生物大分子(教学使用)（课堂PPT）

1、.1一一生物大分子的碳链骨架生物大分子的碳链骨架二二贮存遗传信息的大分子贮存遗传信息的大分子核酸核酸三三体现生命活动的大分子体现生命活动的大分子蛋白质蛋白质四四贮存能量的大分子贮存能量的大分子脂质脂质五五提供能量的大分子提供能量的大分子糖类糖类.2常见的生物大分子包括： 蛋白质、核酸、脂质、糖类。 一、生物大分子以碳链为骨架一、生物大分子以碳链为骨架生物大分子：生物大分子： 指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。 .3（一）碳链骨架（一）碳链骨架 碳原子之间也可形成共价键，可以单键、碳原子之间也可形成共价键，可以单键、双键或三键的方式相结合，形成不同长度的直链双键

2、或三键的方式相结合，形成不同长度的直链状、支链状或环状结构，这些结构称为有机化合状、支链状或环状结构，这些结构称为有机化合物的碳链骨架。物的碳链骨架。例如：蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单元例如：蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单元的碳骨架构成的（见下图）。的碳骨架构成的（见下图）。.4碳链碳链.5（二）、生物小分子和生物大分子的关系（二）、生物小分子和生物大分子的关系 小分子小分子 大分子大分子 单糖 多糖 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 （由小分子到大分子）单体多聚体多聚体.6（三）、单体与多聚体的关系（三）、单体与多聚体的关系脱水缩合脱水缩合单体多聚体多聚体水解水解CHCOOHR1CHN

3、H2COOHR2NH2COHNHOH.7CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH.8R1CHH2NCOHOR3COOHHNCH H 缩 合缩 合2H2O+ OH_R2CHNCH H |O.9二二贮存遗传信息的大分子贮存遗传信息的大分子核酸核酸.10一个核苷酸分子一个核苷酸分子.11.12磷酸磷酸含氮碱基含氮碱基五碳糖五碳糖核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖A:腺嘌呤腺嘌呤T:胸腺嘧啶胸腺嘧啶G:鸟嘌呤鸟嘌呤C:胞嘧啶胞嘧啶U:尿嘧啶尿嘧啶共有共有5 5种碱基种碱基核苷酸命名：碱基名核苷酸命名：碱基名+脱氧核糖脱氧核糖(核糖核糖)+核苷酸核苷酸.13人体细胞中有几种碱基、几种核苷酸？人体细胞中有

4、几种碱基、几种核苷酸？5 5种碱基、种碱基、8 8种核苷酸种核苷酸噬菌体呢？细菌呢？噬菌体呢？细菌呢？前者：前者：4 4种碱基、种碱基、4 4种核苷酸种核苷酸后者：后者：5 5种碱基、种碱基、8 8种核苷酸种核苷酸总结：总结：既有既有DNADNA和和RNARNA的生物有的生物有5 5种碱基、种碱基、8 8种核苷酸，而病毒只有种核苷酸，而病毒只有4 4种碱基、种碱基、4 4种核苷酸，种核苷酸，噬菌体的核酸只能是噬菌体的核酸只能是DNADNA或者或者RNARNA的其中一种。的其中一种。.14（二）核酸的特性（二）核酸的特性脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸核糖核酸（RNA）红色红色甲基绿甲

5、基绿焦宁焦宁绿色绿色脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)二苯胺二苯胺蓝色蓝色.15（三）核酸的功能（三）核酸的功能2.控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成1.一切生物的遗传物质一切生物的遗传物质.16小结小结核核酸酸组成元素：组成元素：C、H、O、N、P组成物质：组成物质： 磷酸、五碳糖、含氮碱基磷酸、五碳糖、含氮碱基基本单位：基本单位： 核苷酸核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸（4种）种）核糖核苷酸核糖核苷酸（4种）种）核酸核酸主要存在于细胞核主要存在于细胞核主要存在于细胞质主要存在于细胞质脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNA）:核糖核酸（核糖核酸（RNA）:功能功能控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成

