1、第二章 細(xì)胞的化學(xué)組成制作/主講：沈藝QQ:廣東省梅州市梅州中學(xué)生物教研組廣東省梅州市梅州中學(xué)生物教研組第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞中的生物大分子細(xì)胞中的生物大分子無機化合物無機化合物水水無機鹽無機鹽有機化合物有機化合物糖類糖類脂質(zhì)脂質(zhì)核酸核酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)構(gòu)成細(xì)胞構(gòu)成細(xì)胞的化合物的化合物 組成生物體的化合物組成生物體的化合物 化合物化合物 質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)% 水水 85 90 無機鹽無機鹽 1 1.5 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 7 10 脂質(zhì)脂質(zhì) 1 2 糖類和核酸糖類和核酸 1 1.5細(xì)胞中各種化合物占細(xì)胞鮮重的含量細(xì)胞中各種化合物占細(xì)胞鮮重的含量結(jié)構(gòu)通式：結(jié)構(gòu)通式：Cn（H2O）m類別類別 舉舉 例例 植植 物

2、物 動動 物物單糖單糖二糖二糖多糖多糖六碳糖（葡萄糖、果糖）六碳糖（葡萄糖、果糖） 五碳糖（核糖、脫氧核糖）五碳糖（核糖、脫氧核糖）蔗糖、麥芽糖蔗糖、麥芽糖乳糖乳糖糖元糖元淀粉、纖維素淀粉、纖維素細(xì)胞的主要能源物質(zhì)細(xì)胞的主要能源物質(zhì)1g：17.15kJ；C、H、O元素組成：元素組成：種類：種類：是細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)組成成分；是細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)組成成分；功能：功能：植物植物多糖多糖 （3）多糖）多糖淀粉淀粉 : 植物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)植物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì).纖維素纖維素 : 植物細(xì)胞壁的成分植物細(xì)胞壁的成分.動物多糖動物多糖 : 糖元糖元 ( 動物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)動物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì) )肝糖元肝糖

3、元肌糖元肌糖元OHH核核 糖糖脫氧核糖脫氧核糖二糖二糖C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 水解+ +二糖水解形成2個單糖2個單糖脫水縮合聚合成1個二糖縮合2個單糖個單糖水解縮合糖元糖元nC6H12O6 （C6H10O5）n + （n-1）H2O 很多的單糖脫水縮合成多糖1. 脂肪脂肪儲存脂儲存脂2. 類脂類脂( 磷脂磷脂 )結(jié)構(gòu)脂結(jié)構(gòu)脂膽固醇（動）、性激素和維生素膽固醇（動）、性激素和維生素D等。等。 調(diào)節(jié)正常的新陳代謝和生殖過程調(diào)節(jié)正常的新陳代謝和生殖過程。生物體內(nèi)的儲能物質(zhì)生物體內(nèi)的儲能物質(zhì). 1g: 38.87KJ元素組成：元素組成：C、H、O是細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)

4、構(gòu)的重要組成成分。是細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分。3. 固醇類固醇類功能脂功能脂生命活動的體現(xiàn)者。生命活動的體現(xiàn)者。2.相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量：氨基酸氨基酸 約約20種種C、H、O、N （P、S等）等）占細(xì)胞鮮重占細(xì)胞鮮重710%，干重的，干重的50%以上。以上。幾千幾千100萬以上，屬于生物大分子物質(zhì)。萬以上，屬于生物大分子物質(zhì)。最高達六千萬。最高達六千萬。1. 化學(xué)元素組成化學(xué)元素組成:3. 基本組成單位基本組成單位：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點：氨基酸的結(jié)構(gòu)特點：共同點：共同點：每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和 一個羧基，并且一個羧基，并且都有一個氨基和一個都有一

5、個氨基和一個羧羧 基連在同一個基連在同一個C原子上。原子上。不同點不同點: R基基H C COOHRNH2氨基酸結(jié)構(gòu)通式氨基酸結(jié)構(gòu)通式CHCH2NH2COOHNH2CNH2CH2COOHHH以下屬于構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸嗎？以下屬于構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸嗎？R基 4.4.蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)：縮合縮合: :一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時失去一分子水氨基相連接，同時失去一分子水, ,這種結(jié)合方式這種結(jié)合方式叫脫水縮合。叫脫水縮合。由氨基酸形成蛋白質(zhì)要經(jīng)過兩個基本過程：由氨基酸形成蛋白質(zhì)要經(jīng)過兩個基本過程：(1)(

