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第 2讲 构成细胞分子
第一节 细胞中元素和化合物
一、构成生物体化学元素 构成生物体化学元素虽然大体相似，但是含量不同。根据构成生物体化学元素，在
生物体内含量不同，可分为大量元素和微量元素。 其中大量元素有 C H O N P S K Ca Mg；
微量元素有 Fe Mn Zn Cu B Mo 等（谐音：猛铁碰新木桶）
【重要化学元素种类】：
（1）C 是最基本元素（由于生物大分子以碳链为基本骨架）
（2）细胞中干重含量最多元素是 C、O、N 、H。
（3）占细胞鲜重最多元素是 O（由于鲜重水最多）；占细胞干重最多元素是 C
二、构成生物体化学元素重要作用
大量元素中，C H O N 是构成细胞基本元素，其中碳是最基本元素；微量元素在生 物体内含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少。 三、生物界与非生物界统一性和差别性
构成生物体化学元素，在自然界中都可以找到，没有一种是生物界所特有。这个事 实阐明生物界与非生物界具有统一性；构成生物体化学元素，在生物体内和在无机自然界 中含量相差很大。这个事实阐明生物界与非生物界具有差别性。
【生物界与非生物界统一性与差别性】 统一性：构成生物体元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有。 差别性：构成生物体元素在生物体体内和无机自然界中含量相差很大。 四、构成细胞化合物
（1）在活细胞中含量最多化合物是水（85％~90％）；
（2）含量最多有机物是蛋白质（7％-10％）；
（3）占细胞鲜重比例最大化学元素是 O
（4）占细胞干重比例最大化学元素是 C
（5）占细胞干重比例最大化合物是蛋白质。
第二节 蛋白质
一、氨基酸构成
【元素构成】：由 C、H、O、N 元素构成，有些具有 P、S （R 基中）
【基本单位】：氨基酸 构成生物体氨基酸约 20 种 （取决于 R 基）
【构造特点】：每种氨基酸都至少具有一种氨基和一种羧基，并且 都连结在同一种碳原子上。（不同点：R 基不同）
【氨基酸通式】： 见右侧方框 二、多肽形成及蛋白质多样性因素
氨基酸分子间以肽键方式互相结合。 由两个氨基酸分子缩合而成化合物称为二肽，由多种氨基酸分子缩合而成化合物称
为多肽，其一般呈链状构造，称为肽链。 脱水缩合：一种氨基酸分子氨基（—NH2）与另一种氨基酸分子羧基（—COOH）
相连接，同步失去一分子水。 有关计算：
①肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目—肽链数
②至少具有羧基（—COOH）或氨基数（—NH2）=肽链数
③蛋白质分子量 = 氨基酸分子量 ×氨基酸个数 – 脱去水分子个数 ×18
④N 肽具有 N 个氨基酸，具有 N – 1 个肽键
【蛋白质多样性因素】 一种蛋白质分子也许具有一条或几条肽链，通过盘曲﹑折叠形成复杂（特定）空间结
构。
蛋白质分子构造具有多样性特点，其因素是：构成蛋白质氨基酸种类不同、数目成 百上千、氨基酸排列顺序千变万化、多肽链形成空间构造千差万别。
三、蛋白质功能 由于构造多样性，蛋白质在功能上也具有多样性特点，其功能重要如下：
（1）构造蛋白，如肌肉、载体蛋白、血红蛋白；
（2）信息传递，如胰岛素；
（3）免疫功能，如抗体；
（4）大多数酶是蛋白质，如胃蛋白酶；
（5）细胞辨认，如细胞膜上糖蛋白。 综上所述，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动重要承当者。
第三节 核 酸
一、核酸构成及功能
【元素构成】：C、H、O、N、P
【基本单位】：核苷酸（由 1 分子磷酸+1 分子五碳糖+1 分子含氮碱基构成）
1分子磷酸
脱氧核苷酸 1分子脱氧核糖
（4种） 1分子含氮碱基（A、T、G、C）
1分子磷酸 核糖核苷酸 1分子核糖
（4种） 1分子含氮碱基（A、U、G、C）
【功能】：①核酸是细胞内携带遗传信息物质②在生物遗传、变异和蛋白质生物合成
中具极其重要作用
种类
英文缩
写
基本构成单位
存在场合
脱氧核糖核 酸
DNA
脱氧核苷酸（由碱基、磷 酸和脱氧核糖构成） 4 种
重要在细胞核中，在叶绿体和线 粒体中有少量存在
核糖核酸
RNA
核糖核苷酸（由碱基、磷 酸和核糖构成） 4 种
