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    生命物质基础.ppt

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    生命物质基础.ppt

    生命物质基础 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 生命的物质基础组成生物体化学元素的特点组成生物体化学元素的特点组组成成生生物物体体的的元元素素中中含含量量最最多多的的4种种元元素素是是C、H、O、N四种四种组成生物体的元素大体相同组成生物体的元素大体相同不同生物体内各种化学元素的含量相差不同生物体内各种化学元素的含量相差很大。很大。基基本本元元素素:C、H、O、N四四种种,占占原原生生质质总量的总量的90;C是最基本的元素是最基本的元素主主要要元元素素:C、H、O、N、P、S六六种种,占占原生质总量的原生质总量的97必必需需元元素素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni等等17种,是生物体生命活动所必需的种,是生物体生命活动所必需的组成生物体化学元素的作用组成生物体化学元素的作用组组成成原原生生质质的的成成分分:构构成成原原生生质质的的最最基基本本元元素素是是C,组组成成原原生生质质的的主主要要元元素素是是C、H、O、N、P、S构成化合物构成化合物:这些化合物是生物体生这些化合物是生物体生命活动的物质基础。命活动的物质基础。影响或调节生物体的生命活动影响或调节生物体的生命活动:如油如油菜的菜的“花而不实花而不实”的原因是缺的原因是缺B元素元素各种化学元素 各种化合物 原生质细胞膜细胞核细胞质构成细胞的化合物核酸脂质无机盐水糖类蛋白质有机物无机物一.水1.1.含量含量:是各种细胞中含量最多的是各种细胞中含量最多的物质物质,占生物体重的占生物体重的60-95%60-95%。但不同生物的含水量有所不同但不同生物的含水量有所不同同一生物的不同年龄阶段的含同一生物的不同年龄阶段的含 水量也不同水量也不同同一生物的不同器官含水量也不同同一生物的不同器官含水量也不同思考:思考:心脏是心脏是“固体固体”,”,血液是血液是“液体液体”,”,二者的含水量却相差二者的含水量却相差只有只有4%4%,原来这是因为,原来这是因为2.2.存在形式存在形式:结合水和自由水结合水和自由水。结合水占全部水分的结合水占全部水分的4.5%4.5%3.主要生理作用:A.A.是细胞结构的重要组成成分是细胞结构的重要组成成分:主要指结合水。主要指结合水。B.B.是细胞内良好的溶剂是细胞内良好的溶剂C.C.构成多细胞生物细胞生存的液体环构成多细胞生物细胞生存的液体环境境D.D.参与生物化学反应参与生物化学反应:如光合作用如光合作用。E.E.起运输作用起运输作用:运输营养和废物运输营养和废物二.无机盐1.1.含量含量:很少很少,约占总鲜重的约占总鲜重的11.5%11.5%。2.2.存在形式存在形式:大多数以离子状态存在于细胞中。大多数以离子状态存在于细胞中。3.3.主要生理作用主要生理作用:(1)(1)是复杂化合物的重要组成部分是复杂化合物的重要组成部分(2)(2)对于维持生物体的生命活动有重要作用。对于维持生物体的生命活动有重要作用。(3)(3)维持细胞的渗透压平衡。维持细胞的渗透压平衡。(4)(4)调节生物体内或细胞的酸碱平衡调节生物体内或细胞的酸碱平衡三.糖类1.组成元素:C C、HH、OOA.A.单糖单糖:不能水解的糖。不能水解的糖。葡萄糖葡萄糖:六碳糖六碳糖,是光合作用产物。是光合作用产物。果糖果糖 半乳糖半乳糖核糖、脱氧核糖核糖、脱氧核糖:都是五碳糖都是五碳糖,前者前者RNARNA、后者是、后者是DNADNA的组成成分的组成成分B.B.双糖双糖:分子式是分子式是C C1212H H2222O O1111植物中的重要双糖是植物中的重要双糖是蔗糖蔗糖和和麦芽糖麦芽糖动物中的双糖是动物中的双糖是乳糖乳糖C.多糖:分子式是分子式是(C(C6 6HH1010OO5 5)n)n植物中的重要多糖是淀粉和纤维素;人和动物中的重要多糖是糖元。