第2章 第3节 生物大分子(1)

1、 第第3 3节节 生物大分子生物大分子n组成细胞的化学元素大约有组成细胞的化学元素大约有2020多种，而化学元素是没有多种，而化学元素是没有生命活性的。而细胞却是有生命活性的。而细胞却是有生命的？这是为什么呢？生命的？这是为什么呢？活细胞之所以能够进行一切生命活动，活细胞之所以能够进行一切生命活动，与化学元素构成的与化学元素构成的化合物化合物分子有关。分子有关。组成细胞的组成细胞的化合物化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物水（水（70%）无机盐（无机盐（1%）脂质（脂质（2%）糖类（糖类（3%）蛋白质（蛋白质（15%）核酸（核酸（7%）组成细胞的化合物组成细胞的化合物组成细胞的化合物

2、组成细胞的化合物生物体的分子组成示意图生物体的分子组成示意图n1、细胞中含量最多的化合物：、细胞中含量最多的化合物：n2、细胞中含量最多的无机化合物：、细胞中含量最多的无机化合物：n3、细胞中含量最多的有机化合物：、细胞中含量最多的有机化合物：n4、细胞、细胞脱水后脱水后含量最多的化合物：含量最多的化合物：n5、细胞、细胞脱水后脱水后含量最多的有机化合物：含量最多的有机化合物：组成细胞的化合物组成细胞的化合物水水水水蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 不同的生物体，其不同的生物体，其分子组成大体相同，分子组成大体相同，但各种分子在细胞中的含量不同但各种分子在细胞中的含量不同。细胞。细胞中都有

3、哪些生物大分子？它们对细胞有中都有哪些生物大分子？它们对细胞有什么重要作用呢？什么重要作用呢？一、生物大分子的碳链骨架一、生物大分子的碳链骨架n碳原子能互相连接成链或环碳原子能互相连接成链或环，从而生成各，从而生成各种大分子。这些结构称为种大分子。这些结构称为有机化合物的碳有机化合物的碳链骨架。链骨架。碳链骨架结构的排列方式和长短，决定了有机化合物碳链骨架结构的排列方式和长短，决定了有机化合物的基本性质。的基本性质。化合键化合键碳原子可与碳原子可与H H、O O、N N、S S和和P P结合形成多种有结合形成多种有机化合物。机化合物。DNA的分子结构的分子结构单体单体虽然生物大分子都以碳链为基

4、本骨架，但它虽然生物大分子都以碳链为基本骨架，但它们的元素组成、结构和功能各不相同，其原们的元素组成、结构和功能各不相同，其原因是碳链骨架上连接的因是碳链骨架上连接的功能基团功能基团不同。这就不同。这就决定了有机化合物的决定了有机化合物的多样性多样性和和特异性特异性。1 1、单体、单体2 2、多聚体、多聚体 是指组成生物大分子（多糖、蛋是指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位。白质、核酸）的基本单位。 每个单体都以若干个相连的每个单体都以若干个相连的 C C 原子构成的原子构成的 C C 链为基本骨架，经链为基本骨架，经脱脱水缩合水缩合而成的结构。而成的结构。生物体内重要的生物大分子

5、，都是由一些含有功能基生物体内重要的生物大分子，都是由一些含有功能基团的单个有机化合物聚合而成的。团的单个有机化合物聚合而成的。生物大分子就是由单体通过脱水缩合反应聚合成生物大分子就是由单体通过脱水缩合反应聚合成的多聚体。的多聚体。生物大分子多聚体也可以通过水解反应分解为单体。生物大分子多聚体也可以通过水解反应分解为单体。多聚体多聚体单体单体多聚体多聚体单体单体生物大分子以碳链为骨架：生物大分子以碳链为骨架：元素元素单体单体单糖单糖 氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 脂肪酸、甘油脂肪酸、甘油多聚体多聚体 淀粉淀粉蛋白质蛋白质核酸核酸脂肪脂肪功能功能能源能源物质物质结构结构物质物质遗传遗传物质物质储能

6、储能物质物质由氨基酸组成的蛋白质由氨基酸组成的蛋白质由葡萄糖组成的淀粉由葡萄糖组成的淀粉脱脱氧氧核核苷苷酸酸长长链链二二 贮存遗传信息的大分子贮存遗传信息的大分子核酸核酸n核酸是生物体中最重要的一类生核酸是生物体中最重要的一类生物大分子，是物大分子，是遗传信息的载体遗传信息的载体，控制着细胞的生命过程。核酸是控制着细胞的生命过程。核酸是一切生物的一切生物的遗传物质遗传物质，存在于所，存在于所有细胞中。有细胞中。（一）核酸的分子组成（一）核酸的分子组成n核酸的核酸的基本结构单位基本结构单位：核苷酸核苷酸n核酸是由核酸是由核苷酸核苷酸单体连接而成的大单体连接而成的大分子分子多聚体多聚体，每个核酸分

7、子是由几，每个核酸分子是由几百个乃至上亿个核苷酸互相连接而百个乃至上亿个核苷酸互相连接而成的长链。成的长链。核苷酸的分子结构是怎样的呢？核苷酸的分子结构是怎样的呢？n阅读下图，分析核苷酸是由几个分子阅读下图，分析核苷酸是由几个分子结合而成的，脱氧核糖核苷酸分子和结合而成的，脱氧核糖核苷酸分子和核糖核苷酸分子的区别是什么？核糖核苷酸分子的区别是什么？ 核苷酸核苷酸（单体）（单体）一个含氮碱基一个含氮碱基一个五碳糖一个五碳糖一个磷酸基一个磷酸基脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖含氮碱基都是由含氮碱基都是由C、H、O、N四四种元素组成，那么构成核酸的基种元素组成，那么构成核酸的基本元素有哪些呢？本元素有哪些呢

