生物大分子(教学使用)优秀PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 生物大分子,一,生物大分子的碳链骨架,二,贮存遗传信息的大分子,核酸,三,体现生命活动的大分子,蛋白质,四,贮存能量的大分子,脂质,五,提供能量的大分子,糖类,1,常见的生物大分子包括：,蛋白质、核酸、脂质、糖类。,一、生物大分子以碳链为骨架,生物大分子：,指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的,有机分子,。,2,（一）碳链骨架,碳原子之间也可形成共价键，可以单键、双键或三键的方式相结合，形成不同长度的直链状、支链状或环状结构，这些结构称为有机化合物的碳链骨架。,例如：蛋白质分子的肽链是以氨基酸为基本单元的碳骨架构成的（见下图）。,3,碳链,4,（二）、生物小分子和生物大分子的关系,小分子 大分子,单糖,多糖,氨基酸,蛋白质,核苷酸,核酸,（由小分子到大分子,）,单体,多聚体,5,（三）、单体与多聚体的关系,脱水缩合,单体,多聚体,水解,C,H,COOH,R,1,C,H,NH,2,COOH,R,2,NH,2,C,O,H,N,H,OH,6,C,H,R,1,NH,2,OH,C,O,H,2,O,C,H,COOH,R,2,H,N,H,脱水缩合,7,R,1,C,H,H,2,N,C,OH,O,R,3,COOH,H,N,C,H,H,缩 合,缩 合,2H,2,O+,OH,_,R,2,C,H,N,C,H,H,|,O,8,二,贮存遗传信息的大分子,核酸,1869,年发现，分为,DNA,（脱氧核糖核酸）和,RNA,（核糖核酸），是遗传信息的载体。,（一）核酸,1.,组成元素：,C,、,H,、,O,、,N,、,P,脱氧核糖核酸（,DNA,）,核糖核酸（,RNA,）,3.,分布：真核细胞的,DNA,主要集中在细胞核内，线粒 体和叶绿体内也含有少量的,DNA,。,RNA,主要分部细胞质中,2.,分类：,9,（二）核酸的分子结构,一个核苷酸分子,10,11,单体：核苷酸,磷酸,含氮碱基,五碳糖,核糖,脱氧核糖,（,DNA,具有的糖）,（,RNA,具有的糖）,DNA,具有,：,T,、,AG,、,C,RNA,具有,：,U,、,A,、,G,、,C,一共有,8,种核苷酸,A:,腺嘌呤,T:,胸腺嘧啶,G:,鸟嘌呤,C:,胞嘧啶,U:,尿嘧啶,共有,5,种碱基,核苷酸命名：碱基名,+,脱氧核糖,(,核糖,)+,核苷酸,12,人体细胞中有几种碱基、几种核苷酸？,5,种碱基、,8,种核苷酸,噬菌体呢？细菌呢？,前者：,4,种碱基、,4,种核苷酸,后者：,5,种碱基、,8,种核苷酸,总结：,既有,DNA,和,RNA,的生物有,5,种碱基、,8,种核苷酸，而病毒只有,4,种碱基、,4,种核苷酸，噬菌体的核酸只能是,DNA,或者,RNA,的其中一种。,13,（二）核酸的特性,脱氧核糖核酸DNA),核糖核酸,（,RNA,）,红色,甲基绿,焦宁,绿色,脱氧核糖核酸,(DNA),二苯胺,蓝色,14,（三）核酸的功能,2.,控制蛋白质的合成,1.,一切生物的遗传物质,15,小结,核酸,组成元素：,C,、,H,、,O,、,N,、,P,组成物质：,磷酸、五碳糖、含氮碱基,基本单位：,核苷酸,脱氧核糖核苷酸,（,4,种）,核糖核苷酸,（,4,种）,核酸,主要存在于细胞核,主要存在于细胞质,脱氧核糖核酸（,DNA,）,:,核糖核酸（,RNA,）,:,功能,控制蛋白质的合成,一切生物的遗传物质,1,种,2,种,5,种,（,8,种）,16,17,体现生命活动的大分子,蛋白质,（,3,）肉蛋类食品,（,1,）大豆制品,（,2,）奶类制品,18,三,体现生命活动的大分子,蛋白质,1.,蛋白质主要由,C,、,H,、,O,、,N4,种化学元素组成，很多还含有,S,、,P,等元素。,2.,含量：占细胞干重的,50%,，是细胞中含量最多的含氮化合物,19,蛋白质可以被人体直接吸收利用吗？,？,蛋白质必需经过消化成,氨基酸,才能被人体吸收和利用。,氨基酸,是组成蛋白质的,基本单位。,20,3.,基本单位：氨基酸,组成蛋白质的氨基酸约有,20,种,;,有,8,种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取，这些氨基酸叫做,必需氨基酸。,另外,12,种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫做,非必需氨基酸。,我们应该注意及时补充必需氨基酸！,苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、,亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸,21,C,H,NH,2,H,C,O,OH,甘氨酸,C,H,NH,2,CH,C,O,OH,CH,3,CH,3,缬氨酸,C,H,NH,2,C,O,OH,CH,3,C,H,NH,2,CH,C,O,OH,CH,3,CH,3,CH,2,亮氨酸,丙氨酸,22,试一试,能不能推导出氨基酸的结构通式？,R,C,H,NH,2,C,O,OH,每种氨基酸至少有一个,氨基,(-NH2),和一个,羧基,(-COOH),，并且氨基和羧基连在同一个碳原子上。,氨基酸之间的区别在于,R,基,不同。