细胞和生物大分子.ppt

必须元素： C（ 18.0） K（ 0.35） Mn 痕量 H（ 10.0） Na （0.15） Co 痕量 N（ 3.0） Cl （ 0.15） Cu 痕量 O（ 65.0） Mg （0.05） Zn 痕量 P （1.1） Fe（ 0.004） Se 痕量 S （0.25） I （0.0004 ） Ni 痕量 Ca（ 2.0）,一、元素组成,水是生命的介质，没有水就没有生命。 水是极性分子，分子之间形成氢键，因而水有较强的内聚力和表面张力。 水的比热较大（为1）。 冰比水密度低。 水是良好的溶剂。生命系统中各种化学反应的理想介质。,二、分子组成,（一）水和无机盐,1. 水,在细胞中一般以离子状态存在， 对细胞的渗透压和pH起着重要的调节作用。 有些离子是酶的活化因子，如Mg+、Ca2+； 有些离子是合成有机物的原料: PO4+可用于合成磷酸、核苷酸等; Fe2+可用于合成血红蛋白等。 生物生存环境的PH范围为38.5。细胞中的各种离子有一定的缓冲能力，使细胞内的PH保持相对恒定，以利细胞维持正常的生命活动。,2. 无机盐,糖类是细胞中重要的有机物。糖分子含C、H、O三种元素。 糖提供生命活动所需的能源，而且是重要的中间代谢物，用来合成重要的生物大分子。 糖类包括小分子的单糖、双糖、三糖等，以及由单糖构成的大分子的多糖。,（二）糖类,有两种形式存在：即醛糖和酮糖。重要的单糖有：,1. 单糖,丙糖 如甘油醛和二羟丙酮。 戊糖 核糖、脱氧核糖、核酮糖、木糖和阿拉伯糖。 己糖 葡萄糖、果糖、半乳糖、甘乳糖等。,（1）双糖 如麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、乳糖等。 （2）其他寡糖 三糖、四糖等。如棉子糖。,2. 寡糖,有少数几个单糖缩合而成的糖。,淀粉 植物细胞中的储藏营养物。 糖原 动物细胞中储藏的多糖。 纤维素 植物细胞壁的主要成分。 几丁质、果胶等。,3. 多糖,自然界中最多的糖类。有单糖分子缩合脱水而成。,（三）脂类,脂类在细胞中具有独特的生物学功能：,蛋白质属于生物大分子，在细胞和生物体的生命过程中起着十分重要的作用。 生物的结构和性状 基因表达的调节,（四）蛋白质,1、一般特性,细胞中氧化还原反应、电子传递、学习、记忆等 酶 激素 储藏蛋白 蛇毒、蜂毒,是蛋白质的结构单体。共20种。,2、氨基酸,一个氨基酸分子中的-氨基，与另一氨基酸分子 中的-羧基脱水缩合，形成肽键。 肽-分子量在1500以下；多肽-分子量在1500以上。 多肽链的一端有一个-NH2，称N-端；另一端有一个-COOH，称C-端。,3、肽键、肽和多肽,蛋白质的一级结构 二级结构 -螺旋 -折叠 三级结构 四级结构,4、蛋白质的空间结构,蛋白质分子有特定的空间结构，即构象。,由于小分子物质与蛋白质分子的一个亚单位结合，导致该蛋白质分子及其亚单位的构象发生变化，进而其活性也发生变化，称为变构作用。 蛋白质在重金属盐、酸、碱等的作用下，或是加热至70C100C，或在X射线、紫外线的照射下，其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物学活性，这种现象称为变性。,5、蛋白质的变构作用和变性,核酸最先从细胞核中分离得到，且它们是酸性的，故而得名。 核酸分为两类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。 DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，是遗传信息的携带者；RNA在细胞核中合成，然后进入细胞质，在蛋白质合成中起重要作用。,（五）核苷酸和核酸,核苷酸是DNA和RNA结构单体。 一个核苷酸分子含有一分子戊糖（核糖或脱氧核糖）、一分子磷酸和一个含氮的有机碱（碱基）。,1、核苷酸,戊糖分子上第一位碳原子与嘌呤或嘧啶结合，就形成核苷（脱氧核苷）；核苷（脱氧核苷）与一个磷酸分子结合，就形成一个核苷酸（脱氧核苷酸）。,碱基分为两类：,双环分子的嘌呤，包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G）； 单环分子的嘧啶，包括胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U）。,核苷酸单体分子以磷酸二酯键顺序相连，组成核酸。 核酸分为DNA和RNA两类：,2、DNA和RNA,DNA分子是双链分子，两条单链分子间以A-T、G-C相配对的方式而成螺旋状。 RNA分子则是单链的。,DNA含脱氧核糖，以及A、G、T、C四种碱基； RNA含核糖，以及A、G、U、C四种碱基。,三磷酸腺苷（ATP）：能量“货币”。 三磷酸鸟苷（G