细胞中的元素、化合物

1、张张学术风采学术风采 增增道德魅力道德魅力 军军天下桃李天下桃李第第2章章 组成细胞的分子组成细胞的分子你的每次进步都是对我的鼓舞-张增军元素和无机化合物二、组成细胞的元素二、组成细胞的元素（约（约2020种）种）最最基本元素：基本元素：基本基本元素：元素：大量元素：大量元素：微量元素：微量元素：大量元素：大量元素：生命活动必需的元素，生命活动必需的元素，含量占生物体总重量万分含量占生物体总重量万分之一之一 以上的元素。以上的元素。微量元素：微量元素：生命活动必需元素，生命活动必需元素，含量占生物体总重量万分之含量占生物体总重量万分之一一 以下的元素。以下的元素。 C H O N P S(约占

2、原生质总量的约占原生质总量的97%)思考：思考：、为什么说、为什么说C是够成细胞的基本元素？是够成细胞的基本元素？C链构成生物大分子的基本骨架，而链构成生物大分子的基本骨架，而C可以形成可以形成4个个共价共价键，因此可以形成键，因此可以形成有单体连接的复杂化合物有单体连接的复杂化合物、什么是细胞的湿重？什么是细胞的、什么是细胞的湿重？什么是细胞的干重？湿重含量最多的元素是什么？干干重？湿重含量最多的元素是什么？干重含量最多的元素是什么？重含量最多的元素是什么？、组成细、组成细胞的化合物胞的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糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸无机盐无机盐三、组成

3、细胞的化合物三、组成细胞的化合物 细胞内最多的有机化合物细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？和无机化合物分别是哪一种？动动脑动动脑细胞中各种化合物占细胞鲜种的含量水（水（H2O）在细胞中的存在形式）在细胞中的存在形式水在细胞中的存在形式水在细胞中的存在形式氢键氢键水（水（H2O）在细胞中的存在形式）在细胞中的存在形式存在形式 作用自由水（游离形式） 良好溶剂 运输物质 参与反应结合水（与亲水物质相结合） 细胞结构的重要组成成分水（水（H2O）在细胞中的存在形式）在细胞中的存在形式在一定的条件下，结合水与自由水可以相互转换在一定的条件下，结合水与自由水可以相互转换小麦萌发时，细胞内自

4、由水和结合水的比例（小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比例（ ）。A、升高升高 B、降低降低C、不变不变 D、无法判断无法判断无机盐无机盐氯化钠晶体氯化钠晶体溶液中的离子溶液中的离子无机盐无机盐存在形式：存在形式： 功能功能 离子态离子态 维持正常生物体生命活动维持正常生物体生命活动 维持酸碱平衡维持酸碱平衡 维持渗透平衡维持渗透平衡化合物化合物 重要化合物组成重要化合物组成 缺缺Fe： 人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病缺缺B： 华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）缺缺Si：患克山病（原发性心脏病）患克山病（原发性心脏病）缺缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟

5、影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺缺I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大缺缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象现抽搐现象叶绿素分子糖类糖类 组成元素：组成元素：C、H、O; 分类（存在形式）：分类（存在形式）：分类依据：分类依据：根据能否水解及水解后单体数量根据能否水解及水解后单体数量单糖单糖二糖二糖多糖多糖单糖单糖单糖是不能水解的糖单糖是不能水解的糖六碳糖（生物界分布最普遍的单糖）六碳糖（生物界分布最普遍的

6、单糖）葡萄糖（葡萄糖（ C6H12O6 ）果糖（果糖（ C6H12O6 ）半乳糖（半乳糖（ C6H12O6 ）五碳糖五碳糖核糖（核糖（ C5H10O5 ）：）： RNARNA的组成成分的组成成分脱氧核糖（脱氧核糖（ C5H10O4 ） ：DNADNA的组成成分的组成成分二糖二糖二糖是水解后能够生成两分子单糖的糖；麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖多糖多糖多糖是水解后能够生成许多单糖的糖；多糖是水解后能够生成许多单糖的糖；它是自然界中含量最多的糖类；它是自然界中含量最多的糖类；肝糖元结构肝糖元结构纤维素糖类糖类 淀粉和糖元经过酶的催化作用，最后水解淀粉和糖元经过酶的催化作用，最后水解成葡萄糖；葡萄糖氧化分

7、解时释放出大量成葡萄糖；葡萄糖氧化分解时释放出大量的能量，可供给生物体生命活动的需要。的能量，可供给生物体生命活动的需要。 糖类是生物体进行生命活动的主要能源物糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。质。脂质脂质 含量：含量：2.0 元素组成：主要有元素组成：主要有C、H、O，很多种脂质很多种脂质物质还含有物质还含有N和和P等元素；等元素； 分类分类 脂肪脂肪 类脂类脂 固醇固醇脂肪脂肪 它主要存在与某些植物的种子、果实细胞它主要存在与某些植物的种子、果实细胞和动物的脂肪细胞中；和动物的脂肪细胞中； 它主要是生物体内它主要是生物体内储存能量储存能量的物质；的物质； 高等动物和人体内的脂肪，还有