6、1)氨基酸之間通過氨基酸之間通過 , ,在在 的連接的連接下形成下形成 ，再通過，再通過 形形成具有一定的空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。成具有一定的空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。脫水縮合脫水縮合肽鍵肽鍵多肽鏈多肽鏈彎曲、折疊、變形彎曲、折疊、變形HHHR2NCOOHCHR1NH2CO OHCH2ONHHR1NH2CO CHR2COOHC二肽二肽 肽鍵肽鍵兩個氨基酸脫水縮合連接兩個氨基酸分子的鍵連接兩個氨基酸分子的鍵 (-NH-CO-)(-NH-CO-)由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物由由3 3個或個或3 3個以上氨基酸縮合而成個以上氨基酸縮合而成, , 含有多個肽鍵

7、的化合物含有多個肽鍵的化合物. . 明確幾個概念：明確幾個概念：* *肽鍵肽鍵: :* *二肽二肽: :* *多肽多肽: :由氨基酸形成蛋白質(zhì)的基本過程：由氨基酸形成蛋白質(zhì)的基本過程： 寫出由甘氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和寫出由甘氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和 縮合縮合 形成大分子化合物的過程。形成大分子化合物的過程。CHHCOOHNH2 甘甘氨酸氨酸半胱氨酸半胱氨酸CHCH2SHCOOHNH2谷氨酸谷氨酸CHCH2COOHNH2CH2COOH該過程共失去該過程共失去 分子水分子水, ,形成形成 個肽鍵個肽鍵, , 形成的形成的化合物叫化合物叫 , ,該化合物該化合物含有含有 個羧基和個羧基和 個個氨基

8、。氨基。 2 22 2三肽三肽2 21 1結(jié)論結(jié)論: : n n個氨基酸在縮合過程中失去個氨基酸在縮合過程中失去 分子水，形成分子水，形成 個肽鍵，合成的化合物叫個肽鍵，合成的化合物叫 肽，其中至少含肽，其中至少含有有 個羧基和個羧基和 個氨基。個氨基。 注意：注意：R R基中的氨基、羧基不參與形成肽鍵基中的氨基、羧基不參與形成肽鍵N-1N-1n n1 11 1NHHR1NH2CO CHR2COOHC二肽二肽思考思考1: n個氨基酸縮合形成兩條肽鏈，則在此過程個氨基酸縮合形成兩條肽鏈，則在此過程 中失去幾分子水？形成幾個肽鍵？中失去幾分子水？形成幾個肽鍵？思考思考2: n個氨基酸縮合形成個氨基

9、酸縮合形成m條肽鏈，則在此過程條肽鏈，則在此過程 中失去幾分子水？形成幾個肽鍵？中失去幾分子水？形成幾個肽鍵？n-2n-m失去水分子數(shù)失去水分子數(shù)= =肽鍵數(shù)肽鍵數(shù)= =氨基酸總數(shù)氨基酸總數(shù)肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)在蛋白質(zhì)的合成過程中，相對分子質(zhì)量有什在蛋白質(zhì)的合成過程中，相對分子質(zhì)量有什么變化么變化? 128N(NM) 18蛋白質(zhì)的分子量=氨基酸平均分子質(zhì)量總氨基酸數(shù)脫去的水分子質(zhì)量數(shù)。例如：例如： 設(shè)設(shè)20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128 ， N個氨基酸、個氨基酸、M條肽鏈。條肽鏈。5. 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性 a.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和排組成蛋白質(zhì)的

10、氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同而決定。列順序不同而決定。b.肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不相同肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不相同結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致功能多樣性結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致功能多樣性c.每種蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不相同每種蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不相同a. 細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì)細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì)(如肌動蛋白如肌動蛋白)6. 蛋白質(zhì)的主要功能蛋白質(zhì)的主要功能b. 具有重要的催化功能具有重要的催化功能 ( 如各種生物酶如各種生物酶 )c. 具有運輸功能具有運輸功能 ( 如血紅蛋白如血紅蛋白)d. 具有調(diào)節(jié)功能具有調(diào)節(jié)功能 ( 如胰島素、生長素如胰島素、生長素 )e. 具有免疫功能具有免疫功能 ( 如多種免疫球蛋白如多種免

