生物笔记-第二章-组成细胞的分子

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1、第二章：组成细胞的分子C 为最基本元素 +4 价。鲜重：OCHNPS干重：CONHCaS,P细胞中常见元素 20 种，有选择性获取，大多以化合物存在大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca 、Mg微量元素：Fe、 Cu、Zn、B、Mn、Mo主要元素：C、H、O、N、P、S基本元素：C、H、O、NH2O 蛋白质 脂质 无机盐，糖类和核酸占鲜重最多 占干重最多。含量最多的有机物矿质元素：N、P 、S、K、Ca、 Mg、Fe、Cu 、Zn 、B、Mn、Mo、Cl植物从根中吸取的元素等质量，脂质比糖耗氧多，释放能量大。同位素：1. 噬菌体的蛋白质：S DNA：P2. 光合作用和细胞呼吸中 C，O 原

2、子的去向（来源于 H2O）3. 示踪分泌蛋白的合成，运输和分泌途径。4. 在噬菌体侵染的细菌试验中，证明 DNA 是遗传物质5. 证明 DNA 分子的半保留复制方式。6. 基因诊断和 DNA 分子杂交细胞中的水：自由水，结合水自由水 ：细胞内的良好溶剂，参与许多化学反应，运送营养物质和代谢废物，为细功能 胞生存提供液体环境。结合水 ：是细胞结构的重要组成成分 自由水 ：可以自由流动以游离形式存在，占细胞内部水的 95%以上，容易流动、容区别 易蒸发。联系 结合水 ：与细胞内其它物质相结合，约占细胞内部全部水的 4.5%，不能自由流动，也不容易散失，失去流动性和溶解性。含水量：代谢旺盛 代谢缓慢

3、水自 由 水渗 透 作 用 （ 自 由 扩 散）1.多 糖 、 蛋 白 质 、 脂 肪 、 核 酸 的 分 解2.光 反 应 中 水 的 分 解3.ATP的 水 解1.有 氧 呼 吸 第 三 阶 段2.光 合 作 用 暗 反 应3.蛋 白 质 、 多 糖 、 脂 肪 、 核 酸 形 成4.ATP的 形 成植 物 ： 蒸 腾 作 用 等动 物 ： 排 尿 呼 吸结 合 水吸收散失产生 利用水分产生 水分利用结构 生理过程 结构 生理过程线粒体 有氧呼吸第三阶段 线粒体 有氧呼吸第二阶段核糖体 脱水缩合内质网 糖基化 细胞质 大分子物质高尔基体 合成多糖（纤维素） 基质或消化道 分解与消化叶绿体

4、暗反应 叶绿体 光反应肝脏、肌肉 合成糖原 耗能部分（肝脏肌肉） ATP 水解、糖原分解自由水/结合水：越大，代谢旺盛，抗逆性差越低，代谢程度低，抗旱抗热等抗逆性提高。种子与水： 鲜种子暴晒 ：质量下降自由水散失，代谢减弱，但仍保持生命活性，仍能萌发。 干种子用水浸泡后人能萌发 ：失去自由水，但仍保持生命活性。萌发吸水主要是增多自由水，代谢旺盛，呼吸作用增加。 干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠： 失去结合水，种子浸泡后不能萌发：失去结合水的细胞失去活性。 不同种子亲水能力不同 ：大豆（主要含蛋白质）小麦，玉米，大米（主要含淀粉）花生（主要含脂肪）无机盐：细胞中含量极少，1%1.5

5、%。多数以离子形式存在，少数：化合物功能：维持细胞核生物体的生命活动，维持细胞酸碱平衡，渗透压平衡。复杂化合物重要组成部分：Mg2+：叶绿素成分 维 持 细 胞 生 命 活 动Ca2+： 牙齿、骨骼 Ca2+少，抽搐，调节神经肌肉的兴奋。Fe2+： 血红蛋白成分。I： 甲状腺激素成分Na+，K+：维持细胞外液的渗透压，Na+主要维持细胞外的渗透压。K+主要维持细胞内液的渗透压。B： 促进花粉萌发和花粉管伸长。F： 维持骨骼结构，防止蛀牙H2CO3/NaHCO3，H2PO4/HPO4 ：维持酸碱平衡Zn2+：是 DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的辅助因子。缺 Fe： 人患贫血、果树患黄叶病缺 C

