1、 第第2章章 组成组成(z chn)细胞的分子组成细胞的分子组成(z chn)第一页,共六十七页。本章知识本章知识(zh shi)框架框架组组成成(z chn)细细胞胞的的分分子子细胞细胞(xbo)中的中的元素元素和和化合物化合物生活动的主要承担者生活动的主要承担者-蛋白质蛋白质细胞中的细胞中的糖类和脂质糖类和脂质遗传信息的携带者遗传信息的携带者-核酸核酸细胞中的细胞中的无机物无机物第二页,共六十七页。生物界和非生物界具有 (种类相同)生物界和非生物界具有 (含量(hnling)不同)分 类(fn li)依据(yj)含量分大量元素:等 :Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等依据作用分最基本元素:
2、基本元素:元素:C、H、O、N、P、S存在形式:大多数以 的形式存在作用组成 进而构成细胞,如蛋白质、核酸影响生物体的 ,如缺B影响花粉萌发特点C、H、O、N、S、P、K、Mg、Ca微量元素CC、H、O、N主要化合物生命活动化合物统一性差异性20常见种类:主要有 多种微量元素的记忆 新(Zn)铁(Fe)臂(B)阿童(Cu)木(Mo)猛(Mn)一、细胞中的元素和化合物一、细胞中的元素和化合物(识记)(识记)但是必需元素。(一)组成细胞的化学元素(一)组成细胞的化学元素第三页,共六十七页。按元素按元素(yuns)在生物体内的在生物体内的作用还作用还可分为:可分为:注:无论是细胞干重还是鲜重,注:无
3、论是细胞干重还是鲜重,C C、H H、O O、N N是含量是含量(hnling)(hnling)最多的元素。最多的元素。最基本元素最基本元素(yun s)基本基本 主要元素主要元素(yun s)、大量元素、大量元素(yun s)、微量元素微量元素(yun s)第四页,共六十七页。鲜鲜重重条条件件(tiojin)下下:O(65%)C(18%)H(10%)N(3%)干干重重条条件件下下:C(55.99%)O(14.62%)N(9.33%)H(7.46%)鲜重下鲜重下O元素元素(yun s)最多的原因是:最多的原因是:干重下干重下C元素最多的原因是:元素最多的原因是:H2O在细胞在细胞(xbo)中含
4、量最多中含量最多蛋白质含量最多蛋白质含量最多根据教材根据教材P17页图页图21和图和图22能够得出什么结论能够得出什么结论第五页,共六十七页。在组成细胞在组成细胞(xbo)的化合物中,占细胞的化合物中,占细胞(xbo)鲜重、鲜重、干重百分比顺序分别是干重百分比顺序分别是(识记)(识记)鲜重:水蛋白质脂质糖类和核酸鲜重:水蛋白质脂质糖类和核酸(h sun),干重:蛋白质最多。干重:蛋白质最多。蛋白质蛋白质水水第六页,共六十七页。第七页,共六十七页。3 3讨论:生物界的统一性和差异性讨论:生物界的统一性和差异性(理解掌握)(理解掌握)(1)(1)统一性具体统一性具体(jt)(jt)体现在:体现在:
5、(2 2)差异性:)差异性:从化学元素分析从化学元素分析:组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素种类大体相同种类大体相同。从分子水平分析:所有生物从分子水平分析:所有生物DNA分子分子的的空间结构空间结构和和化学组成化学组成(四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸)相同;相同;所有生物所有生物共用一套遗传密码子共用一套遗传密码子;从结构角度从结构角度(jiod)分析:除病毒外生物体都是由细胞构成的。分析:除病毒外生物体都是由细胞构成的。从元素的角度分析主要从元素的角度分析主要(zhyo)体现在:不同生物体内同种元体现在:不同生物体内同种元素的含量差别较大。素的含量差别较大。蛋白质的基本单位蛋白质的基本
6、单位氨基酸的种类基本相同。氨基酸的种类基本相同。统一性强调是:差异性强调是:种类基本相同含量差别较大第八页,共六十七页。思考思考(sko)1:生物界与非生物界的统一性和差异性与生:生物界与非生物界的统一性和差异性与生物界的统一性和差异性有区别吗?物界的统一性和差异性有区别吗?来自来自(li z)于无机环境、返回无机环境。于无机环境、返回无机环境。:思考思考2:从最终:从最终(zu zhn)来源上看,生物体内各种元素的来来源上看,生物体内各种元素的来源和去向是源和去向是想想考考3:生生物物体体直直接接或或间间接接获获得得无无机机环环境境中中元元素素的的方方式有什么不同式有什么不同第九页,共六十七
