第二章组成细胞的分子.ppt
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1、第二章第二章组成成细胞的分子胞的分子第第1节节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的部分元素含量部分元素含量部分元素含量部分元素含量()表表表表元元素素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0说明:生物界与非生物界说明:生物界与非生物界说明:生物界与非生物界说明:生物界与非生物界具有统一性(元素种类)。具有统一性(元素种类)。具有统一性(元素种类)。具有统一性(元素种类)。玉米和人体细胞部分元素含量的比较玉米和人体细胞部分元素含量的比较 玉
2、米玉米 人人氧氧 44.43 14.62碳碳 43.57 55.99氮氮 1.46 9.33氢氢 6.24 7.46钾钾 0.92 1.09钙钙 0.24 4.67磷磷 0.20 3.11硫硫 0.17 0.78氯氯 0.14 0.47镁镁 0.18 0.16铁铁 0.08 0.012 硅硅 1.17 0.005锌锌 0.01说明:生物说明:生物界的差异性界的差异性(种类相当,(种类相当,元素含量差元素含量差别很大)别很大).这说明什么这说明什么?一、组成细胞的元素一、组成细胞的元素大量元素:大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等等微量元素:微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、M
3、o等等*最基本的元素最基本的元素C*基本元素基本元素C、H、O、N*主要元素主要元素C、H、O、N、P、S(大约共占细胞总(大约共占细胞总量的量的97)组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素(占细胞(占细胞鲜重鲜重的百分比)的百分比)组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素(占细胞(占细胞干重干重的百分比)的百分比)几十年前几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱草长势很弱,有的甚至发黄枯萎有的甚至发黄枯萎,即使使用了即使使用了大量的大量的N,P,K肥也无济于事肥也无济于事,后来后来,人们偶然人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛发现牧场内的一小片牧草
4、长得十分茂盛,原原来来,这一片这一片”绿洲绿洲”的附近有一座钼矿的附近有一座钼矿,矿工矿工每天上下班总是抄近路走每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩他们的鞋子个踩过的地方过的地方,牧草绿油油的牧草绿油油的,经过科学家的化验经过科学家的化验和分析和分析,一公顷牧草只需一公顷牧草只需150克钼就足够了克钼就足够了.资料分析:通过分析通过分析,你能得出什么结论呢你能得出什么结论呢?微量元素微量元素(钼钼)是生物体不可缺少的是生物体不可缺少的必需元素必需元素;在生物体中含量很少在生物体中含量很少,但其作但其作用是其它元素不可替代的用是其它元素不可替代的.缺缺FeFe会使人患贫血等症状;会使人患贫血等
5、症状;缺缺ZnZn使人发育受影响,性器官的发育不良等使人发育受影响,性器官的发育不良等;缺会导致缺会导致甲状腺肿甲状腺肿等。等。组成细胞的各种元素又是组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢以什么形式存在的呢?化合物化合物二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(一)还原糖的鉴定(一)还原糖的鉴定1.实验原理实验原理斐林试剂斐林试剂+还原糖还原糖 砖红色沉淀砖红色沉淀水浴加热水浴加热5065652.实验步骤实验步骤取材制备组织样液显色反应结论制浆纱布过滤取液组织样液2mL斐林试剂1mL呈蓝色呈蓝色水浴加热水浴加热2mi
6、n砖红色沉淀砖红色沉淀还原糖含量高,白色或近于白色,如梨、苹果等。组织样液中含有还原糖三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(二)脂肪的鉴定(二)脂肪的鉴定1.实验原理实验原理脂肪脂肪+镜检镜检苏丹苏丹染液染液橘黄色橘黄色镜检镜检苏丹苏丹染液染液红色红色2.实验步骤实验步骤取材观察结论先低倍后高倍花生种子(浸泡3到4h),将子叶削成薄片。花生种子中有脂肪存在制片选择理想薄片滴23滴苏丹染色染色3min去浮色(50%酒精)制成临时装片三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(三)蛋白质鉴定(三)蛋白质鉴定1.实验原理实验原