重要存在细胞质中，少数在细胞 核，细胞质基质有 mRNA 和 tRNA,
线粒体、叶绿体核糖体也含 RNA
【小结】：核酸只由 C、H、O、N、P 构成，是一切生物遗传物质，是遗传信息载体。
DNA 和 RNA 在化学构成上区别重要是五碳糖和含氮碱基不同，此外 DNA 重要是 双链，RNA 重要是单链(双链 DNA 比单链 RNA 稳定性高)
除了少数病毒遗传物质是 RNA，绝大多数生物遗传物质都是 DNA(DNA 和 RNA
都能携带遗传信息)
第四节 细胞中糖类和脂质
一、糖类种类与作用（B）
【元素构成】： C、H、O
【重要功能】： 构成生物体构造重要成分（植物细胞壁）、重要能源物质
【种类】 ①单糖：葡萄糖、果糖、核糖（构成 RNA）、脱氧核糖（构成 DNA）、半乳糖
②二糖：蔗糖（植物；果糖+葡萄糖）、麦芽糖（植物；2 个葡萄糖）；乳糖（动物； 半乳糖+葡萄糖）
③多糖：淀粉、纤维素（植物）； 糖元（动物）
【四大能源物质】： ①生命燃料：葡萄糖 ②重要能源：糖类 ③直接能源：ATP ④ 主线 能源：太阳能
【小结】： 淀粉是植物细胞储能物质，糖原是人和动物细胞储能物质。 多糖基本单位是葡萄糖。所有二糖中都涉及一分子葡萄糖。二糖和多糖是单糖脱水缩合而 形成。细胞只能吸取运用单糖。红糖、白糖、冰糖重要成分都是单糖。
（另：糖蛋白能参与细胞辨认，细胞间物质运送和免疫功能调节等生命活动。）
二、脂质种类与作用（A）
【元素构成】：重要由C、H、O构成，有些还含N、P
【分类】：脂肪、类脂（如磷脂）、固醇（如胆固醇、性激素、维生素D等）
【共同特性】：不溶于水，溶于有机溶剂
【功能】：①脂肪：储能、维持体温 、缓冲和减压作用，可以保护内脏器官。
②磷脂：构成膜（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）构造重要成分
③固醇：维持新陈代谢和生殖起重要调节作用；分为胆固醇、性激素、维生素D ；
【小结】：脂肪是细胞内良好储能物质（等质量脂肪氧化分解释放能量大概是糖类
2 倍）
生物体内能源物质运用顺序：糖类→脂肪→蛋白质 脂肪元素构成是C、H、O； 磷脂元素构成是C、H、O、N、P
三、生物大分子以碳链为骨架（B）
多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，构成它们基本单位分别是单糖（葡萄糖）﹑ 氨基酸和核苷酸，这些基本单位称为单体，这些生物大分子就称为单体多聚体，每一种单 体都以若干个相连碳原子构成碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体 。
第五节 细胞中无机物 一、细胞中水
1.水是活细胞中含量最多化合物。
①不同种类生物体中，水含量不同；②不同组织﹑器官中，水含量也不同。
2.细胞中水存在形式：自由水和结合水
【功能】结合水与其她物质相结合，是细胞构造重要构成成分，约占 4.5％；自由水以 游离形式存在，是细胞良好溶剂，也可以直接参与生物化学反映，还可以运送营养物质 和废物。
二、细胞中无机盐
【存在形式】细胞内无机盐大多数以离子状态存在，
【功能】（1）有些无机盐是细胞内某些复杂化合物重要构成成分，如 Fe 是血红蛋白 重要成分，Mg 是叶绿素分子必须成分；（2）许多无机盐离子对于维持细胞和生物体 生命活动有重要作用，如血液中钙离子含量太低就会浮现抽搐现象；无机盐对于维持细胞 酸碱平衡也很重要。
三、细胞内有机物质鉴定 糖类中还原糖（葡萄糖、果糖）能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀； 脂肪可以被苏丹Ⅳ染成橘黄色 ； 蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反映。
在还原糖检测中，斐林试剂甲液和乙液应等量混合均匀后再使用 ，并且要水裕加热； 在蛋白质检测中，在组织样液中应先加入双缩脲试剂 A 液 1ml，再加入双缩脲试剂 B 液 4 滴，不需加热。
甲基绿能使 DNA 呈现绿色，吡罗红能使 RNA 呈现红色，因而运用这两种染色剂将细胞 染色，可以显示 DNA 和 RNA 在细胞中分布。在此实验中，盐酸作用是变化膜通透 性，加速色素进入细胞。用人口腔上皮细胞做实验材料，此实验环节是制片、水解、冲 洗涂片、染色、观测
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