高中生物 專題5 生態(tài)工程 階段復(fù)習(xí)課課件 新人教版選修3 (219)

1、第二章第二章 生命的物質(zhì)基礎(chǔ)生命的物質(zhì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo) 掌握掌握遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)DNA和和RNA的結(jié)構(gòu)與效用的結(jié)構(gòu)與效用 熟悉蛋白質(zhì)的分子結(jié)談判效用 熟悉酶的概念和催化特性1. 了解原生質(zhì)的概念及原生質(zhì)中水、無機鹽、糖類、脂類等化合物的組成和效用原生質(zhì)：原生質(zhì)：決定生命的物質(zhì),即組成細(xì)胞的全 部生命物質(zhì)。細(xì)胞的主要元素： 原生質(zhì)中化學(xué)元素有50多種,主要包括C、H、O、N、P、S、Ca等,以上7種元素約占生物體的99.35%,其中C、H、O、N 四種元素約占90%。 細(xì)胞的化學(xué)組成 無機化合物無機化合物水和無機鹽有機化合物有機化合物糖類、脂類、維生素、蛋白質(zhì)、核酸。生物大分子：生物大分子：蛋白質(zhì)、

2、核酸由于分子量巨大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有生物活性,故有此稱。第一節(jié)第一節(jié) 無機化合物無機化合物 1. 在原生質(zhì)中含量最高（60%95%）；2. 不同器官含水量不同：骨骼22%,肌肉76%,腦86%,眼玻璃體99%；3. 水的含量隨的不同而不同：水的含量隨人年齡的增長而遞減。4. 原生質(zhì)中兩種存在形式：（自由流動；絕大部分）、（細(xì)胞結(jié)組成分）；5. 生理效用：1）良好的溶劑（極性） 2）參與細(xì)胞內(nèi)各種代謝活動 3）調(diào)節(jié)體溫（水比熱大；排汗） 4）潤滑劑1. 在原生質(zhì)中含量約1%,多以離子形式存在。2. 含量較高的陽離子：K+,Na+,Ca2+,Mg2+等；陰離子主要有：Cl-,SO42-,HCO3-,

3、PO43-等；3. 無機鹽的主要效用： 1）參與組成某些蛋白質(zhì)或酶； 2）調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外的pH值； 3）維持細(xì)胞的膜電位,如K+、Na+等離子； 4）維持細(xì)胞內(nèi)外的,如0.9%NaCl。二、無機鹽二、無機鹽第二節(jié) 有機化合物 一、糖類一、糖類 （C、H、O）1. 又稱碳水化合物,分子式縮寫(CH2O)n2. 根據(jù)糖的水解情況可分為單糖、雙糖和多糖。3. 單糖：不能被水解成更簡單類型的糖（多羥基醛/酮）；常見的單糖有葡萄糖（血糖）、果糖、核糖（組成RNA）、脫氧核糖（組成DNA）等；4. 雙糖：由兩分子單糖脫去一分子水縮合而成的糖；常見的雙糖有蔗糖、乳糖、麥芽糖,多為儲存的營養(yǎng)物質(zhì)或代謝中間產(chǎn)物。

4、5. 多糖：由10個以上單糖脫水縮合而成的糖,分子量可達(dá)幾萬至幾百萬；主要包括淀粉淀粉（主食）、纖維素纖維素和糖原糖原（肝糖原-血糖、肌糖原-肌肉運動；儲能）。6. 糖的主要效用： 1）供能：人體所需能量50%70%來自糖類； 2）參與物質(zhì)組成：參與細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、核酸、免疫球蛋白組成。二、脂類二、脂類1.脂類是脂肪、類脂和固醇類化合物脂肪、類脂和固醇類化合物的總稱；2.脂類難溶于水,易溶于有機溶劑；3.元素組成主要為C,H,O三種,有些脂類還含有N,P等元素。二、脂類二、脂類1）脂肪：由一分子甘油和三分子脂肪酸結(jié)合而成,是動植物細(xì)胞儲存脂類的主要形式。2）類脂：甘油、脂肪酸、磷酸和含氮堿四部

