細(xì)胞的分子組成

1、第一章 細(xì)胞的分子組成第一節(jié)第一節(jié) 分子和離子分子和離子比較下圖和表比較下圖和表1-11-1，能得出哪些結(jié)論？，能得出哪些結(jié)論？比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量素的含量,你能發(fā)現(xiàn)什么問題你能發(fā)現(xiàn)什么問題?組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量(%)表表1.1.組成細(xì)胞的化學(xué)元素是來源于無機(jī)組成細(xì)胞的化學(xué)元素是來源于無機(jī)環(huán)境的環(huán)境的, ,因此在無機(jī)自然界中都能找因此在無機(jī)自然界中都能找到到, ,沒有一種元素是細(xì)胞所特有的。沒有一種元素是細(xì)胞所特有的。2.2.組成細(xì)胞的元素和組成地殼的元組成細(xì)胞的元素和組成地殼的元素在數(shù)量上差異很大

2、。素在數(shù)量上差異很大。 說明生物界和非生物界既有統(tǒng)說明生物界和非生物界既有統(tǒng)一性又有差異性。一性又有差異性。結(jié)結(jié) 論論2.2.分子分子分子是分子是獨(dú)立存在獨(dú)立存在而而保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最的最小粒子。小粒子。 共價(jià)鍵共價(jià)鍵: 原子原子之間通過之間通過共用電子對(duì)共用電子對(duì)所形成所形成的相互作用的相互作用.3.3.離子離子離子：離子是原子或原子團(tuán)由于得失離子：離子是原子或原子團(tuán)由于得失電子而形成的帶電微粒。電子而形成的帶電微粒。 離子鍵：原子因得失電子形成正負(fù)離離子鍵：原子因得失電子形成正負(fù)離子結(jié)合成化合物的靜電作用。子結(jié)合成化合物的靜電作用。原子原子分子分子離子離子宏觀宏觀物質(zhì)物質(zhì)

3、小結(jié)：小結(jié)：化學(xué)元素化學(xué)元素化合物化合物 細(xì)胞細(xì)胞生物體生物體有機(jī)化合物有機(jī)化合物無機(jī)化合物無機(jī)化合物糖類糖類脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核酸核酸 水水無機(jī)鹽無機(jī)鹽第二節(jié)第二節(jié) 無機(jī)物無機(jī)物水含量：最多含量：最多（60%-90%）作用作用1.良好的溶劑良好的溶劑2.運(yùn)輸各種物質(zhì)（如血液的運(yùn)輸作用）運(yùn)輸各種物質(zhì)（如血液的運(yùn)輸作用）3.參與生物體內(nèi)多種化學(xué)反應(yīng)（呼吸作用，光合作用）參與生物體內(nèi)多種化學(xué)反應(yīng)（呼吸作用，光合作用）4.緩和細(xì)胞內(nèi)溫度變化（氫鍵的生成和斷裂）緩和細(xì)胞內(nèi)溫度變化（氫鍵的生成和斷裂）5.細(xì)胞的組成成分細(xì)胞的組成成分無機(jī)鹽無機(jī)鹽含量：很少（約占含量：很少（約占1%-1.5%）存在形式：

4、大多數(shù)為離子（如存在形式：大多數(shù)為離子（如NaNa+ +，CaCa2+2+，K K+ +，ClCl- -，SOSO4 42-2-，POPO4 43-3-） 1.某些復(fù)雜化合物的重要組成成分（血紅蛋白中含鐵）某些復(fù)雜化合物的重要組成成分（血紅蛋白中含鐵） 2.維持血漿的正常濃度維持血漿的正常濃度 作用作用 3.維持酸堿平衡（緩沖物質(zhì)維持酸堿平衡（緩沖物質(zhì)H2CO3/NaHCO3等）等） 4.維持神經(jīng)肌肉的興奮性（主要是維持神經(jīng)肌肉的興奮性（主要是CaCa2+2+作用作用）生物體需要生物體需要適量適量的無機(jī)鹽的無機(jī)鹽血血紅紅蛋蛋白白功能：血紅蛋白的組功能：血紅蛋白的組成成分成成分缺鐵：缺鐵性貧血缺