7、页。形式定 义含 量功 能(举例)自由水结合水二、细胞二、细胞(xbo)中的无机物中的无机物(一一).细胞中水的存在形式和生理功能:细胞中水的存在形式和生理功能:(识记)(识记)细胞中细胞中游游离态离态的水,的水,可以可以(ky)自自由流动由流动细胞细胞(xbo)中与中与其他物质相结其他物质相结合的水合的水95以上以上约约4.5细胞内的细胞内的良好溶剂良好溶剂参与多种参与多种生物化学反应生物化学反应构成细胞生活的构成细胞生活的液体环境液体环境运送运送营养物质和代谢废物营养物质和代谢废物细胞细胞结构结构组成成分组成成分第十页,共六十七页。代代谢谢旺旺盛盛的的细细胞胞(xbo)或或组组织织 代代谢
8、谢缓缓慢慢的的细细胞胞(xbo)或或组织组织幼嫩部位幼嫩部位细细胞胞 衰老部位衰老部位细细胞;胞;幼年个体幼年个体 成年个体成年个体 老年个体;老年个体;(二二).水与代谢水与代谢(dixi)的关系的关系(掌握)(掌握)(1)同一生物同一生物(shngw)不同器官水的含量也不同如:不同器官水的含量也不同如:(2)不同的生物体内水的含量差别很大如:不同的生物体内水的含量差别很大如:水的分布规律水的分布规律水生生物水生生物陆生生物。陆生生物。第十一页,共六十七页。(三三)细细胞中胞中产产生水的代生水的代谢谢和利用和利用(lyng)(lyng)水的代水的代谢谢(掌握)掌握)项目产生水的代谢利用水的代
9、谢光光 合合 作作 用用(gunghzuyng)碳碳反反应应(fnyng)阶阶段段光反应阶段光反应阶段需氧呼吸需氧呼吸第三阶段第三阶段第二阶段第二阶段蛋白质代谢蛋白质代谢脱水缩合生成多肽脱水缩合生成多肽多肽的水解过程多肽的水解过程糖代谢糖代谢二糖二糖、多糖的合成多糖的合成二糖多糖的水解二糖多糖的水解核酸核酸DNA复制、转录、翻译复制、转录、翻译核酸的水解核酸的水解ATP代谢代谢ATP的合成的合成ATP的水解的水解第十二页,共六十七页。1.沙漠沙漠(shm)中的仙人掌细胞中含量最多的化合物(中的仙人掌细胞中含量最多的化合物()A.水水 B.蛋白质蛋白质 C.脂质脂质 D.糖类糖类A2.生石花生活
10、在南非多石的干旱地区,在生石花细生石花生活在南非多石的干旱地区,在生石花细胞胞(xbo)中含量最多的化合物是(中含量最多的化合物是()A.蛋白质蛋白质 B.脂质脂质 C.糖类糖类 D.水水D练一练练一练第十三页,共六十七页。3 3、分辨下列、分辨下列(xili)(xili)哪些是自由水?哪些是结合水哪些是自由水?哪些是结合水?A A、蒸腾作用失去的水、蒸腾作用失去的水 B B、在心肌中大部分的水、在心肌中大部分的水C C、运动时流出来的汗、运动时流出来的汗D D、血液中大部分的水、血液中大部分的水B BA C DA C D是结合是结合(jih)水的:水的:是自由水的:是自由水的:4、下列植物细
11、胞中结合水的相对含量最大的是:、下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是:A 休眠休眠(ximin)的蚕豆子叶细胞的蚕豆子叶细胞B 玉米胚乳细胞玉米胚乳细胞C 洋葱根尖分生区细胞洋葱根尖分生区细胞D 成熟柑橘果肉细胞成熟柑橘果肉细胞A第十四页,共六十七页。种子晒干种子晒干种子烘干种子烘干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠分别失去有水珠分别失去(shq)(shq)的主要是什么水的主要是什么水种子种子(zhng zi)(zhng zi)晒干还能再萌发吗?晒干还能再萌发吗?种子烘干还能再萌发吗?种子烘干还能再萌发吗?种子为什么要晒干储存?种子为什么要晒干
12、储存?第十五页,共六十七页。1、水是极性分子,是良好溶剂、水是极性分子,是良好溶剂(rngj),能溶解叶绿素,能溶解叶绿素5、同同一一质质量量的的同同种种(tnzhn)溶溶质质,水水越越多多,渗渗透透压压就就越越大大2、呼吸作用是产生水的过程同时、呼吸作用是产生水的过程同时(tngsh)产生大量的产生大量的3、光合作用是产生水的过程同时产生大量的、光合作用是产生水的过程同时产生大量的ATP4、10个氨基酸形成十肽,需要消耗个氨基酸形成十肽,需要消耗10分子的水分子的水第十六页,共六十七页。如图如图2121中图中图1 1是细胞中是细胞中3 3种化合物含量的扇形图,种化合物含量的扇形图,图图2 2
13、是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列(xili)(xili)说法不正确的是说法不正确的是()A若图1表示正常(zhngchng)细胞,则A、B化合物共有的元素中含量最多的是aB若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图,则A化合物中含量最多的元素为图2中的bC若图1表示正常细胞,则B化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、ND图2中含量最多的元素是a,数量最多的也是a答案答案(d n)D解析解析 根据扇形图的比例可判断正常细胞中根据扇形图的比例可判断正常细胞中A、B分别为分别为H2O和蛋白质,它们的共有元素为和蛋白质,它们的共有元素为H、O,而,而O
