第二章生命的物质基础

生命的物质基础

第一节组成生物体的无机化合物化学元素化合物原生质细胞膜细胞质细胞核细胞生物体组成生物体的化学元素SMgPCaKNHCO

人

玉米元素14.6244.4343.576.241.460.920.230.200.180.179.333.1155.997.461.094.670.160.782元素种类：组成生物体的化学元素种类大体相同。1元素数量:

常见的有20多种。其中基本元素是C,此外还有O、H、N。这四种元素占组成元素的90%左右3元素含量:

不同生物体内,各种化学元素的含量相差很大；同一生物体各种化学元素的含量不同。分析上表,能得出哪些结论？

备课札记Fe元素OCHNKCaPMgS人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78地壳46.6000.032一亿分之一以下0.004632.593.630.1182.090.052生物体与地壳元素比较表（质量分数）1、生物界与非生物界在元素组成上有着统一性（为什么？）是指：

组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物界特有的2、生物界与非生物界在元素组成上有着差异性

是指：

组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量有差异结论：有机化合物组成生物体的化合物无机化合物水无机盐糖类脂类蛋白质核酸(85—90%)(7—10%)水母97%藻类90%鱼类80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳动物65%生物体内水的含量。。。。水是含量最多的化合物失水2%：有口渴的感觉失水6%：失水10%：失水20%：剧烈口渴，软弱无力，体温升高生理活动紊乱昏迷至死亡人体各组织器官的含水量比较牙齿10%骨骼22%骨骼肌76%心脏79%血液83%心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？一、水------含量最多的化合物1、存在形式结合水自由水2、生理功能（1）结合水是细胞结构的重要组成成分（2）水分子是良好的溶剂（3）自由水流动性强，是物质运载的介质（4）有利于保持植物固有的形态（5）有利于维持生物体的体温（6）直接参与体内的生化反应（光合、水解等）水含量与代谢、器官的关系代谢越旺盛，器官的含水量越高植物幼嫩部位含水量较高水生生物的含水量相对较高根据水的存在形式和生理功能思考：落叶植物体内自由水/结合水的比值，冬季与夏季相比有何不同？a.相等b.夏季大c.冬季大d.不确定二、无机盐（含量很少）1、存在形式主要以离子状态存在2、生理功能（1）参与组成生物体内的重要化合物（2）参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定。Fe2+是血红蛋白的重要成分；Ca2+是牙齿和骨骼的重要成分；PO43-是磷脂的重要成分；Mg2+是叶绿素的必需成分。低血Ca2+，导致肌肉抽搐；血液中的H2CO3和NaHCO3维持血液的PH值;Na+和K+维持细胞膜的功能；Mg2+是植物体内叶绿素的重要组成成分。无机盐异常引起的病症锌缺锌，会造成发育不良、认知能力缺陷，行为障碍锌过量，可引发贫血、免疫功能低下。碘缺碘，导致甲状腺肿碘过量，会导致中毒一、糖类普遍存在于生物体内的一类含量较多的有机化合物1、元素组成：化学通式（CH2O）n，俗称碳水化合物，由C、H、O三种元素组成。第2节生物体中的有机化合物主要有糖类、脂质、蛋白质、核酸和维生素2、糖类的种类：糖原糖类的种类单糖五碳糖核糖（C5H10O5）存在于RNA中脱氧核糖（C5H10O4）存在于DNA中六碳糖葡萄糖（C6H12O6）果糖、半乳糖双糖植物细胞动物细胞蔗糖（C12H22O11）甘蔗、甜菜中麦芽糖（C12H22O11）发芽的大麦粒中乳糖主要存在于哺乳动物乳汁中多糖植物细胞动物细胞淀粉：植物贮存能量的物质纤维素：细胞壁的基本组成成分肌糖原肝糖原动物贮存能量的物质人体中糖原和血糖（血液中的葡萄糖）的相互转化血糖低时，肝糖原分解为葡萄糖，补充血液中的葡萄糖。血糖高时，合成糖原储存。3、糖类的主要作用（1）细胞和生物体主要的能源物质淀粉麦芽糖葡萄糖水解水解大量能量氧化分解糖元水解糖类中最重要的能源物质（2）构成细胞的重要成分

（3）细胞识别等作用例：纤维素是组成植物细胞壁的主要成分例：细胞膜外侧有一些多糖与蛋白质结合在一起，具有细胞识别的功能。小结1.糖类是主要的能源物质2.它的元素组成为C、H、O3.多糖的单体是葡萄糖分子式（C6H12O6）4.植物体内的糖类葡萄糖、果糖、核糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素5.动物体内的糖类葡萄糖、核糖、乳糖、糖原6.动、植物共有的糖类葡萄糖、核糖二、脂类元素组成主要由C、H、O组成，可能有的种类含有N、P等种类及其作用（1）元素组成：

