《细胞的分子组成》PPT课件.ppt

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1、专题1细胞的分子组成从宏观到微观从宏观到微观生物圈生物圈生物圈生物圈-生态系统生态系统生态系统生态系统-群落群落群落群落-种群种群种群种群-多细胞个体多细胞个体多细胞个体多细胞个体-细胞细胞细胞细胞-细胞器细胞器细胞器细胞器-化合物化合物化合物化合物-元素元素元素元素元素元素必需元素必需元素必需矿质元素必需矿质元素大量、微量元素大量、微量元素构成细胞的化合物、构成细胞的化合物、细胞膜细胞膜-细胞细胞质质-细胞核细胞核细胞质基质细胞质基质-细胞器细胞器细胞壁细胞壁真核细胞真核细胞原核细胞原核细胞非细胞结构非细胞结构种群数量变化、种群数量变化、种内关系、种内关系、基因频率、基因频率、生物因素生物因

2、素群落结构、群落结构、种间关系、种间关系、生物因素生物因素生态系统结构、生态系统结构、功能，类型、功能，类型、稳定性，生态平衡稳定性，生态平衡各种不同形状细胞和不同组织的模式图植物细胞和动物细胞的比较植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞细胞壁细胞壁有有无无叶绿体叶绿体有有无无 液泡液泡有有无无中心体中心体低等具有，高等无低等具有，高等无有有原核细胞和真核细胞的比较原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞真核细胞真核细胞细胞大小细胞大小细胞大小细胞大小较小较小较小较小较大较大较大较大细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质细胞质细胞质细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁代表生物代表生物代表生物代表生物无成形

3、的细胞核。无成形的细胞核。无成形的细胞核。无成形的细胞核。DNADNADNADNA不与蛋白质结合不与蛋白质结合不与蛋白质结合不与蛋白质结合有成形的真正的细有成形的真正的细有成形的真正的细有成形的真正的细胞核。胞核。胞核。胞核。DNADNADNADNA与蛋白质与蛋白质与蛋白质与蛋白质形成染色体。形成染色体。形成染色体。形成染色体。仅含核糖体仅含核糖体仅含核糖体仅含核糖体有各种细胞器。有各种细胞器。有各种细胞器。有各种细胞器。主要是肽聚糖。主要是肽聚糖。主要是肽聚糖。主要是肽聚糖。纤维素和果胶纤维素和果胶纤维素和果胶纤维素和果胶放线菌、细菌、蓝藻、衣原体放线菌、细菌、蓝藻、衣原体放线菌、细菌、蓝藻

4、、衣原体放线菌、细菌、蓝藻、衣原体 真菌、植物、动物真菌、植物、动物真菌、植物、动物真菌、植物、动物病毒、细菌l病毒（无细胞结构）：由蛋病毒（无细胞结构）：由蛋白质和核酸（每种病毒只含白质和核酸（每种病毒只含有一种核酸，有一种核酸，DNADNA或或RNARNA）等等物质组成的简单生命体。物质组成的简单生命体。l细菌（具原核细胞）：凡是细菌（具原核细胞）：凡是“菌菌”字前面有字前面有“杆杆”、“球球”、“螺旋螺旋”及及“弧弧”字字的都是细菌。的都是细菌。例如：大肠杆菌、肺炎球菌、例如：大肠杆菌、肺炎球菌、霍乱弧菌等，乳酸菌是特例，霍乱弧菌等，乳酸菌是特例，为杆菌。为杆菌。体细胞和生殖细胞一、原生

5、质、原生质层和原生质体思考：思考：细胞壁为什么不属于原生质的范围？细胞壁为什么不属于原生质的范围？细胞壁为什么不属于原生质的范围？细胞壁为什么不属于原生质的范围？原生质原生质原生质原生质原生质层原生质层原生质层原生质层原生质体原生质体原生质体原生质体组成组成组成组成细胞膜、细胞膜、细胞膜、细胞膜、细胞质、细胞质、细胞质、细胞质、细胞核细胞核细胞核细胞核细胞膜、液泡细胞膜、液泡细胞膜、液泡细胞膜、液泡膜和这两层膜膜和这两层膜膜和这两层膜膜和这两层膜之间的细胞质之间的细胞质之间的细胞质之间的细胞质植物细胞在温和条件植物细胞在温和条件植物细胞在温和条件植物细胞在温和条件下用纤维素酶和果胶下用纤维素酶

