组成生物体的大小分子省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第一章第一章 组成生物体大、小分子组成生物体大、小分子教学目与要求：了解组成细胞生物元素，了解生物小分子、了解组成细胞生物元素，了解生物小分子、生物大分子结构、种类，掌握其生物学功效。生物大分子结构、种类，掌握其生物学功效。教学重点与难点教学重点与难点:生物小分子和生物大分子生物学功效。生物小分子和生物大分子生物学功效。第1页细胞组成细胞组成元素元素、生物小分子生物小分子、生物大分子生物大分子第2页DNA半保留复制第3页第4页第5页生命活动生命活动能量消耗能量消耗/KJ.h/KJ.h-1-1散步散步661.51967.15661.51967.15游泳游泳2239.942239.94进食进食117.23117.23舞蹈舞蹈845.732507.89845.732507.89慢跑慢跑3621.583621.58从从COCO2 2合成葡萄糖合成葡萄糖需要能量需要能量从葡萄糖合成淀粉从葡萄糖合成淀粉需要能量需要能量从氨基酸合成蛋白从氨基酸合成蛋白需要能量需要能量胞外物质进入细胞胞外物质进入细胞需要能量需要能量生命活动需要能量生命活动需要能量第6页1.1.元素组成元素组成常量元素，最少占体重常量元素，最少占体重1/100001/10000C C、H H、O O、N N 含量最高，组成蛋白质、核酸、糖等生物大含量最高，组成蛋白质、核酸、糖等生物大分子和生物小分子组成，占体重分子和生物小分子组成，占体重90%90%P P、S S 核酸和蛋白质主要成份核酸和蛋白质主要成份 。热点浅说热点浅说CaCaNaNa、K K、Cl Cl 维持生物体水盐平衡（大汗之后补盐），神经维持生物体水盐平衡（大汗之后补盐），神经细胞信息传递中起主要作用细胞信息传递中起主要作用 MgMg微量元素，普通在微量元素，普通在1/1/万到万到1/101/10亿亿FeFe Zn Zn、SeSeI I，甲状腺素必要成份。地方性甲状腺肿，甲状腺素必要成份。地方性甲状腺肿大脖子病大脖子病 第7页Zn酶组成成份，谷物碾磨精细丢失较多。动物性食酶组成成份，谷物碾磨精细丢失较多。动物性食物含量丰富。物含量丰富。儿童缺锌生长停顿，儿童缺锌生长停顿，成人缺锌味觉下降，食欲不振，伤口愈合慢，机成人缺锌味觉下降，食欲不振，伤口愈合慢，机体免疫力下降。体免疫力下降。SeSe保护细胞膜完整性，反抗自由基破坏。营养学研保护细胞膜完整性，反抗自由基破坏。营养学研究表明，究表明，SeSe和和vEvE配合使用增强效果。配合使用增强效果。几乎每一个微量元素摄入过多都会对人体带来毒几乎每一个微量元素摄入过多都会对人体带来毒害，所以限量使用害，所以限量使用 第8页CaCaCa：组组成成骨骨骼骼和和牙牙齿齿主主要要成成份份，并并对对骨骨骼骼和和牙牙齿齿起起支支持持和和保保护护作作用用；生生物物膜膜结结组组成成份份；参参加加体体液液调调整整和和神神经调整。经调整。食物起源：奶及奶类制品最好（含量丰富、吸收率高）食物起源：奶及奶类制品最好（含量丰富、吸收率高）影响原因：影响原因：维维生生素素D D促促进进小小肠肠黏黏膜膜对对CaCa吸吸收收。（晒晒太太阳阳促促进进维维生素生素D D形成，注射形成，注射vDvD）LysLys、ArgArg、乳糖可与、乳糖可与CaCa形成复合物，利于吸收；形成复合物，利于吸收；菠菜中草酸与菠菜中草酸与CaCa形成沉淀，不利于吸收。形成沉淀，不利于吸收。缺乏症：生长发育迟缓，佝偻病。缺乏症：生长发育迟缓，佝偻病。第9页MgMgMg：组组成成酶酶成成份份，参参加加数数百百种种生生化化反反应应。