,23,24,练一练：以下哪些是组成蛋白质的氨基酸,?,C,H,NH,2,COOH,CH,2,SH,C,H,NH,2,COOH,CH,2,SH,CH,NH,2,COOH,CH,2,OH,C,H,NH,2,H,CH,2,COOH,25,判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，,R,基是什么？,C,COOH,CH,3,HOOC,H,C,NH,2,CH,3,H,2,N,H,C,H,HOOC,H,CH,2,NH,2,C,NH,2,HOOC,H,CH,2,NH,2,CH,NH,2,HOOC,CH,NH,2,HOOC,1,2,3,4,5,26,27,R,1,C,H,H,2,N,C,OH,O,R,3,COOH,H,N,C,H,H,缩 合,缩 合,2H,2,O+,OH,_,R,2,C,H,N,C,H,H,|,O,28,以此类推，三个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做,三肽,；四个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做,四肽,。由三个或者三个以上的氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物通称为,多肽,。,氨基酸,（链状）,二肽,多肽,蛋白质,29,肽链,二肽：由两个氨基酸分子组成。,多 肽：由,n,（,n3,）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。,一条多肽链中形成的肽键数比氨基酸分子数少一个。,30,一个蛋白质分子可由一条链或多条链构成，这些肽链不是呈直线，也不在一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构,具有一定空间结构的多肽 就是蛋白质,31,（）、,蛋白质的形成,：,n,个氨基酸,脱水缩合,肽链,1,或几条,折叠、盘曲,蛋白质,32,33,亚铁血红素,34,亚铁血红素,35,人体血红蛋白酶,K,36,（）、,蛋白质结构的多样性,：,氨基酸种类不同，肽链的结构不同,氨基酸数目不同，肽链的结构不同,氨基酸排列顺序不同，肽链的结构不同,肽链的空间结构不同，蛋白质的结构不同,37,安徽阜阳黑心奶粉（蛋白质缺乏）造成婴儿头大四肢小照片,38,、蛋白质的种类及主要功能,（,1,）结构蛋白：如肌球蛋白、肌动蛋白等,（,2,）催化,蛋白,：如绝大多数酶,（,3,）运输,蛋白,：如血红蛋白、细胞膜上的载体,（,4,）调节蛋白：如蛋白质类激素（胰岛素和生长激素等）,（,5,）免疫,蛋白,：如抗体、干扰素,蛋白质是一切生命活动的体现者！,39,4,、蛋白质的颜色特性,蛋白质,双缩脲,紫色,双缩脲,A,液：,B,液：,0.1g/ml,NaOH,溶液,0.01g/ml,CuSO,4,溶液,用法：,先用双缩脲,A,液，,2ml.,摇匀。,再加入双缩脲,B,液，,34,滴，摇匀。,40,下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗,?,(3),含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。,(2),加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。,(1),沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。,血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。,绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。,加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。,41,42,（二）生物催化剂,-,酶,1,、酶的概念及化学本质,科技探索：,酶的化学本质是,20,世纪初酶学研究和争论的中心问题。人们对酶的化学本质的认识经历了将近一个世纪的时间。,43,1920,年，德国科学家维尔斯塔特提出，酶既不是蛋白质，也不是糖类，它是活性基因附着在无活性的蛋白质上的一种物质。,1926,年，萨姆纳 脲酶 脲酶是一种蛋白质。,1930,年，诺索普 胃蛋白酶胰蛋白酶等多种酶的结晶，并证明这些结晶都是蛋白质，这才推翻了维尔斯塔特的观点。,20,世纪,80,年代以来，美国科学家切赫和奥特曼发现，少数的,RNA,也具有生催化作用物。,44,酶,-,是指,活细胞,产生的一类具有,生物催化作用,的有机物。绝大多数酶的,化学本质,是,蛋白质,，少数是,RNA,。,2,、酶的功能及作用特点,（,1,）酶的功能,-,催化生化反应（催化作用）,（,2,）酶的特点,-,高效性、专一性和反应条件温和性,酶的专一性：是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。