6、和果胶下用纤维素酶和果胶下用纤维素酶和果胶酶等分解掉细胞壁后酶等分解掉细胞壁后酶等分解掉细胞壁后酶等分解掉细胞壁后获得的结构获得的结构获得的结构获得的结构特性特性特性特性蛋白质、蛋白质、蛋白质、蛋白质、核酸、核酸、核酸、核酸、脂类脂类脂类脂类成熟的高等植成熟的高等植成熟的高等植成熟的高等植物细胞所有物细胞所有物细胞所有物细胞所有用于细胞工程的植物用于细胞工程的植物用于细胞工程的植物用于细胞工程的植物体细胞杂交体细胞杂交体细胞杂交体细胞杂交二、组成生物体化学元素的划分：（一）根据含量划分：（一）根据含量划分：（一）根据含量划分：（一）根据含量划分：大量元素：大量元素：大量元素：大量元素：C C

7、C C、H H H H、O O O O、N N N N、P P P P、S S S S、K K K K、CaCaCaCa、MgMgMgMg微量元素：微量元素：微量元素：微量元素：FeFeFeFe、MnMnMnMn、ZnZnZnZn、CuCuCuCu、B B B B、MoMoMoMo（二）根据作用划分：（二）根据作用划分：（二）根据作用划分：（二）根据作用划分：最最最最基本的元素：基本的元素：基本的元素：基本的元素：C C 基本的元素：基本的元素：基本的元素：基本的元素：C C C C、H H H H、O O O O、N N N N三、组成生物体化学元素的重要作用：1 1 1 1、化合物是生物体

8、生命活动的物质基础：、化合物是生物体生命活动的物质基础：、化合物是生物体生命活动的物质基础：、化合物是生物体生命活动的物质基础：化学元素化学元素化学元素化学元素化合化合化合化合多种化合物多种化合物多种化合物多种化合物原生质原生质原生质原生质有机组合有机组合有机组合有机组合2 2 2 2、化学元素能影响生物体的生命活动：、化学元素能影响生物体的生命活动：、化学元素能影响生物体的生命活动：、化学元素能影响生物体的生命活动：你你知知道道吗吗？油菜的油菜的油菜的油菜的“花而不实花而不实花而不实花而不实”病和华北地区果树的病和华北地区果树的病和华北地区果树的病和华北地区果树的“黄叶病黄叶病黄叶病黄叶病”

9、、“小叶病小叶病小叶病小叶病”分别是由什么引起的分别是由什么引起的分别是由什么引起的分别是由什么引起的？细胞细胞的化合物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-无机盐无机盐-糖类糖类-脂质脂质-蛋白质蛋白质-核酸核酸 基本单位基本单位四、化合物1、无机物-水v水的存在形式水的存在形式:自由水和结合水自由水和结合水v水的作用水的作用:【注意】【注意】自由水自由水/结合水的比例越大结合水的比例越大,细胞的生命活动细胞的生命活动越旺盛越旺盛,种子晒干时减少的是自由水。种子晒干时减少的是自由水。自由水自由水:溶剂作用溶剂作用,运输作用运输作用,新陈代谢原料；维持细新陈代谢原料；维持细胞和

