组成生物体的化合物.ppt

2.2 组成生物体的化合物 无机化合物 水 无机盐 有机化合物 糖类 脂质 核酸 蛋白质 化合物 构成细胞 的化合物 化合物 质质量分数% 水 85 90 无机盐盐 1 1.5 蛋白质质 7 10 脂质质 1 2 糖类类和核酸 1 1.5 细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量 生物 质质量分数% 水母 97 蛙 80 85 鱼类鱼类 78 哺乳动动物 65 藻类类 90 高等植物 60 80 1. 不同种类的生物体中，水的含量不同 一、水：在细胞中含量最多。 组织组织 器官 质质量分数% 牙齿齿 10 骨骼 22 骨骼肌 76 心脏脏 79 血液 83 2. 不同组织器官中水的含量不同 3. 水在细胞中的存在方式有两种 （1）结合水与细胞内其他物质结合. 特点 : 失去流动性和溶解性，既不能蒸发也不能 离析。 主要功能 : 作为细胞的结构成分，大约占细胞内 全部水分的4.5%。 （2）自由水 以游离的形式存在； 特点 : 可流动、易蒸发、加压可析离 . 主要功能 : 是细胞内良好的溶剂；运输作用；调 控生物的新陈代谢等。 自由水与结合水的比值能反映出代谢活动的强弱. 自由水与结合水可相互转换。 代谢活跃时，含水量高（70%以上）； 自由水比例增加时，生长迅速。 二、无机盐 细胞中的无机盐大多数以离子状态存在、含量少 Na+ K+ Mg+ Cl - NaHCO 3 H2CO 3 主要功能: 1是某些化合物、细胞结构的组成成分; 2参与生命活动的调节，维持生物体的 生命活动; 3维持细胞内的平衡：渗透压平衡、酸碱 平衡、离子平衡。 无机盐 三、糖类： C、H、O 1、在生物体内存在的形式 （1）单糖：五碳糖核糖、脱氧核糖 六碳糖葡萄糖、果糖、半乳糖 广泛存在 （2）二糖： C12H22O11 蔗糖和麦芽糖（植物体内） 乳糖（动物体内） 结构通式：Cn（H2O）m 糖类 OHH 核 糖 脱氧核糖 植物 多糖 （3）多糖 淀粉 : 植物细胞内的储能物质. 纤维素 : 植物细胞壁的成分. 动物多糖 : 糖元 ( 动物细胞内的储能物质 ) 肝糖元肌糖元 糖元 nC6H12O6 （C6H10O5）n + （n-1）H2O 2、糖类的主要功能： 是细胞和生物体的结构组成成分 ； 是生物体的主要能源物质，1g：17.15kJ ； 二糖 C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 水解 + 类类 别别 举举 例 功 能 植物 动动物 单单 糖 五碳糖 六碳糖 二 糖 多 糖 四、脂质： C、H、O（ N、P ） 1. 储存脂 脂肪 2. 结构脂 类脂( 磷脂 ) 是细胞内膜结构的重要组成成分。 3. 功能脂 固醇类 胆固醇（动）、性激素和维生素D等。 调节正常的新陈代谢和生殖过程。 仅含 C、H、O 生物体内的储能物质. 1g: 38.87KJ 脂类 脂肪与糖类组成元素质量比 CHO 脂肪75%12%13% 糖类类44%6%50% H、O之比 水 面 五、蛋白质：含量只比水少，生命活动的体现者 。 2.相对分子质量 ： 3. 基本组成单位：氨基酸，约20种 1. 化学元素组成: C、H、O、N （P、S等 ） 蛋白质 占细胞鲜重710%，干重的50%以上。 血红蛋白：C3032H4816O872N780S8Fe4 相对分子质量：64500 几千100万以上，属于 生物大分子物质。最高达六千万。 氨基酸的结构特点： 共同点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和 一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧 基连在同一个C原子上。 不同点: R基 注意氨基、 羧基的正确书写 C H CH2NH2 COOHNH2C NH2 CH2COOH HH 以下的氨基酸是构成生物体蛋白质的氨基 酸吗？ 4.蛋白质的分子结构： 缩合: 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的 氨基相连接，同时失去一分子水,这种结合方式 叫脱水缩合。 由氨基酸形成蛋白质要经过两个基本过程： (1)氨基酸之间脱水缩合,在肽键的连接下形成 多肽链，是形成蛋白质分子的一级结构。（此 时不具备生物活性。） H H H R2 NCOOHC H R1 NH2CO OHC H2O NH H R1 NH2CO C H R2 COOHC 二肽 肽键 *肽键:连接两个氨基酸分子的键 (-NH-CO-) *二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物 *多肽:由3个或3个以上氨基酸缩合而成, 含有多个肽键的化合物. 明确几个概念： 注意肽键的正确书写 写出由甘氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和 缩合 形成大分子化合物的过程。 C H H COOHNH2 甘氨酸 半胱氨酸 C H CH2SH COOHNH2 谷氨酸 C H CH2 COOHNH2 CH2 COOH 该过程共失去 分子水, 形成 个肽键, 形成的 化合物叫 ,该化合物 含有 个羧基和 个 氨基。 结论: n个氨基酸在缩合过程中失去 分子 水，形成 个肽键，合成的化合物 叫 肽，其中至少含有 个羧 基和 个氨基。 注意：R基中的氨基、羧基不参与形成肽键 思考1: n个氨基酸缩合形成两条肽链，则在此过程 中失去几分子水？