生物笔记-第二章-组成细胞的分子.docx

第二章：组成细胞的分子C为最基本元素 +4价。鲜重：OCHNPS干重：CONHCaS,P细胞中常见元素20种，有选择性获取，大多以化合物存在大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Cu、Zn、B、Mn、Mo主要元素：C、H、O、N、P、S基本元素：C、H、O、NH2O 蛋白质 脂质 无机盐，糖类和核酸占鲜重最多 占干重最多。含量最多的有机物矿质元素：N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、B、Mn、Mo、Cl植物从根中吸取的元素等质量，脂质比糖耗氧多，释放能量大。同位素：1. 噬菌体的蛋白质：S DNA：P2. 光合作用和细胞呼吸中C，O原子的去向（来源于H2O）3. 示踪分泌蛋白的合成，运输和分泌途径。4. 在噬菌体侵染的细菌试验中，证明DNA是遗传物质5. 证明DNA分子的半保留复制方式。6. 基因诊断和DNA分子杂交细胞中的水：自由水，结合水自由水：细胞内的良好溶剂，参与许多化学反应，运送营养物质和代谢废物，为细功能 胞生存提供液体环境。 结合水：是细胞结构的重要组成成分 自由水：可以自由流动以游离形式存在，占细胞内部水的95%以上，容易流动、容区别 易蒸发。联系 结合水：与细胞内其它物质相结合，约占细胞内部全部水的4.5%，不能自由流动，也不容易散失，失去流动性和溶解性。含水量：代谢旺盛代谢缓慢吸收散失产生利用水分产生水分利用结构生理过程结构生理过程线粒体有氧呼吸第三阶段线粒体有氧呼吸第二阶段核糖体脱水缩合内质网糖基化细胞质大分子物质高尔基体合成多糖（纤维素）基质或消化道分解与消化叶绿体暗反应叶绿体光反应肝脏、肌肉合成糖原耗能部分（肝脏肌肉）ATP水解、糖原分解自由水/结合水：越大，代谢旺盛，抗逆性差越低，代谢程度低，抗旱抗热等抗逆性提高。种子与水：l 鲜种子暴晒：质量下降自由水散失，代谢减弱，但仍保持生命活性，仍能萌发。l 干种子用水浸泡后人能萌发：失去自由水，但仍保持生命活性。萌发吸水主要是增多自由水，代谢旺盛，呼吸作用增加。l 干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠：失去结合水，种子浸泡后不能萌发：失去结合水的细胞失去活性。l 不同种子亲水能力不同：大豆（主要含蛋白质）小麦，玉米，大米（主要含淀粉）花生（主要含脂肪）无机盐：细胞中含量极少，1%1.5%。多数以离子形式存在，少数：化合物功能：维持细胞核生物体的生命活动，维持细胞酸碱平衡，渗透压平衡。复杂化合物重要组成部分：Mg2+：叶绿素成分 维持细胞生命活动Ca2+： 牙齿、骨骼 Ca2+少，抽搐，调节神经肌肉的兴奋。Fe2+： 血红蛋白成分。I： 甲状腺激素成分Na+，K+：维持细胞外液的渗透压，Na+主要维持细胞外的渗透压。K+主要维持细胞内液的渗透压。B： 促进花粉萌发和花粉管伸长。F： 维持骨骼结构，防止蛀牙H2CO3/NaHCO3，H2PO4/HPO4：维持酸碱平衡Zn2+：是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅助因子。缺Fe： 人患贫血、果树患黄叶病缺Ca： 成年人缺：骨质疏松症 ；人血液中缺：抽搐缺I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）缺B： 华而不实（只开花不结果）缺Zn： 影响人体发育，大脑发育，性成熟。缺Se： 患克山病（原发性心脏病），大骨节病缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行。N、P、K、Mg、Zn、B、Mo可被再利用，缺乏时从老部位转移到幼嫩部位。缺素表现在老叶上。Ca、Fe、S、Mn、Cu难移动，新生组织缺乏表现症状。蛋白质：氨基酸：大约20种，8种必需元素（婴儿9种），非必需元素：可通过转化从外界获取。蛋白质初步水解为多肽，彻底水解为氨基酸，氧化分解为CO2，H2O，尿素。8种：“甲携来一本亮色书”+组氨酸。大部分氨基酸含”S”，起始密码子：“AUG”“GUG”肠道中不能分解出尿素（在细胞中完成）由n个氨基酸构成的肽链种类20n中。不是所有蛋白质都要经历这一阶段。相关计算：一条肽链：肽键数=失去水分子数=氨基酸数-1n条肽链：肽键数=失去水分子数=氨基酸数-n蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量*氨基酸数-失去水分子数*水的相对分子质量DNA基因转录mRNA翻译蛋白质碱基数6： 碱基数3： 氨基酸数1由于mRNA上有终止子等原因，每合成一个氨基酸至少需要mRNA的三个碱基，DNA上的6个碱基脱水缩合为环状：脱水分子数=参与脱水的氨基酸数=肽键数其游离氨基、羧基只可能在R基上。蛋白质的形成和结构：氨基酸的数目、种类、排列顺序及蛋白质空间结构。功能多样性结构蛋白：肌动蛋白，肌球蛋白，构成生物膜的蛋白，毛发。