是是心心血血管管系系统统保保护护因因子子（研研究究发发觉觉，死死于于心心肌肌梗梗塞塞者者心心肌肌MgMg含含量量低低于于正正常常水水平平，软软水水地地域域心心血血管管发发病病率率高。因为水中高。因为水中MgMg含量低，）含量低，）食食物物起起源源：广广泛泛存存在在于于食食物物中中。一一些些食食物物加加工工过过细会造成丢失。细会造成丢失。缺乏病：心肌梗塞缺乏病：心肌梗塞我我国国学学者者发发觉觉MgMg缺缺乏乏可可能能是是克克山山病病（地地方方性性心心脏脏病）病因之一。病）病因之一。第10页Fe血红蛋白、肌红蛋白组成成份。血红蛋白、肌红蛋白组成成份。食物起源：食物起源：动物食品中肝、瘦肉；动物食品中肝、瘦肉；豆类食品；豆类食品；蔬菜中油菜、芹菜和韭菜。蔬菜中油菜、芹菜和韭菜。影响原因：饮茶、咖啡对铁吸收起抑制作用。影响原因：饮茶、咖啡对铁吸收起抑制作用。缺乏症：缺铁性贫血。缺乏症：缺铁性贫血。第11页2.2.生物小分子生物小分子 水水:极性极性氢键氢键内聚力和表面张力大，附着力；内聚力和表面张力大，附着力；高比热高蒸发烧；高比热高蒸发烧；固态水比液态水密度低；固态水比液态水密度低；最好溶剂。最好溶剂。氨基酸氨基酸单糖单糖核苷酸核苷酸脂类脂类维生素维生素 第12页氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸化学结构特征相近一类生物小分子化学结构特征相近一类生物小分子 种种类类：最最主主要要2020种种天天然然蛋蛋白白质质合合成成原原料料。蛋蛋白白质质结结构单体。构单体。组组成成蛋蛋白白质质2020种种氨氨基基酸酸：GlyGly甘甘、AlaAla丙丙、ValVal缬缬、IleIle异异亮亮、LeuLeu亮亮、ProPro脯脯、TrpTrp色色、PhePhe苯苯丙丙、TyrTyr酪酪、SerSer丝丝、ThrThr苏苏、MetMet甲甲硫硫、CysCys半半胱胱、AsnAsn天天冬冬酰酰胺胺、AspAsp天天冬冬、GluGlu谷谷、GlnGln谷谷胺胺酰酰胺胺、ArgArg精精、LysLys赖赖、HisHis组组(婴儿婴儿)。人体必需氨基酸：人体必需氨基酸：“一家写两叁本书来一家写两叁本书来”IleIle、Met Met、Val Val、Leu Leu、Trp Trp、Phe Phe、ThrThr、LysLys。第13页食物起源：大豆蛋白中食物起源：大豆蛋白中PhePhe、LeuLeu、LysLys含量高含量高猪肉蛋白中猪肉蛋白中LeuLeu、LysLys、PhePhe含量高含量高全鸡蛋蛋白中全鸡蛋蛋白中LysLys、PhePhe含量高含量高谷类蛋白中，尤其是玉米粉蛋白质谷类蛋白中，尤其是玉米粉蛋白质LysLys含量低。含量低。全全鸡鸡蛋蛋蛋蛋白白和和人人乳乳蛋蛋白白中中氨氨基基酸酸模模式式最最靠靠近近理理想想模式模式成人每日必需氨基酸需要量模式。成人每日必需氨基酸需要量模式。缺缺乏乏症症：氨氨基基酸酸为为蛋蛋白白质质合合成成原原料料，缺缺乏乏轻轻易易浮浮肿肿。补充氨基酸为补充氨基酸为“大输液大输液”生产：生产：经过微生物发酵生产。经过微生物发酵生产。GluGlu（味精（味精GluNaGluNa盐）盐）从毛发中提取从毛发中提取CysCys作为饲料添加剂。作为饲料添加剂。第14页单糖 单糖单糖化学结构相同而划分在一起一类生物小分子化学结构相同而划分在一起一类生物小分子 六碳糖六碳糖葡葡萄萄糖糖：组组成成多多糖糖单单体体、生生物物体体内内主主要要能能源源物物质质。氧氧化化葡葡萄萄糖糖产产生生生生命命活活动动所所需需能能量量呼呼吸吸作作用用；输输液用葡萄糖；工业中从淀粉中提取葡萄糖液用葡萄糖；工业中从淀粉中提取葡萄糖果果糖糖：果果糖糖浆浆含含有有保保健健作作用用，高高果果糖糖浆浆（甜甜度度高高，保健）作甜味剂使用。