細胞中的元素、化合物

1、張張學術風采學術風采 增增道德魅力道德魅力 軍軍天下桃李天下桃李第第2章章 組成細胞的分子組成細胞的分子你的每次進步都是對我的鼓舞-張增軍元素和無機化合物二、組成細胞的元素二、組成細胞的元素（約（約2020種）種）最最基本元素：基本元素：基本基本元素：元素：大量元素：大量元素：微量元素：微量元素：大量元素：大量元素：生命活動必需的元素，生命活動必需的元素，含量占生物體總重量萬分含量占生物體總重量萬分之一之一 以上的元素。以上的元素。微量元素：微量元素：生命活動必需元素，生命活動必需元素，含量占生物體總重量萬分之含量占生物體總重量萬分之一一 以下的元素。以下的元素。 C H O N P S(約占

2、原生質總量的約占原生質總量的97%)思考：思考：、為什么說、為什么說C是夠成細胞的基本元素？是夠成細胞的基本元素？C鏈構成生物大分子的基本骨架，而鏈構成生物大分子的基本骨架，而C可以形成可以形成4個個共價共價鍵，因此可以形成鍵，因此可以形成有單體連接的復雜化合物有單體連接的復雜化合物、什么是細胞的濕重？什么是細胞的、什么是細胞的濕重？什么是細胞的干重？濕重含量最多的元素是什么？干干重？濕重含量最多的元素是什么？干重含量最多的元素是什么？重含量最多的元素是什么？、組成細、組成細胞的化合物胞的化合物無機化合物無機化合物有機化合物有機化合物水水糖類糖類脂質脂質蛋白質蛋白質核酸核酸無機鹽無機鹽三、組成

3、細胞的化合物三、組成細胞的化合物 細胞內最多的有機化合物細胞內最多的有機化合物和無機化合物分別是哪一種？和無機化合物分別是哪一種？動動腦動動腦細胞中各種化合物占細胞鮮種的含量水（水（H2O）在細胞中的存在形式）在細胞中的存在形式水在細胞中的存在形式水在細胞中的存在形式氫鍵氫鍵水（水（H2O）在細胞中的存在形式）在細胞中的存在形式存在形式 作用自由水（游離形式） 良好溶劑 運輸物質 參與反應結合水（與親水物質相結合） 細胞結構的重要組成成分水（水（H2O）在細胞中的存在形式）在細胞中的存在形式在一定的條件下，結合水與自由水可以相互轉換在一定的條件下，結合水與自由水可以相互轉換小麥萌發(fā)時，細胞內自

4、由水和結合水的比例（小麥萌發(fā)時，細胞內自由水和結合水的比例（ ）。A、升高升高 B、降低降低C、不變不變 D、無法判斷無法判斷無機鹽無機鹽氯化鈉晶體氯化鈉晶體溶液中的離子溶液中的離子無機鹽無機鹽存在形式：存在形式： 功能功能 離子態(tài)離子態(tài) 維持正常生物體生命活動維持正常生物體生命活動 維持酸堿平衡維持酸堿平衡 維持滲透平衡維持滲透平衡化合物化合物 重要化合物組成重要化合物組成 缺缺Fe： 人體患貧血；果樹患黃葉病人體患貧血；果樹患黃葉病缺缺B： 華而不實（只開花不結果）華而不實（只開花不結果）缺缺Si：患克山?。ㄔl(fā)性心臟?。┗伎松讲。ㄔl(fā)性心臟?。┤比盳n：影響人體生長發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟

5、影響人體生長發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟缺缺I： 人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大人幼年患呆小癥；成年患甲狀腺腫大缺缺Mg：影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進行影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進行缺缺Ca：成年人缺鈣患骨質疏松癥；人血液中缺鈣會出成年人缺鈣患骨質疏松癥；人血液中缺鈣會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象現(xiàn)抽搐現(xiàn)象葉綠素分子糖類糖類 組成元素：組成元素：C、H、O; 分類（存在形式）：分類（存在形式）：分類依據：分類依據：根據能否水解及水解后單體數量根據能否水解及水解后單體數量單糖單糖二糖二糖多糖多糖單糖單糖單糖是不能水解的糖單糖是不能水解的糖六碳糖（生物界分布最普遍的單糖）六碳糖（生物界分布最普遍的

