第2章 第3節(jié) 生物大分子(1)

1、 第第3 3節(jié)節(jié) 生物大分子生物大分子 n組成細(xì)胞的化學(xué)元素大約有組成細(xì)胞的化學(xué)元素大約有 2020多種，而化學(xué)元素是沒有多種，而化學(xué)元素是沒有 生命活性的。而細(xì)胞卻是有生命活性的。而細(xì)胞卻是有 生命的？這是為什么呢？生命的？這是為什么呢？ 活細(xì)胞之所以能夠進(jìn)行一切生命活動(dòng)，活細(xì)胞之所以能夠進(jìn)行一切生命活動(dòng)， 與化學(xué)元素構(gòu)成的與化學(xué)元素構(gòu)成的化合物化合物分子有關(guān)。分子有關(guān)。 組成細(xì)胞的組成細(xì)胞的 化合物化合物 無機(jī)化合物無機(jī)化合物 有機(jī)化合物有機(jī)化合物 水（水（70%） 無機(jī)鹽（無機(jī)鹽（1%） 脂質(zhì)（脂質(zhì)（2%） 糖類（糖類（3%） 蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)（15%） 核酸（核酸（7%） 組成細(xì)胞的化合

2、物組成細(xì)胞的化合物 組成細(xì)胞的化合物組成細(xì)胞的化合物 生物體的分子組成示意圖生物體的分子組成示意圖 n1、細(xì)胞中含量最多的化合物：、細(xì)胞中含量最多的化合物： n2、細(xì)胞中含量最多的無機(jī)化合物：、細(xì)胞中含量最多的無機(jī)化合物： n3、細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物：、細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物： n4、細(xì)胞、細(xì)胞脫水后脫水后含量最多的化合物：含量最多的化合物： n5、細(xì)胞、細(xì)胞脫水后脫水后含量最多的有機(jī)化合物：含量最多的有機(jī)化合物： 組成細(xì)胞的化合物組成細(xì)胞的化合物 水水 水水 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 不同的生物體，其不同的生物體，其分子組成大體相同，分子組成大體相同， 但各種分子在

3、細(xì)胞中的含量不同但各種分子在細(xì)胞中的含量不同。細(xì)胞。細(xì)胞 中都有哪些生物大分子？它們對(duì)細(xì)胞有中都有哪些生物大分子？它們對(duì)細(xì)胞有 什么重要作用呢？什么重要作用呢？ 一、生物大分子的碳鏈骨架一、生物大分子的碳鏈骨架 n碳原子能互相連接成鏈或環(huán)碳原子能互相連接成鏈或環(huán)，從而生成各，從而生成各 種大分子。這些結(jié)構(gòu)稱為種大分子。這些結(jié)構(gòu)稱為有機(jī)化合物的碳有機(jī)化合物的碳 鏈骨架。鏈骨架。 碳鏈骨架結(jié)構(gòu)的排列方式和長(zhǎng)短，決定了有機(jī)化合物碳鏈骨架結(jié)構(gòu)的排列方式和長(zhǎng)短，決定了有機(jī)化合物 的基本性質(zhì)。的基本性質(zhì)。 化合鍵化合鍵 碳原子可與碳原子可與H H、O O、N N、S S和和P P結(jié)合形成多種有結(jié)合形成多種

4、有 機(jī)化合物。機(jī)化合物。 DNA的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu) 單體單體 雖然生物大分子都以碳鏈為基本骨架，但它雖然生物大分子都以碳鏈為基本骨架，但它 們的元素組成、結(jié)構(gòu)和功能各不相同，其原們的元素組成、結(jié)構(gòu)和功能各不相同，其原 因是碳鏈骨架上連接的因是碳鏈骨架上連接的功能基團(tuán)功能基團(tuán)不同。這就不同。這就 決定了有機(jī)化合物的決定了有機(jī)化合物的多樣性多樣性和和特異性特異性。 1 1、單體、單體 2 2、多聚體、多聚體 是指組成生物大分子（多糖、蛋是指組成生物大分子（多糖、蛋 白質(zhì)、核酸）的基本單位。白質(zhì)、核酸）的基本單位。 每個(gè)單體都以若干個(gè)相連的每個(gè)單體都以若干個(gè)相連的 C C 原子構(gòu)成的原子構(gòu)成的 C

5、 C 鏈為基本骨架，經(jīng)鏈為基本骨架，經(jīng)脫脫 水縮合水縮合而成的結(jié)構(gòu)。而成的結(jié)構(gòu)。 生物體內(nèi)重要的生物大分子，都是由一些含有功能基生物體內(nèi)重要的生物大分子，都是由一些含有功能基 團(tuán)的單個(gè)有機(jī)化合物聚合而成的。團(tuán)的單個(gè)有機(jī)化合物聚合而成的。 生物大分子就是由單體通過脫水縮合反應(yīng)聚合成生物大分子就是由單體通過脫水縮合反應(yīng)聚合成 的多聚體。的多聚體。 生物大分子多聚體也可以通過水解反應(yīng)分解為單體。生物大分子多聚體也可以通過水解反應(yīng)分解為單體。 多聚體多聚體 單體單體多聚體多聚體 單體單體 生物大分子以碳鏈為骨架：生物大分子以碳鏈為骨架： 元素元素 單體單體單糖單糖 氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 脂肪酸、