7、理蛋白质(肽键)蛋白质(肽键)+双缩脲试剂双缩脲试剂 紫色紫色2.实验步骤实验步骤结论组织样液2mL双缩脲A液1mL无色无色摇匀后成紫色摇匀后成紫色大豆组织研磨液或鸡蛋清稀释液样液中含有蛋白质选材与制备显色反应双缩脲B液4滴三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(四)淀粉的鉴定(四)淀粉的鉴定1.实验原理实验原理淀粉淀粉+碘碘 蓝色蓝色2.实验步骤实验步骤结论组织样液2mL碘液2滴摇匀后变蓝色摇匀后变蓝色马铃薯匀浆匀浆中含有淀粉取材检测随堂练习A1.牛通过吃草获得化合物,化合物是由各种元素组成的。那么,牛和草体内的各种化学元素()A.种类差异很大,含量大体
8、相同B.种类和含量差异都很大C.种类和含量都是大体相同的D.种类大体相同,含量差异很大2.下列物质中都含有氮元素的是()核糖核酸 糖原 胰岛素 淀粉A.B.C.D.3.马拉松长跑运动员在进入冲刺阶段时,发现少数运动员下肢肌肉发生抽搐,这是由于随着大量排汗而向外排出了过量的()A.水 B.钙盐 C.钠盐 D.尿素DBB4.下列关于糖的叙述,正确的是()A.葡萄糖和果糖分子均有还原性B.葡萄糖和麦芽糖可被水解C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收5.生物体内含Zn2+的酶最多,有七十多种酶的活性与Zn2+有关,缺乏Zn2+的生物就无法正常生活,这说明无机盐()A.对维
9、持生物体的生命活动有重要作用 B.对维持细胞形态有重要作用C.对维持酸碱平衡有重要作用 D.对调节细胞内的溶液浓度有重要作用AA待测物质检测试剂预期显色结果DNA甲基绿红色脂肪苏丹橘黄色淀粉斐林试剂蓝色蛋白质双缩脲试剂紫色6.对下表中所列待测物质的检测,所选用的试剂及预期结果都正确的是()A.B.C.D.D第第2节节 生命活动的主要生命活动的主要承担者承担者蛋白质蛋白质问题探究:问题探究:我体内有丰我体内有丰富的蛋白质富的蛋白质奶和奶的制品奶和奶的制品豆类及豆制品含豆类及豆制品含丰富的蛋白质丰富的蛋白质思考与讨论:思考与讨论:氨基酸分子结构通式CHCH2NOHOR氨基羧基侧链基团特点:a.每个
10、氨基酸分子至少至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并连在同一个同一个碳原子上,一分子氢和一个特有的R基团。b.R基不同、氨基酸不同。苏氨酸苏氨酸CH3CHOHCHNH2COOH苯丙氨酸苯丙氨酸CH2CHNH2COOH请写出下面两种氨基酸的请写出下面两种氨基酸的R基?基?v非必须氨基酸:共12种,人体可自身 合成的氨基酸v必须氨基酸:共8种,人体不能自身合 成的氨基酸。赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸酸20种氨基酸一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类氨基酸:氨基酸:20种种蛋
11、白质:蛋白质:10101012二、蛋白质的结构及多样性二、蛋白质的结构及多样性 请同学们阅读课本请同学们阅读课本p21到到p22,初步了解,初步了解脱脱水缩合水缩合肽键肽键二肽、三肽、多肽这几个概念。二肽、三肽、多肽这几个概念。1.氨基酸的结合方式:氨基酸的结合方式:脱水缩合脱水缩合H2O+CNH2HR1CONH CHR2COOH肽键(二肽)(二肽)H2OOHNHR1 C COH2+NHR2OH CCOHH +H2O+NHR2OH CCOHH CNH2HR1CONH CHR2COHOHCR1 CNH2CONH CHR2 CNHR2OHCOHO(二肽)(二肽)(三肽)(三肽)(多肽)(多肽)(四
12、肽)(四肽)N N个氨基酸形成个氨基酸形成个氨基酸形成个氨基酸形成1 1条肽链,至少有条肽链,至少有条肽链,至少有条肽链,至少有1 1个氨基、个氨基、个氨基、个氨基、1 1个羧基个羧基个羧基个羧基形成形成形成形成mm条肽链,至少有条肽链,至少有条肽链,至少有条肽链,至少有mm个氨基、个氨基、个氨基、个氨基、mm个羧基个羧基个羧基个羧基2.蛋白质的多样性蛋白质的多样性 蛋白质的多样性的原因蛋白质的多样性的原因二肽 多肽 蛋白质氨基酸的种类和数目不同氨基酸的排列顺序不同蛋白质空间结构不同遗传物质的多样性决定遗传物质的多样性决定3.蛋白质的空间结构蛋白质的空间结构一级结构:氨基酸的排列顺序 化学键:
