细胞中的元素和化合物-一轮复习.ppt

一一.组成细胞的元素组成细胞的元素 大量元素：大量元素：微量元素：微量元素：主要元素：主要元素：基本元素：基本元素：最基本元素：最基本元素：质量分数最大的元素：质量分数最大的元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu C、H、O、N、P、S C、H、O、N C O（干重含量最高）干重含量最高）（鲜重含量最高）鲜重含量最高）第一节第一节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 鲜重：细胞的总重鲜重：细胞的总重 干重：除去自由水后的重量干重：除去自由水后的重量 铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)化学元素的生理功能化学元素的生理功能(举例举例)：元素元素 生理功能举例生理功能举例 N 叶绿素、叶绿素、ATP、各种酶的组成元素、各种酶的组成元素 P ATP、核酸、各种生物膜的组成元素、核酸、各种生物膜的组成元素 Ca 动物血液中的钙离子对血的凝固和肌肉的收缩有调节动物血液中的钙离子对血的凝固和肌肉的收缩有调节作用，血液中钙离子含量低，会出现抽搐作用，血液中钙离子含量低，会出现抽搐 Mg 叶绿素的成分，是一切绿色植物光合作用不可缺少的叶绿素的成分，是一切绿色植物光合作用不可缺少的 Fe 血红蛋白和许多含铁酶类的成分血红蛋白和许多含铁酶类的成分 I 甲状腺激素合成的原料甲状腺激素合成的原料 C是构成细胞的最基本元素是构成细胞的最基本元素 生物界与非生物界的联系：生物界与非生物界的联系：生物界与非生物界在组成生物界与非生物界在组成元素种类上相似；（统一性）元素种类上相似；（统一性）生物界与非生物界组成元素的生物界与非生物界组成元素的含量差异很大。（差异性）含量差异很大。（差异性）2.组成细胞的化合物 无机化合物无机化合物 有机化合物有机化合物 水水:85%90%无机盐无机盐:1%1.5%糖类：糖类：脂质：脂质：1%2%蛋白质：蛋白质：7%10%核酸：核酸：C、H、O C C、H H、O O、(N、P)C、H、O、N、(P、S、Fe)C、H、O、N、P 11.5 3.3.检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 （1 1）还原糖的检测和观察）还原糖的检测和观察 常用材料：常用材料：试剂：斐林试剂试剂：斐林试剂 注意事项：注意事项：还原糖有还原糖有 必须必须 颜色变化：颜色变化：（甲液：（甲液：0.10.1g/mlg/ml的的NaOHNaOH 乙液：乙液：0.050.05g/mlg/ml的的CuSOCuSO4 4）葡萄糖，果糖，麦芽糖葡萄糖，果糖，麦芽糖 浅蓝色浅蓝色 棕色棕色 砖红色砖红色 用水浴加热用水浴加热 甲乙液必须甲乙液必须等量混合均匀等量混合均匀后再加入样液中，后再加入样液中，现现配现用配现用 苹果和梨苹果和梨 含糖量较高，白色或近含糖量较高，白色或近于白色的植物组织于白色的植物组织（2 2）脂肪的鉴定）脂肪的鉴定 常用材料：常用材料：试剂：试剂：橘黄色或红色橘黄色或红色 苏丹苏丹或苏丹或苏丹染液染液 花生子叶花生子叶 颜色变化：颜色变化：（3 3）蛋白质的鉴定）蛋白质的鉴定 常用材料：常用材料：试剂：试剂：注意事项：注意事项：先加先加 ，再加，再加 双缩脲试剂（双缩脲试剂（A A液：液：0.10.1g/mlg/ml的的NaOHNaOH B B液：液：0.010.01g/mlg/ml的的CuSOCuSO4 4 ）变成变成紫色紫色 鸡蛋清鸡蛋清 A液液1ml B液液4滴滴 斐林试剂和双缩脲试剂的区别有哪些斐林试剂和双缩脲试剂的区别有哪些?（4 4）淀粉的检测和观察）淀粉的检测和观察 常用材料：马铃薯常用材料：马铃薯 试剂：试剂：颜色变化：颜色变化：碘液碘液 变蓝变蓝 第第2 2节节.生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质 成分组成：主要由成分组成：主要由C、H、O、N四种，四种，大多数蛋白质还含有大多数蛋白质还含有P、S。是细胞中。是细胞中量最多的有机物量最多的有机物。种类：生物体中组成蛋白质的氨基酸约种类：生物体中组成蛋白质的氨基酸约有有20种。种。