第二章-组成细胞的分子.ppt

1、,第二章 组成细胞的分子,第1节 细胞中的元素和化合物,问题探讨,组成地壳和组成细胞的 部分元素含量()表,说明：生物界与非生物界具有统一性（元素种类）。,玉米和人体细胞部分元素含量的比较,玉米 人 氧 44.43 14.62 碳 43.57 55.99 氮 1.46 9.33 氢 6.24 7.46 钾 0.92 1.09 钙 0.24 4.67 磷 0.20 3.11 硫 0.17 0.78 氯 0.14 0.47 镁 0.18 0.16 铁 0.08 0.012 硅 1.17 0.005 锌 - 0.01,说明：生物界的差异性（种类相当，元素含量差别很大）.,这说明什么?,一、组成细胞的

2、元素,*最基本的元素C *基本元素C、H、O、N *主要元素C、H、O、N、P、S（大约共占细胞总量的97）,组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）,组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）,几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也无济于事,后来,人们偶然 发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了.,资料分析:,通过分析,你能得出什么结论呢?,微量元素(钼)是生物体不可缺少的必

3、需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.,缺Fe会使人患贫血等症状； 缺Zn使人发育受影响，性器官的发育不良等; 缺会导致甲状腺肿等。,?,组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢?,二、组成细胞的化合物,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,（一）还原糖的鉴定,1.实验原理,斐林试剂+还原糖 砖红色沉淀,水浴加热,5065,2.实验步骤,取材,制备组织样液,显色反应,结论,制浆纱布过滤取液,组织样液2mL,斐林试剂1mL,呈蓝色,水浴加热2min,砖红色沉淀,还原糖含量高，白色或近于白色，如梨、苹果等。,组织样液中含有还原糖,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,（二）

4、脂肪的鉴定,1.实验原理,脂肪+,镜检,苏丹染液,橘黄色,镜检,苏丹染液,红色,2.实验步骤,取材,观察,结论,先低倍后高倍,花生种子（浸泡3到4h），将子叶削成薄片。,花生种子中有脂肪存在,制片,选择理想薄片 滴23滴苏丹染色染色3min 去浮色（50%酒精） 制成临时装片,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,（三）蛋白质鉴定,1.实验原理,蛋白质（肽键）+双缩脲试剂 紫色,2.实验步骤,结论,组织样液2mL,双缩脲A液1mL,无色,摇匀后成紫色,大豆组织研磨液或鸡蛋清稀释液,样液中含有蛋白质,选材与制备,显色反应,双缩脲B液4滴,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,（四）淀粉的鉴定

5、,1.实验原理,淀粉+碘 蓝色,2.实验步骤,结论,组织样液2mL,碘液2滴,摇匀后变蓝色,马铃薯匀浆,匀浆中含有淀粉,取材,检测,随堂练习A,1.牛通过吃草获得化合物，化合物是由各种元素组成的。那么，牛和草体内的各种化学元素( ) A.种类差异很大，含量大体相同 B.种类和含量差异都很大 C.种类和含量都是大体相同的 D.种类大体相同，含量差异很大 2.下列物质中都含有氮元素的是( ) 核糖核酸 糖原 胰岛素 淀粉 A. B. C. D. 3.马拉松长跑运动员在进入冲刺阶段时，发现少数运动员下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着大量排汗而向外排出了过量的( ) A.水 B.钙盐 C.钠盐 D.尿素,

6、D,B,B,4.下列关于糖的叙述，正确的是( ) A.葡萄糖和果糖分子均有还原性 B.葡萄糖和麦芽糖可被水解 C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖 D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收 5.生物体内含Zn2+ 的酶最多，有七十多种酶的活性与Zn2+ 有关，缺乏Zn2+ 的生物就无法正常生活，这说明无机盐( ) A.对维持生物体的生命活动有重要作用 B.对维持细胞形态有重要作用 C.对维持酸碱平衡有重要作用 D.对调节细胞内的溶液浓度有重要作用,A,A,6.对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是( ) A. B. C. D.,D,第2节 生命活动的主要 承担者蛋白质,问题探究：