生理作用生理作用:A.A.构成生物体的重要成分构成生物体的重要成分B.B.是细胞和生物体的主要能源物质是细胞和生物体的主要能源物质C.C.也可以作贮存能量的物质也可以作贮存能量的物质,主要指多糖。主要指多糖。1.1.组成元素组成元素:CHO,CHO,某些脂类物质中还含有某些脂类物质中还含有N PN P四四.脂质脂质2.2.分类及作用分类及作用(1)(1)脂肪脂肪:组成元素组成元素:C C、HH、OOA.A.存在部位存在部位:大量贮存于动、植物脂肪细胞大量贮存于动、植物脂肪细胞中中,主要分布于主要分布于:皮下组织、肠系膜皮下组织、肠系膜(水油水油)、大网膜大网膜 B.B.生理作用生理作用:a.a.是生物体内主要的贮能物质。是生物体内主要的贮能物质。b.b.减少体内热量的散失减少体内热量的散失,维持体温恒定。维持体温恒定。c.c.减少内部器官之间的磨擦减少内部器官之间的磨擦,缓冲外界压力。缓冲外界压力。(2)(2)类脂类脂:1.1.组成元素组成元素:CHO,CHO,某些脂类物质中还含有某些脂类物质中还含有N N、P P分类分类:磷脂及糖脂等磷脂及糖脂等作用作用:构成细胞内膜系统的重要组成成分构成细胞内膜系统的重要组成成分(3)(3)固醇固醇:分类分类:植物体内植物体内:豆固醇豆固醇动物体内动物体内:胆固醇、性激素、维生素胆固醇、性激素、维生素D D生理作用生理作用 胆固醇胆固醇:可从食物中获取可从食物中获取,也可在人体内合成。也可在人体内合成。在于人体生发层中在于人体生发层中,在紫外线作用下可转化为在紫外线作用下可转化为维生素维生素D D 维生素维生素D:D:促进小肠对钙和磷的吸收预防佝偻病促进小肠对钙和磷的吸收预防佝偻病 性激素性激素(类固醇类固醇;兴奋剂兴奋剂):):激发并维持第二性征。激发并维持第二性征。五五.蛋白质蛋白质(protein)protein)1.1.含量含量:占细胞占细胞干重干重的的 以上。以上。50%2.2.组成元素组成元素:C C、HH、OO、N,N,某些蛋白质中还某些蛋白质中还含有含有S S、P P等等,其中其中N N含量达蛋白质的含量达蛋白质的16%16%人血红蛋白分子式人血红蛋白分子式:C C30323032HH48164816OO872872N N780780S S8 8FeFe4 43.3.相对分子质量相对分子质量:很大,属高分子化合物。很大,属高分子化合物。4.4.基本组成单位:氨基酸基本组成单位:氨基酸HHC CNHNH2 2COOHCOOHHHC CNHNH2 2COOHCOOHH HCHCH3 3CHCH2 2COOHCOOH几种氨基酸甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸C CNHNH2 2COOHCOOHHH羧基羧基氨基氨基C CNHNH2 2COOHCOOHHH通式通式:R R特点特点至少含有一个至少含有一个 -NH-NH2 2 和一个和一个 -COOH,-COOH,且且连接在同一个碳原子上。连接在同一个碳原子上。氨基酸的不同氨基酸的不同,在于在于R R基的不同。基的不同。5.5.蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构:C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2O OHHHHC CNHNH2 2C OHC OHHH5.5.分子结构分子结构:HHCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HHOHOHR R1 1C CNHNH2 2C CHHOOOHOH HHR R1 1C CNHNH2 2C CH HOOCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HHHH2 2OO 肽键肽键二肽二肽R R1 1C CN NC C H HO OCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HHR R3 3C CNHNH2 2C CHHOOH H三肽三肽多肽多肽n n个个氨氨基基酸酸多多肽肽链链蛋蛋白白质质分分子子脱脱水水缩缩合合一条或几条肽链(肽一条或几条肽链(肽链间通过化学键连接)链间通过化学键连接)螺旋、折迭、盘曲成螺旋、折迭、盘曲成复杂的空间结构复杂的空间结构5.5.