5、鐵：缺鐵性貧血富含鐵的食物：紅棗、富含鐵的食物：紅棗、菜花、馬鈴薯菜花、馬鈴薯葉葉綠綠素素功能：功能：組成葉綠素的成分組成葉綠素的成分缺鎂：缺鎂：碘碘是甲狀腺激素的成分是甲狀腺激素的成分之一之一缺缺 碘碘大脖子?。ǔ扇耍┐蟛弊硬。ǔ扇耍┐粜“Y（兒童）呆小癥（兒童）富含碘的食物：富含碘的食物：海帶、紫菜、海蜇海帶、紫菜、海蜇 鈣具有約束神經(jīng)、肌肉活動(dòng)的本領(lǐng)。鈣具有約束神經(jīng)、肌肉活動(dòng)的本領(lǐng)。缺鈣缺鈣 ：引起肌肉抽搐等癥狀。引起肌肉抽搐等癥狀。 血鈣過高：肌無力。血鈣過高：肌無力。富含鈣的食物：富含鈣的食物：牛奶、豆制品、蝦、芝麻牛奶、豆制品、蝦、芝麻靜脈注射時(shí)一般使用靜脈注射時(shí)一般使用0.9%0.

6、9%的氯化鈉溶液，你的氯化鈉溶液，你知道為什么嗎？知道為什么嗎？靜脈注射時(shí)一般使用靜脈注射時(shí)一般使用0.9%0.9%的氯化鈉溶液，的氯化鈉溶液，是為了維持血漿的正常是為了維持血漿的正常濃度。濃度。第三節(jié)第三節(jié) 有機(jī)化合物及生物大分子有機(jī)化合物及生物大分子本節(jié)要點(diǎn)糖類糖類脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核酸核酸一一.糖糖甜的不一定都是糖（如糖精是甜的，但不是糖）；甜的不一定都是糖（如糖精是甜的，但不是糖）；糖不一定都是甜的（纖維素是糖，但不是甜的）。糖不一定都是甜的（纖維素是糖，但不是甜的）。組成元素組成元素：C、H、O（有且只有）如：如：葡萄糖葡萄糖 C6H12O6 果糖果糖 C6H12O6 麥芽糖麥芽糖

7、 C12H22O11劃分依據(jù)劃分依據(jù)：根據(jù)糖類能否水解及水解后產(chǎn)生單糖的多少，：根據(jù)糖類能否水解及水解后產(chǎn)生單糖的多少，我們把糖類分為單糖、二糖和多糖。我們把糖類分為單糖、二糖和多糖。不能水解的糖不能水解的糖單糖單糖常見的單糖：核糖、脫氧核糖核糖、脫氧核糖（構(gòu)成遺傳物質(zhì)的主要成分）（構(gòu)成遺傳物質(zhì)的主要成分） 葡萄糖葡萄糖 （細(xì)胞內(nèi)最主要的單糖，重要的能源物質(zhì)）（細(xì)胞內(nèi)最主要的單糖，重要的能源物質(zhì)） 果糖果糖 （植物特有的單糖）（植物特有的單糖） 半乳糖半乳糖（動(dòng)物特有的單糖）（動(dòng)物特有的單糖） 水解為兩分子單糖的糖水解為兩分子單糖的糖二糖二糖常見的二糖：常見的二糖：蔗糖（植物特有的二糖）蔗糖（

8、植物特有的二糖） 麥芽糖（動(dòng)植物都有）麥芽糖（動(dòng)植物都有） 乳糖（動(dòng)物特有的二糖）乳糖（動(dòng)物特有的二糖）還原性糖還原性糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖檢驗(yàn)還原性糖：檢驗(yàn)還原性糖：將需測(cè)試的樣本溶解于水中，加入少將需測(cè)試的樣本溶解于水中，加入少量的量的本尼迪特本尼迪特試劑，搖勻后將此混合物在沸水中加熱。試劑，搖勻后將此混合物在沸水中加熱。反應(yīng)時(shí)間約為反應(yīng)時(shí)間約為3分鐘。如果測(cè)試樣本是還原糖，混合分鐘。如果測(cè)試樣本是還原糖，混合物中會(huì)形成物中會(huì)形成磚紅色磚紅色的沉淀物。的沉淀物。由多個(gè)葡萄糖分子連在一起形成的糖由多個(gè)葡萄糖分子連在一起形成的糖多糖多糖淀粉、纖

9、維素（植淀粉、纖維素（植物性多糖）物性多糖）碘碘-碘化鉀溶液檢驗(yàn)碘化鉀溶液檢驗(yàn)淀粉，呈淀粉，呈藍(lán)色藍(lán)色糖原（動(dòng)物性多糖）糖原（動(dòng)物性多糖）二二.脂質(zhì)脂質(zhì)元素組成：元素組成：主要主要C C、H H、O O，有的含，有的含N N、P P, ,與糖類相比，氧的與糖類相比，氧的比例小比例小, ,氫氫比例大比例大。因此，脂質(zhì)燃燒消耗的氧氣多，釋放的。因此，脂質(zhì)燃燒消耗的氧氣多，釋放的能量大。能量大。種類種類：油脂、磷脂、植物蠟、固醇油脂、磷脂、植物蠟、固醇油脂：油脂：熊入冬之前要吃大量的食物。熊入冬之前要吃大量的食物。熊冬眠時(shí)靠體內(nèi)的什么物質(zhì)熊冬眠時(shí)靠體內(nèi)的什么物質(zhì)提供能量，維持基本的生命提供能量，維持