5、分組成；人體重要的類脂是磷脂類磷脂類,主要有磷脂酰膽堿（卵磷脂）和磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）。3）固醇類化合物：主要包括膽固醇、膽汁酸、性激素、維生素D等；在維持細(xì)胞結(jié)談判正常代謝等方面起調(diào)節(jié)作用。磷脂分子磷脂分子：一端由甘油、磷酸和含氮堿組成,易于與水相溶,稱為；另一端則由兩條脂肪酸鏈組成,不溶于水,稱為。磷脂是組成細(xì)胞膜及細(xì)胞內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)的主要組成成分。三、維生素三、維生素1.維生素（vitamin,vit）是機體維持正常效用所必需,但在人體內(nèi)不能合成,必須由的一類小分子有機化合物。2.根據(jù)溶解性不同,可分為：脂溶性維生素（A、D、E、K）和水溶性維生素（B族、C）。3.維生素每日需要量很少,

6、非供能物質(zhì),但在調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和維持生理效用等方面發(fā)揮重要作用。三、維生素三、維生素4.維生素缺乏癥： 1） 缺乏vitA引起夜盲癥、干皮病等； 2） 缺乏vitD,兒童導(dǎo)致佝僂病,成人引起軟骨??； 3） 缺乏vitB1可引起腳氣病； 4） 缺乏vitB2可引起口角炎、唇炎、眼瞼炎、畏光等癥。四、蛋白質(zhì)四、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)（protein）：1）組成元素主要為C、H、O、N、S；2）是生命的承擔(dān)者；3）基本單位是氨基酸；4）人體蛋白質(zhì)是由20種氨基酸組成的。醫(yī)醫(yī) 學(xué)學(xué) 生生 物物 學(xué)學(xué)（一）蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)1.氨基酸在蛋白質(zhì)分子中的連接方式 (1)肽鍵肽鍵(peptide bond)是由一個氨

7、基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。(2)肽肽(peptide)1）肽肽是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物。2）兩分子氨基酸縮合形成二肽,三分子氨基酸縮合則形成三肽NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸酸NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸酸NH-CH-CHOHO OH甘甘氨氨酸酸+-HOH甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽鍵肽鍵NH2-CH-C-N-CH-COOHHHHONH2-CH-C-N-CH-COOHHHHO3）由十個以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽,由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽多肽。4）肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全,被稱為氨基酸殘基氨基酸殘基(residue)

8、。5）多肽鏈多肽鏈(polypeptide chain)是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)螺旋蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)（二）蛋白質(zhì)的效用（二）蛋白質(zhì)的效用1：膠原蛋白、角蛋白、胞質(zhì)中結(jié)構(gòu)蛋白。2.：酶是具有生物催化活性的蛋白質(zhì)。3.：體內(nèi)有些激素屬于蛋白質(zhì),如胰島素、生長素。4.：血液中運送O2與CO2的和運送脂質(zhì)的；控制離子進出的等；5.：免疫球蛋白、抗體、金屬硫蛋白等6.：肌肉收縮、細(xì)胞分裂、細(xì)胞運動都與蛋白質(zhì)有關(guān)。如肌纖維中的肌球蛋白等；7.7.貯存蛋白：貯存蛋白：貯存氨基酸和離子等,如酪蛋白、卵清蛋白、載鐵蛋白等；8.8.信號蛋白信號蛋

9、白：接受與傳遞信號,如受體蛋白等；五、酶五、酶酶：一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的,對其底物具有高度特異性和高效催化作用的蛋白質(zhì)。酶具有極高的催化效率(最適條件）酶具有高度專一性酶具有高度不穩(wěn)定性酶的活性可以調(diào)控酶酶的的特特性性五、酶五、酶酶：一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的,對其底物具有高度特異性和高效催化作用的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)部分：酶蛋白輔助因子 金屬離子小分子有機化合物結(jié)合酶（全酶）單純酶：僅有氨基酸組成的一類酶。（決定反應(yīng)特異性）（決定反應(yīng)的種類）酶酶的的分分類類（一）核酸的基本結(jié)構(gòu)單位（一）核酸的基本結(jié)構(gòu)單位核苷酸核苷酸核酸核苷酸磷酸核苷戊糖堿基嘌呤堿-A、G嘧啶堿-C、U、TA A （腺嘌呤）、G G （鳥嘌呤

10、）U U （尿嘧啶）、C C （胞嘧啶）、T T （胸腺嘧啶）六、核酸六、核酸遺傳信息的貯存者和攜帶者,控制蛋白質(zhì)的合成,從而控制著生物體的生長、發(fā)育、繁殖、遺傳與變異。（二）核酸的分類（二）核酸的分類核酸核酸腺嘌呤脫氧核苷酸(dAMP)鳥嘌呤脫氧核苷酸(dGMP)胞嘧啶脫氧核苷酸(dCMP)胸腺嘧啶脫氧核苷酸(dTMP)腺嘌呤核苷酸(AMP)鳥嘌呤核苷酸(GMP)胞嘧啶核苷酸(CMP)尿嘧啶核苷酸(UMP)RNADNADNA和RNA的主要區(qū)別RNADNA組成成分磷 酸磷 酸戊 糖核 糖（R）脫氧核糖（dR）堿基A G C UA G C T三磷酸腺苷三磷酸腺苷ATPATP（三）核酸的結(jié)構(gòu)與效用