8种必需氨基酸：缬、异亮、种必需氨基酸：缬、异亮、亮、苯丙、甲硫、色、苏、赖亮、苯丙、甲硫、色、苏、赖 必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界获取；必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界获取；非必需氨基酸：人体细胞能从其他化合物转化而来。非必需氨基酸：人体细胞能从其他化合物转化而来。(2)(2)蛋白质的结构蛋白质的结构 氨基酸氨基酸 二肽二肽 三肽三肽 多肽多肽 多肽链多肽链 一条或若干条多肽链盘曲折叠一条或若干条多肽链盘曲折叠 蛋白质蛋白质 氨基酸的结构通式为氨基酸的结构通式为(下图下图)：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。注意理解都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。注意理解“至少至少”，当，当R基含氨基或羧基时，这个氨基酸就不止含有基含氨基或羧基时，这个氨基酸就不止含有一个氨基和一个羧基了。各种氨基酸的区别在于一个氨基和一个羧基了。各种氨基酸的区别在于R基的不同基的不同 C C H C N O R3 n H2O H O C H N H R2 C H C N O R4 H C O C H N H R1 N H C O 多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多 个肽键的化合物个肽键的化合物 肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠 a a、n n个氨基酸经脱水缩合形成个氨基酸经脱水缩合形成一条一条多肽链时，多肽链时，需脱去需脱去_个水，形成个水，形成_个肽键。个肽键。c c、n n个氨基酸经脱水缩合形成个氨基酸经脱水缩合形成mm条条多肽链时，多肽链时，需脱去需脱去_个水，形成个水，形成_个肽键。个肽键。n n-1 1 n n-1 1 n n-mm n n-mm b b、n n个氨基酸经脱水缩合形成个氨基酸经脱水缩合形成2 2条条多肽链时，多肽链时，需脱去需脱去_个水，形成个水，形成_个肽键。个肽键。n n-2 2 n n-2 2 肽键数脱水分子数肽键数脱水分子数 氨基酸数肽链数氨基酸数肽链数 d d、由、由100100个氨基酸构成的一条多肽链中，个氨基酸构成的一条多肽链中，至少有至少有_个氨基，个氨基，_个羧基。个羧基。1 1 1 1 e e、由、由n n个氨基酸构成的个氨基酸构成的m m条条多肽链中，多肽链中，至少有至少有_个氨基，个氨基，_个羧基。个羧基。m m m m f、假设组成蛋白质的、假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分种氨基酸的平均分子量为子量为128，则由，则由100个氨基酸构成的一条个氨基酸构成的一条多肽链，其分子量约为多肽链，其分子量约为 。有几条肽链，则至少有几个氨基和几个羧基有几条肽链，则至少有几个氨基和几个羧基 1101811018 蛋白质分子量蛋白质分子量 =氨基酸的总分子量氨基酸的总分子量脱去水的总分子量脱去水的总分子量 若氨基酸数为若氨基酸数为n,n,肽链数为肽链数为m,m,氨基酸平均相对分子氨基酸平均相对分子质量为质量为a,a,则则 直链多肽直链多肽 环状多肽环状多肽 肽键数肽键数=脱水数脱水数 n n-m m n n 蛋白质相对蛋白质相对 分子质量分子质量 anan-18(n18(n-m)m)anan-18n18n (2)2)不能忽视蛋白质中的二硫键不能忽视蛋白质中的二硫键:蛋白质分子中除了肽键外蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键还含有其他化学键,如二硫键如二硫键。一个二硫键。一个二硫键(“(“S SS S”)”)是由是由2 2个“个“SH”SH”形成的形成的,形成过程中要脱去形成过程中要脱去2 2个氢。故计算蛋白质相对分子质量时个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去除减去H H2 2O O的相对分子质量外的相对分子质量外,还应考虑脱去还应考虑脱去H H的相对分子的相对分子质量。质量。导致蛋白质结构多样性。因此蛋白质具有复杂的空间结构，蛋白质结构多样性导致蛋白质的 多样性。