1、2第 2 讲 组成细胞的分子第一节 细胞中的元素和化合物一、组 成生 物体 的化 学元 素 组成生 物体 的化 学元 素虽 然大体 相同 ， 但 是含 量不 同。 根 据组 成生 物体 的化 学元素 ， 在生物体 内含 量的 不同 ，可 分为大 量元 素和 微量 元素 。 其中大 量元 素 有 C H O N P S K Ca Mg；微量元 素 有 Fe Mn Zn Cu B Mo 等 （谐 音： 猛铁 碰新 木桶）【主要 化学 元素 种类 】 ：（1） C 是 最基 本的 元素 （ 因为生 物大 分子 以碳 链为 基本骨 架）（2） 细胞 中干 重含 量最 多 的元素 是C 、 O、N 、
2、H。（3） 占细 胞鲜 重最 多的 元 素是O （ 因为 鲜重 水最 多；占细 胞干 重最 多的 元素 是 C二、组 成生 物体 的化 学元 素的重 要作 用大量元 素中 ， C H O N 是 构成细 胞的 基本 元素 ， 其 中碳是 最基 本的 元素 ； 微 量元素 在生 物体内 的含 量虽 然极 少， 却是维 持 正 常生 命活 动不 可缺少 的。 三、生 物界 与非 生物 界的 统一性 和差 异性组成生 物体 的化 学元 素， 在自然 界中 都可 以找 到， 没有一 种是 生物 界所 特有 的。 这 个 事 实说明 生物 界与 非生 物界 具有统 一性 ； 组成 生物 体 的化学 元素
3、 ， 在生 物体 内 和在无 机自 然界 中的含 量相 差很 大。 这个 事实说 明生 物界 与非 生物 界具有 差异 性。【生物 界与 非生 物界 的统 一性与 差异 性】 统一性 ：构 成生 物体 的元 素在无 机自 然界都可 以找 到，没 有一 种是 生物 所特 有的。 差异性 ：组 成生 物体 的元 素在生 物体 体内和无 机自 然界中 的含 量相 差很 大。 四、构 成细 胞的 化合 物（1） 在活 细胞 中含 量最 多 的化合 物是 水（ 85 90 ）；（2） 含量 最多 的有 机物 是 蛋白质 （7 - 10） ；（3） 占细 胞鲜 重比 例最 大 的化学 元素 是O（4） 占
4、细 胞干 重比 例最 大 的化学 元素 是C（5） 占细 胞干 重比 例最 大 的化合 物是 蛋白 质。第二节 蛋白质一、氨 基酸 的组 成3【元素 组成 】 ： 由C 、 H、 O、 N 元素 构成 ，有 些含 有P 、 S （R 基中 ）【基本 单位 】 ： 氨基 酸 组成生 物体 的氨 基酸 约 20 种 （ 取决 于 R 基）【结 构特 点】 ： 每种 氨基 酸都至 少含 有一 个氨 基和 一个羧 基， 并且 都连结 在同 一个 碳原 子上 （不同 点： R 基不 同）【氨基 酸通 式】 ： 见 右侧 方框 二、多 肽的 形成 及蛋 白质 多样性 的原 因氨基酸 分子 间以 肽键 的方
5、 式互相 结合 。 由两个 氨基 酸分 子缩 合而 成的化 合物 称为 二肽 ，由多 个氨基 酸分 子缩 合而 成的 化合物 称为多肽 ，其 通常 呈链 状结 构，称 为肽 链。 脱水缩 合： 一个 氨基 酸分 子的氨 基（ NH2）与 另一个氨 基酸 分子 的羧 基（ COOH）相连接 ，同 时失 去一 分子 水。 有关计 算： 肽键 数 = 脱 去 水分子 数 = 氨基 酸数 目 肽链数 至少 含有 的羧 基 （ COOH）或 氨基 数（ NH2） =肽链 数蛋白 质分 子量= 氨基 酸 分子量 氨基 酸个 数 脱 去水分 子的 个数 18N 肽含 有N 个 氨基 酸， 含有N 1 个 肽