6、甘油脂肪酸、甘油 多聚體多聚體 淀粉淀粉蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核酸核酸脂肪脂肪 功能功能能源能源 物質(zhì)物質(zhì) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 物質(zhì)物質(zhì) 遺傳遺傳 物質(zhì)物質(zhì) 儲(chǔ)能儲(chǔ)能 物質(zhì)物質(zhì) 由氨基酸組成的蛋白質(zhì)由氨基酸組成的蛋白質(zhì) 由葡萄糖組成的淀粉由葡萄糖組成的淀粉 脫脫 氧氧 核核 苷苷 酸酸 長(zhǎng)長(zhǎng) 鏈鏈 二二 貯存遺傳信息的大分子貯存遺傳信息的大分子核酸核酸 n核酸是生物體中最重要的一類生核酸是生物體中最重要的一類生 物大分子，是物大分子，是遺傳信息的載體遺傳信息的載體， 控制著細(xì)胞的生命過程。核酸是控制著細(xì)胞的生命過程。核酸是 一切生物的一切生物的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)，存在于所，存在于所 有細(xì)胞中。有細(xì)胞中。 （一）核酸

7、的分子組成（一）核酸的分子組成 n核酸的核酸的基本結(jié)構(gòu)單位基本結(jié)構(gòu)單位：核苷酸核苷酸 n核酸是由核酸是由核苷酸核苷酸單體連接而成的大單體連接而成的大 分子分子多聚體多聚體，每個(gè)核酸分子是由幾，每個(gè)核酸分子是由幾 百個(gè)乃至上億個(gè)核苷酸互相連接而百個(gè)乃至上億個(gè)核苷酸互相連接而 成的長(zhǎng)鏈。成的長(zhǎng)鏈。 核苷酸的分子結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？核苷酸的分子結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？ n閱讀下圖，分析核苷酸是由幾個(gè)分子閱讀下圖，分析核苷酸是由幾個(gè)分子 結(jié)合而成的，脫氧核糖核苷酸分子和結(jié)合而成的，脫氧核糖核苷酸分子和 核糖核苷酸分子的區(qū)別是什么？核糖核苷酸分子的區(qū)別是什么？ 核苷酸核苷酸 （單體）（單體） 一個(gè)含氮堿基一個(gè)含氮堿

8、基 一個(gè)五碳糖一個(gè)五碳糖 一個(gè)磷酸基一個(gè)磷酸基 脫氧核糖脫氧核糖 核糖核糖 含氮堿基都是由含氮堿基都是由C、H、O、N四四 種元素組成，那么構(gòu)成核酸的基種元素組成，那么構(gòu)成核酸的基 本元素有哪些呢？本元素有哪些呢？ 核酸的元素組成：核酸的元素組成：C、H、O、N、P 由由脫氧核糖脫氧核糖構(gòu)成的核苷酸是構(gòu)成的核苷酸是脫氧核脫氧核 糖核苷酸糖核苷酸，由多個(gè)脫氧核糖核苷酸連，由多個(gè)脫氧核糖核苷酸連 接形成的大分子核酸叫做接形成的大分子核酸叫做脫氧核糖核脫氧核糖核 酸（酸（DNA）。 1、DNA 組成組成DNA的堿基有：的堿基有：腺嘌呤（腺嘌呤（A）、）、 鳥嘌呤（鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（）、胞嘧啶（C

9、）、胸腺嘧）、胸腺嘧 啶（啶（T） A 腺嘌呤脫氧核糖核苷酸腺嘌呤脫氧核糖核苷酸 G 鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸 C 胞嘧啶脫氧核糖核苷酸胞嘧啶脫氧核糖核苷酸 T 胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸 DNADNA的基本組成單位：脫氧核糖核苷酸（的基本組成單位：脫氧核糖核苷酸（4 4種）種） 脫氧核苷酸鏈脫氧核苷酸鏈 連連 接接 A T G C A T G C DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu)。一般為雙鏈結(jié)構(gòu)。 DNADNA 的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu) DNA分子的多樣性和特異性分子的多樣性和特異性 多樣性：多樣性：四種脫氧核糖核苷酸的四種脫氧核糖核苷酸的種類種類、 數(shù)目數(shù)目和和排列順序排

10、列順序不同。不同。 特異性：特異性：不同生物個(gè)體具有不同的不同生物個(gè)體具有不同的 DNA 由由核糖核糖構(gòu)成的核苷酸是構(gòu)成的核苷酸是核糖核苷核糖核苷 酸酸，由多個(gè)核糖核苷酸連接形成，由多個(gè)核糖核苷酸連接形成核核 糖核酸（糖核酸（RNA）。 2、RNA 組成組成RNA的堿基有：的堿基有：腺嘌呤（腺嘌呤（A）、）、 鳥嘌呤（鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（）、胞嘧啶（C）、尿）、尿 嘧啶（嘧啶（U） A 腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸 G 鳥嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸 C 胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 U 尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸 RNARNA的基本組成單位：核糖核苷酸（的基本組成單位：核糖