蛋白质分子结构的形成蛋白质分子结构的形成:胰岛素是含有胰岛素是含有5151个氨基酸的小分子蛋白质,个氨基酸的小分子蛋白质,相对分子质量为相对分子质量为60006000,胰岛素分子有靠两个,胰岛素分子有靠两个二硫键结合的二硫键结合的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:胰岛素分子中总共含有多个氨基酸)。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?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个氨基酸分子组成,那么该分子含有多少个氨基酸分子组成,那么该分子含有多少个肽键?形成时脱去了多少个水分子?个肽键?形成时脱去了多少个水分子?n m个肽键个肽键,脱去了脱去了n m个水分子个水分子6.6.蛋白质分子结构的多样性蛋白质分子结构的多样性氨基酸种类不同,肽链结构不同氨基酸种类不同,肽链结构不同氨基酸数目不同,肽链结构不同氨基酸数目不同,肽链结构不同氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同肽链空间结构不同,蛋白质种类不同肽链空间结构不同,蛋白质种类不同7.7.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。蛋白质的多样性,是形形色色生物和绚丽蛋白质的多样性,是形形色色生物和绚丽多彩生命活动的物质基础。多彩生命活动的物质基础。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六六.核酸核酸核酸的功能核酸的功能:核酸的组成核酸的组成:元素组成:元素组成:C、H、O、N、P等等一切生物的遗传物质。一切生物的遗传物质。基本单位:基本单位:核苷酸核苷酸含含N碱基碱基磷酸磷酸五碳糖五碳糖一个核苷酸分子一个核苷酸分子基本单位的链接:每个核酸分子是基本单位的链接:每个核酸分子是由不同种类的成百上千个核苷酸互相由不同种类的成百上千个核苷酸互相连接而成的长链。连接而成的长链。核酸的分类核酸的分类名称名称简称简称五碳糖五碳糖主要分布主要分布脱氧核脱氧核糖核酸糖核酸DNA脱氧脱氧核糖核糖细胞核内细胞核内核糖核糖核酸核酸RNA核糖核糖细胞质中细胞质中不同的生物所具有的不同的生物所具有的DNA和和RNA中核苷酸中核苷酸的序列是不同的。的序列是不同的。各各种种化化合合物物 原原生生质质细胞细胞生物体生物体任何一种化合物不能单独完成某一种生命活动任何一种化合物不能单独完成某一种生命活动1.下列属于生物应激性现象的是:下列属于生物应激性现象的是:A.蝗虫的体色与绿色的青草一致蝗虫的体色与绿色的青草一致B.竹节虫的形状与竹节相似竹节虫的形状与竹节相似C.避役的体色与变化的环境保持一致避役的体色与变化的环境保持一致D.黄蜂身体上黄黑相间的条纹黄蜂身体上黄黑相间的条纹2.生物体生命活动的物质基础是指:生物体生命活动的物质基础是指:A.各种化学元素各种化学元素B.大量元素和微量元素大量元素和微量元素C.各种化合物各种化合物D.组成生物体各种元素和化合物组成生物体各种元素和化合物3.人在红细胞必须生活在含有人在红细胞必须生活在含有0.9在氯化钠在氯化钠溶液中;若将红细胞置于蒸馏水中,红细胞溶液中;若将红细胞置于蒸馏水中,红细胞会因吸水过多而胀破;若将红细胞置于浓盐会因吸水过多而胀破;若将红细胞置于浓盐水中,红细胞会因失水而皱缩,因而丧失输水中,红细胞会因失水而皱缩,因而丧失输送氧气在功能。所以医生给脱水病人输液时送氧气在功能。所以医生给脱水病人输液时常用常用0.9生理盐水,这个事例说明:生理盐水,这个事例说明:A.无机盐对维持细胞形态和功能有重要作用无机盐对维持细胞形态和功能有重要作用B.无机盐是正常红细胞的主要组成成分之一无机盐是正常红细胞的主要组成成分之一C.