11、（三）核酸的結(jié)構(gòu)與效用核苷酸之間以3,5-磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈,即。5 端端NH2NNOPOHHOOOH3COOPHOOOH3COOHNH2NNNN3 端端磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵2 nm大溝大溝(2.2 nm)小溝小溝(1.2 nm)3.4 nmDNA 是是反向平行反向平行的互補雙鏈結(jié)構(gòu)的互補雙鏈結(jié)構(gòu),脫脫 氧氧核糖核糖-磷酸骨架位于雙鏈的磷酸骨架位于雙鏈的 外側(cè)外側(cè),堿基位堿基位于內(nèi)側(cè)于內(nèi)側(cè),雙鏈的堿基之雙鏈的堿基之 間以氫鍵相結(jié)合。間以氫鍵相結(jié)合。 （堿基互補配對形式：（堿基互補配對形式：A T； G C)2. DNA 是是右手螺旋右手螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),螺旋直徑為螺旋直徑為 2 nm,螺

12、距為螺距為 3.4 nm。堿基平面垂直螺堿基平面垂直螺 旋軸旋軸,相鄰堿基平面距離為相鄰堿基平面距離為 0.34 nm, 螺旋一圈包含螺旋一圈包含 10 對堿基。對堿基。3. 氫鍵氫鍵維持維持 DNA 雙鏈橫向穩(wěn)定性雙鏈橫向穩(wěn)定性,堿基平面堿基平面之間的之間的疏水堆積力疏水堆積力維持雙鏈縱向穩(wěn)定。維持雙鏈縱向穩(wěn)定。 (二) DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點基本骨架：磷酸和脫氧核糖交替基本骨架：磷酸和脫氧核糖交替排列排列堿基互補配對原則堿基互補配對原則()。(2) DNA(2) DNA的效用的效用1) 1) 以以基因基因的形式的形式儲存遺傳信息儲存遺傳信息。2) 2) 作為基因復(fù)制的

13、模板作為基因復(fù)制的模板3) 3) 作為基因轉(zhuǎn)錄的模板作為基因轉(zhuǎn)錄的模板2) DNA2) DNA的自我復(fù)制的自我復(fù)制 復(fù)制復(fù)制是指以親代是指以親代DNA為模板合成子鏈為模板合成子鏈DNA的過程。的過程。AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+親代親代DNA 復(fù)制叉復(fù)制叉子代子代DNA 2) DNA的自我復(fù)制 DNA合成時,以親代DNA解開的兩股單鏈為模板,按堿基配對

14、規(guī)律,合成子代DNA的過程。子代DNA,一股單鏈來源于親代,另一股單鏈為新合成。子代和親代的DNA堿基序列一致。這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。復(fù)制的半不連續(xù)性3) DNA3) DNA的轉(zhuǎn)錄（的轉(zhuǎn)錄（RNARNA的生物合成）的生物合成）轉(zhuǎn)錄：轉(zhuǎn)錄：以以DNADNA一條鏈為模板一條鏈為模板, ,在在RNARNA聚合酶的作用下聚合酶的作用下, ,互補合成互補合成RNARNA的過程的過程 。 原料原料NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) DNA模板模板RNA聚合酶聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol)其他蛋白質(zhì)因子其他蛋白質(zhì)因子2. RNA的結(jié)構(gòu)與效用RNARNA的分類的分類1 1）信使信使RNARNA（messenger RNAmessenger RNA, , mRNA)mRNA)： 作為作為指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的模板2 2）轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運RNARNA（transfer RNAtransfer RNA, ,tRNAtRNA）：）： 在蛋白質(zhì)合成過程中起在蛋白質(zhì)合成過程中起轉(zhuǎn)運氨基酸轉(zhuǎn)運氨基酸的作用的作用3 3）核糖體核糖體RNARNA（ribosomal RNAribosomal RNA, ,rRNArRNA）：）： 與蛋白質(zhì)形成核糖體與蛋白質(zhì)形成核糖體, ,作為作為蛋白質(zhì)合成的場所蛋白