11、核苷酸（4 4種）種） 核糖核苷酸鏈核糖核苷酸鏈 連連 接接 A U G C RNA為單鏈結(jié)構(gòu)。為單鏈結(jié)構(gòu)。 脫氧核苷酸和核糖核苷酸的堿基各有脫氧核苷酸和核糖核苷酸的堿基各有 種種 脫氧核苷酸和核糖核苷酸的種類各有脫氧核苷酸和核糖核苷酸的種類各有 種種 核苷酸的種類有核苷酸的種類有 種種 4 4 4 4 8 8 小結(jié)小結(jié) 核酸的堿基的種類有核酸的堿基的種類有 種種 5 5 核酸徹底水解后的產(chǎn)物？核酸徹底水解后的產(chǎn)物？ 5種堿基，種堿基，2種核糖，種核糖，1種磷酸種磷酸 （二）核酸的分布及功能（二）核酸的分布及功能 nDNADNA和和RNARNA的分子結(jié)構(gòu)不的分子結(jié)構(gòu)不 同，在細(xì)胞中的分布不同，

12、同，在細(xì)胞中的分布不同， 它們?cè)诠δ苌弦灿胁顒e。它們?cè)诠δ苌弦灿胁顒e。 觀察觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布在細(xì)胞中的分布 n活動(dòng)目標(biāo)：活動(dòng)目標(biāo)： 1、辨別細(xì)胞中的、辨別細(xì)胞中的DNA和和RNA所處的部位。所處的部位。 2、嘗試觀察細(xì)胞中、嘗試觀察細(xì)胞中DNA和和RNA分布的方法。分布的方法。 n實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 甲基綠甲基綠-焦寧染液焦寧染液中的中的甲基綠能使甲基綠能使DNA呈呈 現(xiàn)綠色現(xiàn)綠色，而，而焦寧則能把焦寧則能把RNA染成紅色染成紅色。因此，可。因此，可 以通過觀察細(xì)胞中不同部位呈現(xiàn)的不同顏色，來以通過觀察細(xì)胞中不同部位呈現(xiàn)的不同顏色，來 檢測(cè)檢測(cè)DNA、RNA在細(xì)胞的分布。在細(xì)

13、胞的分布。 n材料用具：材料用具： 洋蔥；甲基綠洋蔥；甲基綠-焦寧染液；載玻片，蓋玻片，鑷子，焦寧染液；載玻片，蓋玻片，鑷子， 解剖針，吸管，蒸餾水，吸水紙，顯微鏡。解剖針，吸管，蒸餾水，吸水紙，顯微鏡。 n方法步驟：方法步驟： 1、用吸管吸一滴清水在干凈的載玻片中央，然后用、用吸管吸一滴清水在干凈的載玻片中央，然后用 鑷子撕取一小塊洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮放在水滴中，鑷子撕取一小塊洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮放在水滴中， 用解剖針展平，蓋上蓋玻片。用解剖針展平，蓋上蓋玻片。 2、滴加、滴加甲基綠甲基綠-焦寧染液焦寧染液，染色，染色5 min左右。左右。 3、在顯微鏡下分別找?guī)讉€(gè)染色效果最好的細(xì)胞進(jìn)行、在顯微鏡下

14、分別找?guī)讉€(gè)染色效果最好的細(xì)胞進(jìn)行 觀察。觀察。 n總結(jié)與討論：總結(jié)與討論： 1、描述細(xì)胞不同、描述細(xì)胞不同 部位的染色情部位的染色情 況況 2、DNA、RNA 分別存在于細(xì)分別存在于細(xì) 胞內(nèi)的什么部胞內(nèi)的什么部 位？位？ nDNA在細(xì)胞中的存在部位：在細(xì)胞中的存在部位： 細(xì)胞核、線粒體、葉綠體細(xì)胞核、線粒體、葉綠體 DNA的功能：在細(xì)胞核內(nèi)與蛋白質(zhì)構(gòu)成的功能：在細(xì)胞核內(nèi)與蛋白質(zhì)構(gòu)成 了染色體（染色質(zhì)），了染色體（染色質(zhì)），是細(xì)胞的遺傳物是細(xì)胞的遺傳物 質(zhì)。質(zhì)。DNA通過控制蛋白質(zhì)的合成進(jìn)行通過控制蛋白質(zhì)的合成進(jìn)行 遺傳信息的表達(dá)。遺傳信息的表達(dá)。 1、DNA 生物體內(nèi)有生物體內(nèi)有DNA和和RNA的，的，DNA為遺傳物為遺傳物 質(zhì)；只有質(zhì)；只有RNA的，的，RNA為遺傳物質(zhì)。為遺傳物質(zhì)。 nRNA在細(xì)胞中的存在部位：在細(xì)胞中的存在部位：細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) nRNA的分類：的分類： 信使信使RNA（mRNA）：）：傳遞遺傳信息傳遞遺傳信息 轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：）：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸 核糖體核糖體RNA（rRNA）：）：組成核糖體組成核糖體 2、RNA RN