14、在活细胞中含量最在活细胞中含量最多;细胞脱水后则多;细胞脱水后则A是蛋白质,蛋白质是以碳为骨架建立的大分子是蛋白质,蛋白质是以碳为骨架建立的大分子物质,其中碳含量最多,即为图物质,其中碳含量最多,即为图2中的中的b;B物质是蛋白质,在正物质是蛋白质,在正常细胞中含量次之,具有多样性,其必含的元素为常细胞中含量次之,具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N,可能还含有,可能还含有S、P等其他元素;细胞中某元素的含量多,其等其他元素;细胞中某元素的含量多,其数量不一定也多,反之亦然,如细胞中氢元素数量最多,但数量不一定也多,反之亦然,如细胞中氢元素数量最多,但由于其原子量最小,所以其含量仅居第三。
15、由于其原子量最小,所以其含量仅居第三。第十七页,共六十七页。(四)四).自由水与结合水的关系自由水与结合水的关系(gun x)(gun x)(理解掌握)(理解掌握)在一定温度在一定温度(wnd)条件下自由水和结合水如何转化。条件下自由水和结合水如何转化。两者的相对含量(自由水两者的相对含量(自由水/结合水)是如何结合水)是如何(rh)影响生物影响生物组织的代谢速率和抗逆性的组织的代谢速率和抗逆性的自由水自由水结合水结合水自由水自由水/结合水比值高,代谢快,抗逆性低结合水比值高,代谢快,抗逆性低自由水自由水/结合水比值低,代谢慢,抗逆性强结合水比值低,代谢慢,抗逆性强低温低温高温高温第十八页,共
16、六十七页。(五)细胞(五)细胞(xbo)中的无机盐中的无机盐(识记)识记)(1)存在形式:存在形式:(2)生理功能生理功能(讨论总结):(讨论总结):大多数以离子形式存在,如大多数以离子形式存在,如Na+、K+等。等。少数与化合物结合,如少数与化合物结合,如I-甲状腺激素甲状腺激素(j s)的成分的成分化合物的重要化合物的重要(zhngyo)组成成分组成成分:如:如Mg2+是叶绿素必需的成分;是叶绿素必需的成分;Fe2+是血红蛋白的重要成分。是血红蛋白的重要成分。维持细胞和生物体的维持细胞和生物体的正常生命活动正常生命活动:如:如Ca2+,钙盐的含量过低,钙盐的含量过低就会出现抽搐,就会出现抽
17、搐,Mg2+是许多酶的激活剂等。是许多酶的激活剂等。a渗透压渗透压的平衡的平衡Na+、对细胞外液渗透压起重要、对细胞外液渗透压起重要作用,作用,K+则对细胞内液渗透压起决定性作用。则对细胞内液渗透压起决定性作用。b酸碱酸碱平衡平衡血液中最主要的缓冲对是血液中最主要的缓冲对是由碳酸氢钠由碳酸氢钠(钾钾)和碳酸所构成的,即和碳酸所构成的,即NaHCO3/H2CO3或或KHCO3/H2CO3。c离子离子平衡平衡动物细胞内外动物细胞内外Na+/K+/Ca2+的比例是相对稳的比例是相对稳定的。定的。维持生物体内的维持生物体内的平衡平衡(具体有哪些)(具体有哪些)第十九页,共六十七页。归纳归纳(gun)总
18、结:总结:无机盐与人体健康的关系I缺乏时患地方性甲状腺肿Fe2缺乏时患缺铁性贫血Ca2血钙过低,发生抽搐;过高,患肌无力Na维持细胞外液渗透压K维持细胞内液渗透压1常见无机盐与人体常见无机盐与人体(rnt)健康的关系健康的关系第二十页,共六十七页。+第二十一页,共六十七页。叶绿素分子中含有镁元素叶绿素分子中含有镁元素动物血液中缺钙会抽搐动物血液中缺钙会抽搐 当我们跑完当我们跑完10001000米后,身体会米后,身体会产生乳酸,但我们的血浆很快产生乳酸,但我们的血浆很快就会恢复为正常的酸碱度就会恢复为正常的酸碱度 4.4.把人的红细胞置于蒸馏水;把人的红细胞置于蒸馏水;0.9%0.9%的生理盐水
19、的生理盐水;30%;30%的盐水的盐水中红细胞的形态如图中红细胞的形态如图 无机盐是细胞的重无机盐是细胞的重要组成成分要组成成分无机盐对维持细胞和生物无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用体的生命活动有重要作用 无机盐对维持细胞的形无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用态和功能有重要作用 无机盐对维持生物体的无机盐对维持生物体的酸碱平衡有重要作用酸碱平衡有重要作用 动手动手(dng shu)(dng shu)连一连连一连:实例实例作用作用第二十二页,共六十七页。2.2.科科学学家家在在利利用用无无土土栽栽培培法法培培养养一一些些(yxi)(yxi)名名贵贵花花卉卉时时,培培养养液液中中添