6、單糖）葡萄糖（葡萄糖（ C6H12O6 ）果糖（果糖（ C6H12O6 ）半乳糖（半乳糖（ C6H12O6 ）五碳糖五碳糖核糖（核糖（ C5H10O5 ）：）： RNARNA的組成成分的組成成分脫氧核糖（脫氧核糖（ C5H10O4 ） ：DNADNA的組成成分的組成成分二糖二糖二糖是水解后能夠生成兩分子單糖的糖；麥芽糖麥芽糖葡萄糖葡萄糖多糖多糖多糖是水解后能夠生成許多單糖的糖；多糖是水解后能夠生成許多單糖的糖；它是自然界中含量最多的糖類；它是自然界中含量最多的糖類；肝糖元結構肝糖元結構纖維素糖類糖類 淀粉和糖元經過酶的催化作用，最后水解淀粉和糖元經過酶的催化作用，最后水解成葡萄糖；葡萄糖氧化分

7、解時釋放出大量成葡萄糖；葡萄糖氧化分解時釋放出大量的能量，可供給生物體生命活動的需要。的能量，可供給生物體生命活動的需要。 糖類是生物體進行生命活動的主要能源物糖類是生物體進行生命活動的主要能源物質。質。脂質脂質 含量：含量：2.0 元素組成：主要有元素組成：主要有C、H、O，很多種脂質很多種脂質物質還含有物質還含有N和和P等元素；等元素； 分類分類 脂肪脂肪 類脂類脂 固醇固醇脂肪脂肪 它主要存在與某些植物的種子、果實細胞它主要存在與某些植物的種子、果實細胞和動物的脂肪細胞中；和動物的脂肪細胞中； 它主要是生物體內它主要是生物體內儲存能量儲存能量的物質；的物質； 高等動物和人體內的脂肪，還有

8、減少身體高等動物和人體內的脂肪，還有減少身體熱量散失，熱量散失，維持體溫恒定維持體溫恒定等作用。等作用。脂肪結構類脂類脂 類脂是構成細胞膜和多種細胞器的重要組類脂是構成細胞膜和多種細胞器的重要組成成分；成成分； 磷脂：細胞膜的重要組成成分磷脂：細胞膜的重要組成成分磷脂結構示意圖固醇固醇 功能：在細胞的營養(yǎng)、調節(jié)和代謝中具有功能：在細胞的營養(yǎng)、調節(jié)和代謝中具有重要的功能；重要的功能； 包括：包括： 膽固醇膽固醇 性激素性激素 維生素維生素D D膽固醇睪丸酮1、蛋白質的化學組成、蛋白質的化學組成 蛋白質是構成細胞最重要的物質之一，細胞中蛋白質是構成細胞最重要的物質之一，細胞中的含量只比水少，約占細

9、胞干重的的含量只比水少，約占細胞干重的50以上，細胞中以上，細胞中含量最多的有機物。含量最多的有機物。 從元素組成看，它主要是由從元素組成看，它主要是由C、H、0、N4種元種元素組成，很多重要的蛋白質還含有素組成，很多重要的蛋白質還含有P、S兩種元素。兩種元素。有些蛋白質還含有有些蛋白質還含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。等元素。蛋白質細胞內絕大多數酶、膜上的載體、抗體和多細胞內絕大多數酶、膜上的載體、抗體和多數激素數激素(如胰島素、生長素如胰島素、生長素)等都是蛋白質。等都是蛋白質。2、相對分子質量大3 、 基本組成單位：基本組成單位：氨基酸氨基酸 組成蛋白質的氨基酸約組成蛋白質的氨基酸