禁用糖精。保健）作甜味剂使用。禁用糖精。五碳糖五碳糖核糖：核酸组成成份。核糖：核酸组成成份。第15页核苷酸核苷酸 核苷酸核苷酸依据结构相同归为一类生物小分子。依据结构相同归为一类生物小分子。结结构构：碱碱基基（A A、T T、G G、C C、U U）+核核糖糖（脱脱氧氧核核糖）糖）+磷酸磷酸功功效效：提提供供能能量量，高高能能化化合合物物ATPATP、GTPGTP、CTPCTP、UTPUTPATPATP生物体中通用能量货币生物体中通用能量货币第16页核苷酸结构核苷酸结构 水解水解 磷酸基团磷酸基团 脱氧核糖（脱氧核糖（DNADNA中）中）核酸核酸 单核苷酸单核苷酸 戊核糖戊核糖 核糖（核糖（RNARNA中）中）核苷核苷 T T A DNAA DNA中中 碱基碱基 G G C RNAC RNA中中 U第17页第18页第19页第20页第21页脂类 脂类脂类溶解性质相同归为一类，大多含有长链脂肪酸溶解性质相同归为一类，大多含有长链脂肪酸油和脂：油常温下呈液态（植物油，豆油、花生油）；油和脂：油常温下呈液态（植物油，豆油、花生油）；脂常温下呈固态（动物油，猪油、牛油）。都含有不脂常温下呈固态（动物油，猪油、牛油）。都含有不饱和脂肪酸饱和脂肪酸易吸收、对高血压患者有保健作用。易吸收、对高血压患者有保健作用。DHA(DHA(二十二碳六烯酸二十二碳六烯酸)、DPADPA（二十二碳五烯酸）、（二十二碳五烯酸）、EPAEPA（二十碳五烯酸）（二十碳五烯酸）植物油植物油。必需脂肪酸：亚油酸和亚麻酸。在此基础上能够合成必需脂肪酸：亚油酸和亚麻酸。在此基础上能够合成其它两个以双键不饱和脂肪酸。其它两个以双键不饱和脂肪酸。必需脂肪酸与血脂关系必需脂肪酸与血脂关系：最近发觉，多不饱和脂肪酸含有显著降低血脂效果。最近发觉，多不饱和脂肪酸含有显著降低血脂效果。这些脂肪酸主要起源于各种鱼类油，尤其深海鱼体内这些脂肪酸主要起源于各种鱼类油，尤其深海鱼体内油。油。第22页吃植物油四个误区吃植物油四个误区橄榄油最贵，营养价值也最高橄榄油最贵，营养价值也最高提炼难，价值高，提炼难，价值高，富含维生素和不饱和脂肪酸，软化血管，但营养不全富含维生素和不饱和脂肪酸，软化血管，但营养不全方面，需轮换食用方面，需轮换食用 精炼才是植物油质量确保精炼才是植物油质量确保精炼可去除杂质，但也精炼可去除杂质，但也破坏维生素破坏维生素永远告别动物油永远告别动物油动物油富含饱和植物油，造成冠动物油富含饱和植物油，造成冠心病，但也富含脂蛋白和多烯酸，对改进颅内动脉营心病，但也富含脂蛋白和多烯酸，对改进颅内动脉营养、抗高血压和预防中风有主动作用，混吃养、抗高血压和预防中风有主动作用，混吃植物植物油：动物油油：动物油1010：7 7不含胆固醇油是好油不含胆固醇油是好油植物油中胆固醇含量低植物油中胆固醇含量低10102525倍，胆固醇在动物体内十分主要。倍，胆固醇在动物体内十分主要。第23页磷脂和鞘脂：生物膜主要成份。磷脂和鞘脂：生物膜主要成份。萜萜类类：维维生生素素A A、维维生生素素E E、维维生生素素K K等等；具具特特殊气味植物油柠檬油、薄荷油。殊气味植物油柠檬油、薄荷油。固醇类：性激素、胆汁酸、皮质激素固醇类：性激素、胆汁酸、皮质激素 第24页心心血血管管病病除除与与遗遗传传相相关关外外，还还与与饮饮食食中中脂脂肪肪原原因因相相关关。胆胆固固醇醇升升高高造造成成动动脉脉粥粥样样硬硬化化病病、冠冠状状动动脉脉心脏病。心脏病。血血中中胆胆固固醇醇主主要要由由高高密密度度脂脂蛋蛋白白运运入入肝肝脏脏进进行行代代谢谢，必必需需脂脂肪肪酸酸可可促促进进机机体体合合成成高高密密度度脂脂蛋蛋白白，预防胆固醇在血管壁沉积。