组成细胞的分子 (2)

1、第一讲第一讲 组成细胞的分子组成细胞的分子 生物体生命活动的物质基础主要指组成生物体生命活动的物质基础主要指组成生物体的各种生物体的各种 和和 。化学元素化学元素化合物化合物（1 1）大量元素：）大量元素： （含量在万分之一以上）（含量在万分之一以上）C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等等（2）微量元素：）微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、 Mo 等等（3）构成细胞的最基本元素是：）构成细胞的最基本元素是： 一、细胞中的元素和化合物一、细胞中的元素和化合物1 1、组成细胞的元素、组成细胞的元素C（4）构成细胞的基本元素）构成细胞的基本元素:C、H、O、N（6） 生物界与非生物界的统一性

2、与差异性生物界与非生物界的统一性与差异性 指组成细胞的化学元素与无机自然界的指组成细胞的化学元素与无机自然界的化学元素在化学元素在 “ “种类种类”上的统一，上的统一，“含含量量”上的差异。上的差异。（5）构成细胞的主要元素：）构成细胞的主要元素：C、H、O、N、P、S2 2、组成细胞、组成细胞的化合物的化合物 无机无机化合物化合物 有机有机化合物化合物水水糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸无机盐无机盐1、细胞中的水、细胞中的水（1 1）水在细胞中的含量）水在细胞中的含量 生物种类不同含水量不同；同一生物在生长生物种类不同含水量不同；同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同；在不同的组织、

3、发育的不同时期，含水量也不同；在不同的组织、器官中，水的含量也不相同。器官中，水的含量也不相同。 二、细胞中的无机物二、细胞中的无机物(2)(2)水的存在形式及生理功能水的存在形式及生理功能 形式形式 定义定义 含量含量 功能功能细胞中游离细胞中游离态的水，可态的水，可以自由流动以自由流动细胞中与其细胞中与其他化合物结他化合物结合的水合的水95%以上以上约约4.5%1.1.是细胞内的良好溶剂是细胞内的良好溶剂2.2.参与细胞内的生化反参与细胞内的生化反应应3.3.运送养料和代谢废物运送养料和代谢废物是细胞的组成成分是细胞的组成成分自由水自由水结合水结合水（3）水的含量与新陈代谢的关系：）水的含

4、量与新陈代谢的关系： 一般一般含水量高代谢活跃含水量高代谢活跃，含水量降低生命，含水量降低生命活动不活跃或进入休眠。当活动不活跃或进入休眠。当自由水比例增加时，自由水比例增加时，代谢活跃代谢活跃；自由水比例下降时，代谢强度下降，；自由水比例下降时，代谢强度下降，生物的抗寒、抗热、抗旱性能提高。生物的抗寒、抗热、抗旱性能提高。 生物体内水的含量多少以及水的存在状态的生物体内水的含量多少以及水的存在状态的改变，影响着新陈代谢的进行。改变，影响着新陈代谢的进行。（1 1）存在形式：）存在形式： 大多数以大多数以 的形式存在的形式存在（2 2）生理作用：）生理作用：细胞中许多有机物的重要组成成分细胞中

5、许多有机物的重要组成成分维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动维持细胞的渗透压和酸碱平衡维持细胞的渗透压和酸碱平衡2 2、细胞中的无机盐、细胞中的无机盐离子离子MgMg2+2+是是 的必需成分；的必需成分； 是血红是血红蛋白的主要成分；蛋白的主要成分； 是骨骼、牙齿的重要是骨骼、牙齿的重要成分。成分。骨中缺骨中缺CaCa2+2+得软骨病；得软骨病；血液中缺血液中缺CaCa2+2+出现出现 。 生理盐水：生理盐水：0.90.9NaClNaCl溶液溶液叶绿素叶绿素FeFe2+2+CaCa2+2+抽搐抽搐三、细胞中的糖类三、细胞中的糖类1. 1. 组成元素：组成元素：C、H、O主要的能

6、源物质主要的能源物质概念概念种类种类分布分布作用作用单糖单糖二糖二糖多糖多糖2 2、分类：、分类：不能不能水解水解水解为水解为两分子两分子单糖单糖水解为水解为多个单多个单糖糖核糖核糖: :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: :C C6 6H H1212O O6 6蔗糖蔗糖: :麦芽糖麦芽糖: :C C1212H H2222O O1111乳糖乳糖淀粉淀粉纤维素纤维素: :(C(C6 6H H1010O O5 5)n)n糖原糖原动植物动植物植物植物动物动物植物植物动物动物组成核酸组成核酸重要能源重要能源贮能贮能细胞壁成分