8、减少身体高等动物和人体内的脂肪，还有减少身体热量散失，热量散失，维持体温恒定维持体温恒定等作用。等作用。脂肪结构类脂类脂 类脂是构成细胞膜和多种细胞器的重要组类脂是构成细胞膜和多种细胞器的重要组成成分；成成分； 磷脂：细胞膜的重要组成成分磷脂：细胞膜的重要组成成分磷脂结构示意图固醇固醇 功能：在细胞的营养、调节和代谢中具有功能：在细胞的营养、调节和代谢中具有重要的功能；重要的功能； 包括：包括： 胆固醇胆固醇 性激素性激素 维生素维生素D D胆固醇睾丸酮1、蛋白质的化学组成、蛋白质的化学组成 蛋白质是构成细胞最重要的物质之一，细胞中蛋白质是构成细胞最重要的物质之一，细胞中的含量只比水少，约占细

9、胞干重的的含量只比水少，约占细胞干重的50以上，细胞中以上，细胞中含量最多的有机物。含量最多的有机物。 从元素组成看，它主要是由从元素组成看，它主要是由C、H、0、N4种元种元素组成，很多重要的蛋白质还含有素组成，很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素。两种元素。有些蛋白质还含有有些蛋白质还含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。等元素。蛋白质细胞内绝大多数酶、膜上的载体、抗体和多细胞内绝大多数酶、膜上的载体、抗体和多数激素数激素(如胰岛素、生长素如胰岛素、生长素)等都是蛋白质。等都是蛋白质。2、相对分子质量大3 、 基本组成单位：基本组成单位：氨基酸氨基酸 组成蛋白质的氨基酸约组成蛋白质的氨基酸

10、约2020种种C原子原子成键方式成键方式CC甲基（甲基（-CH3）乙基乙基(-CH2CH3)羧基羧基(-COOH)氨基氨基(-NH2)氨基酸结构氨基酸结构结构式 球棍模型 堆球模型氨基酸分子结构氨基酸分子结构C CNHNH2 2COOHCOOHHHA.A.通式通式: :R RB.B.特点特点a.a.至少含有一个至少含有一个 - -NHNH2 2 和一个和一个 - -COOH,COOH,且连接在同一个碳原子上。且连接在同一个碳原子上。b.b.氨基酸的不同氨基酸的不同, ,在于在于R R基的不同。组成生基的不同。组成生物体的氨基酸约有物体的氨基酸约有2020种，因而有种，因而有2020种不种不同的

11、同的R R基。基。方式：脱水缩合。即一个氨基酸的氨基与方式：脱水缩合。即一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基相结合，同时脱下一另一个氨基酸的羧基相结合，同时脱下一分子水的过程。分子水的过程。4 4、蛋白质的形成场所、方式和过程、蛋白质的形成场所、方式和过程场所：是细胞中的核糖体场所：是细胞中的核糖体脱水缩合脱水缩合肽键肽键水解水解二肽二肽R R1 1C CNHNH2 2C C HHOOCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HHC CCOOHCOOHHHN NR R1 1R R2 2OOHHHHC CNHNH2 2C OHC OHHHR R1 1C CN NC C HHOOCOOHCOOH

12、C CHHN NR R2 2HHC CR R3 3C C HHOOHHHH2 2N N三肽三肽氨基酸氨基酸 肽链（一条或多条）肽链（一条或多条） 蛋白质蛋白质盘曲折叠盘曲折叠脱水缩合脱水缩合蛋蛋白白质质的的折折叠叠过过程程氨基酸氨基酸一种折叠一种折叠方式方式另种折叠另种折叠方式方式三维结构三维结构血红蛋白的折叠血红蛋白的折叠 胰岛素是含有胰岛素是含有5151个氨基酸的小分子蛋白个氨基酸的小分子蛋白质，相对分子质量为质，相对分子质量为60006000，胰岛素分子有靠，胰岛素分子有靠两个二硫键结合的两个二硫键结合的A A链（链（2121个氨基酸）与个氨基酸）与B B链链（3030个氨基酸）。问：胰

13、岛素分子中总共含个氨基酸）。问：胰岛素分子中总共含有多少个肽键？形成时脱去了多少个水分子？有多少个肽键？形成时脱去了多少个水分子？若一个蛋白质分子有若一个蛋白质分子有m条肽链，总共由条肽链，总共由n个个氨基酸分子组成，那么该分子含有氨基酸分子组成，那么该分子含有 个肽键？形成时脱去了个肽键？形成时脱去了 个水分子？个水分子？n-mn-m6 6、蛋白质的主要功能、蛋白质的主要功能蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子功能的多样性。分子功能的多样性。构成细胞和生物体构成细胞和生物体结构蛋白结构蛋白催化、运输、调节、免疫催化、运输、调节、免疫功能蛋白功能蛋白核酸

14、 化学元素组成：C、H、O、N、P等; 功能：是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用； 核酸的相对分子质量：几十万至几百万； 核酸的基本组成单位：核苷酸。核酸的基本单位：核苷酸 核苷酸的组成 一分子磷酸； 一分子含N碱基； 一分子五碳糖（核糖或脱氧核糖）。核酸的分类 DNA(脱氧核糖核酸)（DeoxyriboNucleic Acid ） 主要存在于细胞核内，是染色体的重要组成成分； 在线粒体和叶绿体中，也含有DNA； 极大多数生物的遗传物质。 RNA（核糖核酸） （RiboNucleic Acid ） 主要存在于细胞质中； 是少数RNA病毒的遗传物质。核苷酸和核酸的分类核苷酸和核酸的分