医学细胞生物学ppt细胞的化学组成

第一次实验04-12（周四）第7周第二次实验04-19（周四）第8周第三次实验04-26（周四）第9周晚上:6:30~8:002011级骨伤1班

8:10~9:40

2011级骨伤2班地点：基础楼（4号楼）D201D2021第2章

细胞的化学组成

2本章内容

第一节组成细胞的化学元素

第二节组成细胞的化学分子3细胞膜42.1组成细胞的化学元素

宏量元素：Ｃ、Ｈ、Ｏ、ＮＰ、Ｓ、Ｃa、Ｍg、Na、Ｋ、Ｃl

微量元素：Zn、

Cu、Ｍn、Ｃo、F、I5人体中主要化学元素的比例62.2组成细胞的化学分子7细菌和哺乳动物细胞的化学组成百分比

物质细菌哺乳动物 水7070无机盐11代谢物33磷脂23其它脂—2蛋白质1518多糖22RNA61.1DNA10.258无机化合物：水、无机盐

有机化合物：

◆有机小分子氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸

◆生物大分子

蛋白质、酶、核酸、多糖92.2.1水

——细胞含量最多的成分◆水在细胞中以两种形式存在:游离水（95%）和结合水（5%）◆水在细胞中的作用:主要是溶剂作用102.2.2无机盐

——在细胞中以离子状态存在含量多的离子：

◆阳离子——Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+

◆阴离子——Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-

虽然无机盐的含量不到细胞总量的1%，但它在维持细胞正常功能方面是不可缺少的。11

无机离子在细胞内的作用主要有以下四个方面：◆构成生物体某些结构的重要成分。如Ca、P、Mg是构成骨骼和牙齿的重要成分。◆构成酶、激素或者维生素的重要成分。◆维持细胞内外渗透压的平衡、pH平衡、离子平衡等；◆参与细胞内的物质运输和信号转导。122.2.3糖类

——碳水化合物

单糖----葡萄糖(6C)、核糖(5C)、脱氧核糖(5C)

低聚糖----含2～10个单糖分子的糖。其中含两个单糖

分子的糖又称为二糖或双糖，如蔗糖(G＋果糖)、乳糖

（G＋半乳糖)、麦芽糖（G＋G）

多糖淀粉——由G组成。植物细胞特有。糖原——人和动物体的多糖(肝糖原,肌糖原)人体糖原含5000个G。

13人类离不开的几种多糖142.2.4脂类

——细胞膜主成分、能量贮存形式◆脂肪——甘油三酯（1甘油+3脂肪酸）◆类脂:磷脂——脂肪中一个脂肪酸被磷酸取代。糖脂——由糖基取代磷脂的磷酸胆碱。类固醇——脂肪衍生物，eg:胆固醇。■胆固醇：①性激素和维生素D的原料②细胞膜成分。152.2.5蛋白质

——最重要、含量最多的大分子◆protein约占人体干重的50%。◆种类繁多（人体约3万种）。

细胞生命活动的基础。◆执行细胞一切生命活动、机体一切生理功能。

运输、收缩、调节、免疫、催化…

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蛋白质的分子组成

蛋白质的元素组成

◆C、H、O、N（所有蛋白）

◆S、P、Fe、Mn、Zn、Cu、I(部分蛋白)

蛋白质组成特点：含氮量接近，平均16%

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1、蛋白质结构的基本单位——氨基酸(aminoacid，aa或AA)

组成蛋白质的AA:

20种

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氨基酸的特性：

◆同时含有碱性氨基和酸性的羧基,具有碱和酸的双重性质（两性化合物）。

◆在溶液中正、负离子可同时存在(两性电解质)

蛋白种类虽有几万，但AA仅20种20余种AA靠不同排列组合构成形形色色蛋白质。19

◆蛋白质分子结构——分为4个层次：一级结构——基本结构二级结构——高级结构三级结构——更高级结构四级结构——最高级结构（并非都有）2、蛋白质的分子结构20肽键与肽链肽键——由一个AA的羧基与另一AA的氨基脱水形成的化学键。21肽链的形成肽链——氨基酸之间脱水缩合形成的链状结构22蛋白质一级结构◆蛋白质的一级结构由AA种类、数目、排列顺序等因素决定。◆不同蛋白，一级结构不同---AA顺序不同。◆

一个蛋白分子可由多个肽链组成；◆维持一级结构的力:肽键（主键）、二硫键◆一级结构是空间结构的基础；◆

AA种类、排列与功能相关。

23举例：胰岛素的一级结构

A链：21个AAB链：30个AA24蛋白质二级结构

◆指蛋白分子某一段肽链局部的空间结构。

◆在一级结构基础上，肽链在AA残基之间氢键作用下弯曲、折叠成的结构。

25α螺旋（alphahelix）肽链以右手螺旋盘绕而成的空心筒状26β折叠2条以上肽链or1条肽链的若干肽段

折叠成锯齿状、平行排列。27β折叠28二级结构的维持——氢键

肽链中一个AA残基的亚氨基（-NH）上的H与另一AA残基羰基(-CO)上的O之间的静电吸引力（较弱）。29蛋白质三级结构在二级结构基础上，多肽链进一步盘曲折叠成的空间结构。

氢键------H和O之间的静电吸引力。离子键------带正、负电的侧链基团间的静电吸引力。疏水键------非极性基团（疏水）在避水时形成的力。范德华力------侧链基团很近时形成的很弱作用力。30维持蛋白质三级结构的力疏水键氢键离子键31三级结构示意α螺旋β折叠32蛋白质四级结构

指几个具有三级结构的肽链（亚基）以特定方式聚合而成的空间结构。

注意：四级结构中的每个蛋白质分子称为亚基，亚基单独存在时无活性。

维持力：氢键、离子键、疏水键、范德华力33一个完整血红蛋白分子由四个不同的亚基构成34氨基酸序列的四级结构352.2.6酶◆酶是由活细胞合成，对其特异底物起高效催化作用的大分子物质。◆酶是机体内催化各种代谢反应最主要的催化剂。36

酶的特性：

◆催化效率高◆专一性强◆反应条件温和◆稳定性差37

2.2.7核酸（nucleicacid）

蛋白质

核酸

组成单位氨基酸核苷酸连接方式肽键磷酸二酯键

一级结构氨基酸排列顺序核苷酸排列顺序空间结构二、三、四级结构双螺旋、超螺旋、核小体主要功能所有生命活动贮存、传递信息381、核酸的化学组成

基本单位——核苷酸DNA——dAMP、dTMP、dGMP、dCMPRNA——AMP、UMP、GMP、CMP

核酸→核苷酸→磷酸＋核苷（戊糖＋碱基）

戊糖（核糖、脱氧核糖）、碱基（嘌呤、嘧啶）

核苷酸形成：①戊糖＋碱基→核苷②核苷＋磷酸→核苷酸39碱基分为嘌呤碱和嘧啶碱两大类嘌呤碱：鸟嘌呤（G）和腺嘌呤（A）嘧啶碱：胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）胸腺嘧啶（T）DNA：A、T、G、CRNA：A、U、G、C4041C、U、T、G、A

42戊糖H核糖脱氧核糖H43核苷结构式44核苷与磷酸形成核苷酸核糖5’-OH与磷酸发生酯化反应