱水缩合、DNA复制、转录等,降低,6、无机盐,（2）无机盐在细胞的存在形式及作用,离子状态,化合状态,Na+、K+、Cl、Ca2+、HCo3等,对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。,维持细胞的酸碱平衡,维持细胞渗透压,HCo3、HPo42等,维持细胞内液渗透压：,维持细胞外液渗透压：,Na+、Cl,K+,参与构成核酸