6、一切生物的遗传物质一切生物的遗传物质 1种种2种种5种种（8种）种）.17.18体现生命活动的大分子体现生命活动的大分子 蛋白质蛋白质（3）肉蛋类食品）肉蛋类食品（1）大豆制品）大豆制品（2）奶类制品）奶类制品.19三三体现生命活动的大分子体现生命活动的大分子 蛋白质蛋白质1.蛋白质主要由蛋白质主要由C、H、O、N4种化学元种化学元素组成，很多还含有素组成，很多还含有S、P等元素。等元素。2.含量：占细胞干重的含量：占细胞干重的50%，是细胞中，是细胞中含量最多的含氮化合物含量最多的含氮化合物.20 蛋白质可以蛋白质可以被人体直接吸被人体直接吸收利用吗？收利用吗？ 蛋白质必需经过消化成蛋白质必

7、需经过消化成氨氨基酸基酸才能被人体吸收和利用。才能被人体吸收和利用。 氨基酸氨基酸是组成蛋白质的是组成蛋白质的基本单位。基本单位。.213.基本单位：氨基酸基本单位：氨基酸 有有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取，这些氨基酸必须从外界环境中直接获取，这些氨基酸叫做叫做必需氨基酸。必需氨基酸。另外另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的，种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做叫做非必需氨基酸。非必需氨基酸。我们应该注意及时补充必需氨基酸！我们应该注意及时补充必需氨基酸！ 苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸

8、、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸.22CHNH2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸缬氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸亮氨酸丙氨酸丙氨酸.23RCHNH2COOH.24.25CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH.2612345.27.28R1CHH2NCOHOR3COOHHNCH H 缩 合缩 合2H2O+ OH_R2CHNCH H |O.29以此类推，三个氨基酸分子缩合而成的化以此类推，三个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做合物叫做三肽三

9、肽；四个氨基酸分子缩合而成；四个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做的化合物叫做四肽四肽。由三个或者三个。由三个或者三个以上的氨基酸分子缩合而成的含有多个肽以上的氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物通称为键的化合物通称为多肽多肽。氨基酸氨基酸 （链状）二肽二肽多肽多肽蛋白质蛋白质.30肽链肽链 二肽：由两个氨基酸分子组成。二肽：由两个氨基酸分子组成。 多多 肽：由肽：由n n（ n3n3）个氨基酸分子）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。以肽键相连形成的肽链。 一条多肽链中形成的肽键数比氨一条多肽链中形成的肽键数比氨基酸分子数少一个。基酸分子数少一个。.31 一个蛋白质分子可由一条链或一个蛋白质分

10、子可由一条链或多条链构成，这些肽链不是呈多条链构成，这些肽链不是呈直线，也不在一个平面上，而直线，也不在一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构是形成非常复杂的空间结构具有一定空间结构的多肽具有一定空间结构的多肽 就是蛋白质就是蛋白质.32（）、蛋白质的形成：（）、蛋白质的形成： n n个个氨氨基基酸酸脱水缩合脱水缩合肽肽链链1或几条或几条折叠、盘曲折叠、盘曲蛋蛋白白质质.33.34亚铁血红素亚铁血红素.35亚铁血红素亚铁血红素.36人体血红蛋白酶人体血红蛋白酶K.37（）、蛋白质结构的多样性：（）、蛋白质结构的多样性： 氨基酸种类不同，肽链的结构不同氨基酸种类不同，肽链的结构不同 氨基酸数目不

11、同，肽链的结构不同氨基酸数目不同，肽链的结构不同 氨基酸排列顺序不同，肽链的结构不同氨基酸排列顺序不同，肽链的结构不同肽链的空间结构不同，蛋白质的结构不同肽链的空间结构不同，蛋白质的结构不同.38.39、蛋白质的种类及主要功能、蛋白质的种类及主要功能（1）结构蛋白：如肌球蛋白、肌动蛋白等）结构蛋白：如肌球蛋白、肌动蛋白等（2）催化）催化蛋白蛋白：如绝大多数酶：如绝大多数酶（3）运输）运输蛋白蛋白：如血红蛋白、细胞膜上的载体：如血红蛋白、细胞膜上的载体（4）调节蛋白：如蛋白质类激素（胰岛素和生）调节蛋白：如蛋白质类激素（胰岛素和生长激素等）长激素等）（5）免疫）免疫蛋白蛋白：如抗体、干扰素：如抗