预防胆固醇在血管壁沉积。饮饮食食中中必必需需脂脂肪肪酸酸缺缺乏乏或或不不足足、而而饱饱和和脂脂肪肪酸酸摄摄取取过过多多，血血中中胆胆固固醇醇与与饱饱和和脂脂肪肪酸酸结结合合，可可能能在在血管壁沉积，发展成动脉粥样硬化。血管壁沉积，发展成动脉粥样硬化。第25页维生素维生素维生素发觉起源于医药实践和科学试验。孙思邈指出用动物肝防治夜盲症，用谷皮汤防治脚气病。1886年，荷兰医生艾克曼研究亚洲流行脚气病，企图找到病菌，但未成功。1890年发觉，在他试验鸡群中暴发多发性神经炎与脚气病极为相同。1897年，终于证实该病是因为用白米喂养而引发，将丢弃米糠放回饲料中就可治愈。所以认为米糠中含有一个保护因子。以后，格赖思证实米糠中含有一个营养原因，并首先提出营养缺乏症概念。日本海军于1878-1882年暴发脚气病，用大麦代替精米后，脚气病得到控制。19，证实正常膳食中除蛋白质、脂肪、糖类和矿质外，还有必需食物辅助因子维生素。第26页维生素维生素A A：转化视黄醇，在视觉中起作用。缺乏：转化视黄醇，在视觉中起作用。缺乏夜盲症。胡萝卜、鱼肝中含量丰富。不能过多夜盲症。胡萝卜、鱼肝中含量丰富。不能过多使用，易造成厌食、过分兴奋、肢端动作受限、使用，易造成厌食、过分兴奋、肢端动作受限、头发稀疏、皮肤瘙痒。头发稀疏、皮肤瘙痒。维生素维生素B B：合成叶酸（组成酶成份）。脚气病：合成叶酸（组成酶成份）。脚气病 维生素维生素C C：抗坏血酸。坏血病，表现为毛细血管：抗坏血酸。坏血病，表现为毛细血管脆弱、皮肤出现小血斑、牙龈发炎出血、牙齿松脆弱、皮肤出现小血斑、牙龈发炎出血、牙齿松动。具较强还原能力，在体内起抗氧化和消除自动。具较强还原能力，在体内起抗氧化和消除自由基作用。由基作用。第27页维生素维生素D D：促进骨骼对钙吸收和沉积。佝偻病：促进骨骼对钙吸收和沉积。佝偻病和成人骨质软化症。人体皮肤含有维生素和成人骨质软化症。人体皮肤含有维生素D D原，原，经紫外线照射激活为维生素经紫外线照射激活为维生素D D。鸡蛋、猪肝。鸡蛋、猪肝。维生素维生素E E：含有较强还原能力，抗氧化及消除：含有较强还原能力，抗氧化及消除自由基。抗衰老用于美容。自由基。抗衰老用于美容。维生素维生素K K：参加凝血过程，血凝维生素。肠道：参加凝血过程，血凝维生素。肠道中大肠杆菌和乳酸菌合成中大肠杆菌和乳酸菌合成 第28页3.生物大分子生物大分子三三类类主主要要生生物物大大分分子子：蛋蛋白白质质、核核酸酸、多多糖糖。共同处：共同处：肽链、核甘酸链、糖链都有方向性。肽链、核甘酸链、糖链都有方向性。蛋蛋白白质质、核核酸酸、多多糖糖都都有有高高级级结结构构，结结构构决决定生理功效。定生理功效。三三种种能能够够结结合合形形成成大大分分子子复复合合物物：糖糖蛋蛋白白、核蛋白。核蛋白。第29页蛋白质蛋白质 结构结构：一一级级结结构构，氨氨基基酸酸次次序序，线线型型结结构构。能能够够有有多条肽链。多条肽链。二级结构，二级结构，-螺旋螺旋、-折叠、折叠、-转角转角三级结构，紧密构象，三级结构，紧密构象，结构域结构域。四四级级结结构构，特特定定格格局局使使整整个个蛋蛋白白分分子子有有特特定定形状形状。烫烫发发生生化化原原理理：湿湿热热和和还还原原剂剂作作用用使使各各圈圈间间氢氢键键、二二硫硫键键和和相相临临-螺螺旋旋间间二二硫硫键键打打开开（头头发发伸伸长长2 2倍倍），氧氧化化剂剂使使卷卷发发后后相相临临位位置置建建立立新新二二硫硫键键，冷冷却却多多肽肽链链回回到到原原-螺螺旋旋，但但新新二二硫硫键键使使-螺螺旋发生扭曲。从而以所希望形式卷曲。