10、約2020種種C原子原子成鍵方式成鍵方式CC甲基（甲基（-CH3）乙基乙基(-CH2CH3)羧基羧基(-COOH)氨基氨基(-NH2)氨基酸結構氨基酸結構結構式 球棍模型 堆球模型氨基酸分子結構氨基酸分子結構C CNHNH2 2COOHCOOHHHA.A.通式通式: :R RB.B.特點特點a.a.至少含有一個至少含有一個 - -NHNH2 2 和一個和一個 - -COOH,COOH,且連接在同一個碳原子上。且連接在同一個碳原子上。b.b.氨基酸的不同氨基酸的不同, ,在于在于R R基的不同。組成生基的不同。組成生物體的氨基酸約有物體的氨基酸約有2020種，因而有種，因而有2020種不種不同的

11、同的R R基?；?。方式：脫水縮合。即一個氨基酸的氨基與方式：脫水縮合。即一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基相結合，同時脫下一另一個氨基酸的羧基相結合，同時脫下一分子水的過程。分子水的過程。4 4、蛋白質的形成場所、方式和過程、蛋白質的形成場所、方式和過程場所：是細胞中的核糖體場所：是細胞中的核糖體脫水縮合脫水縮合肽鍵肽鍵水解水解二肽二肽R R1 1C CNHNH2 2C C HHOOCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HHC CCOOHCOOHHHN NR R1 1R R2 2OOHHHHC CNHNH2 2C OHC OHHHR R1 1C CN NC C HHOOCOOHCOOH

12、C CHHN NR R2 2HHC CR R3 3C C HHOOHHHH2 2N N三肽三肽氨基酸氨基酸 肽鏈（一條或多條）肽鏈（一條或多條） 蛋白質蛋白質盤曲折疊盤曲折疊脫水縮合脫水縮合蛋蛋白白質質的的折折疊疊過過程程氨基酸氨基酸一種折疊一種折疊方式方式另種折疊另種折疊方式方式三維結構三維結構血紅蛋白的折疊血紅蛋白的折疊 胰島素是含有胰島素是含有5151個氨基酸的小分子蛋白個氨基酸的小分子蛋白質，相對分子質量為質，相對分子質量為60006000，胰島素分子有靠，胰島素分子有靠兩個二硫鍵結合的兩個二硫鍵結合的A A鏈（鏈（2121個氨基酸）與個氨基酸）與B B鏈鏈（3030個氨基酸）。問：胰

13、島素分子中總共含個氨基酸）。問：胰島素分子中總共含有多少個肽鍵？形成時脫去了多少個水分子？有多少個肽鍵？形成時脫去了多少個水分子？若一個蛋白質分子有若一個蛋白質分子有m條肽鏈，總共由條肽鏈，總共由n個個氨基酸分子組成，那么該分子含有氨基酸分子組成，那么該分子含有 個肽鍵？形成時脫去了個肽鍵？形成時脫去了 個水分子？個水分子？n-mn-m6 6、蛋白質的主要功能、蛋白質的主要功能蛋白質分子結構的多樣性，決定了蛋白質蛋白質分子結構的多樣性，決定了蛋白質分子功能的多樣性。分子功能的多樣性。構成細胞和生物體構成細胞和生物體結構蛋白結構蛋白催化、運輸、調節(jié)、免疫催化、運輸、調節(jié)、免疫功能蛋白功能蛋白核酸

14、 化學元素組成：C、H、O、N、P等; 功能：是一切生物的遺傳物質，對于生物體的遺傳性、變異性和蛋白質的生物合成有極其重要的作用； 核酸的相對分子質量：幾十萬至幾百萬； 核酸的基本組成單位：核苷酸。核酸的基本單位：核苷酸 核苷酸的組成 一分子磷酸； 一分子含N堿基； 一分子五碳糖（核糖或脫氧核糖）。核酸的分類 DNA(脫氧核糖核酸)（DeoxyriboNucleic Acid ） 主要存在于細胞核內，是染色體的重要組成成分； 在線粒體和葉綠體中，也含有DNA； 極大多數生物的遺傳物質。 RNA（核糖核酸） （RiboNucleic Acid ） 主要存在于細胞質中； 是少數RNA病毒的遺傳物質。核苷酸和核酸的分類核苷酸和核酸的分