形成几个肽键？ 思考2: n个氨基酸缩合形成m条肽链，则在此过程 中失去几分子水？形成几个肽键？ n-2 n-m 失去水分子数=肽键数=氨基酸总数肽链数 在蛋白质的合成过程中，相对分子质量有什 么变化? 设20种氨基酸的平均相对分子质量为128 ， N个氨基酸、M条肽链。 128N(NM) 18 2、多肽链经过多次变形后，形成独特的三级结 构以后才成为具有生物活性的蛋白质。有的蛋白 质是由几条多肽链结合在一起形成特定的空间结 构，成为具有四级结构的蛋白质。 5. 蛋白质结构多样性 组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排 列顺序不同而决定。 肽链的空间结构不相同 结构多样性导致功能多样性 每种蛋白质分子的空间结构不相同 a. 细胞和生物体的结构组成物质(如肌动蛋白) 6. 蛋白质的主要功能 b. 具有重要的催化功能 ( 如各种生物酶 ) c. 具有运输功能 ( 如血红蛋白) d. 具有调节功能 ( 如胰岛素、生长素 ) e. 具有免疫功能 ( 如多种免疫球蛋白) 基本组成单位：核苷酸 由一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子 磷酸组成 。 核酸 P 含氮碱基 五碳糖 六、核酸： C、H、O、N、P 相对分子质量：几十万至几百万 OH 核糖 碱基 P 核糖核苷 核糖核苷酸 A、G、 C、U H 脱氧核糖 碱基 P 脱氧核糖核苷 脱氧核糖核苷酸 A、G、 C、T 根据所含核糖种类不同,核酸分为两类. 核糖核酸 （RNA， 单链） 由核糖核苷酸组成。 存在：细胞质 脱氧核糖 核 酸（ DNA， 双 链） 由脱氧核糖核苷酸组成。存在 ：细胞核，是染色体的主要成 分。（线粒体、叶绿体） 2：两种核酸（核糖核酸、脱氧核糖核酸 ） 5：5种碱基（A、T、C、G、U） 8：8种核苷酸 核糖核苷酸 RNA单链结构 核糖核苷酸长链 聚合反应 一条 脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸长链 聚合反应 两条 DNA双链结构 多核苷酸单链 DNA双链 无数个核苷酸连接形成的长链就是核酸分子。 磷酸酯键 多样性、 特异性 核酸的功能：生命活动的控制者。 是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体。 对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成都 有极重要的意义。 大多数生物以DNA为遗传物质，极少数病毒以 RNA为遗传物质。 核糖、核苷、核苷酸、核酸 组成生物体的各种化学元素在生物体内是以 六大类化合物水、无机盐、糖类、脂质、 蛋白质和核酸的形式存在，是细胞和生物体 进行生命活动的物质基础。我们如果把六大 类化合物按一定比例放在一起，能否呈现出 生命现象呢？ 小结： 六大类化合物在生物体内不是简单的组合 、堆积，而是按一定规律有序地结合在一起 ，形成一个有机整体才可能体现出生命现象 ，任何一种化合物都不可能单独地完成一种 生命过程。 【例1】 血液中的Ca2+含量太低时，神经肌肉的兴 奋性升高而出现抽搐，这一事实说明Ca2+的生理功 能之一是( ) A 构成细胞结构的组成成分 B 维持细胞的正常形态 C 维持细胞的正常生理功能 D 调节渗透压和酸碱平衡 【解析】 神经肌肉的应激性，需要体液中各种无机盐离子 维持一定的比例。当Na+、K+浓度增高时，神经肌肉的应激 性增高，而当Ca2+、Mg+、H+浓度增高时，应激性降低。当 血液中的Ca2+过低时，应激性增高，手足抽搐，这一事实 说明Ca2+对于维持细胞的正常生理功能有重要作用。 C 【例2】 细胞内质量分数最大的元素是( ) A 氧 B 碳 C 氢 D 氮 【解析】 此题仅从化学角度考虑，由细胞联想 到有机物，就会错选B；如果从生物学角度分析 ，生物体质量的70%是水，这样，仅氧元素就 占细胞的：70%16/18=62% A 【例3】 分子式为C1864 H3012 O576 N468 S21的 化合物最可能是( ) A 核糖核酸 B 磷脂 C 蛋白质 D 肝糖元 【解析】 在组成细胞的四类有机物中，核酸含 有C、H、O、N、P五种元素,显然上述分子不是 核酸，即A不是正确答案。脂类由C、H、O三 种元素组成，很多种脂类还含有N、P两种元素 ，如磷脂中含有P元素，故上述分子不可能是磷 脂。糖类是由C、H、O三种元素组成的，不含 N元素，故答案D也是错误的。所以此题正确答 案为C。 C 【例4】 在给病人输液时，要用0.9%的生理盐水， 而不能用蒸馏水或浓盐水，其原因是 【解析】 人体液中的无机盐浓度为0.9%。用于输 液的生理盐水浓度和血浆渗透压要相等，这在医 学上称为等渗溶液。血细胞只有在等渗溶液中才 能维持其固有的形态和发挥正常的生理功能，故 输液时不能用蒸馏水和浓盐水作为溶剂。 【答案】 输液时若用蒸馏水会稀释血浆，导致红 细胞吸水甚至胀破(发生溶血现象)；在浓盐水中 ，血细胞会失水而改变形态，失去正常的生理作 用。 【例5】 以下关于酶、激素、维生素的叙述中，正确的是( ) A 都是活细胞产生的 B 都是蛋白质类物质 C 都有调节新陈代谢和生长发育的作用 D 都是高效能的物质 【解析】 本题考查酶、激素和维生素的特性与共性，涉及酶、激 素、维生素的来源、结构、生理功能上的异同。从来源上看：酶 和激素是活细胞产生的，而维生素在动物体内一般不能合成(但有 些可在体内转化而来，如人体表皮细胞内有一种胆固醇，经