7、细胞壁成分贮能贮能水解为单糖水解为单糖动植物动植物单糖、二糖和多糖的转化过程单糖、二糖和多糖的转化过程单糖单糖二糖二糖多糖多糖（1）由）由C、H、O组成组成（2）是生物体内）是生物体内储存能量储存能量的物质的物质（3）维持体温、减少器官间摩擦，缓冲外界压力）维持体温、减少器官间摩擦，缓冲外界压力（1）除含）除含C、H、O外，还含外，还含N、P（2）磷脂多分布在脑、卵、大豆种子中）磷脂多分布在脑、卵、大豆种子中（3）磷脂是膜结构的重要成分磷脂是膜结构的重要成分（细胞膜、细胞（细胞膜、细胞器的膜、核膜）器的膜、核膜）（1）包括）包括胆固醇、性激素、维生素胆固醇、性激素、维生素D（2）维持正常新陈代

8、谢和生殖过程，起重要）维持正常新陈代谢和生殖过程，起重要调调节作用节作用四、细胞中的脂质四、细胞中的脂质糖类与脂肪氧化释放能量比较：糖类与脂肪氧化释放能量比较： 脂肪脂肪碳、氢含量高，碳、氢含量高，氧化时需要消耗氧化时需要消耗更多氧气，放能多更多氧气，放能多。糖类氧化时消耗氧气。糖类氧化时消耗氧气较少，放能比脂肪少。较少，放能比脂肪少。RCHCOOHNH2结构通式为：结构通式为： 每种氨基酸分子每种氨基酸分子至少都含有一个氨基至少都含有一个氨基(-NH(-NH2 2) )和一个羧基和一个羧基(-COOH)(-COOH)，还有一分子氢和一个特有还有一分子氢和一个特有的的R R基团，基团，它们都连

9、在同一个碳原子上它们都连在同一个碳原子上。此碳原子。此碳原子叫中心碳原子。叫中心碳原子。五、生命活动的主要承担者五、生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质（一）元素组成：（一）元素组成：（二）基本单位：（二）基本单位：C C、H H、O O、N N（S S、P P）氨基酸（约氨基酸（约2020种）种）下列哪些属于组成蛋白质的氨基酸：下列哪些属于组成蛋白质的氨基酸： 组成蛋白质的氨基酸，根据人体细胞能否合成组成蛋白质的氨基酸，根据人体细胞能否合成分为分为必需氨基酸必需氨基酸和和非必需氨基酸非必需氨基酸。谷氨酸的谷氨酸的R基为基为C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分

10、别是（含有碳和氧的原子数分别是（ ） A.4、4 B.5、4 C.4、5 D.5、5BAB（三）蛋白质的结构及其多样性（三）蛋白质的结构及其多样性1.氨基酸形成二肽氨基酸形成二肽脱水缩合反应脱水缩合反应RNH2CHOOHCHOOHCNCHHR1脱水缩合脱水缩合 缩去一个水缩去一个水 H OHRNH2CHOCOOHCNCHHR1肽键肽键二肽二肽2. 氨基酸、多肽和蛋白质的关系氨基酸、多肽和蛋白质的关系失去水的分子数失去水的分子数肽键数肽键数氨基酸数氨基酸数肽链的条数肽链的条数蛋白质的分子量蛋白质的分子量氨基酸数氨基酸数氨基酸平均分子量氨基酸平均分子量失去水的分子数失去水的分子数18每条肽链至少含

11、有一个游离的氨基和一个羧基。每条肽链至少含有一个游离的氨基和一个羧基。3. 蛋白质多样性的原因蛋白质多样性的原因氨基酸数目成百上千氨基酸数目成百上千氨基酸排列顺序千变万化氨基酸排列顺序千变万化肽链空间结构千差万别肽链空间结构千差万别蛋白质结构蛋白质结构极其多样极其多样蛋白质种类蛋白质种类极其多样极其多样氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同（四）蛋白质的功能（四）蛋白质的功能 结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。（肌球蛋白、肌动蛋白）（肌球蛋白、肌动蛋白） 催化作用催化作用（酶）（酶） 运输作用运输作用（血红蛋白）（血红蛋白） 调节作用调节作用（激素）（激

12、素） 免疫功能免疫功能（抗体）（抗体） 1 1、脱氧核糖核酸与核糖核酸的比较、脱氧核糖核酸与核糖核酸的比较DNARNA主要存在部位主要存在部位细胞核细胞核（线粒体、叶绿体）（线粒体、叶绿体）细胞质细胞质基本组成单位基本组成单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸碱基种类碱基种类A、G、C、TA、G、C、U五碳糖种类五碳糖种类脱氧核糖脱氧核糖核核 糖糖核苷酸链核苷酸链一条核糖核苷酸链一条核糖核苷酸链两条脱氧核苷酸链两条脱氧核苷酸链六、遗传信息的携带者六、遗传信息的携带者核酸核酸 组成核酸的组成核酸的磷酸磷酸有几种？有几种？五碳糖五碳糖有几种？有几种？碱基碱基有几种？有几种？脱氧核糖核苷酸脱氧

