《陈阅增普通生物学》第三版--第一章-细胞的化学组成课件.ppt

第一部分细胞和生物大分子,细胞的发现和细胞学说的建立：,1665.英.胡克（R.Hooke）用显微镜观察软木片，发现蜂窝状小室，命名为“细胞”。荷兰.列文虎克（AntonivanLeeuwenhoek）首次发现活细胞。,1833.布朗（R.Brown）指出细胞核是植物细胞的重要调节部分，最早认识到活细胞结构的作用。,1835.F.迪雅尔丹（F.Dujardin）发现动物细胞内含物，命名为“肉样质”。,1838.德.施莱登（M.Schleiden）论植物的发生一文，指出细胞是一切植物结构的基本单位，标志细胞学说形成。,1839.德.施旺（T.Schwann）显微研究，指出动物和植物的基本单位都是细胞，进一步补充了细胞学说。（一般认为施莱登和施旺共同提出了细胞学说。）,1858.德.微尔和（R.Virchow）提出“细胞来自细胞”，发展了细胞学说，否定了生命的自然发生学说。,1880.魏斯曼（A.Weissmann）指出现在所有的细胞都有一个共同祖先，细胞是连续发展的、进化的。,至此，完整的细胞学说形成。（19世纪自然科学三大发现之一）,细胞学说主要内容：,1、所有生物都由细胞和细胞产物所构成。,2、新细胞只能由原来的细胞分裂产生。,3、所有细胞都具有基本相同的化学组成和代谢活性。,4、生物体总的活性可以看成是组成生物体的各相关细胞的相互作用和集体活动的总和。,第一章细胞的化学组成,一、元素组成,C、H、O、N、P、S、Ca占细胞鲜重的99.35，其中C、H、O、N占96，这7种元素以外的其它元素含量很少，甚至痕量，但必不可少。,（1）含量,不同生物含水量不同，通常占体重6590；一般水生生物和幼年动植物含水较多；同一生物不同部位含水量不同，柔软组织，如肌肉、脑髓含水7080，骨骼含水2025。,从水对生命活动的作用来看，水是最好的溶剂；同时也是某些反应的底物。,此外，水的比热大，可使生物体的体温不至于因为周围环境温度的变化而发生急剧变化。,（二）糖类,一般用通式可表示为Cm(H2O)n，含C、H、O，一般比例为1：2：1。包括单糖、寡糖、多糖。,许多单糖对生物体有重要作用，如甘油醛和二羟丙酮的磷酸酯是细胞呼吸作用和光合作用的中间产物；核糖、脱氧核糖分别构成RNA、DNA；G是机体的主要供能物质，也是绿色植物光合作用的产物。,2、寡糖（由少数几个单糖脱水缩合而成的糖）,3、多糖,由很多单糖分子脱水缩合而成的分支或不分支的长链分子，是自然界数量最多的糖类。,（2）糖原,是动物细胞中以贮存状态存在的多糖，又称动物淀粉，在肝脏和肌肉中含量最高，分别称肝糖原和肌糖原。,肝糖原与调节血糖浓度有关；肌糖原在肌肉剧烈运动时迅速水解成G，保证肌细胞有充足的能量。,糖原在结构上与支链淀粉相似，分支比支链淀粉多，分子量也比支链淀粉大，遇碘呈红褐色。,（4）其它多糖,几丁质：昆虫和甲壳类动物外骨骼的主要成分。,果胶：植物细胞胞间层的主要成分。,2、磷脂类,对于哺乳动物和人，有2种脂肪酸不能自己合成，必须从外界摄取，即亚油酸和亚麻酸，为人体的必需脂肪酸。,甘油的OH与磷酸结合成酯，另外2个OH与脂肪酸结合，这样就形成了最简单的磷脂磷脂酸。如果磷酸基团中的一个H再被胆碱取代，就形成卵磷脂，它是生物膜的主要成分。,如果磷酸基团中的一个H被胆胺取代，就形成脑磷脂，与血液凝固有关，同时也构成动物的膜结构。,磷脂分子头部极性、亲水，尾部非极性、疏水。,3、其它,（四）Pr,是生命的基本物质之一，从某种意义上说，没有Pr就没有生命。,各种Pr的含N量均接近16，可用于估算样品中的Pr含量。,除甘氨酸外，所有天然aa的碳原子都不对称，即碳原子同时与4个不同基团相连，因此也有Daa和Laa之分，所有天然Pr都由Laa所构成。,20种天然aa的名称及缩写：,甘氨酸:Gly,丙氨酸:Ala,缬氨酸:Val,亮氨酸:Leu,异亮氨酸:Ile,脯氨酸:Pro,色氨酸:Trp,苯丙氨酸:Phe,酪氨酸：Tyr,丝氨酸:Ser,苏氨酸:Thr,半胱氨酸:Cys,甲硫氨酸:Met,天冬酰胺:Asn,谷氨酰胺:Gln,（蛋氨酸）,天冬氨酸:Asp,谷氨酸:Glu,赖氨酸:Lys,精氨酸:Arg,组氨酸:His,2、肽和多肽,一个aa的氨基和另一个aa的羧基脱水缩合，形成肽键，并生成相应的化合物二肽。同样还可以不断往肽链上添加新的aa，肽链中有几个aa，就可以叫几肽。,肽：分子量1500,多肽：分子量1500,（2）二级结构,概念：,维持Pr二级结构的作用力：H键,指Pr分子中的肽链向单一方向卷曲而形成的有周期性重复的主体结构或构象。,（3）三级结构,概念：Pr分子在二级结构的基础上，通过H键、离子键、疏水作用力、范德华力等次级键的作用，进一步折叠卷曲而形成的空间结构。,4、Pr的变构和变性,（1）变构作用,概念：含两个以上亚单位的Pr分子，如果其中一个亚单位与其它小分子物质结合，使该亚单位和其它亚单位的构象发生变化，从而导致整个Pr的构象和活性发生改变，这种现象叫做变构作用或别构作用。,（2）Pr的变性,概念：Pr在某些物理或化学因素的作用下，其空间结构被破坏，失去生物学活性，这种现象叫Pr的变性