10、植物体的基本形态；胞和植物体的基本形态；结合水结合水:细胞的组成成分细胞的组成成分细胞中产生水的结构及代谢1.1.光合作用光合作用通过暗反应和淀粉合成过程产生水通过暗反应和淀粉合成过程产生水（叶绿体的基质）叶绿体的基质）2.2.有氧呼吸有氧呼吸第三阶段产生第三阶段产生（线粒体）（线粒体）3.3.蛋白质合成蛋白质合成氨基酸的缩合作用产生氨基酸的缩合作用产生（核糖体）（核糖体）4.4.单糖聚合成多糖单糖聚合成多糖纤维素的合成产生纤维素的合成产生（高尔基体）（高尔基体）合成糖元合成糖元（动物肝脏和肌肉细胞中）（动物肝脏和肌肉细胞中）5.DNA5.DNA合成过程中、转录形成信使合成过程中、转录形成信使

11、RNA RNA（细胞核）（细胞核）.ATP.ATP合成时产生合成时产生 （细胞质基质、线粒体、（细胞质基质、线粒体、-呼吸作用）呼吸作用）叶绿体囊状结构膜上叶绿体囊状结构膜上-光合作用光反应光合作用光反应细胞中消耗水的结构及代谢1 1、ATPATP水解水解2 2、糖原分解、糖原分解3 3、光合作用光反应、光合作用光反应4 4、有氧呼吸第二阶段、有氧呼吸第二阶段2、无机物-无机盐多数无机盐以离子状态存在于细胞中；多数无机盐以离子状态存在于细胞中；c.c.生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对维持细胞的这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡渗透压和酸碱平衡

12、非常重要，是非常重要，是生物体进行正常生命活动的必要条件。生物体进行正常生命活动的必要条件。作用作用a.a.细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分；细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分；b.b.无机盐的离子对于无机盐的离子对于维持生命活动维持生命活动有重要作用；有重要作用；输液必须生理盐水（输液必须生理盐水（0.9%0.9%）NaClNaCl磷在细胞和生物体中的作用1 1、ATPATP的重要组成成分的重要组成成分2 2、磷脂组成成分，维持叶绿体膜的结、磷脂组成成分，维持叶绿体膜的结构和功能构和功能3 3、核酸的组成成分、核酸的组成成分光合作用光合作用镁在细胞和生物体中的作用镁是叶绿素的重要组成成

13、分镁是叶绿素的重要组成成分钾在细胞和生物体中的作用钾与合成糖类，以及将糖类运输到块根、钾与合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中。块茎和种子等器官中。钾在维持钾在维持细胞内液细胞内液的的渗透压渗透压起决定作用。起决定作用。钙在细胞和生物体中的作用钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分缺钙缺钙-抽搐抽搐儿童儿童-佝偻病佝偻病成年成年-骨质软化骨质软化老年老年-骨质疏松骨质疏松1 1、ZnZn有助于人体细胞的分裂，促进生物发育，大脑有助于人体细胞的分裂，促进生物发育，大脑发育和性成熟。发育和性成熟。补充元素2 2、FeFe2+2+-血红蛋白血红蛋白3

14、3、I I是合成甲状腺素的元素。是合成甲状腺素的元素。4 4、B B能够促进花粉管的萌发和花粉管的伸长。能够促进花粉管的萌发和花粉管的伸长。1 1、由、由C C、H H、O O三种元素组成。三种元素组成。2 2、糖类是细胞和生物体的、糖类是细胞和生物体的主要能源主要能源物质。物质。3 3、几种主要农作物的淀粉（多糖）含量：、几种主要农作物的淀粉（多糖）含量：农作物名称农作物名称质量分数（质量分数（%）小麦（种子）小麦（种子）63.763.767.067.0玉米（种子）玉米（种子）64.764.766.966.9水稻（种子）水稻（种子）70708080甘薯（块根）甘薯（块根）13.213.223

15、233、有机物-糖类类别类别主要糖类举例主要糖类举例单糖单糖二糖二糖多糖多糖核糖（核糖（C C5 5H H1010O O5 5），脱氧核糖（），脱氧核糖（C C5 5H H1010O O4 4）葡萄糖（葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6），果糖，半乳糖等。，果糖，半乳糖等。蔗糖，麦芽糖（植物）；乳糖（动物）等蔗糖，麦芽糖（植物）；乳糖（动物）等它们的分子式都是它们的分子式都是 C C1212H H2222O O1111淀粉，纤维素（植物）；糖元（动物）等淀粉，纤维素（植物）；糖元（动物）等它们的分子式都是它们的分子式都是 （C C6 6H H1010O O5 5）n n单糖是不能水

