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1、第一单元 细胞的分子组成,第一讲 元素与无机物,一、组成细胞的化学元素,知识梳理,大量元素,微量元素,主要元素,基本元素,最基本元素,C H O N P S K Ca Mg Fe Mn B Zn Cu Mo Cl,植物必需矿质元素,2、差异性： 生物界和非生物界的差异性（元素在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大） 生物的差异性(不同生物体内同种元素的含量差别较大),1、统一性： 生物界和非生物界的统一性（组成生物体的化学元素，在无机自然界中都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的） 生物的统一性（不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同）,3、在鲜重和干重条件下，细胞中各种元素的含量是
2、不同的，如以人体细胞为例： 在鲜重条件下： O(65%)C(18%)H(10%)N(3%) 在干重条件下： C(55.99%)O(14.62%)N(9.33%)H(7.46%),D,例1：,例2：,A,组成化合物 蛋白质、核酸、糖类、脂肪、水、无机盐 影响生物体的生命活动,4、组成生物体的化学元素的作用,N,是与光合作用有关的酶、叶绿素、ATP和NADP+的组成元素。,是氨基酸的组成元素，动物体缺N就是缺乏氨基酸，会影响正常的生长发育。,P是叶绿体双层膜和基粒囊状结构薄膜以及ATP和NADP+的组成元素。,是动物牙齿骨骼的重要组成成分；磷脂是合成脂蛋白的重要原料。,P,维持细胞内液渗透压，维持
3、心肌舒张，保持心肌正常兴奋性。,K,能够促进光合作用产物糖类的合成和运输。,Fe,动物:血红蛋白的成分，缺乏会患缺铁性贫血。,植物:合成叶绿素过程中的一些酶的构成元素，缺Fe会导致叶绿素无法合成。,Mg 叶绿素的组成元素。缺镁时老叶先变黄。,B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长。,Ca,人体缺乏会患骨软化病，血液中Ca2+含量低会引起抽搐，过高则会引起肌无力。血液中的Ca2+具有促进血液凝固的作用，如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的Ca2+，血液就不会发生凝固。,植物体内的矿质元素,可再利用,不可再利用,K N P Mg,Ca Fe,二、组成生物体的化合物,1. 水 水是极性分子，所以凡是有极性的
4、分子或离子都极易溶于其中。,细胞中的水,结合水,细胞结构的重要组成成分,细胞内良好溶剂 物质运输和反应的介质 许多生化反应的原料 调节温度,自由水,水与新陈代谢、生物抗性的关系 自由水结合水的比值越大，代谢越强； 自由水结合水的比值越小，抗性越强。,细胞外的水 多细胞植物：细胞间隙、各种分泌物 多细胞动物：内环境、分泌物、排泄物,能产生水的结构及代谢过程,核糖体、叶绿体、线粒体、高尔基体、细胞核、细胞溶胶 DNA复制、转录、翻译 ADP生成ATP时 肝脏和肌肉中合成糖元时 甘油和脂肪酸合成脂肪时,利用水的代谢过程,大分子有机物的消化(水解) ATP的水解 有氧呼吸的第二阶段 光合作用的光反应,
5、水分的散失 植物：蒸腾作用、吐水、某些分泌物 高等动物：尿液、呼吸、汗液、某些分泌物,2.无机盐的存在形式及生理功能,(1)存在形式 大多数以离子的形式存在，少数与其他化合物结合。,(2)生理功能,1、许多复杂化合物的重要组成成分,2、维持生物体的生命活动有重要作用,3、维持细胞的酸碱、渗透压等的平衡,C,实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,1、实验原理： 某些化学试剂能够使生物组织中相关的有机化合物产生特定的颜色反应。,2、注意事项：,材料本身应无色,材料富含相关物质,还原糖：苹果、梨,脂肪：花生、蓖麻,蛋白质：鸡蛋清(应将鸡蛋清稀释使用),双缩脲B液（CuSO4）的滴加不能过量,滴加本
6、尼迪特试剂后的颜色变化:,浅蓝色棕色红黄色沉淀（水浴）,还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖,双缩脲试剂中起实质作用的是碱性环境中Cu2与蛋白质(里面的肽键)结合形成紫色的络合物。因而必须先使用双缩脲试剂A(NaOH)后再使用双缩脲试剂B，两者不能同时加入或提前混合。注意滴加CuSO4时，溶液不能过量，否则蓝色将遮蔽显色反应中产生的紫色。,淀粉的检测和观察 常用材料：马铃薯 试剂: 碘液 颜色变化：蓝色,补充：,观察核酸在细胞中的分布 试剂：甲基绿、派洛宁（吡罗红）混合染色剂 现象：甲基绿将细胞核染成绿色（DNA）。 派洛宁将细胞质染成红色（RNA）。 盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进 入