只有C、H、O构成（2）单体：甘油和脂肪酸脂肪酸饱和脂肪酸不饱和脂肪酸C-C单键相连C=C存在双键动物脂肪，室温时呈固态植物油，在20℃时呈液态1、脂肪（3）作用生物体内主要的储存能量的物质减少热量散失，维持体温减少内脏器官的摩擦缓冲外界对身体的作用力脂溶性维生素的溶剂2、磷脂在动物的脑、卵、神经组织和大豆的种子中，磷脂含量较多构成生物膜结构的重要组成成分3、胆固醇广泛分布于神经组织，肝、肾及皮肤脂肪内肾上腺皮质激素、性激素和维生素D

的原料细胞膜的重要组成成分三、蛋白质

恩格斯曾说过这样的话：“生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于蛋白质化学成分的不断自我更新。”这句话的意思是：没有蛋白质的存在，也就没有生命。蛋白质是一切生命活动的体现者，有什么样的蛋白质就能表现出什么样的生物性状。由此可见，蛋白质对于生命来说是非常重要的。——结构物质1、元素组成：C、H、O、N

可能含有：S高分子化合物，相对分子质量很大如：牛的胰岛素5700

人的血红蛋白64500蛋白质的相对分子质量为什么会这么大呢？2、蛋白质的基本组成单位——氨基酸（1）结构通式羧基氨基（2）结构特点：①每种氨基酸分子中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接在同一个碳原子上②R基的不同，决定氨基酸的不同种类RHCH2NCOOHCHCOOHNH2HCHCOOHNH2CH3CHCOOHNH2CH2CH2COOH甘氨酸丙氨酸谷氨酸例题：谷氨酸，它的R基是-CH2-CH2-COOH，则其结构式为：分子式为：C5H9O4N1、下列各项中，哪项是构成生物体蛋白质的氨基酸√练习2、一个氨基酸的分子式是C6H14O2N2，则其R基为：CH2CH2CH2COOHB.CH2CH2CH2CH2CH3C.CH2CH2CH2CH2NH2D.

CH2CH2CH2NH2

√3、氨基酸之间的连接方式酶肽键+H2O二肽脱水缩合反应思考：（1）三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写，形成的化合物叫什么名称？脱去几分子水？酶+2H2O三肽（多肽肽链）多肽：由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成，含多个肽键的化合物。肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通常又叫肽链。①组成蛋白质的肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。②一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链，并通过一定的化学键连接成复杂结构。肽键数=脱去的H2O数几肽=氨基酸数结论：H2O中的H来自氨基（-NH2）和羧基(-COOH)H2O中的O来自羧基(-COOH)氨基酸数=肽键数+肽链数例题：1、10个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为

，含有

个肽键，失去

个水分子。2、10个氨基酸脱水缩合成两条肽链，这两条肽链含有

个肽键，失去

个水分子。3、n个氨基酸脱水缩合成m条肽链，这m条肽链含有个肽键，失去

个水分子。十肽9988n-mn-m氨基酸数=肽键数+肽链数4、假如组成多肽的每个氨基酸中，只含有一个氨基和一个羧基，那么：（1）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为

、

。（2）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为、

。1122

6、下列物质中，有的是氨基酸，有的不是。请找出所有的氨基酸，回答这些氨基酸经缩合反应后形成的物质，应叫

A、氨基酸B、二肽C、三肽D、四肽5、（1）该图示_____肽化合物；含_____个肽键。（2）填写虚线框内结构的名称：A．_____B．_____C．_____（3）生成此化合物的反应叫________。三两氨基肽键羧基缩合NH2—CH—（CH2）2—COOHCH2—CH­—CH2—COOH

NH2—CH2—COOH①NH2—CH2—CH2OH②

COOH③NH2

④7、假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为128，（1）假设一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽的分子量约为

。（2）假设一个多肽化合物，由n个氨基酸构成m条肽链，那么该多肽的分子量约为

。128n-18（n-m）11184、蛋白质分子多样性氨基酸种类不同氨基酸数目不同氨基酸排列顺序不同肽链空间结构不同蛋白质的结构多样性蛋白质的种类多样性蛋白质功能的多样性5、蛋白质的主要功能（1）结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，如肌球蛋白、肌动蛋白等（2）催化蛋白：起生物催化作用，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：免疫过程中产生的抗体蛋白质是一切生命活动的体现者！蛋白质的其他知识

蛋白质的变性

蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇等存在下或加热至70---1000C或在X射线、紫外线的作用下其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。1、元素组成：

C、H、O、N、P等元素高分子化合物：

最大的相对分子质量可达几百万为什么它的分子量会这么大呢？四、核酸2、核酸的基本组成单位——核苷酸核苷酸一分子含N碱基五碳糖（核糖）一分子磷酸C脱氧核糖磷酸含氮碱基DNA基本单位—脱氧核糖核苷酸ATTGA腺嘌呤脱氧核苷酸C胞嘧啶脱氧核苷酸T胸腺嘧啶脱氧核苷酸G鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶C核糖磷酸含氮碱基