11、疫球蛋白)基本組成單位：基本組成單位：功能：功能：C、H、O、N、P核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，是核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體。遺傳信息的載體。核苷酸核苷酸種類：種類：DNA（主要在細(xì)胞核內(nèi)）（主要在細(xì)胞核內(nèi)） RNA （主要在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)）（主要在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)）元素組成：元素組成：相對分子質(zhì)量：幾十萬至幾百萬相對分子質(zhì)量：幾十萬至幾百萬由一分子五碳糖、一分子含氮堿基和一分由一分子五碳糖、一分子含氮堿基和一分子磷酸組成子磷酸組成 。P含氮堿基含氮堿基五碳糖五碳糖核苷酸核苷酸多核苷酸單鏈多核苷酸單鏈DNA雙鏈雙鏈無數(shù)個核苷酸連接形成的長鏈就是核酸分子。無數(shù)個核苷酸連接形成的長鏈就是核酸分子。

12、核苷酸核苷酸聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)核糖核苷酸核糖核苷酸RNA單鏈結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)核糖核苷酸長鏈核糖核苷酸長鏈聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)一條一條OH 核糖核糖堿基堿基P 核糖核糖核苷酸核苷酸A、G、C、U堿基堿基AGCU 腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸 鳥嘌呤鳥嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸 胞嘧啶胞嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸 尿嘧啶尿嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸H 脫氧核糖脫氧核糖堿基堿基P脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸A、G、C、TAGCT 腺嘌呤脫氧腺嘌呤脫氧核糖核糖核苷酸核苷酸 鳥嘌呤脫氧鳥嘌呤脫氧核糖核糖核苷酸核苷酸 胞嘧啶脫氧胞嘧啶脫氧核糖核糖核苷酸核苷酸 尿嘧啶脫氧尿嘧啶脫氧核糖核糖核苷酸核苷酸AGCT 腺嘌呤脫

13、氧腺嘌呤脫氧核糖核糖核苷酸核苷酸 鳥嘌呤脫氧鳥嘌呤脫氧核糖核糖核苷酸核苷酸 胞嘧啶脫氧胞嘧啶脫氧核糖核糖核苷酸核苷酸 尿嘧啶脫氧尿嘧啶脫氧核糖核糖核苷酸核苷酸AGCU 腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸 鳥嘌呤鳥嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸 胞嘧啶胞嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸 尿嘧啶尿嘧啶核糖核糖核苷酸核苷酸8種核苷酸種核苷酸根據(jù)所含核糖種類不同根據(jù)所含核糖種類不同,核酸分為兩類核酸分為兩類.核糖核酸核糖核酸 （RNA，單鏈）單鏈）由由核糖核苷酸核糖核苷酸組成。組成。存在：細(xì)胞質(zhì)存在：細(xì)胞質(zhì)脫氧核糖脫氧核糖 核核 酸酸（DNA， 雙鏈）雙鏈）由由脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸組成。存在：組成。存在：細(xì)胞

14、核，是染色體的主要成分。細(xì)胞核，是染色體的主要成分。（少量在線粒體、葉綠體）（少量在線粒體、葉綠體）核酸核酸 5種堿基（種堿基（A、T、C、G、U）8：8種核苷酸種核苷酸核酸核酸生命活動的控制者。生命活動的控制者。是一切生物的遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體。是一切生物的遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體。對于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成都對于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成都有極重要的意義。有極重要的意義。大多數(shù)生物以大多數(shù)生物以DNADNA為遺傳物質(zhì)，極少數(shù)病毒以為遺傳物質(zhì)，極少數(shù)病毒以RNARNA為遺傳物質(zhì)。為遺傳物質(zhì)?！纠纠?】 分子式為分子式為C1864 H3012 O576 N468

15、S21的的化合物最可能是化合物最可能是( ) A核糖核酸核糖核酸 B磷脂磷脂 C蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) D肝糖元肝糖元 【解析】【解析】 在組成細(xì)胞的四類有機物中，核酸含在組成細(xì)胞的四類有機物中，核酸含有有C、H、O、N、P五種元素五種元素,顯然上述分子不顯然上述分子不是核酸，即是核酸，即A不是正確答案。脂類由不是正確答案。脂類由C、H、O三種元素組成，很多種脂類還含有三種元素組成，很多種脂類還含有N、P兩種元兩種元素，如磷脂中含有素，如磷脂中含有P元素，故上述分子不可能是元素，故上述分子不可能是磷脂。糖類是由磷脂。糖類是由C、H、O三種元素組成的，不三種元素組成的，不含含N元素，故答案元素，故答案D也