构成蛋白质的氨基酸的 数目，排列顺序，以及多肽链的折叠方式不同 种类，(3)(3)蛋白质分子多样性的原因蛋白质分子多样性的原因 功能的 (4)(4)蛋白质的功能蛋白质的功能 一、核酸的分类一、核酸的分类 核酸核酸 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）核糖核酸（核糖核酸（RNARNA）功能：功能：是细胞内携带遗传信息的物质，在生物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。其重要的作用。第第3 3节节 遗传遗传信息的携信息的携带带者者核酸核酸 (2)核酸的结构核酸的结构 基本组成单位基本组成单位 核苷酸核苷酸 化学元素组成化学元素组成：核苷酸核苷酸 一分子五碳糖一分子五碳糖 一分子磷酸一分子磷酸 一分子含氮碱基一分子含氮碱基 C H O N P 五碳糖五碳糖 含氮碱基含氮碱基 磷酸磷酸 脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸（或脱氧核苷酸）是或脱氧核苷酸）是DNA的基本单位的基本单位 核糖核苷酸核糖核苷酸是是RNA的基的基本单位本单位 脱氧核糖脱氧核糖C C5 5H H1010O O4 4 核糖核糖C C5 5H H1010O O5 5 A G C T 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 DNADNA的的基本组成单位：脱氧核苷酸基本组成单位：脱氧核苷酸 有有4 4种种 脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链 连连 接接 A T G C A T G C DNADNA分子的多样性和特异性分子的多样性和特异性 多样性：四种脱氧核苷酸的数目、比多样性：四种脱氧核苷酸的数目、比率和排列顺序不同。率和排列顺序不同。特异性：不同生物个体具有不同的特异性：不同生物个体具有不同的DNADNA A G C U 腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸 RNARNA的的基本组成单位：核糖核苷酸基本组成单位：核糖核苷酸 有有4 4种种 核糖核苷酸链核糖核苷酸链 连连 接接 DNA和RNA组成成分的异同 类别 DNA RNA 基本单位 核苷酸 碱基 五碳糖 磷酸 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 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 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 腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脱氧核糖 磷酸 磷酸 核糖 DNA是绝大多数生物的遗传物质，是遗传信息的载是绝大多数生物的遗传物质，是遗传信息的载体。少数只含有体。少数只含有RNA的生物的生物(RNA病毒病毒)，遗传信息，遗传信息储存在储存在RNA中。中。细胞生物：体内即有细胞生物：体内即有DNA也有也有RNA,但只有但只有DNA是遗传物质。是遗传物质。病毒：体内只有一种核酸，并以这种核酸为遗传物质病毒：体内只有一种核酸，并以这种核酸为遗传物质 不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况。不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况。生物类生物类别别 核酸核酸 核苷酸核苷酸 碱基碱基 遗传遗传物质物质 举例举例 原核生原核生物和真物和真核生物核生物 含有含有DNA和和RNA两两种核酸种核酸 8 5 DNA 细菌、细菌、人等人等 病毒病毒 只含只含DNA 4 4 DNA 噬菌体噬菌体 只含只含RNA 4 4 RNA 烟草花烟草花 叶病毒叶病毒 两大高分子化合物间的关系：核酸控制蛋白质的合成。两大高分子化合物间的关系：核酸控制蛋白质的合成。DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系：多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系：(5)(5)核酸在细胞中的分布核酸在细胞中的