12、体、干扰素.404、蛋白质的颜色特性、蛋白质的颜色特性蛋白质蛋白质双缩脲双缩脲紫色紫色双缩脲双缩脲A液：液：B液：液：0.1g/ml NaOH溶液溶液0.01g/ml CuSO4溶液溶液 用法：用法：先用双缩脲先用双缩脲A液，液，2ml. 摇匀。摇匀。再加入双缩脲再加入双缩脲B液，液，34滴，摇匀。滴，摇匀。.41下面是日常生活中的一些实例下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗你知道为什么吗?(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。沾有血渍、牛奶的衣

13、服不易用热水洗净。 血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。不易溶解于水。 绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。去蛋白酶的功能。 加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。吸收。.42.

14、43（二）生物催化剂（二）生物催化剂-酶酶1、酶的概念及化学本质、酶的概念及化学本质科技探索：科技探索：酶的化学本质是酶的化学本质是20世纪初酶学研究世纪初酶学研究和争论的中心问题。人们对酶的化学本质的认和争论的中心问题。人们对酶的化学本质的认识经历了将近一个世纪的时间。识经历了将近一个世纪的时间。 .441920年，德国科学家维尔斯塔特提出，酶既不是年，德国科学家维尔斯塔特提出，酶既不是蛋白质，也不是糖类，它是活性基因附着在无活蛋白质，也不是糖类，它是活性基因附着在无活性的蛋白质上的一种物质。性的蛋白质上的一种物质。 1926年，萨姆纳年，萨姆纳 脲酶脲酶 脲酶是一种蛋白质。脲酶是一种蛋白质

15、。 1930年，诺索普年，诺索普 胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种酶胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种酶的结晶，并证明这些结晶都是蛋白质，这才推翻的结晶，并证明这些结晶都是蛋白质，这才推翻了维尔斯塔特的观点。了维尔斯塔特的观点。20世纪世纪80年代以来，美国科学家切赫和奥特曼发年代以来，美国科学家切赫和奥特曼发现，少数的现，少数的RNA也具有生催化作用物。也具有生催化作用物。.45 酶酶-是指是指活细胞活细胞产生的一产生的一类具有类具有生物催化作用生物催化作用的有机物。绝的有机物。绝大多数酶的大多数酶的化学本质化学本质是是蛋白质蛋白质，少，少数是数是RNA。2、酶的功能及作用特点、酶的功能及作用特点（1）酶的功

16、能）酶的功能-催化生化反应（催化作用）催化生化反应（催化作用）（2）酶的特点）酶的特点-高效性、专一性和反应高效性、专一性和反应条件温和性条件温和性酶的专一性：是指一种酶只能催化一酶的专一性：是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。种化合物或一类化合物的化学反应。.46比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率（高效性） .4760OC 5min.483、酶的催化作用易受到外界因素的、酶的催化作用易受到外界因素的影响影响 低温抑制酶的活性，而不会使酶低温抑制酶的活性，而不会使酶失去活性；高温、过酸和过碱都会使失去活性；高温、过酸和过碱都会使酶空间结构遭破坏而失去活性酶空间结构遭破坏而失去活性

17、.49.50四、四、贮存能量的大分子贮存能量的大分子 脂质脂质 1 1、组成元素：主要是、组成元素：主要是C C、H H、O O，有的含，有的含有有N N、P P 2 2、分类：、分类：脂肪脂肪、类脂类脂（磷脂）、（磷脂）、固醇类固醇类（胆固醇）（胆固醇） 3 3、特性：不溶于水、特性：不溶于水.51脂质的种类和功能脂质的种类和功能 脂肪脂肪是细是细胞代谢所需胞代谢所需能量的储存能量的储存形式和运输形式和运输形式。形式。脂肪分子示意图脂肪分子示意图.52 类脂中的类脂中的磷脂磷脂是构成是构成生物膜的重生物膜的重要物质，所要物质，所有细胞都含有细胞都含有磷脂。有磷脂。磷脂分子示意图磷脂分子示意图