16、解单糖是不能水解生成糖类的相关结构生成糖类的相关结构光合作用暗反应合成淀粉光合作用暗反应合成淀粉-叶绿体基质叶绿体基质细胞壁纤维素合成细胞壁纤维素合成-高尔基体高尔基体肝糖元、肌糖元合成肝糖元、肌糖元合成-肝脏、骨骼肌肝脏、骨骼肌4、有机物-脂质(C、H、O)种种种种 类类类类功功功功 能能能能备备备备 注注注注脂脂脂脂 肪肪肪肪贮存能量，保温贮存能量，保温贮存能量，保温贮存能量，保温贮贮贮贮备备备备能能能能源源源源，贮贮贮贮存存存存在在在在皮皮皮皮下下下下、肠系膜等处肠系膜等处肠系膜等处肠系膜等处主要是主要是主要是主要是磷脂磷脂磷脂磷脂是是是是组组组组成成成成细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜的的的的

17、成分成分成分成分神神神神经经经经组组组组织织织织、卵卵卵卵和和和和大大大大豆豆豆豆中中中中含量较多含量较多含量较多含量较多固固固固醇醇醇醇类类类类胆固醇胆固醇胆固醇胆固醇是是是是生生生生物物物物膜膜膜膜的的的的组组组组成成成成成成成成分分分分之之之之一一一一，对对对对维维维维持持持持膜膜膜膜的的的的正正正正常常常常的的的的流流流流动动动动性性性性有有有有重重重重要要要要作作作作用用用用胆胆胆胆固固固固醇醇醇醇在在在在人人人人体体体体有有有有一一一一个个个个正正正正常常常常含含含含量量量量，过过过过高高高高会会会会导导导导致致致致血血血血管硬化、高血压等管硬化、高血压等管硬化、高血压等管硬化、高

18、血压等性激素性激素性激素性激素促促促促进进进进生生生生殖殖殖殖胞胞胞胞的的的的形形形形成成成成和和和和生生生生殖殖殖殖器器器器官官官官的的的的发发发发育育育育，激激激激发并维持第二性征发并维持第二性征发并维持第二性征发并维持第二性征有有有有雌雌雌雌性性性性激激激激素素素素和和和和雄雄雄雄性性性性激激激激素素素素二二二二类类类类，雌雌雌雌性性性性激激激激素素素素由由由由卵卵卵卵巢巢巢巢分分分分泌泌泌泌，雄雄雄雄性性性性激素由睾丸分泌激素由睾丸分泌激素由睾丸分泌激素由睾丸分泌维生素维生素维生素维生素D D D D促促促促进进进进小小小小肠肠肠肠对对对对钙钙钙钙和和和和磷磷磷磷的的的的吸吸吸吸收收收

19、收和和和和利利利利用用用用V V V VD D D D可可可可预预预预防防防防和和和和治治治治疗疗疗疗佝佝佝佝偻偻偻偻病病病病、骨骨骨骨质质质质疏松症等疏松症等疏松症等疏松症等人人人人的的的的皮皮皮皮肤肤肤肤的的的的表表表表皮皮皮皮中中中中有有有有7777去去去去氢氢氢氢胆胆胆胆固固固固醇醇醇醇，在在在在紫紫紫紫外外外外线线线线照照照照射射射射下下下下，通过酶的作用可转化成通过酶的作用可转化成通过酶的作用可转化成通过酶的作用可转化成V V V VD D D D1 1、基本组成元素、基本组成元素：C C、H H、O O、N N2 2、基本组成单位、基本组成单位：氨基酸（氨基酸（2020种）种）N

