第 2 讲 组成细胞的分子

1、.第 2 讲 组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物一、组成生物体的化学元素 组成生物体的化学元素虽然大体相同，但是含量不同。根据组成生物体的化学元素，在生物体内含量的不同，可分为大量元素和微量元素。 其中大量元素有 C H O N P S K Ca Mg；微量元素有 Fe Mn Zn Cu B Mo 等谐音：猛铁碰新木桶【主要化学元素种类】：1C 是最基本的元素因为生物大分子以碳链为根本骨架2细胞中干重含量最多的元素是 C、O、N 、H。3占细胞鲜重最多的元素是 O因为鲜重水最多；占细胞干重最多的元素是 C二、组成生物体的化学元素的重要作用大量元素中，C H O N 是构成细胞的基本元素，

2、其中碳是最基本的元素；微量元素在生 物体内的含量虽然极少，却是维持正常生命活动不可缺少的。 三、生物界与非生物界的统一性和差异性组成生物体的化学元素，在自然界中都可以找到，没有一种是生物界所特有的。这个事 实说明生物界与非生物界具有统一性；组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界 中的含量相差很大。这个事实说明生物界与非生物界具有差异性。【生物界与非生物界的统一性与差异性】 统一性：构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的。 差异性：组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。 四、构成细胞的化合物1在活细胞中含量最多的化合物是水8590；2含量最多的

3、有机物是蛋白质7-10；3占细胞鲜重比例最大的化学元素是 O4占细胞干重比例最大的化学元素是 C5占细胞干重比例最大的化合物是蛋白质。第二节 蛋白质一、氨基酸的组成y【元素组成】：由 C、H、O、N 元素构成，有些含有 P、S R 基中【基本单位】：氨基酸组成生物体的氨基酸约 20 种 取决于 R 基【结构特点】：每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，并且 都连结在同一个碳原子上。不同点：R 基不同【氨基酸通式】： 见右侧方框 二、多肽的形成及蛋白质多样性的原因氨基酸分子间以肽键的方式互相结合。 由两个氨基酸分子缩合而成的化合物称为二肽，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽，其通常呈链状

4、结构，称为肽链。 脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基NH2与另一个氨基酸分子的羧基COOH相连接，同时失去一分子水。 有关计算：肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目肽链数至少含有的羧基COOH或氨基数NH2=肽链数蛋白质分子量 = 氨基酸分子量 ×氨基酸个数 脱去水分子的个数 ×18N 肽含有 N 个氨基酸，含有 N 1 个肽键【蛋白质多样性的原因】 一个蛋白质分子可能含有一条或几条肽链，通过盘曲折叠形成复杂特定的空间结构。蛋白质分子结构具有多样性的特点，其原因是：构成蛋白质的氨基酸种类不同、数目成 百上千、氨基酸排列顺序千变万化、多肽链形成的空间结构千差万别。三、蛋白质的

5、功能 由于结构的多样性，蛋白质在功能上也具有多样性的特点，其功能主要如下：1结构蛋白，如肌肉、载体蛋白、血红蛋白；2信息传递，如胰岛素；3免疫功能，如抗体；4大多数酶是蛋白质，如胃蛋白酶；5细胞识别，如细胞膜上的糖蛋白。 总而言之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。第三节 核酸一、核酸的组成及功能【元素组成】：C、H、O、N、P【基本单位】：核苷酸由 1 分子磷酸+1 分子五碳糖+1 分子含氮碱基组成1分子磷酸 脱氧核苷酸1分子脱氧核糖4种1分子含氮碱基A、T、G、C1分子磷酸 核糖核苷酸1分子核糖4种1分子含氮碱基A、U、G、C【功能】：核酸是细胞内携带遗传信息的物质