7、,我体内有丰富的蛋白质,奶和奶的制品,豆类及豆制品含丰富的蛋白质,思考与讨论：,氨基酸分子结构通式,C,H,C,H2N,OH,O,R,氨基,羧基,侧链基团,特点：a. 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上，一分子氢和一个特有的R基团。 b. R基不同、氨基酸不同。,请写出下面两种氨基酸的R基？,非必须氨基酸：共12种，人体可自身 合成的氨基酸,必须氨基酸：共8种，人体不能自身合 成的氨基酸。 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸,20种氨基酸,一、氨基酸及其种类,二、蛋白质的结构及多样性,请同学们阅读课本p2

8、1到p22，初步了解脱水缩合肽键二肽、三肽、多肽这几个概念。,1.氨基酸的结合方式：,脱水缩合,H2O,+,肽键,（二肽）,H2O,+,H2O,+,+,（二肽）,（三肽）,（多肽）,（四肽）,N个氨基酸形成1条肽链，至少有1个氨基、1个羧基 形成m条肽链，至少有m个氨基、m个羧基,2.蛋白质的多样性,-,蛋白质的多样性的原因,二肽,- ,多肽,- ,蛋白质,氨基酸的种类和数目不同,氨基酸的排列顺序不同,蛋白质空间结构不同,遗传物质的多样性决定,3.蛋白质的空间结构,一级结构：氨基酸的排列顺序 化学键：肽键，二硫键,二级结构：肽链主链的局部空间结构，如 螺旋、折叠 化学键：氢键,3.蛋白质的空间

9、结构,三级结构：整条肽链原子的 空间结构 化学键：氢键、二硫键等,四级结构：多条三级结构的多肽链 亚基形成的复杂结构 化学键：氢键等,4.蛋白质的功能多样性,结构多样性,决定,功能多样性,结构蛋白 （组成细胞和生物体）,功能蛋白,调节 （激素）,催化 （酶）,运输 （载体）,免疫 （抗体）,结论：一切生命活动都离不开细胞，蛋白质是生命活动的主要承担者。,5.蛋白质的盐析与变性,盐析：指蛋白质溶液中加入无机盐类而使蛋白质溶解度降低而析出的过程。,变性：指蛋白质在某些物理或化学条件下 空间结构发生了不可逆的变化。,过程可逆，属于物理变化，蛋白质结构不变。,过程不可逆，属于化学变化，蛋白质结构改变。

10、如高温、强酸、强碱,三、与蛋白质有关的计算,（一）氨基酸的脱水缩合,1.下图是某物质结构示意图，请根据图回答下面的问题： (1)该物质名称为 。 (2)该化合物共有 种氨基酸缩合而成，氨基酸缩合后形成的化学键是指图中的。 (3)该物质水解时需要个水分子,三肽,三,2,2,2.下列有关图中蛋白质的叙述，正确的是（ ）,A.含有两条肽链 B.共有126个肽键 C.R基中共含17个氨基 D.形成该蛋白质时共脱去125个水分子,A,n,n-1,n-1,至少 1个,至少 1个,n,n-m,n,n-m,至少 m个,至少 m个,n,n,至少 0个,至少 0个,（一）氨基酸的脱水缩合计算总结,三、与蛋白质有关

11、的计算,（二）蛋白质相对分子质量计算,D,免疫球蛋白IgG的结构示意图如下图，其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG的肽键数和脱去部分的相对分子质量为（ ） A.m个；18(m-4)+6 B.(m+1)个；18(m-4) C.(m-2)个；18m+6 D.(m-4)个；18(m-4)+6,（二）蛋白质相对分子质量计算总结,1.无二硫键,a,n,n-1,na-18(n-1),a,n,n-m,na-18(n-m),a,n,n,na-18n,（二）蛋白质相对分子质量计算总结,1.有二硫键（K为二硫键的个数）,相对分子质量=na-18(n-m)-2k,以n个氨基酸