20、H2 C COOHRH3 3、多肽的形成：、多肽的形成：H2OH2OH NH2-C-COOH-R1-H HNH-C-COOH-R2-HHNH-C-COOH-R3-5、有机物-蛋白质H NH-C-CO-R2-H NH2-C-CO-R1-H NH-C-COOH-R3-肽键肽键4 4、几种关系、几种关系脱水数脱水数=肽键数肽键数肽键数肽键数=氨基酸数氨基酸数-肽链数肽链数肽链数肽链数=至少含至少含-NH-NH2 2数目数目=至少含至少含-COOH-COOH数目数目蛋白质蛋白质-脱水缩合脱水缩合脱水缩合脱水缩合氨基酸氨基酸-多肽多肽折叠盘曲折叠盘曲折叠盘曲折叠盘曲蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶-多肽酶多肽酶

21、多肽酶多肽酶约约2020种种-结构多样性结构多样性-结构多样性结构多样性5 5、氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系质的关系及有关计算及有关计算计算：蛋白质与基因的表达计算：蛋白质与基因的表达DNADNA转录转录翻译翻译mRNAmRNA肽链肽链氨基酸氨基酸 n n碱基（核苷酸）碱基（核苷酸）nx3nx3碱基（核苷酸）碱基（核苷酸）nx3x2=6nnx3x2=6n蛋白质的生理功能1 1、构成细胞和生物体的重要物质、构成细胞和生物体的重要物质5 5、催化作用、催化作用3 3、运输作用、运输作用4 4、调节作用、调节作用2 2、免疫作用、免疫作用-酶酶(1)(1)专一

22、性专一性(2)(2)高效性高效性(3)(3)多样性多样性(4)(4)酶需要适宜的条件酶需要适宜的条件蛋白质结构的多样性蛋白质结构的多样性决决定定DNADNA的多样性的多样性决决定定氨基酸的种类、数量、排序氨基酸的种类、数量、排序肽链的空间结构肽链的空间结构6、有机物-核酸1 1、种类、种类DNADNA（脱氧核糖核酸）主要存在于细胞核内。（脱氧核糖核酸）主要存在于细胞核内。RNARNA（核糖核酸）主要存在于细胞质内。（核糖核酸）主要存在于细胞质内。核酸核酸核苷酸核苷酸8 8种种碱基碱基A GP磷酸磷酸五碳糖五碳糖含氮碱基含氮碱基核苷核苷水解水解水解水解生物实验之一生物实验之一生物组织中可溶性还原

23、糖、脂肪、蛋白质的鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定一、物质鉴定实验（一、物质鉴定实验（分子水平）分子水平）用于鉴定某一化学物质。这一方法还常用用于鉴定某一化学物质。这一方法还常用于其他实验当中，作为反应结果的检验。于其他实验当中，作为反应结果的检验。教材涉及的物质鉴定试剂教材涉及的物质鉴定试剂(1)(1)还原性糖还原性糖斐林试剂、班氏试剂、尿糖试纸斐林试剂、班氏试剂、尿糖试纸(2)(2)蛋白质蛋白质双缩脲试剂双缩脲试剂(3)(3)脂肪脂肪苏丹苏丹或苏丹或苏丹IVIV染液染液(4)DNA(4)DNA甲基绿甲基绿 RNA RNA吡罗红吡罗红(5)(5)染色体染色体龙胆紫、醋酸洋红溶液

24、龙胆紫、醋酸洋红溶液(6)(6)淀粉淀粉碘碘液液(7)(7)无无O O2 2火焰熄灭火焰熄灭 O O2 2余烬木条余烬木条复燃复燃实验材料的选取：实验材料的选取：可溶性还原糖：可溶性还原糖：含糖多，色浅含糖多，色浅例：苹果、梨、例：苹果、梨、脂肪：脂肪：含脂肪多，色浅含脂肪多，色浅例：例：花生、芝麻、蓖麻花生、芝麻、蓖麻蛋白质：蛋白质：含蛋白质多，色浅含蛋白质多，色浅例：例：大豆（豆浆）、蛋清水溶液大豆（豆浆）、蛋清水溶液斐林试剂与班氏糖试剂的比较斐林试剂与班氏糖试剂的比较斐林试剂：斐林试剂：0.1g/mLNaOH0.1g/mLNaOH0.05g/mLCuSO0.05g/mLCuSO4 4Cu