20、添加加了了多多种种必必需需化化学学元元素素。其其配配方方如如下下,其中花卉根细胞吸收最少的离子是其中花卉根细胞吸收最少的离子是离子培养液浓度/molL-1K+1Na+1Mg2+0.25Ca2+1NO3-2H2PO4-1SO32-0.25Zn2+1A.A.CaCa2+2+B.B.SOSO3 32-2-C.C.ZnZn2+2+D.D.H H2 2POPO4 4-()C第二十三页,共六十七页。3.3.一一种种植植物物和和一一种种哺哺乳乳动动物物体体内内细细胞胞的的某某些些化化学学元元素素含含量量(占占细细胞胞干干重重的的百百分分比比)如如下下表表数数据据,下下列列(xili)(xili)有有关关叙述
21、正确的是(叙述正确的是()元素CHONPCaS植物(%)43.576.2444.431.460.200.230.17动物(%)55.997.4614.629.333.114.670.78A.A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分B.B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大C.C.N N、S S含量说明动物组织含蛋白质较多,若该动物含量说明动物组织含蛋白质较多,若该动物 血钙高则会发生肌肉抽搐血钙高则会发生肌肉抽搐D.D.经测定经测定(cdng)(cdng)该植物某有机物含该植物某有机物含C C、H H
22、、O O、N N、S S,此化,此化 合物可能携带氨基酸进入核糖体合物可能携带氨基酸进入核糖体A第二十四页,共六十七页。已知已知Mn 2是许多酶的活化剂是许多酶的活化剂,如能激活硝酸如能激活硝酸(xio sun)还还原酶,缺原酶,缺Mn 2的植物无法利用硝酸盐,这说明的植物无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子无机盐离子 A、对维持生物体生命活动有重要作用、对维持生物体生命活动有重要作用B、对维持细胞形态有重要作用、对维持细胞形态有重要作用C、对维持酸碱平衡有重要作用、对维持酸碱平衡有重要作用D、对调节细胞内的渗透压有重要作用、对调节细胞内的渗透压有重要作用 A第二十五页,共六十七页。【例例2】植植
23、物在冬季来物在冬季来临过临过程中,随着气温的逐程中,随着气温的逐渐渐降低,降低,体内体内(tni)发发生了一系列适生了一系列适应应低温的生理生化低温的生理生化变变化,抗化,抗寒能力逐寒能力逐渐渐增增强强。如。如图为图为冬小麦在不同冬小麦在不同时时期含水量和期含水量和呼吸速率呼吸速率变变化关系化关系图图。请请据据图图推断以下有关推断以下有关说说法法错误错误的是的是()A冬冬季季来来临临过过程程中中,自自由由水水明明显显减减少少是是呼呼吸吸速速率率下下降降的的主主要要原原因因B结结合合水水与与自自由由水水含含量量的的比比值值,与与植植物物的的抗抗寒寒性性呈呈现现明明显显的正相关的正相关C随随着着气
24、气温温和和土土壤壤温温度度的的下下降降,根根系系的的吸吸水水量量减减少少,组组织织的的含含水水量下降量下降D随随温温度度的的缓缓慢慢降降低低,植植物物的的细细胞胞呼呼吸吸逐逐渐渐(zhjin)减减弱弱,有利于减少有机物的消耗有利于减少有机物的消耗答案答案(dn):A第二十六页,共六十七页。元素种类分布功能单糖核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖葡萄糖葡萄糖果糖果糖(gutng)(gutng)半乳糖半乳糖细胞细胞(xbo)(xbo)中都有中都有细胞细胞(xbo)(xbo)中都有中都有细胞中都有细胞中都有植物细胞中植物细胞中动物细胞中动物细胞中组成组成RNARNA的成分的成分组成组成DNADNA的成分的成分最
25、重要的能源物质最重要的能源物质提供能量提供能量提供能量提供能量三、细胞中的有机物糖类和脂质三、细胞中的有机物糖类和脂质(识记)(识记)CHO五碳糖五碳糖六碳糖六碳糖第二十七页,共六十七页。种类分布功能麦芽糖麦芽糖蔗蔗糖糖(zhtng)(zhtng)乳乳 糖糖(r(r tn)tn)发芽发芽(f y)(f y)的小麦、谷粒的小麦、谷粒甘蔗、甜菜甘蔗、甜菜人和动物乳汁人和动物乳汁都能提供能量都能提供能量二糖二糖第二十八页,共六十七页。种类分布功能多糖淀粉淀粉(dinfn)(dinfn)纤维素纤维素糖原糖原(tn yun)(tn yun)植物植物(zhw)(zhw)细胞细胞植物细胞植物细胞动物的肝脏和