7、细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。,另外，DNA与二苯胺在沸水浴下显蓝色。,第二讲 有机化合物（一） 糖类、脂类、核酸,一、糖类,（有且只有C、H、O三种元素组成）,例1,麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖 蔗糖=葡萄糖+果糖 乳糖=葡萄糖+半乳糖,C,二、脂类,（主要由C、H、O三种元素组成）,组成：甘油、脂肪酸 植物油；动物脂,构成膜的主要成分,对植物细胞起保护作用,参与构成细胞膜，与脂类运输有关,生殖器官发育、生殖细胞形成、第二性征的激发和维持,促进对Ca和P的吸收利用,与糖类比较,动物脑、卵及大豆种子中含量高,与高血压等有关,性腺，激素调节,例3,D,例2:实验测
8、得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如右图，有关论述不正确的是（ ） A形成相同质量的种子，小麦需要的矿质元素最少 B脂肪、淀粉和蛋白质中贮存的化学能数量不同 C萌发时，三种种子中酶的种类含量均不同 D萌发时，相同质量的三种种子中，花生需要的氧量最少,D,三、核酸,2、基本单位,C、H、O、N、P,3、分类,1、组成元素,DNA和RNA组成成分的异同,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
9、呤（A）鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）,脱氧核糖,磷酸,磷酸,核糖,4、结构：,DNA,RNA,5、功能：,核酸是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物体的遗传和变异及蛋白质的生物合成有重要作用。,常呈单链结构,常呈规则的双螺旋结构,第三讲 有机化合物（二） 蛋白质,二、基本单位:氨基酸(约20种),一、组成元素：C H O N (S),结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。,三、蛋白质的结构,氨基酸 二肽 三肽 多肽 多肽链 一条或若干条多肽链盘曲折叠 蛋白质,结构多
10、样性原因,氨基酸的种类不同； 氨基酸的数目成百上千； 氨基酸的排列顺序变化多端； 肽链的空间结构千差万别。,四、蛋白质的功能,(1)结构蛋白：如构成肌肉的肌动蛋白和肌球蛋白等。 (2)催化作用：绝大多数酶 (3)调节作用：蛋白质类的激素如胰岛素和生长激素 (4)运输作用：如血红蛋白是运输氧气的载体。 (5)免疫作用：如抗体,一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的承担者。,五、相关计算,1.有关肽链的计算,注：有时还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(SS)形成要失去两个H等。,2.环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸的R基团中氨基和羧基的数目。由图
11、示可知： 肽键数脱去水分子数氨基酸数,4.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目间的关系： DNA(基因)信使RNA蛋白质 碱基数6 碱基数3 氨基酸数1,5.氨基酸的排列与多肽的种类计算： 假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析：,(1)A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： (3327种) 形成二肽的种类： (329种) (2)A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： (3216种) 形成二肽的种类： (326种),蛋白质的变性（一般不可逆）
12、 蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇等存在下或加热至70-1000C或在X射线、紫外线的作用下其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。 蛋白质的盐析（不破坏生物活性，可逆） 中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响，一般在低盐浓度下随着盐浓度升高，蛋白质的溶解度增加，此称盐溶；当盐浓度继续升高时，蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出，这种现象称盐析。由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同，故盐析所需的盐浓度也不一样，因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。 常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。,B,D,C,A,例5、请将运载体、载体、抗体、酶、激素、蛋白质的关系正确表示。,脂类与糖类组成元素质量比,油脂分子中C、H原子比例高，因此等质量的油脂和糖类氧化分解时，油脂分子需氧量多，释放的能量多。,氨基酸之间的连接方式,酶,+ H2O,二肽,脱水缩合反应,