12、组成m条肽链为例。,三、与蛋白质有关的计算,（三）蛋白质中含有N,O原子数的相对计算,D,现脱掉某六十肽中的2个丙氨酸（相应位置如下图），得到几种不同的有机物，其中脱下的氨基酸均以游离态存在。下列说法正确的是（ ） A.肽键数目减少2个 B.氢原子数目增加4个 C.氧原子数目增加2个 D.氨基和羧基分别增加4个,（三）蛋白质中含有N,O原子数的相对计算,N原子数=肽链数+R基中N数目+肽键数=各氨基酸中N原子总数,O原子数=肽链数2+肽键数+R基中O数目=各氨基酸中0原子总数-脱水分子数,第3节 遗传信息的携带者 核酸,问题探讨,1.DNA的中文全名是什么？为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息

13、？,DNA指纹检测,2.你还能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？,核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。分核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。,实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布,实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布,1.实验原理,甲基绿+DNA 绿色,吡罗红+RNA 红色,2.实验步骤,制片,水解,冲洗,染色,观察,滴漱刮涂烘,30mL8%盐酸30温水保温5min,蒸馏水缓冲10s,吡罗红甲基绿2滴染色5min,先低倍，后高倍。,结果,结论：DNA主要在细胞核；RNA主要在细胞质。,问题思考,1.在制片的过程中，为什么要

14、是用0.9%NaCl？,2.为什么要用酒精灯将玻片烘干？,3.水解过程中使用8%盐酸的目的是？,生理盐水，为了保持细胞正常的形态,为了固定细胞,一是使细胞的通透性增大，有利于染液进入细胞。二是使染色体中DNA和蛋白质分离，有利于染色。,2、核酸的基本组成单位：核苷酸,二、核酸的化学结构,1、核酸的组成元素：C、H、O、N、P等,3、DNA的化学结构,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,基本组成单位：脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链,DNA双螺旋结构,腺嘌呤核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,4、RNA的化学结构,基本组成单位：核糖核苷

15、酸,核糖核苷酸链,5.核酸的多样性和特异性,多样性：组成核酸的核苷酸的种类、数量、排列顺序不同，决定了核酸分子的多样性。,特异性：每个核酸中核苷酸的种类、数目和排列顺序是特定的。,DNA与RNA的比较,DNA,RNA,主要存在部位,细胞核(少部分在线粒体和叶绿体中),细胞质,基本组成单位,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,碱基种类,A、G、C、T,A、G、C、U,五碳糖种类,脱氧核糖,核 糖,核苷酸链,一条核糖核苷酸链,两条脱氧核苷酸链,核酸的水解,DNA 、RNA在水的存在下，利用酶或其它催化剂进行水解，最终得到三类产物：,核 酸,核苷酸,磷 酸,碱 基,五碳糖,磷酸、脱氧核糖、 碱基（A、G、C、T

16、）,D N A,水解,磷酸、核糖、 碱基（A、G、C、U）,R N A,水解,初步水解,彻底水解,问题思考,1.细胞型生物细胞中核酸有几种？核苷酸有几种？碱基有几种？五碳糖有几种？遗传物质是？,核酸有2种，核苷酸有8种，碱基有5种，五碳糖有2种，遗传物质是DNA。,2.病毒的核酸有几种？核苷酸有几种？碱基有几种？五碳糖有几种？遗传物质是？,核酸有1种，核苷酸有4种，碱基有4种，五碳糖有1种，遗传物质是DNA或RNA。,第4节 细胞中的糖类和脂质,讨论,1. 我们吃的同质量这些食物的 含有的热量一样多吗？ 2.当消耗掉体力后，你认为图 中能尽快补充能量的物质是哪 一种？为什么？,一、细胞中的糖类

17、,1.你能列举一些你所熟悉的糖的名称吗?,白糖、红糖、冰糖、麦芽糖、葡萄糖、砂糖、蔗糖,2.这些糖都是同一种类型的糖吗 ?,不是,3. 糖都是甜的吗 ?,其实，除了我们熟悉的这些甜的糖之外,还有很多糖是不甜的，例如淀粉、植物细胞壁的组分之一的纤维素等都是糖类,一、细胞中的糖类,1.元素组成： 2.功能： 3.种类：,C、H、O 生命活动的主要能源 单糖、二糖、多糖,碳水化合物,单糖、二糖、多糖是怎样区分的？,1.单糖：不能水解的糖。 2.二糖：由两分子的单糖脱水缩合而成。,3.多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。,构成它们的基本单位都是葡萄糖！,核糖(C5H10O5),脱氧核糖(C5H10O4)