26、肌肉中动物的肝脏和肌肉中主要的贮能物质主要的贮能物质细胞壁的主要成分细胞壁的主要成分主主要要的的贮贮能能物物质质和调节血糖和调节血糖(合成)叶绿体合成)叶绿体(合成)高尔基体(合成)高尔基体第二十九页,共六十七页。思考思考(sko):1、所有糖都甜吗?、所有糖都甜吗?2、所有、所有(suyu)糖都溶于水吗?糖都溶于水吗?3、所有、所有(suyu)糖都能水解吗?糖都能水解吗?6、所有糖都是供能物质吗?、所有糖都是供能物质吗?5、所有糖与试剂反应都成砖红色沉淀吗?、所有糖与试剂反应都成砖红色沉淀吗?7、说说以上糖在人体中的分布?、说说以上糖在人体中的分布?8、细菌中有糖类吗?、细菌中有糖类吗?纤维
27、素,淀粉等都没有甜味。纤维素,淀粉等都没有甜味。小小分分子子的的糖糖易易溶溶于于水水,如如葡葡萄萄糖糖,果果糖糖、蔗蔗糖糖等等大分子的糖不溶于水,如淀粉、纤维素大分子的糖不溶于水,如淀粉、纤维素常常见见的的二二糖糖,多多糖糖都都可可水水解解,葡葡萄萄糖糖,果果糖糖,半半乳乳糖糖这这类的单糖不能水解,类的单糖不能水解,4 4、所有糖的单体都是葡萄糖吗?、所有糖的单体都是葡萄糖吗?乳糖,是一分子葡萄糖和一分子半乳糖乳糖,是一分子葡萄糖和一分子半乳糖蔗糖,是一分子葡糖糖和一分子果糖蔗糖,是一分子葡糖糖和一分子果糖所有的单糖都有还原性,所有的单糖都有还原性,所有的多糖都没有还原性,所有的多糖都没有还原
28、性,二二糖糖除除蔗蔗糖糖无无还还原原性性外外其其他他都都有有还还原原性性。常常见见葡萄糖、果糖、麦芽糖,斐林葡萄糖、果糖、麦芽糖,斐林试剂能够检测。试剂能够检测。(2)非还原非还原(性性)糖:常见蔗糖、淀粉、纤维素、糖:常见蔗糖、淀粉、纤维素、糖原糖原(元元)等,斐林试剂不能检测。等,斐林试剂不能检测。纤维素、核糖不能供能纤维素、核糖不能供能第三十页,共六十七页。(元素)种类功能脂质的种类脂质的种类(zhngli)及功能及功能(识记)(识记)脂肪脂肪(zhfng)CHO固醇类固醇类磷脂磷脂(lnzh)胆固醇胆固醇性激素性激素维生素维生素D细胞内良好的细胞内良好的储能物质储能物质细细胞胞膜膜、线
29、线粒粒体体膜膜、叶叶绿绿体体膜膜等多种等多种膜结构膜结构重要成分重要成分动物细胞膜的重要成分动物细胞膜的重要成分,参与血液中参与血液中脂质的运输脂质的运输促进生殖器官的发育及生殖细胞的形成,激发并维持第二性征促进人和动物对钙和磷的吸收脂脂肪肪是是主主要要的的储储能能物物质质,不不构构成成膜膜结结构构,磷磷脂脂和和胆胆固醇(动物)参与膜结构的构成。固醇(动物)参与膜结构的构成。第三十二页,共六十七页。脂质和糖类(tn li)的比较考向考向脂质糖类相同点元素组成都含有C、H、O三种元素 代谢终产物都是二氧化碳和水 能量代谢氧化分解过程中都有能量的释放(生成ATP)第三十三页,共六十七页。考向互动考
30、向互动(hdn)探究探究脂质糖类不同点种类脂肪、磷脂、固醇单糖、二糖、多糖相同质量时,C、H元素所占比例高低在相同质量,彻底氧化分解时释放能量多少产生的水多少消耗氧气多少主要功能细胞内的主要贮能物质,如脂肪构成生物膜的重要成分,如磷脂调节新陈代谢和生殖,如性激素主要的能源物质构成细胞结构,如糖被、细胞壁核酸的组成成分,如核糖第三十四页,共六十七页。四、四、遗传遗传信息的携信息的携带带者者-核酸核酸(h sun)1、元素、元素(yuns)组成及种类组成及种类CHONP第三十六页,共六十七页。2 2DNADNA与与RNARNA的异同的异同(ytng)(ytng)点点 考向互动考向互动(hdn)探究
31、探究项目共同点不同点应用DNARNA组成结构分布基本基本(jbn)单单位位核苷酸核苷酸五碳糖、磷酸五碳糖、磷酸含氮碱基含氮碱基A、C、G链链状状脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖特有特有T特有特有U多多双双链规则链规则双螺旋双螺旋结结构构多多单链单链不具双不具双螺旋螺旋结结构构真核真核细细胞的胞的细细胞核、胞核、线线粒体粒体和叶和叶绿绿体体主主要要在在细细胞胞核中核中主要在主要在细细胞胞质质中中可依据五碳可依据五碳糖及碱基的糖及碱基的不同不同鉴别鉴别核核酸种酸种类类第三十七页,共六十七页。考向互动考向互动(hdn)探究探究项目共同点不同点应用DNARNA染色都能被特定染色剂染色DNA与甲基绿的亲和力强,