6、a： 成年人缺：骨质疏松症 ；人血液中缺：抽搐缺 I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）缺 B： 华而不实（只开花不结果）缺 Zn： 影响人体发育，大脑发育，性成熟。缺 Se： 患克山病（原发性心脏病） ，大骨节病缺 Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行。N、P、K 、Mg 、 Zn、B、Mo 可被再利用，缺乏时从老部位转移到幼嫩部位。缺素表现在老叶上。Ca、Fe、 S、Mn、Cu 难移动，新生组织缺乏表现症状。蛋白质：氨基酸： 大约 20 种，8 种必需元素（婴儿 9 种） ，非必需元素：可通过转化从外界获取。蛋白质初步水解为多肽，彻底水解为氨基酸，氧化分解为 CO2，

7、H2O，尿素。8 种：“甲携来一本亮色书” +组氨酸。大部分氨基酸含”S”，起始密码子：“AUG” “GUG”肠道中不能分解出尿素（在细胞中完成）由 n 个氨基酸构成的肽链种类 20n 中。不是所有蛋白质都要经历这一阶段。相关计算：一条肽链：肽键数= 失去水分子数= 氨基酸数-1n 条肽链：肽键数=失去水分子数=氨基酸数-n蛋白质相对分子质量= 氨基酸相对分子质量* 氨基酸数- 失去水分子数*水的相对分子质量（ 基因 ） 转录 翻 译蛋白 质碱基数 6： 碱基数 3： 氨基酸数 1由于 mRNA 上有终止子等原因，每合成一个氨基酸至少需要 mRNA 的三个碱基，DNA 上的6 个碱基脱水缩合为

8、环状： 脱水分子数=参与脱水的氨基酸数= 肽键数其游离氨基、羧基只可能在 R 基上。蛋白质的形成和结构：氨基酸的数目、种类、排列顺序及蛋白质空间结构。功能多样性结构蛋白 ：肌动蛋白，肌球蛋白，构成生物膜的蛋白，毛发。催化作用 ：酶几乎为蛋白质（RNA 也有催化作用）调节作用 ：激素；胰岛素；生长激素运输作用 ：血红蛋白免疫作用 ：免疫球蛋白激素与蛋白质：蛋白质类 ：胰岛素，生长激素，释放激素，促激素，抗利尿激素，胰高血糖素。氨基酸类 ：甲状腺激素，肾上腺素等类固醇类 ：性激素，醛固酮素。其它 ： 生长素（吲哚乙酸） ，乙烯等。主要理化性质：酸碱两性 （NH2，-COOH）盐析 （NaCl）变性

9、和凝固 （加热、过酸过碱）水解反应 （在酸碱酶的作用下变为氨基酸）显色反应 （双缩脲（紫色） ，硝酸显黄色）核苷酸：共八种功能： 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很重要。 细胞核中的 DNA 是染色体的主要成分，是细胞核中的遗传物质。 细胞质中的 DNA 是细胞质中的遗传物质 RNA 是传递遗传信息，核糖体的成分，运输氨基酸的工具。 DNA 是绝大多数生物的遗传信息，是遗传信息的载体，少数病毒只含 RNA，遗传信息储存在 RNA 中。 在细胞结构的生物遗传物质是 DNA，病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA DNA 可为案件的侦破提供证据。因为每个人的脱

10、氧核苷酸序列是不同的。同种生物不同细胞中的 DNA 一般相同，而 mRNA 则一般不同。蛋白质种类和含量也不同。这与碱基的选择性表达有关。核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近（生物体内水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸等则不具备物种的特异性）碱基、核苷酸种类与生物的关系分布：DNA 主要分布在：细胞核中、线粒体、叶绿体也有少量分布RNA 主要分布在：细胞质中。检测：甲基绿使 DNA 呈绿色。吡罗红使 RNA 呈红色。核 酸DNA 脱 氧 核 糖 核 苷 酸磷 酸含N 碱 基 （AGCT ）脱 氧 核 糖RNA 核