水分子容易进出细胞水分子容易进出细胞D无机盐离子容易进出细胞无机盐离子容易进出细胞 4.生物体进行生命活动的主要能源物质和生物体进行生命活动的主要能源物质和主要储能物质依次是主要储能物质依次是?A.葡萄糖和淀粉或者糖元葡萄糖和淀粉或者糖元B.糖类和脂肪糖类和脂肪C.糖类和蛋白质糖类和蛋白质D.蛋白质和脂肪蛋白质和脂肪5.某一多肽链共有肽键某一多肽链共有肽键109个,此分子中含个,此分子中含有有NH2和和COOH的数目至少为的数目至少为?A110、110B.109、109C9、9D、6.组成烟草核酸的碱基、五碳糖、组成烟草核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有几种核苷酸各有几种?A.5、2、8B.4、2、2C.5、2、2D.4、4、87.胰岛素分子是一种蛋白质分子,现有如下胰岛素分子是一种蛋白质分子,现有如下材料:材料:胰岛素含有条肽链,胰岛素含有条肽链,A链含有链含有21个氨基个氨基酸,酸,B链含有链含有30个氨基酸,条多肽链间通个氨基酸,条多肽链间通过个二硫键(二硫键是由个过个二硫键(二硫键是由个“SH”连连接而成的)连接,在接而成的)连接,在A链上也形成一个二硫链上也形成一个二硫键,右图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。键,右图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的,不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的,现现把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下:把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下:猪:猪:B链上第链上第30位氨基酸和人不同位氨基酸和人不同马:马:B链第链第30位氨基酸和位氨基酸和A链第链第9位氨基酸与人不同位氨基酸与人不同牛:牛:A链第、链第、10位氨基酸与人不同位氨基酸与人不同羊:羊:A链第、链第、10位氨基酸与人不同位氨基酸与人不同天竹鼠:天竹鼠:A链有个与人不同链有个与人不同B链有链有10个氨基酸与人不同个氨基酸与人不同根据以上材料回答下列问题:根据以上材料回答下列问题:()人人胰胰岛岛素素分分子子中中含含有有肽肽键键_个个。人人胰岛素的中至少有胰岛素的中至少有_个氨基。个氨基。()人人体体中中胰胰岛岛素素的的含含量量低低,会会导导致致血血糖糖浓浓度度过过高高,尿尿液液中中有有葡葡萄萄糖糖,称称为为糖糖尿尿病病,其其最最佳佳的的治治疗疗方方法法是是使使用用胰胰岛岛素素,但但只只能能注注射射不不能能口口服,原因是服,原因是_。(3)前前面面所所列列的的哺哺乳乳动动物物和和人人的的胰胰岛岛素素都都由由51个个氨氨基基酸酸构构成成,且且在在氨氨基基酸酸组组成成上上大大多多相相同同,由由此此可以得出的结论是可以得出的结论是_。(4)人人与与这这几几种种动动物物在在胰胰岛岛素素分分子子上上氨氨基基酸酸组组成成差异的大小,说明差异的大小,说明_。(5)不不同同哺哺乳乳动动物物的的胰胰岛岛素素结结构构不不同同的的根根本本原原因因是是_。(6)如果要为糖尿病人治疗必须使用动物体内的)如果要为糖尿病人治疗必须使用动物体内的胰岛素的话,最适宜的动物是胰岛素的话,最适宜的动物是_,原因,原因是是_。答案:答案:()()492()胰胰岛岛素素是是蛋蛋白白质质,如如口口服服会会被被消消化化道道内的蛋白酶所催化水解而失去作用。内的蛋白酶所催化水解而失去作用。(3)这些哺乳动物和人都有共同原始祖先。)这些哺乳动物和人都有共同原始祖先。(4)这这几几种种哺哺乳乳动动物物与与人人的的亲亲缘缘关关系系有有远远有有近近,差差异异越越大大亲亲缘缘关关系系越越远远,反反之之则则亲亲缘缘关系越近。关系越近。(5)相关基因不同)相关基因不同(6)猪)猪人和猪胰岛素的差异最小人和猪胰岛素的差异最小

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