10、基本的生命活動(dòng)？活動(dòng)？油脂都是儲(chǔ)能物質(zhì)油脂都是儲(chǔ)能物質(zhì)具有隔熱，保溫和緩沖的作具有隔熱，保溫和緩沖的作用。用。磷脂：磷脂：構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)的重要成分構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)的重要成分植物蠟：植物蠟：對(duì)植物起保護(hù)作用對(duì)植物起保護(hù)作用固醇：固醇：富含膽固醇的食物，如豬腎、豬肝、雞肝、蝦皮、鮮蟹黃、鵪鶉蛋、羊頭肉、富含膽固醇的食物，如豬腎、豬肝、雞肝、蝦皮、鮮蟹黃、鵪鶉蛋、羊頭肉、松花鴨蛋、咸鴨蛋、鴨蛋黃、雞蛋黃、豬腦松花鴨蛋、咸鴨蛋、鴨蛋黃、雞蛋黃、豬腦含中等量膽固醇的食物有：含中等量膽固醇的食物有： 豬心、豬舌、豬肥肉、豬肚、豬大腸、豬肉松、豬心、豬舌、豬肥肉、豬肚、豬大腸、豬肉松、臘腸、肥牛肉、豬排骨、雞肉、豬夾

11、心肉、鴨肉、紅腸、花鰱、青魚、河蟹、臘腸、肥牛肉、豬排骨、雞肉、豬夾心肉、鴨肉、紅腸、花鰱、青魚、河蟹、冰淇淋冰淇淋含低量膽固醇的食物有：含低量膽固醇的食物有： 瘦肉、兔肉、黃魚、帶魚、去皮雞肉、鯉魚、鱔絲、瘦肉、兔肉、黃魚、帶魚、去皮雞肉、鯉魚、鱔絲、方火腿、白魚、海蜇皮、牛奶、海參方火腿、白魚、海蜇皮、牛奶、海參能源物質(zhì)總結(jié)：能源物質(zhì)總結(jié)：細(xì)胞中最重要的能源物質(zhì)：細(xì)胞中最重要的能源物質(zhì)：葡萄糖葡萄糖植物細(xì)胞中貯能物質(zhì)：植物細(xì)胞中貯能物質(zhì)：淀粉淀粉動(dòng)物細(xì)胞中貯能物質(zhì)：動(dòng)物細(xì)胞中貯能物質(zhì)：糖元糖元生物體內(nèi)的貯能物質(zhì)：生物體內(nèi)的貯能物質(zhì)：油脂油脂生物體生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)：生物體生命活動(dòng)的主要

12、能源物質(zhì)：糖類糖類三、核酸三、核酸（重點(diǎn)，以后單獨(dú)講到）（重點(diǎn)，以后單獨(dú)講到）分類：分類：根據(jù)五碳糖不同根據(jù)五碳糖不同 脫氧核糖核酸（簡(jiǎn)稱脫氧核糖核酸（簡(jiǎn)稱DNADNA） 核糖核酸（簡(jiǎn)稱核糖核酸（簡(jiǎn)稱RNARNA）功能：功能：攜帶攜帶遺傳信息遺傳信息, ,控制細(xì)胞的生命活動(dòng)?？刂萍?xì)胞的生命活動(dòng)。四、蛋白質(zhì)四、蛋白質(zhì)1.元素組成：元素組成：主要含主要含C、H、O、N，有的還含有，有的還含有S2.基本組成單位：基本組成單位：氨基酸氨基酸 構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，每種種，每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基（氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（）和一個(gè)羧基（-CO

13、OH），都），都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。結(jié)構(gòu)通式結(jié)構(gòu)通式: CHH2NCOOHR3.3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)氨基酸通過肽鍵（-CO-NH-）相連而成的化合物稱為肽，由兩個(gè)氨基酸脫水縮合成的肽稱為二肽，三個(gè)氨基酸脫水縮合成的肽為三肽，以此類推。H2NCHR1COOH HNHCHR2COOHH2OH2N CHR1CONHCHR2COOH+二二肽肽肽肽鍵鍵肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)= =水分子數(shù)水分子數(shù)= =氨基酸總數(shù)氨基酸總數(shù)- -肽鏈條數(shù)肽鏈條數(shù)蛋白質(zhì)分子量蛋白質(zhì)分子量= =氨基酸分子量氨基酸個(gè)數(shù)氨基酸分子量氨基酸個(gè)數(shù)-18-18（氨基酸總數(shù)（氨基酸