11、糖 核 苷 酸磷 酸含 氮 碱 基 （AGCU ）核 糖核酸 指 导 合成 蛋白 质DNA 复制、转录、翻译过程要有酶的参与蛋白质（酶）影响核酸的代谢。的多 样 性 决定 蛋白 质 的多 样 性 决定 生物的多 样 性根本原因：DNA 的多样性。取口腔上皮细胞：1. 先漱口，避免杂质，加生理盐水的载玻片上，烘干。2. 用酒精灯烘烤载玻片时，不要只集中于材料处，而应在火焰上来回移动，使载玻片均匀受热，以免破裂。3. 烘烤后不应马上放在有稀盐酸的烧杯中，最好自然冷却 1 分钟4. 换高倍镜观察时，只用细准焦螺旋，切不可用粗准焦螺旋。现象：绿色明显集中在细胞中央，DNA 主要分布于细胞核中。绿色周围

12、的红色范围广，RNA 主要分布在细胞质中。1. 0.9%NaCl 溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。2. 8%稀盐酸： 改变细胞膜的通透性。 使染色质中 DNA 与蛋白质分开。 1 23. 蒸馏水： 配制染色剂。 冲洗载玻片。 1 21. 在配制时将吡罗红甲基绿混合粉溶解，得到的染色剂中有甲基绿吡罗红。2. 由于绿色植物叶肉细胞中含叶绿体，避免色素干扰，不宜用绿色植物叶肉细胞，不用哺乳动物的红细胞作实验材料，红细胞无细胞核，无法观察 DNA，RNA 分布。3. DNA、RNA 在细胞核，细胞质内都有，只是量多少不同。4. 酒精灯烘干临时装片：杀死、固定细胞，否则口腔上皮细胞死亡时，溶酶体中的水解

13、酶会破坏细胞内的结构，包括 DNA、RNA 等。5. 染色体是 DNA+蛋白质，使用稀盐酸使 DNA，蛋白质分离，甲基绿只能是 DNA 分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体。6. 在第三步冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片 10s，为了冲洗掉稀盐酸，防止稀盐酸影响观察效果。因为染色剂是碱性染色剂与稀盐酸中和。DNA 分子多样性：核苷酸的数量、排列顺序不同。细胞中糖类：单糖：五碳糖，核糖，脱氧核糖。 六碳糖，葡萄糖，果糖氧化分解 2+2+能二糖：C 12H22O11：植物：蔗糖，麦芽糖。动物：乳糖。多糖：(C 6H10O5)n：植物：淀粉、纤维素动物：糖原。种类 还原 分布 作用五碳糖 核糖

14、C5H10O5脱氧核糖 C5H10O4构成核酸的重要物质单糖六碳糖 葡萄糖 C6H12O6是 动植物细胞主要能源物质蔗糖 否二糖麦芽糖 C12H22O11 是植物细胞，甜菜、发芽的小麦、谷粒都能水解为葡萄糖，都能提供能量乳糖 C12H22O11 动物细胞、乳汁淀粉 植物贮存能量纤维素 种子、植物细胞 细胞壁组成之一多糖糖原(C6H10O5)n动物肝脏肌肉组织 动物细胞贮存能量122211(蔗糖 )+2蔗糖 酶6126(葡萄糖 )+6126(果糖 )122211(麦芽糖 )+2麦芽糖 酶 26126(葡萄糖 )122211(乳糖 )+2乳糖 酶6126(葡萄糖 )+6126(半乳糖 )并非所有糖为能源物质：核糖、脱氧核糖、纤维素、细胞壁的肽聚糖，昆虫甲壳虫外骨骼壳聚糖等，不参与氧化分解。同等质量的脂肪储存的能量是糖类的 2 倍多。生物体的主要能源物质：氧化释放能量。在生物体内转化为其它物质：有些糖是重要的中间代谢产物，糖类通过中间产物为合成其它生物分子(氨、核苷酸、脂肪酸等 )分别提供 C 骨架。作为细胞识别的信息分子：糖蛋白是一种在生物体内分布广的复合糖。糖链可能起信息分子的作用，细胞识别、免疫、代谢调控、受惊、个体发育、癌变、衰老、器官移植等与核蛋白的糖链有关。归属： 动植物共有 ：核糖，脱氧核糖，葡萄糖。动物特有 ：糖原，乳糖。植物特有 ：果糖，蔗糖，麦芽糖，淀粉，纤维素。