13、核糖核苷酸有几种？有几种？核糖核苷酸核糖核苷酸有几种？有几种？核苷酸核苷酸共有多少种？共有多少种？1种种2种：核糖、脱氧核糖种：核糖、脱氧核糖5种：种：A、T、G、C、UDNADNA：腺嘌呤：腺嘌呤RNARNA：腺嘌呤：腺嘌呤 鸟嘌呤鸟嘌呤 鸟嘌呤鸟嘌呤 胞嘧啶胞嘧啶 胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶 尿嘧啶尿嘧啶8种种4种种4种种蛋白质蛋白质核酸核酸元素组成元素组成基本单位基本单位分子结构分子结构多样性多样性合成场所合成场所主要功能主要功能C、H、O、N（P、S）氨基酸（结构通式）氨基酸（结构通式）氨基酸的种类、数目、排列顺氨基酸的种类、数目、排列顺序不同和肽链形成空间结构不序不同和肽链形成空

14、间结构不同同核糖体核糖体结构、催化、运输、结构、催化、运输、调节、免疫等调节、免疫等C、H、O、N、P核苷酸核苷酸DNA：双螺旋结构：双螺旋结构RNA：单链：单链氨基酸氨基酸多肽多肽蛋白质蛋白质核苷酸的数量和排列次序核苷酸的数量和排列次序DNA：核内复制：核内复制RNA：核内转录：核内转录遗传物质遗传物质2、蛋白质、核酸与生命活动、蛋白质、核酸与生命活动核核 酸酸DNA:主要分布在细胞核中，少量存主要分布在细胞核中，少量存 在于线粒体、叶绿体内。在于线粒体、叶绿体内。RNA:主要分布在细胞质中主要分布在细胞质中二、核酸在细胞中的分布二、核酸在细胞中的分布“观察观察DNA和和RNA在细胞中的分布

15、在细胞中的分布”实验原理：实验原理： 甲基绿使甲基绿使DNADNA呈现绿色，吡罗红使呈现绿色，吡罗红使RNARNA呈现红色。呈现红色。鉴定的物质鉴定的物质化学试剂化学试剂颜色反应颜色反应淀粉淀粉碘液碘液 蓝色蓝色可溶性还原糖可溶性还原糖（如葡萄糖、果（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）糖、麦芽糖）刚配制的斐林刚配制的斐林试剂试剂砖红色砖红色沉淀沉淀（须加热煮沸）（须加热煮沸）蛋白质蛋白质双缩脲试剂双缩脲试剂紫色紫色反应反应脂肪脂肪苏丹苏丹染液、染液、苏丹苏丹染液染液橘黄色橘黄色、红色红色七、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质七、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验一、实验一、生物组织中还原

16、糖、脂肪、生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定蛋白质的鉴定1、实验原理：、实验原理：蛋白质蛋白质 + 双缩脲试剂双缩脲试剂 紫色反应紫色反应脂脂 肪肪 + 苏丹苏丹IV 红色红色脂脂 肪肪 + 苏丹苏丹III 橘黄色橘黄色还原糖还原糖 + 斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀 葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖；葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖；淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。 2、实验材料与实验试剂、实验材料与实验试剂（1）可溶性还原糖的鉴定）可溶性还原糖的鉴定材料：材料： 含糖量高、颜色较浅的生物组织含糖量高、颜色较浅的生物组织 （苹果、梨）（苹果、梨）

17、试剂试剂斐林试剂：斐林试剂：A A液：液：0.1g/ml NaOH0.1g/ml NaOH；B B液：液：0.05g/mlCuSO0.05g/mlCuSO4 4（2）脂肪的鉴定）脂肪的鉴定材料：材料： 富含脂肪的花生种子（提前浸泡富含脂肪的花生种子（提前浸泡3-4d3-4d）试剂：试剂： 苏丹苏丹染液染液 （现配现用、混合均匀后使用：混合后产生氢氧化铜不稳定）（现配现用、混合均匀后使用：混合后产生氢氧化铜不稳定）3、实验方法及步骤、实验方法及步骤（1）可溶性还原糖的鉴定）可溶性还原糖的鉴定制备组织样液制备组织样液取取2ml样液于试管样液于试管取取2ml斐林试剂加入试管中斐林试剂加入试管中水浴煮沸水浴煮沸2min（蓝色（蓝色棕色棕色砖红色）砖红色） （3）蛋白质的鉴定）蛋白质的鉴定材料：材料： 富含蛋白质的大豆或蛋清富含蛋白质的大豆或蛋清（蛋清要稀释）（蛋清要稀释）试剂：试剂： 双缩脲试剂双缩脲试剂（ A液：液：0.1g/ml NaOH； B液：液：0.01g/mlCuSO4）（先加（先加A A液造成碱性