25、(OH)Cu(OH)2 2班氏糖试剂班氏糖试剂A A液：硫酸铜溶液液：硫酸铜溶液B B液：柠檬酸纳和碳酸溶液液：柠檬酸纳和碳酸溶液不稳定，现用现配置。不稳定，现用现配置。稳定，可以长期使用稳定，可以长期使用 斐林试剂斐林试剂 双缩脲试剂双缩脲试剂用途用途鉴定可溶性还原糖的存在鉴定可溶性还原糖的存在鉴定蛋白质、二肽及多肽鉴定蛋白质、二肽及多肽 （含（含肽键的化合物）肽键的化合物）成分成分发生发生反应反应使用使用方法方法颜色颜色反应反应呈砖红色沉淀呈砖红色沉淀呈紫色溶液呈紫色溶液一、物质鉴定实验（一、物质鉴定实验（分子水平）分子水平）0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液溶液（A A

26、）0.05g/mL0.05g/mL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液（B B）0.1g/mL0.1g/mL的的NaOHNaOH溶液（溶液（A A液）液）0.01g/mL0.01g/mLCuSOCuSO4 4 的溶液的溶液（B B液）液）Cu(OH)Cu(OH)2 2被还原被还原为砖红色的为砖红色的CuCu2 2O O双缩脲（双缩脲（H H2 2NOC-NH-CONHNOC-NH-CONH2 2）能与）能与CuCu+作用，形成紫色络合物，这作用，形成紫色络合物，这个反应叫做双缩脲反应个反应叫做双缩脲反应现配现用；混合均匀后加现配现用；混合均匀后加入到样液中，隔水加热入到样液中，隔水加热先加先加A

27、 A液，与样液混匀液，与样液混匀后，再滴加后，再滴加B B液液例题：例题：1在过氧化氢酶溶液中加入双缩尿试剂，其结果应该是（在过氧化氢酶溶液中加入双缩尿试剂，其结果应该是（2003理综）理综）A 产生气泡产生气泡 B 溶液呈蓝色溶液呈蓝色 C 溶液呈紫色溶液呈紫色 D 产生转红色沉淀产生转红色沉淀2 下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是 A DNA和和RNA都属于酸性物质都属于酸性物质 B 能与双缩尿试剂形成紫色溶液的物质一定是蛋白质能与双缩尿试剂形成紫色溶液的物质一定是蛋白质 C 能与斐林试剂产生砖红色沉淀的糖一定是还原糖能与斐林试剂产生砖红色沉淀的糖一定是还原糖 D 苏丹苏丹和苏丹和苏

28、丹均可鉴定生物组织中脂肪的存在均可鉴定生物组织中脂肪的存在1 1 对牛奶的主要成分进行鉴定对牛奶的主要成分进行鉴定2 2果实成熟前后营养成分的变化果实成熟前后营养成分的变化苹果成熟过程中多糖如何变化？苹果成熟过程中多糖如何变化？3 3种子萌发过程中营养成分的变化种子萌发过程中营养成分的变化还原糖、蛋白质、脂肪的含量如何变化？还原糖、蛋白质、脂肪的含量如何变化？例题：例题：几百粒吸水豌豆种植于疏松土几百粒吸水豌豆种植于疏松土壤中，每壤中，每5d5d取出取出2020粒种子（或粒种子（或2020棵种棵种苗），劈开并加热至重量不变，这样苗），劈开并加热至重量不变，这样将每次的重量统计后得出图将每次的重量统计后得出图4-24-2中哪中哪一条曲线代表实验结果一条曲线代表实验结果A B C DA B C D