6、在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具极其重要的作用种类英文缩写根本组成单位存在场所脱氧核糖核 酸DNA脱氧核苷酸由碱基、磷 酸和脱氧核糖组成4 种主要在细胞核中，在叶绿体和线 粒体中有少量存在核糖核酸RNA核糖核苷酸由碱基、磷 酸和核糖组成4 种主要存在细胞质中，少数在细胞 核，细胞质基质有 mRNA 和 tRNA,线粒体、叶绿体核糖体也含 RNA【小结】：核酸只由 C、H、O、N、P 组成，是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体。DNA 和 RNA 在化学组成上的区别主要是五碳糖和含氮碱基不同，另外 DNA 主要是 双链，RNA 主要是单链双链 DNA 比单链 RNA 稳定性高除了少数病

7、毒的遗传物质是 RNA，绝大多数生物的遗传物质都是 DNADNA 和 RNA都能携带遗传信息第四节 细胞中的糖类和脂质一、糖类的种类与作用B【元素组成】： C、H、O【主要功能】： 构成生物体结构重要成分植物细胞壁、主要能源物质【种类】 单糖：葡萄糖、果糖、核糖构成 RNA、脱氧核糖构成 DNA、半乳糖二糖：蔗糖植物；果糖+葡萄糖、麦芽糖植物；2 个葡萄糖；乳糖动物； 半乳糖+葡萄糖多糖：淀粉、纤维素植物； 糖元动物【四大能源物质】： 生命的燃料：葡萄糖 主要能源：糖类 直接能源：ATP 根本 能源：太阳能【小结】： 淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是人和动物细胞的储能物质。 多糖的基本单位是葡

8、萄糖。所有二糖中都包含一分子葡萄糖。二糖和多糖是单糖脱水缩合而 形成。细胞只能吸收利用单糖。红糖、白糖、冰糖的主要成分都是单糖。另：糖蛋白能参与细胞识别，细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。二、脂质的种类与作用A【元素组成】：主要由C、H、O组成，有些还含N、P【分类】：脂肪、类脂如磷脂、固醇如胆固醇、性激素、维生素D等【共同特征】：不溶于水，溶于有机溶剂【功能】：脂肪：储能、维持体温 、缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。磷脂：构成膜细胞膜、液泡膜、线粒体膜等构造的重要成分固醇：维持新陈代谢和生殖起重要调节作用；分为胆固醇、性激素、维生素D ；【小结】：脂肪是细胞内良好的储能物质等质量

9、的脂肪氧化分解释放的能量大约是糖类的2 倍生物体内能源物质利用顺序：糖类脂肪蛋白质 脂肪的元素组成是C、H、O；磷脂的元素组成是C、H、O、N、P三、生物大分子以碳链为骨架B多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，组成它们的基本单位分别是单糖葡萄糖 氨基酸和核苷酸，这些基本单位称为单体，这些生物大分子就称为单体的多聚体，每一个单 体都以假设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 。第五节 细胞中的无机物 一、细胞中的水1.水是活细胞中含量最多的化合物。不同种类的生物体中，水的含量不同；不同的组织器官中，水的含量也不同。2.细胞中水的存在形式：自由水和结合水【功能】结合水与其他

10、物质相结合，是细胞结构的重要组成成分，约占 4.5；自由水以 游离的形式存在，是细胞的良好溶剂，也可以直接参与生物化学反应，还可以运输营养物质 和废物。二、细胞中的无机盐【存在形式】细胞内无机盐大多数以离子状态存在，【功能】1有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，如 Fe 是血红蛋白 的主要成分，Mg 是叶绿素分子必需的成分；2许多无机盐离子对于维持细胞和生物体的 生命活动有重要作用，如血液中钙离子含量太低就会出现抽搐现象；无机盐对于维持细胞的 酸碱平衡也很重要。三、细胞内有机物质的鉴定 糖类中的还原糖葡萄糖、果糖能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀； 脂肪可以被苏丹染成橘黄色 ； 蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。在还原糖的检测中，斐林试剂甲液和乙液应等量混合均匀后再使用，并且要水裕加热； 在蛋白质的检测中，在组织样液中应先加入双缩脲试剂 A 液 1ml