32、可使DNA染成绿色RNA与吡罗红的亲和力强,可使RNA染成红色可利用染色情况显示两类核酸在细胞中的分布 作用都与性状表现有关携带、复制遗传信息,是不同生物表现不同性状的根本原因1、作为遗传物质能传递遗传信息。2、与遗传信息的表达有关(mRNA),组成核糖体(rRNA),运输氨基酸(tRNA),4、催化作用第三十八页,共六十七页。病毒原核生物真核生物核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质DNA或或RNADNA和和RNA4548DNA或或RNADNA第三十九页,共六十七页。核酸核酸(h sun)之判断:之判断:1、有细胞结构、有细胞结构(jigu)的生物的遗传物质主要是的生物的遗传物质主要是DNA。2
33、、病毒、病毒(bngd)的遗传物质是的遗传物质是DNA。3、生物的主要遗传物质是、生物的主要遗传物质是DNA。4、真核生物的遗传物质主要是、真核生物的遗传物质主要是DNA。5、原核生物的遗传物质主要是、原核生物的遗传物质主要是DNA。6、一切生物的遗传物质、一切生物的遗传物质 是是DNA。DNA或或RNA主要主要思考:下列生物的遗传物质分别是什么?思考:下列生物的遗传物质分别是什么?兔子、菊花、大肠杆菌、噬菌体、酵母菌、兔子、菊花、大肠杆菌、噬菌体、酵母菌、甲流病毒甲流病毒7、生命活动的承担者是、生命活动的承担者是DNA。蛋白质蛋白质第四十页,共六十七页。五、生命五、生命(shngmng)(s
34、hngmng)活动的主要承担者活动的主要承担者蛋白蛋白质质(一)、蛋白质的基本组成单位(一)、蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸(识记)识记)1 1组成元素组成元素(主要主要):2 2结构通式:结构通式:_。3 3结构特点:每种氨基酸分子至少含有结构特点:每种氨基酸分子至少含有(hn yu)(hn yu)一个氨基和一个羧一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个基,并且都有一个氨基和一个_连接在同一个碳原子连接在同一个碳原子上,不同的氨基酸的上,不同的氨基酸的_不同,可通过不同,可通过_判断氨基酸的判断氨基酸的种类。种类。4 4种类:构成蛋白质的氨基酸约有种类:构成蛋白质的氨基酸约有 20 20
35、 种,即种,即 20 20 种氨基酸就种氨基酸就有有 20 20 种不同的种不同的_。C C、H H、O O、N(S P N(S P )等)等羧羧基基(suj)R基基R基基R基基第四十一页,共六十七页。(二)、蛋白质的结构及其多样(二)、蛋白质的结构及其多样(识记)识记)1 1蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次2 2脱水脱水(tu shu)(tu shu)缩合:一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基缩合:一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基相连接形成酸分子的氨基相连接形成_,同时脱去一分子水,同时脱去一分子水,肽键可表示为肽键可表示为_。3 3蛋白质多样性的原因蛋白质多样性的原因(1)(1)氨
36、基酸方面:氨基酸的氨基酸方面:氨基酸的_。(2)(2)肽链方面:组成蛋白质的多肽链形成肽链方面:组成蛋白质的多肽链形成_不同。不同。导思:导思:多肽与蛋白质有何区别?多肽与蛋白质有何区别?(请翻阅教材必修请翻阅教材必修1 P211 P21图图24“24“由氨基酸形成蛋白质的示意图由氨基酸形成蛋白质的示意图”)多肽多肽(duti)肽肽 键键(tijin)NHCO种类、数量和排列顺序不同种类、数量和排列顺序不同空间结构空间结构水解需要的酶分别是什么?产物分别是什么?水解需要的酶分别是什么?产物分别是什么?第四十二页,共六十七页。(三)、蛋白质的结构(三)、蛋白质的结构(jigu)(jigu)多样性
37、和功能多样性的关系多样性和功能多样性的关系 信息信息(xnx)传递传递第四十三页,共六十七页。二硫键二硫键形成形成(xngchng)(xngchng)过程过程 蛋蛋白白质质分分子子中中除除了了(ch(ch le)le)肽肽键键外外,还还含含有有其其他他化化学学键键,如如二二硫硫键键。一一个个二二硫硫键键(“S SS S”)是是由由2 2个个“SHSH”形形成成的的,形形成成过过程程中中要要脱脱去去2 2个个氢氢。故故计计算算蛋蛋白白质质分分子子量量时时除除减减去去H H2 2O O的的分分子子量量外外,还还应应考考虑脱去虑脱去H H的分子量。上图为胰岛素分子形成的分子量。上图为胰岛素分子形成3