旋发生扭曲。从而以所希望形式卷曲。第30页第31页第32页功效功效酶酶结组成份结组成份储储备备氨氨基基酸酸，鸡鸡蛋蛋中中卵卵清清蛋蛋白白、乳乳中中酪酪蛋蛋白白、小小麦中麦醇溶蛋白。麦中麦醇溶蛋白。运输功效，血红蛋白、血蓝蛋白、脂蛋白。运输功效，血红蛋白、血蓝蛋白、脂蛋白。激素，胰岛素激素，胰岛素免疫功效，免疫球蛋白、抗体。免疫功效，免疫球蛋白、抗体。接接收收或或传传递递信信息息，视视网网膜膜上上视视色色素素、味味蕾蕾上上味味觉觉蛋白。蛋白。调整或控制细胞生长、分化、遗传信息表示调整或控制细胞生长、分化、遗传信息表示 第33页蛋白质变性蛋白质变性天然蛋白质受到一些物理原因如热、紫天然蛋白质受到一些物理原因如热、紫外线照射、高压或化学原因影响时，生外线照射、高压或化学原因影响时，生物活性丧失，物化性质改变，这种过程物活性丧失，物化性质改变，这种过程成为变性作用成为变性作用 比如，煮鸡蛋，结构涣散，易为蛋白酶比如，煮鸡蛋，结构涣散，易为蛋白酶分解。分解。熟食易于消化原理。熟食易于消化原理。第34页核酸核酸 DNADNA分子结构分子结构一级结构一级结构双双螺螺旋旋模模型型：有有两两条条反反向向平平行行多多核核甘甘酸酸链链组组成成双双螺旋螺旋DNADNA功效功效DNADNA是遗传物质，是遗传信息载体。是遗传物质，是遗传信息载体。在生活细胞中，贮存在在生活细胞中，贮存在DNADNA分子上遗传信息在分子上遗传信息在RNARNA帮助下，表示成为一个个蛋白质。帮助下，表示成为一个个蛋白质。DNADNA在代谢上稳定，不受营养条件、年纪等原因在代谢上稳定，不受营养条件、年纪等原因影响。影响。第35页RNARNA分子结构和功效分子结构和功效单链，局部可配对形成双链。单链，局部可配对形成双链。mRNAmRNA，信使信使RNARNA、携带有遗传密码、携带有遗传密码tRNAtRNA，转运转运RNARNA，转运氨基酸，转运氨基酸rRNA rRNA，核糖体核糖体RNARNA，核糖体组成成份，核糖体组成成份第36页多糖多糖碳水化合物碳水化合物双糖：两个分子单糖结合在一起双糖：两个分子单糖结合在一起 蔗糖，蔗糖，G+F G+F 日惯用甜味剂。糖尿病患者食用无日惯用甜味剂。糖尿病患者食用无糖食品，比如非热源性甜味剂，山梨醇（甜度糖食品，比如非热源性甜味剂，山梨醇（甜度低）、糖精（使用已久，可能治癌）、阿斯巴低）、糖精（使用已久，可能治癌）、阿斯巴甜（两种天然氨基酸，安全）甜（两种天然氨基酸，安全）乳糖，母乳中主要成份。葡萄糖乳糖，母乳中主要成份。葡萄糖+半乳糖。半半乳糖。半乳糖血症乳糖血症 麦芽糖，淀粉水解生产麦芽糖。咀嚼馒头发甜。麦芽糖，淀粉水解生产麦芽糖。咀嚼馒头发甜。多糖：淀粉、纤维素、果胶等多糖：淀粉、纤维素、果胶等第37页多糖功效多糖功效能量贮备，植物种子、块根、块茎中淀粉贮备，能量贮备，植物种子、块根、块茎中淀粉贮备，供种子发芽或幼体生长。供种子发芽或幼体生长。支持骨架，植物细胞壁中纤维素。支持骨架，植物细胞壁中纤维素。保健功效，有较强激活免疫系统功效。枸杞多保健功效，有较强激活免疫系统功效。枸杞多糖、当归多糖、香菇多糖、灵芝多糖。糖、当归多糖、香菇多糖、灵芝多糖。第38页第39页第40页第41页第42页第43页第44页第45页第46页三联体密码子第47页第48页有丝分裂第49页热点浅说：热点浅说：1 1 作为示踪检测伎俩，用于研究体内代谢作为示踪检测伎俩，用于研究体内代谢2 2作为示踪检测伎俩，用于疾病诊疗作为示踪检测伎俩，用于疾病诊疗3 3 射线用于治疗疾病、诱变育种、灭菌射线用于治疗疾病、诱变育种、灭菌4 4 经过半衰期计算，确定古生物年纪经过半衰期计算，确定古生物年纪第50页