16、是錯誤的。所以此題正確也是錯誤的。所以此題正確答案為答案為C。 C【例【例4】 在給病人輸液時，要用在給病人輸液時，要用0.9%的生理鹽水，的生理鹽水，而不能用蒸餾水或濃鹽水，其原因是而不能用蒸餾水或濃鹽水，其原因是 【解析】【解析】 人體液中的無機鹽濃度為人體液中的無機鹽濃度為0.9%。用于。用于輸液的生理鹽水濃度和血漿滲透壓要相等，這在輸液的生理鹽水濃度和血漿滲透壓要相等，這在醫(yī)學(xué)上稱為等滲溶液。血細(xì)胞只有在等滲溶液中醫(yī)學(xué)上稱為等滲溶液。血細(xì)胞只有在等滲溶液中才能維持其固有的形態(tài)和發(fā)揮正常的生理功能，才能維持其固有的形態(tài)和發(fā)揮正常的生理功能，故輸液時不能用蒸餾水和濃鹽水作為溶劑。故輸液時不

17、能用蒸餾水和濃鹽水作為溶劑。 【答案】【答案】 輸液時若用蒸餾水會稀釋血漿，導(dǎo)致輸液時若用蒸餾水會稀釋血漿，導(dǎo)致紅細(xì)胞吸水甚至脹破紅細(xì)胞吸水甚至脹破(發(fā)生溶血現(xiàn)象發(fā)生溶血現(xiàn)象)；在濃鹽水；在濃鹽水中，血細(xì)胞會失水而改變形態(tài)，失去正常的生理中，血細(xì)胞會失水而改變形態(tài)，失去正常的生理作用。作用。 【例【例5】 以下關(guān)于酶、激素、維生素的敘述中，正確的是以下關(guān)于酶、激素、維生素的敘述中，正確的是( ) A都是活細(xì)胞產(chǎn)生的都是活細(xì)胞產(chǎn)生的B都是蛋白質(zhì)類物質(zhì)都是蛋白質(zhì)類物質(zhì)C都有調(diào)節(jié)新陳代謝和生長發(fā)育的作用都有調(diào)節(jié)新陳代謝和生長發(fā)育的作用D都是高效能的物質(zhì)都是高效能的物質(zhì) 【解析】【解析】 本題考查酶、

18、激素和維生素的特性與共性，涉及酶、激本題考查酶、激素和維生素的特性與共性，涉及酶、激素、維生素、維生素的來源、結(jié)構(gòu)、生理功能上的異同。從來源上看：酶素的來源、結(jié)構(gòu)、生理功能上的異同。從來源上看：酶和激素是活細(xì)胞產(chǎn)生的，而維生素在動物體內(nèi)一般不能合成和激素是活細(xì)胞產(chǎn)生的，而維生素在動物體內(nèi)一般不能合成(但有但有些可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來，如人體表皮細(xì)胞內(nèi)有一種膽固醇，經(jīng)日光些可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來，如人體表皮細(xì)胞內(nèi)有一種膽固醇，經(jīng)日光照射后，能轉(zhuǎn)變成維生素照射后，能轉(zhuǎn)變成維生素D)，主要是從食物中獲得，所以，主要是從食物中獲得，所以A錯。錯。從物質(zhì)結(jié)構(gòu)上看，大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)；酶的種類很多，有些是從物質(zhì)結(jié)構(gòu)上看，大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)；酶的種類很多，有些是蛋白質(zhì)類激素，如胰島素、生長激素；有些是固醇類激素，如性蛋白質(zhì)類激素，如胰島素、生長激素；有些是固醇類激素，如性激素；而維生素是可溶性小分子有機物，因此激素；而維生素是可溶性小分子有機物，因此B錯。從功能上看，錯。從功能上看，酶是生物催化劑，激素對生物的新陳代謝、生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用，酶是生物催化劑，激素對生物的新陳代謝、生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用，而維生素主要是維持人體的正常生長發(fā)育，故而維生素主要是維持人體的正常生長發(fā)育，故C答案亦不正確。答案亦不正確。這三類物質(zhì)來源不同，結(jié)構(gòu)功能各異，但三者在動物和人體內(nèi)含這三類物質(zhì)來源不同，結(jié)構(gòu)功能各異，但三者在