13、肽键,二硫键二级结构:肽链主链的局部空间结构,如螺旋、折叠 化学键:氢键3.蛋白质的空间结构蛋白质的空间结构三级结构:整条肽链原子的空间结构 化学键:氢键、二硫键等四级结构:多条三级结构的多肽链亚基形成的复杂结构 化学键:氢键等4.蛋白质的功能多样性蛋白质的功能多样性结构多样性决定功能多样性结构蛋白(组成细胞和生物体)功能蛋白调节(激素)催化(酶)运输(载体)免疫(抗体)结论:一切生结论:一切生命活动都离不命活动都离不开细胞,蛋白开细胞,蛋白质是生命活动质是生命活动的主要承担者。的主要承担者。5.蛋白质的盐析与变性蛋白质的盐析与变性盐析:指蛋白质溶液中加入无机盐类而使蛋白质溶解度降低而析出的过
14、程。变性:指蛋白质在某些物理或化学条件下空间结构发生了不可逆的变化。过程可逆,属于物理变化,蛋白质结构不变。过程不可逆,属于化学变化,蛋白质结构改变。如高温、强酸、强碱三、与蛋白质有关的计算三、与蛋白质有关的计算(一)氨基酸的脱水缩合(一)氨基酸的脱水缩合1.下图是某物质结构示意图,请根据图回答下面的问题:(1)该物质名称为。(2)该化合物共有种氨基酸缩合而成,氨基酸缩合后形成的化学键是指图中的。(3)该物质水解时需要个水分子三肽三222.下列有关图中蛋白质的叙述,正确的是()A.含有两条肽链B.共有126个肽键C.R基中共含17个氨基D.形成该蛋白质时共脱去125个水分子A氨基酸氨基酸数目数
15、目肽键肽键数目数目脱去水分脱去水分子数目子数目氨基氨基数目数目羧基羧基数目数目一条肽链m条肽链环状肽链n nn-1n-1n-1n-1至少至少1 1个个至少至少1 1个个n nn-mn-mn nn-mn-m至少至少m m个个至少至少m m个个n nn n至少至少0 0个个至少至少0 0个个(一)氨基酸的脱水缩合计算总结(一)氨基酸的脱水缩合计算总结三、与蛋白质有关的计算三、与蛋白质有关的计算(二)蛋白质相对分子质量计算(二)蛋白质相对分子质量计算D免疫球蛋白IgG的结构示意图如下图,其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成,则该IgG的肽键数和脱去部分的相对分子质量为()
16、A.m个;18(m-4)+6B.(m+1)个;18(m-4)C.(m-2)个;18m+6D.(m-4)个;18(m-4)+6SSSSSS(二)蛋白质相对分子质量计算总结(二)蛋白质相对分子质量计算总结1.无二硫键氨基酸平氨基酸平均相对分均相对分子质量子质量氨基氨基酸数酸数肽键肽键数数相对分子质量相对分子质量一条肽链m条肽链环状肽链a an nn-1n-1na-18(n-1)na-18(n-1)a an nn-mn-mna-18(n-m)na-18(n-m)a an nn nna-18nna-18n(二)蛋白质相对分子质量计算总结(二)蛋白质相对分子质量计算总结1.有二硫键(K为二硫键的个数)相
17、对分子质量=na-18(n-m)-2k以n个氨基酸组成m条肽链为例。三、与蛋白质有关的计算三、与蛋白质有关的计算(三)蛋白质中含有(三)蛋白质中含有N,ON,O原子数的相对计算原子数的相对计算D现脱掉某六十肽中的2个丙氨酸(相应位置如下图),得到几种不同的有机物,其中脱下的氨基酸均以游离态存在。下列说法正确的是()A.肽键数目减少2个B.氢原子数目增加4个C.氧原子数目增加2个D.氨基和羧基分别增加4个1040(三)蛋白质中含有(三)蛋白质中含有N,ON,O原子数的相对计算原子数的相对计算N N原子数原子数=肽链数肽链数+R+R基中基中N N数目数目+肽键数肽键数=各各氨基酸中氨基酸中N N原
18、子总数原子总数O O原子数原子数=肽链数肽链数2+2+肽键数肽键数+R+R基中基中O O数目数目=各氨基酸中各氨基酸中0 0原子总数原子总数-脱水分子数脱水分子数第第3节节 遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸问题探讨问题探讨1.DNA1.DNA的中文全名是什么的中文全名是什么?为什么?为什么DNADNA能够提供犯能够提供犯罪嫌疑人的信息?罪嫌疑人的信息?DNADNA指纹检测指纹检测2.2.你还能说出你还能说出DNADNA鉴定技鉴定技术在其他方面的应用吗?术在其他方面的应用吗?核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合生物体的遗传
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- 第二 组成 细胞 分子
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