18、,葡萄糖,果糖,半乳糖,细胞中都有,细胞中都有,细胞中都有,植物细胞中,动物细胞中,麦芽糖,蔗糖,乳糖,发芽的小麦、 谷粒种含量丰富,甘蔗、甜菜中含量丰富,人和动物乳汁中含量丰富,纤维素,淀粉,肝糖原,肌糖原,棉、麻，植物的茎秆和 枝叶植物细胞的细胞壁中,植物粮食作物的种子、变 态茎或根等储藏器官中,动物的肝脏中,动物的肌肉组织中,单糖、二糖和多糖的转化过程,单糖,二糖,多糖,只有单糖才能被细胞直接吸收,动物脂肪细胞中贮存的脂肪（染成橘黄色）,二、细胞中的脂质(lipid),二、细胞中的脂质,1. 组成元素：主要是C、H、O，有些含有P和N,2. 分布：,所有细胞中,3.作用：,组成细胞和生物

19、体的重要有机化合物,不溶 于水 溶于 有机 溶剂： 丙酮、 氯仿、 乙醚,动物的皮下 、大网膜、 肠系膜等,人和动物的 脑、卵细胞、 肝脏及大豆,良好的储能物质 隔热、保温 缓冲和减压,构成细胞膜 和细胞器膜 的重要成分,动物细胞膜 血液 性腺 肠道等,参与脂质运输、动物 细胞膜的成分,促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成,促进肠道对 Ca 和 P 的吸收（如AD钙奶）,高胆固醇类食物如动物内脏、蛋黄等过量摄入行吗？,不行。胆固醇在许多动物性食物中含量丰富。饮食中如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命。,三、生物大分子以 碳 链为骨架,1、单体,2、多聚体,是指组成

20、生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位。,单糖,氨基酸,核苷酸,多糖,蛋白质,核酸,每个单体都以若干个相连的 C 原子构成的 C 链为基本骨架，经脱水缩合而成的结构。,单 体,多聚体,脱水缩合,碳是生命的核心元素,第5节 细胞中的无机物,细胞内含量最多的化合物水 地球表面约3/4的部分是水； 一个人在极限状况下，可坚持20d以上不进食。 一个人不喝水，1d后就会丧失意识 ,生命濒临终点,水-生命之源,思考,1.不同生物体内水的含量相同吗？,2.同一生物体在不同的生长发育阶段水的含量相同吗？,3.同一生物不同器官中水的含量相同吗？,水以什么样的形式存在，有什么生理功能？,细胞中游离态的水，可

21、以自由流动,细胞中与其他化合物结合的水,95% 以上,约4.5%,1.是细胞内的良好溶剂 2.参与细胞内的生化反应 3.多细胞生物，体细胞生活的水环境 4.运送养料和代谢废物 5.维持细胞固有形态 ,是细胞的组成成分,一切生命活动都离不开水,思考,1.水的存在形式与新陈代谢有关系吗？,是有关系的，自由水与结合水比值越大，新陈代谢越旺盛；反之，就越缓慢。,2.是不是所有的细胞中水的含量最多？,不一定，如脂肪细胞中水的含量不是最多 ；干种子细胞中水的含量也比较少。,3.生物体内自由水和结合水之间可以转化吗？,两者在一定条件下是可以转化的，如血液凝固时，部分自由水变为结合水；温度降低，自由水变成结合水，反之，结合水变为自由水。,练习： 刚刚收获的小麦种子经暴晒，失去了大量的水份，这些水属于（ ）；再将晒干的种子放在试管内用酒精灯加热，试管上将出现小水珠，这些水属于（ ）；失去结合水的种子因失去生理活性，浸泡后（ ）；再点燃种子，最终会