8、？核酸的元素组成：核酸的元素组成：C、H、O、N、P 由由脱氧核糖脱氧核糖构成的核苷酸是构成的核苷酸是脱氧核脱氧核糖核苷酸糖核苷酸，由多个脱氧核糖核苷酸连，由多个脱氧核糖核苷酸连接形成的大分子核酸叫做接形成的大分子核酸叫做脱氧核糖核脱氧核糖核酸（酸（DNA）。1、DNA组成组成DNA的碱基有：的碱基有：腺嘌呤（腺嘌呤（A）、）、鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧）、胸腺嘧啶（啶（T）A腺嘌呤脱氧核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸G鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C胞嘧啶脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸T 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸DNADNA的基本组

9、成单位：脱氧核糖核苷酸（的基本组成单位：脱氧核糖核苷酸（4 4种）种）脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链连连 接接 ATGCATGCDNA一般为双链结构。一般为双链结构。DNADNA的空间结构的空间结构DNA分子的多样性和特异性分子的多样性和特异性多样性：多样性：四种脱氧核糖核苷酸的四种脱氧核糖核苷酸的种类种类、数目数目和和排列顺序排列顺序不同。不同。特异性：特异性：不同生物个体具有不同的不同生物个体具有不同的DNA 由由核糖核糖构成的核苷酸是构成的核苷酸是核糖核苷核糖核苷酸酸，由多个核糖核苷酸连接形成，由多个核糖核苷酸连接形成核核糖核酸（糖核酸（RNA）。2、RNA组成组成RNA的碱基有：的碱基有：腺

10、嘌呤（腺嘌呤（A）、）、鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（）、胞嘧啶（C）、尿）、尿嘧啶（嘧啶（U）A腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸G鸟嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸C胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸U 尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸RNARNA的基本组成单位：核糖核苷酸（的基本组成单位：核糖核苷酸（4 4种）种）核糖核苷酸链核糖核苷酸链连连 接接 AUGCRNA为单链结构。为单链结构。脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有脱氧核苷酸和核糖核苷酸的碱基各有 种种脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有脱氧核苷酸和核糖核苷酸的种类各有 种种核苷酸的种类有核苷酸的种类有 种种4 44 48 8小结小结核酸的碱基

11、的种类有核酸的碱基的种类有 种种5 5核酸彻底水解后的产物？核酸彻底水解后的产物？5种碱基，种碱基，2种核糖，种核糖，1种磷酸种磷酸（二）核酸的分布及功能（二）核酸的分布及功能nDNADNA和和RNARNA的分子结构不的分子结构不同，在细胞中的分布不同，同，在细胞中的分布不同，它们在功能上也有差别。它们在功能上也有差别。观察观察DNA、RNA在细胞中的分布在细胞中的分布n活动目标：活动目标：1、辨别细胞中的、辨别细胞中的DNA和和RNA所处的部位。所处的部位。2、尝试观察细胞中、尝试观察细胞中DNA和和RNA分布的方法。分布的方法。n实验原理：实验原理： 甲基绿甲基绿-焦宁染液焦宁染液中的中的

12、甲基绿能使甲基绿能使DNA呈呈现绿色现绿色，而，而焦宁则能把焦宁则能把RNA染成红色染成红色。因此，可。因此，可以通过观察细胞中不同部位呈现的不同颜色，来以通过观察细胞中不同部位呈现的不同颜色，来检测检测DNA、RNA在细胞的分布。在细胞的分布。n材料用具：材料用具：洋葱；甲基绿洋葱；甲基绿-焦宁染液；载玻片，盖玻片，镊子，焦宁染液；载玻片，盖玻片，镊子，解剖针，吸管，蒸馏水，吸水纸，显微镜。解剖针，吸管，蒸馏水，吸水纸，显微镜。n方法步骤：方法步骤：1、用吸管吸一滴清水在干净的载玻片中央，然后用、用吸管吸一滴清水在干净的载玻片中央，然后用镊子撕取一小块洋葱鳞片叶内表皮放在水滴中，镊子撕取一小

13、块洋葱鳞片叶内表皮放在水滴中，用解剖针展平，盖上盖玻片。用解剖针展平，盖上盖玻片。2、滴加、滴加甲基绿甲基绿-焦宁染液焦宁染液，染色，染色5 min左右。左右。3、在显微镜下分别找几个染色效果最好的细胞进行、在显微镜下分别找几个染色效果最好的细胞进行观察。观察。n总结与讨论：总结与讨论：1、描述细胞不同、描述细胞不同部位的染色情部位的染色情况况2、DNA、RNA分别存在于细分别存在于细胞内的什么部胞内的什么部位？位？nDNA在细胞中的存在部位：在细胞中的存在部位： 细胞核、线粒体、叶绿体细胞核、线粒体、叶绿体DNA的功能：在细胞核内与蛋白质构成的功能：在细胞核内与蛋白质构成了染色体（染色质），了染色体（染色质），是细胞的遗传物是细胞的遗传物质。质。DNA通过控制蛋白质的合成进行通过控制蛋白质的合成进行遗传信息的表达。遗传信息的表达。1、DNA生物体内有生物体内有DNA和和RNA的，的，DNA为遗传物为遗传物质；只有质；只有RNA的，的，RNA为遗传物质。为遗传物质。nRNA在细胞中的存在部位：在细胞中的存在部位：细胞质细胞质nRNA的分类：的分类：信使信使RNA（mRNA）：）：传递遗传信息传递遗传信息转运转运RNA（tRNA）：）：转运氨基酸转运氨基酸核糖体核糖体RNA（rRNA）：）：组成核糖体组成核糖体2、RNA