14、總數(shù)- -肽鏈條數(shù)）肽鏈條數(shù)） 2個(gè)氨基酸形成個(gè)氨基酸形成1個(gè)二肽，形成個(gè)二肽，形成 1 個(gè)肽鍵；個(gè)肽鍵； 3個(gè)氨基酸形成個(gè)氨基酸形成1個(gè)三肽，形成個(gè)三肽，形成 2 個(gè)肽鍵；個(gè)肽鍵；n個(gè)氨基酸形成個(gè)氨基酸形成1條肽鏈，則形成條肽鏈，則形成 n-1 個(gè)肽鍵；個(gè)肽鍵；n個(gè)氨基酸形成個(gè)氨基酸形成2條肽鏈，則形成條肽鏈，則形成 n-2 個(gè)肽鍵；個(gè)肽鍵；n個(gè)氨基酸形成個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，則形成條肽鏈，則形成 n-m 個(gè)肽鍵；個(gè)肽鍵；1. 某蛋白質(zhì)分子含某蛋白質(zhì)分子含4條肽鏈，共有條肽鏈，共有560個(gè)氨基酸組成，那么形成該蛋白質(zhì)分子個(gè)氨基酸組成，那么形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)脫去的水分子數(shù)形成的肽鍵數(shù)分別為時(shí)脫

15、去的水分子數(shù)形成的肽鍵數(shù)分別為：564個(gè)和個(gè)和564個(gè)：個(gè)：559個(gè)和個(gè)和559個(gè)個(gè)：556個(gè)和個(gè)和564個(gè)：個(gè)：556個(gè)和個(gè)和556個(gè)個(gè)2. 若組成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均分子量是若組成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均分子量是130，那么一個(gè)由，那么一個(gè)由4條肽鏈共條肽鏈共280個(gè)氨個(gè)氨基酸所組成的蛋白質(zhì)，其分子量是基酸所組成的蛋白質(zhì)，其分子量是 。 130280-18(280-4)胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，結(jié)構(gòu)如下：胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，結(jié)構(gòu)如下：-S-S-SSSSA鏈鏈B鏈鏈A鏈有鏈有21個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸B鏈有鏈有30個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸該胰島素分子含有肽鍵該胰島素分子含有肽鍵 個(gè)；個(gè)；理論上分析，胰島素分

16、子至少含有理論上分析，胰島素分子至少含有 個(gè)個(gè) 氨基，氨基， 個(gè)羧基；個(gè)羧基；51個(gè)氨基酸形成胰島素后，分子量比原來個(gè)氨基酸形成胰島素后，分子量比原來減少了減少了 。每形成一個(gè)二硫鍵，分子質(zhì)量應(yīng)減少每形成一個(gè)二硫鍵，分子質(zhì)量應(yīng)減少24、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性（1） 構(gòu)成每種蛋白質(zhì)的氨基酸的構(gòu)成每種蛋白質(zhì)的氨基酸的種類不種類不同同（2） 每個(gè)蛋白質(zhì)分子中氨基酸的每個(gè)蛋白質(zhì)分子中氨基酸的數(shù)目不同數(shù)目不同 （3） 氨基酸的氨基酸的排列順序變化多端排列順序變化多端（4）蛋白質(zhì)的）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬別空間結(jié)構(gòu)千差萬別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定蛋白質(zhì)功能的多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定蛋白質(zhì)

17、功能的多樣性5.蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的功能6.蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，隨著各種條件的變化，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，隨著各種條件的變化，空間結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生改變，蛋白質(zhì)就會(huì)失去生物學(xué)活性。空間結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生改變，蛋白質(zhì)就會(huì)失去生物學(xué)活性。如如溫度溫度的變化，一般當(dāng)溫度超過的變化，一般當(dāng)溫度超過40405050時(shí)，大部分時(shí)，大部分的蛋白質(zhì)的生物活性會(huì)完全喪失。的蛋白質(zhì)的生物活性會(huì)完全喪失。其他的物理、化學(xué)因素：其他的物理、化學(xué)因素：紫外線，紫外線，X X光，強(qiáng)酸堿，重光，強(qiáng)酸堿，重金屬金屬等等。等等。與生活的聯(lián)系與生活的聯(lián)系在雞蛋清中加入一些食鹽，就會(huì)看到白色的絮狀物，這是在食鹽的作