,45,比较过氧化氢酶和,Fe,3+,催化效率（高效性）,46,探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用,-,专一性,蔗糖溶液,淀粉酶溶液,60,O,C,5min,淀粉溶液,淀粉酶溶液,沸腾,1min,斐林试剂,斐林试剂,砖红色沉淀,47,3,、酶的催化作用易受到外界因素的影响,低温抑制酶的活性，而不会使酶失去活性；高温、过酸和过碱都会使酶空间结构遭破坏而失去活性,48,49,四、,贮存能量的大分子,脂质,1,、组成元素：主要是,C,、,H,、,O,，有的含有,N,、,P,2,、分类：,脂肪,、,类脂,（磷脂）、,固醇类,（胆固醇）,3,、特性：不溶于水,50,脂质的种类和功能,脂肪,是细胞代谢所需能量的储存形式和运输形式。,脂肪分子示意图,51,类脂中的,磷脂,是构成生物膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂。,磷脂分子示意图,细胞膜结构模式图,52,脂质的种类和功能,固醇类物质，如,维生素,D,、,性激素,和,胆固醇,等，在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能。,固醇类分子示意图,53,实验：脂肪的鉴定,徒手切片,制作装片,材料染色,漂洗浮色,显微镜观察,实验原理：脂肪易被,苏丹,染成,橘黄色,。,1,、材料用具（见教材,P,19,）,2,、方法步骤,（,使用体积分数为,50%,的酒精）,3,、实验结论：,脂肪可被,苏丹,染成,橘黄色,。,54,脂质的种类及主要生理功能,种类,举例,功能,储存部位,脂肪,储能，维持体温,润滑、缓冲,植物种子、果实细胞和动物的脂肪细胞当中,类脂,磷脂,膜的成分,脑和卵中，大豆种子,固醇,胆固醇,性激素,维生素,D,在细胞的营养、调节和代谢中有重要作用,55,56,五、,提供能量的大分子,糖类,1,、,糖类是由,C,、,H,、,O,3,种元素组成的。,2,、糖类可分为,单糖、二糖、,和,多糖,等。,57,单糖,不能被水解的糖,名称,分子式,分布,主要功能,葡萄糖,C,6,H,12,O,6,动、植物细胞,细胞生命活动所需要的主要能源物质,果糖,植物细胞,半乳糖,动物细胞,核糖,C,5,H,10,O,5,动、植物细胞,组成核酸的成分,脱氧核糖,C,5,H,10,O,4,58,二糖,由两个分子单糖脱水缩合而成，能水解成两个单糖分子。,麦芽糖葡萄糖,+,葡萄糖存在于植物细胞）,蔗糖葡萄糖,+,果糖,（存在于植物细胞）,乳糖葡萄糖,+,半乳糖,（存在于动物细胞）,59,多糖,能水解成多个单糖分子的糖,淀粉、纤维素、糖原（分子式,(C,6,H,10,O,5,),n,）,淀粉：存在于植物细胞，植物细胞中的储能物质,纤维素：存在于植物细胞，植物细胞壁的基本组成物质,糖原：存在于动物细胞，动物细胞中得储能物质,60,3.,多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。,构成它们的基本单位都是,葡萄糖。,61,糖类的水解,淀 粉,n,葡萄糖,糖 元,n,葡萄糖,纤维素 纤维二糖 葡萄糖,水解,水解,水解,水解,62,项目,类型,单糖,二糖,多糖,概念,举例,分布,功能C,12,H,22,O,11,水解后能够生成许多个单糖分子的糖,水解后能够生成二分子单糖,五碳糖,六碳糖,C,6,H,12,O,6,核糖,C,5,H,10,O,5,脱氧核糖,C,5,H,10,O,4,葡萄糖,果糖,半乳糖,动植物细胞,动植物细胞,植物细胞,动物细胞,组成核酸,构成生物体的重要成分,生命活动的重要能源物质,蔗糖,麦芽糖,乳糖,植物细胞,动物细胞,水解为单糖，作为能源物质,纤维素,淀粉,糖原,植物细胞,动物细胞,细胞壁主要的组成成分,植物细胞主要的储能物质,动物细胞主要的储能物质,（,C,6,H,10,O,5,),n,不能水解的糖,63,糖尿病人的饮食受到严格限制，受限制的不仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需要定量摄取，为什么？,米饭馒头的主要成分是淀粉，水解后可得到葡萄糖,？,64,糖的功能,1.,糖类是生物维持生命活动的主要能量来源。,2.,糖类是生物体重要的结构物质,纤维素是植物细胞壁的主要成分；,核糖和脱氧核糖是构成核酸的成分。,3.,糖类和蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞识别，细胞间物质运输和免疫功能的调节,65,糖类的鉴定,实验中常用斐林试剂来检测还原性糖。,单糖、麦芽糖、乳糖等是还原性糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。,淀粉、蔗糖是非还原性糖，与斐林试剂反应,没有,砖红色沉淀。,66,斐林试剂,:,成分：,A,液：,0.1g/ml NaOH,B,液：,0.05g/ml CuSO,4,用法：,等量、混合后一起使用,需水浴加热,67,操作顺序,项目,1,号试管,2,号试管,3,号试管,1,质量分数为,1%,的淀粉溶液,3ml,3ml,2,质量分数为,1%,的蔗糖溶液,3ml,3,清水,1ml,1ml,4,唾液,1ml,5,37,温水保温,5min,5min,5min,6,斐林试剂,2ml,2ml,2ml,7,水浴加热,2min,2min,2min,8,颜色反应,无砖红,色沉淀,无砖红,色沉淀,有砖红,色沉淀,鉴定还原糖,68,69,