催化作用：酶几乎为蛋白质（RNA也有催化作用）调节作用：激素；胰岛素；生长激素运输作用：血红蛋白免疫作用：免疫球蛋白激素与蛋白质：蛋白质类：胰岛素，生长激素，释放激素，促激素，抗利尿激素，胰高血糖素。氨基酸类：甲状腺激素，肾上腺素等类固醇类：性激素，醛固酮素。其它： 生长素（吲哚乙酸），乙烯等。主要理化性质：酸碱两性（NH2，-COOH）盐析（NaCl）变性和凝固（加热、过酸过碱）水解反应（在酸碱酶的作用下变为氨基酸）显色反应（双缩脲（紫色），硝酸显黄色）核苷酸：共八种功能：l 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中很重要。l 细胞核中的DNA是染色体的主要成分，是细胞核中的遗传物质。l 细胞质中的DNA是细胞质中的遗传物质l RNA是传递遗传信息，核糖体的成分，运输氨基酸的工具。l DNA是绝大多数生物的遗传信息，是遗传信息的载体，少数病毒只含RNA，遗传信息储存在RNA中。l 在细胞结构的生物遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNAl DNA可为案件的侦破提供证据。因为每个人的脱氧核苷酸序列是不同的。同种生物不同细胞中的DNA一般相同，而mRNA则一般不同。蛋白质种类和含量也不同。这与碱基的选择性表达有关。核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近（生物体内水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸等则不具备物种的特异性）碱基、核苷酸种类与生物的关系分布：DNA主要分布在：细胞核中、线粒体、叶绿体也有少量分布 RNA主要分布在：细胞质中。检测：甲基绿使DNA呈绿色。 吡罗红使RNA呈红色。核酸指导合成蛋白质DNA复制、转录、翻译过程要有酶的参与蛋白质（酶）影响核酸的代谢。DNA的多样性决定蛋白质的多样性决定生物的多样性根本原因：DNA的多样性。取口腔上皮细胞：1. 先漱口，避免杂质，加生理盐水的载玻片上，烘干。2. 用酒精灯烘烤载玻片时，不要只集中于材料处，而应在火焰上来回移动，使载玻片均匀受热，以免破裂。3. 烘烤后不应马上放在有稀盐酸的烧杯中，最好自然冷却1分钟4. 换高倍镜观察时，只用细准焦螺旋，切不可用粗准焦螺旋。现象：绿色明显集中在细胞中央，DNA主要分布于细胞核中。绿色周围的红色范围广，RNA主要分布在细胞质中。1. 0.9%NaCl溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。2. 8%稀盐酸：改变细胞膜的通透性。使染色质中DNA与蛋白质分开。3. 蒸馏水：配制染色剂。冲洗载玻片。1. 在配制时将吡罗红甲基绿混合粉溶解，得到的染色剂中有甲基绿吡罗红。2. 由于绿色植物叶肉细胞中含叶绿体，避免色素干扰，不宜用绿色植物叶肉细胞，不用哺乳动物的红细胞作实验材料，红细胞无细胞核，无法观察DNA，RNA分布。3. DNA、RNA在细胞核，细胞质内都有，只是量多少不同。4. 酒精灯烘干临时装片：杀死、固定细胞，否则口腔上皮细胞死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括DNA、RNA等。5. 染色体是DNA+蛋白质，使用稀盐酸使DNA，蛋白质分离，甲基绿只能是DNA分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体。6. 在第三步冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s，为了冲洗掉稀盐酸，防止稀盐酸影响观察效果。因为染色剂是碱性染色剂与稀盐酸中和。DNA分子多样性：核苷酸的数量、排列顺序不同。细胞中糖类：单糖：五碳糖，核糖，脱氧核糖。六碳糖，葡萄糖，果糖氧化分解CO2+H2O+能二糖：C12H22O11：植物：蔗糖，麦芽糖。 动物：乳糖。多糖：(C6H10O5)n：植物：淀粉、纤维素 动物：糖原。种类还原分布作用单糖五碳糖核糖C5H10O5脱氧核糖C5H10O4是动植物细胞构成核酸的重要物质六碳糖葡萄糖C6H12O6主要能源物质二糖蔗糖C12H22O11否植物细胞，甜菜、发芽的小麦、谷粒都能水解为葡萄糖，都能提供能量麦芽糖是乳糖C12H22O11动物细胞、乳汁多糖淀粉(C6H10O5)n种子、植物细胞植物贮存能量纤维素细胞壁组成之一糖原动物肝脏肌肉组织动物细胞贮存能量C12H22O11蔗糖+H2O蔗糖酶C6H12O6葡萄糖+C6H12O6果糖C12H22O11麦芽糖+H2O麦芽糖酶2C6H12O6葡萄糖C12H22O11乳糖+H2O乳糖酶C6H12O6葡萄糖+C6H12O6半乳糖并非所有糖为能源物质：核糖、脱氧核糖、纤维素、细胞壁的肽聚糖，昆虫甲壳虫外骨骼壳聚糖等，不参与氧化分解。同等质量的脂肪储存的能量是糖类的2倍多。生物体的主要能源物质：氧化释放能量。在生物体内