38、 3个二硫键的情况。个二硫键的情况。第四十四页,共六十七页。1 1.相关计算(链状肽)相关计算(链状肽)(1)(1)氨氨基基数数=肽肽链链数数+R+R基基上上的的氨氨基基数数=各各氨氨基基酸酸中中氨氨基基总总数数(zngsh)(zngsh)-肽键数。肽键数。(2)(2)羧羧基基数数=肽肽链链数数+R+R基基上上的的羧羧基基数数=各各氨氨基基酸酸中中羧羧基基总总数数-肽肽键数。键数。(3)(3)氮氮原原子子数数=肽肽键键数数+肽肽链链数数+R+R基基上上的的氮氮原原子子数数=各各氨氨基基酸酸中中N N的总数。的总数。(4)(4)氧氧原原子子数数=肽肽键键数数+2+2肽肽链链数数+R+R基基上上的
39、的氧氧原原子子数数=各各氨氨基基酸酸中中O O的总数的总数-脱去水分子数。脱去水分子数。(5)(5)氢原子数氢原子数=各氨基酸中各氨基酸中H H的总数的总数-2-2脱去水分子数。脱去水分子数。二、蛋白质合成过程相关二、蛋白质合成过程相关(xinggun)计算计算第四十五页,共六十七页。(6)(6)假假设设氨氨基基酸酸的的平平均均相相对对分分子子质质量量为为a a,由由n n个个氨氨基基酸酸分别形成分别形成1 1条肽链或条肽链或m m条肽链条肽链(重点(重点(zhngdin)(zhngdin)掌握)掌握)形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量 1 n-1 n-
40、1 至少1个 至少1个 na-18(n-1)m n-m n-m 至少m个 至少m个 na-18(n-m)第四十六页,共六十七页。(7)(7)假设假设(jish)(jish)某多肽中氨基酸数为某多肽中氨基酸数为n n,控制其合成的,控制其合成的基因和基因和mRNAmRNA中中至少至少含有的碱基数为含有的碱基数为6n6n和和3n3n(重点)(重点)DNA(DNA(基因基因)mRNA )mRNA 蛋白质蛋白质(性状性状)碱基数碱基数6 6碱基数碱基数3 3 氨基酸数氨基酸数1 1转录转录翻译翻译(8)环肽环肽中中肽键肽键(tijin)数数=氨基酸数氨基酸数第四十七页,共六十七页。【提醒提醒】(1)环
41、环状状多多肽肽主主链链中中无无氨氨基基和和羧羧基基,环环状状肽肽中中氨氨基基或或羧羧基基数数目目取取决决于于构构成成环环状状肽肽氨氨基基酸酸R基基团团中中的的氨氨基基和和羧羧基基的的数数目,如图所示。目,如图所示。肽键数脱去水分子数氨基酸数;肽键数脱去水分子数氨基酸数;环状多肽的相对分子质量环状多肽的相对分子质量m(a18)。(2)在在多多肽肽相相对对分分子子质质量量计计算算时时,还还要要考考虑虑一一些些其其他他化化学学变变化化过过程程,如如二二硫硫键键(SS)的的形形成成,每每形形成成一一个个(y)二二硫键,脱去硫键,脱去2个个H,故相对分子质量减少,故相对分子质量减少2。第四十八页,共六十
42、七页。2氨基酸的排列与多肽种类的计算氨基酸的排列与多肽种类的计算假假若若有有A、B、C三三种种氨氨基基酸酸,由由这这三三种种氨氨基基酸酸组组成成多多肽肽的的情情况况可分可分为为(fnwi)如下两种情形分析:如下两种情形分析:(1)A、B、C三三种种氨氨基基酸酸,在在每每种种氨氨基基酸酸数数目目无无限限的的情情况况下下,可形成可形成肽类肽类化合物的种化合物的种类类:形成三形成三肽肽的种的种类类:333(3327种种)形成二形成二肽肽的种的种类类:33(329种种)(2)A、B、C三三种种氨氨基基酸酸,且且在在每每种种氨氨基基酸酸只只有有一个一个(y)的情况下,形成的情况下,形成肽类肽类化合物的种
43、化合物的种类类:形成三形成三肽肽的种的种类类:321(3216种种)形成二形成二肽肽的种的种类类:32(326种种)第四十九页,共六十七页。1在下列物在下列物质质中,若将其中能构成人体蛋白中,若将其中能构成人体蛋白质质的氨基的氨基酸通酸通过过脱水脱水缩缩合而形成蛋白合而形成蛋白质质分子,分子,则则此蛋白此蛋白质质分子分子中所含有的中所含有的羧羧基、氨基和基、氨基和肽键肽键(tijin)的数目依次是的数目依次是()A3、3、2B4、3、3C3、2、4D2、2、2C第五十页,共六十七页。一条肽链的分子式为一条肽链的分子式为C C2222H H3434O O1313N N6 6,其水解后共产生了下列
44、,其水解后共产生了下列3 3种氨基酸:种氨基酸:据此判断,下列有关叙述错误据此判断,下列有关叙述错误(cuw)(cuw)的是的是()A A1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子水解后可以分子水解后可以产产生生3 3个谷氨酸个谷氨酸B B合成合成1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子同分子同时时将将产产生生5 5个水分子个水分子C C1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子中存在分子中存在1 1个游离的氨基和个游离的氨基和3 3个游离的个游离的羧羧基基D D在在细细胞中合成胞中合成1 1个个C C2222H