18、细胞膜结构模式图细胞膜结构模式图.53脂质的种类和功能脂质的种类和功能 固醇类物质，固醇类物质，如如维生素维生素D、性激素性激素和和胆固胆固醇醇等，在细胞等，在细胞的营养、调节的营养、调节和代谢中具有和代谢中具有重要功能。重要功能。固醇类分子示意图固醇类分子示意图.54实验：脂肪的鉴定徒手切片徒手切片制作装片制作装片材料染色材料染色漂洗浮色漂洗浮色显微镜观察显微镜观察 实验原理：脂肪易被实验原理：脂肪易被苏丹苏丹染成染成橘黄色橘黄色。 1 1、材料用具（见教材、材料用具（见教材P P1919）2 2、方法步骤、方法步骤（使用体积分数为使用体积分数为50%50%的酒精）的酒精）3 3、实验结论：

19、、实验结论：脂肪可被脂肪可被苏丹苏丹染成染成橘黄色橘黄色。 .55脂质的种类及主要生理功能种类种类举例举例功能功能储存部位储存部位脂肪脂肪储能，维储能，维持体温持体温,润润滑、缓冲滑、缓冲植物种子、果实细胞植物种子、果实细胞和动物的脂肪细胞当和动物的脂肪细胞当中中类脂类脂磷脂磷脂膜的成分膜的成分脑和卵中，大豆种子脑和卵中，大豆种子固醇固醇胆固醇胆固醇性激素性激素维生素维生素D在细胞的在细胞的营养、调营养、调节和代谢节和代谢中有重要中有重要作用作用.56.57五、提供能量的大分子五、提供能量的大分子糖类糖类 1 1、糖类是由糖类是由C C、H H、O O 3 3种元素组种元素组成的。成的。 2

20、2、糖类可分为、糖类可分为单糖、二糖、单糖、二糖、和和多糖多糖等。等。.58单糖单糖名称分子式分布主要功能C6H12O6动、植物细胞细胞生命活动所需细胞生命活动所需要的主要能源物质要的主要能源物质植物细胞动物细胞C5H10O5动、植物细胞组成核酸的成分组成核酸的成分C5H10O4.59二糖二糖 由两个分子单糖脱水缩合而成，能水解由两个分子单糖脱水缩合而成，能水解成两个单糖分子。成两个单糖分子。 麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖+ +葡萄糖葡萄糖（存在于植物细胞） 蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖（存在于植物细胞） 乳糖乳糖葡萄糖葡萄糖+ +半乳糖半乳糖（存在于动物细胞）.60多糖多糖 能水解成多个单

21、糖分子的糖能水解成多个单糖分子的糖 淀粉、纤维素、糖原（分子式(C6H10O5)n） 淀粉：存在于植物细胞，植物细胞中的储能物质 纤维素：存在于植物细胞，植物细胞壁的基本组成物质 糖原：存在于动物细胞，动物细胞中得储能物质.613. 3.多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。构成它们的构成它们的基本单位都基本单位都是是葡萄糖。葡萄糖。.62糖类的水解糖类的水解淀淀 粉粉 n n葡萄糖葡萄糖糖糖 元元 n n葡萄糖葡萄糖纤维素纤维素 纤维二糖纤维二糖 葡萄糖葡萄糖水解水解水解水解水解水解水解水解.63项目类型单糖二糖多糖概念举例分布功能C12H22O11水解后能水解

22、后能够生成许够生成许多个单糖多个单糖分子的糖分子的糖水解后能水解后能够生成二够生成二分子单糖分子单糖五碳五碳糖糖六碳糖六碳糖C C6 6H H1212O O6 6核糖核糖C C5 5H H1010O O5 5脱氧核糖脱氧核糖C C5 5H H1010O O4 4葡萄糖葡萄糖果糖果糖半乳糖半乳糖动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞组成核酸组成核酸构成生物体的重要成分构成生物体的重要成分,生命活动的重要能源物生命活动的重要能源物质质蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖乳糖乳糖植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞水解为单糖，水解为单糖，作为能源物质作为能源物质纤维素纤维素淀粉淀粉糖原糖原植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞细胞壁主要的组成成分细胞壁主要的组成成分植物细胞主要的储能物植物细胞主要的储能物质质动物细胞主要的储能物动物细胞主要的储能物质质（C6H10O5)n不能水解不能水解的糖的糖.64 糖尿病人的饮食受到严格限制，受限制的不仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需要定量