45、H3434O O1313N N6 6分子至少需要基因中分子至少需要基因中3636个碱基个碱基C第五十一页,共六十七页。解析解析 构成该多肽的3种氨基酸都只含有1个氨基,从其分子式中共有6个N原子可知,该多肽是6个氨基酸脱水缩合产生5个水分子后形成的。6个氨基酸羧基的氧原子有12个,脱水后剩7个,而该多肽分子中共有13个氧原子,则其余6个氧原子来自(li z)3个谷氨酸R基中的3个羧基。由于该多肽有6个氨基酸,其中3个是谷氨酸,故1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基,1 1个氨基酸对应着基因中的个氨基酸对应着基因中的6 6个碱基,则合成个碱基,则合成6 6个氨基酸至
46、少个氨基酸至少需要基因中需要基因中3636个碱基,个碱基,D D项叙述正确。项叙述正确。返回(fnhu)目录第五十二页,共六十七页。如如图图表表示示胰胰岛岛素素分分子子中中一一条条多多肽肽链链,其其中中有有3个个甘甘氨氨酸酸且且分分别别位于第位于第8、20、23位。下列位。下列(xili)叙述正确的是叙述正确的是()。A图图中中多多肽肽至至少少含含有有一一个个羧羧基基位位于于第第1位位和和一一个个氨氨基基位位于于第第30位位B用用特特殊殊水水解解酶酶选选择择性性除除去去图图中中的的3个个甘甘氨氨酸酸,形形成成的的产产物物比原多比原多肽肽多多5个氧原子个氧原子C用用特特殊殊水水解解酶酶选选择择性
47、性除除去去图图中中的的3个个甘甘氨氨酸酸,形形成成的的产产物物中中有有4条多条多肽肽D该该多多肽释肽释放到放到细细胞外需要胞外需要经过经过两种两种细细胞器的加工胞器的加工D第五十三页,共六十七页。解解析析一一条条多多肽肽链链至至少少含含有有一一个个羧羧基基和和一一个个氨氨基基,但但不不能能确确定定哪哪一一端端是是氨氨基基,哪哪一一端端是是羧羧基基;每每除除去去一一个个甘甘氨氨酸酸会会破破坏坏两两个个肽肽键键,产产生生的的羧羧基基会会增增加加一一个个氧氧原原子子,但但甘甘氨氨酸酸会会带带走走一一个个氧氧原原子子,因因此此新新形形成成的的产产物物中中氧氧原原子子数数和和原原多多肽肽的的氧氧原原子子
48、数数相相等等;第第20位位和和第第23位位间间形形成成的的产产物物是是二二肽肽,因因此此用用特特殊殊水水解解酶酶选选择择性性除除去去该该链链中中的的三三个个甘甘氨氨酸酸,形形成成的的产产物物中中有有三三条条多多肽肽和和一一个个二二肽肽;该该多多肽肽释释放放到到细细胞胞外外需需要要经经过过(jnggu)内质网和高尔基体这两种细胞器的加工。内质网和高尔基体这两种细胞器的加工。第五十四页,共六十七页。蛋蛋白白质质是是生生命命活活动动的的主主要要承承担担者者,在在组组成成细细胞胞的的有有机机物物中中含含量量最最多多。图图31表表示示有有关关蛋蛋白白质质分分子子的的简简要要概概念念图图,对对图图示分析正
49、确的是示分析正确的是()Aa肯定含有肯定含有P元素元素B过程有水生成过程有水生成C多肽中多肽中b的数目的数目(shm)等于等于c的数目的数目Dd表示氨基酸的多样性表示氨基酸的多样性解解析析组组成成蛋蛋白白质质的的元元素素是是C、H、O、N,只只有有部部分分蛋蛋白白质质含含有有S和和P;b是是氨氨基基酸酸,氨氨基基酸酸的的数数目目减减肽肽链链的的数数目目等等于于肽肽键键的的数数目目,因因此此b的的数数目目不不等等于于c;d表表示示(biosh)蛋蛋白白质质功能的多样性;功能的多样性;过程表示过程表示(biosh)脱水缩合,有水生成。脱水缩合,有水生成。第五十五页,共六十七页。蛋白质与核酸蛋白质与
50、核酸(hsun)的比较的比较蛋白质核酸区别元素组成C、H、O、N有的含有S P等C、H、O、N、P基本单位 氨基酸20种核苷酸8种第五十六页,共六十七页。区别连接方式 第五十七页,共六十七页。区别形成场所核糖体细胞核、线粒体、叶绿体等主要功能组成成分、催化、免疫、运输、调节遗传物质、决定遗传变异和蛋白质的合成彻底水解产物氨基酸磷酸、戊糖、碱基氧化水解产物CO2、尿素、水CO2、水、含N的代谢产物第五十八页,共六十七页。区别分子结构的多样性氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及蛋白质的空间结构的不同组成DNA的4种脱氧核苷酸的数量、序列和比例不同,使DNA呈现多样性联系核酸控制蛋白质的合成第五十九
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