6、键【蛋白 质多 样性 的原 因】 一个蛋 白质 分子 可能 含有 一条或 几条 肽链 ， 通过 盘 曲折 叠形 成复杂 （特 定 ） 的 空间 结构。蛋白质 分子 结构 具有 多样 性的特 点 ， 其 原因 是： 构 成蛋白 质的 氨基 酸种 类不 同、 数目 成 百上千 、氨 基酸 排列 顺序 千变万 化 、 多肽 链形 成的 空间结 构千 差万 别。三、蛋 白质 的功 能 由于结 构的 多样 性， 蛋白 质在功 能上 也具 有多 样性 的特点 ，其 功能 主 要 如下 ：（1） 结构 蛋白 ，如 肌肉 、 载体蛋 白、 血红 蛋白 ；（2） 信息 传递 ，如 胰岛 素 ；（3） 免疫 功能
7、 ，如 抗体 ；（4） 大多 数酶 是蛋 白质 ， 如胃蛋 白酶 ；（5） 细胞 识别 ，如 细胞 膜 上的糖 蛋白 。 总而言 之， 一切 生命 活动 都离不 开蛋白质 ，蛋 白质 是生命 活动 的主 要承 担者 。4第三节 核 酸一、核 酸的 组成 及功 能【元素 组成 】 ： C、 H、O 、 N、 P【基本 单位 】 ： 核苷 酸（ 由 1 分子磷酸+ 1 分子五碳 糖 +1 分子含氮碱基组成 ）1 分子 磷酸脱氧核 苷酸 1 分 子 脱氧核糖（4 种 ） 1 分子 含氮 碱基（ A、T 、 G、 C）1 分子 磷酸 核糖核 苷酸 1 分 子 核糖（4 种 ） 1 分子 含氮 碱基（
8、A、 U、 G、 C）【功能 】 ： 核 酸是 细胞 内 携带遗 传信 息的 物质 在 生物的 遗传 、变 异和 蛋白 质的生 物合 成中具极 其重 要的 作用种类 英文缩写基本组 成单 位 存在场 所脱氧核 糖核 酸DNA 脱氧核 苷酸 （由 碱基 、磷 酸和脱 氧核 糖组 成） 4 种主要在 细胞 核中 ，在 叶绿 体和线 粒体中 有少 量存 在核糖核 酸 RNA 核糖核 苷酸 （由 碱基 、磷 酸和核 糖组 成） 4 种主要存 在细 胞质 中， 少数 在细胞 核细 胞质 基质 有m RNA 和t RNA,线粒体 、叶 绿体 核糖 体也 含 RNA【小结 】 ： 核酸 只由C 、 H、O
9、、 N、 P 组 成， 是一 切 生物的 遗传 物质 ，是 遗传 信息的 载体 。DNA 和R NA 在 化学 组成上 的区 别主 要是 五碳 糖和含 氮碱 基不 同， 另 外D NA 主 要是 双链， RNA 主 要是 单链( 双 链 DNA 比单 链 RNA 稳定 性高)除了 少数 病毒 的遗 传 物质 是 RNA， 绝大 多数 生 物的遗 传物 质都 是D NA(DNA 和R NA都能携 带遗 传信 息)第四节 细胞中的糖类和脂质一、糖 类的 种类 与作 用（ B）【元素 组成 】 ：C 、 H、 O5【主要 功能 】 ：构成 生物 体结构 重要 成分 （植 物细 胞壁、主 要能 源物
10、质【种类 】 单 糖： 葡萄 糖 、果糖 、核 糖（ 构 成 RNA、脱 氧核 糖（ 构成D NA、半乳 糖二糖 ： 蔗糖 （ 植物 ； 果 糖+ 葡萄 糖、 麦 芽糖 （植 物； 2 个 葡萄 糖； 乳 糖 （ 动物 ； 半乳糖 +葡萄 糖）多 糖： 淀粉 、 纤维素 （植 物； 糖 元（ 动物）【四大 能源 物质 】 ：生 命的燃 料： 葡萄 糖 主 要 能源： 糖类 直接 能源 ： ATP 根 本 能源： 太阳 能【小结 】 ： 淀粉 是植 物细 胞的储 能物 质， 糖原 是人 和动物 细胞 的储 能物 质。 多糖的 基本 单位 是葡 萄糖 。 所 有二 糖中 都包 含一 分 子葡萄 糖
11、 。 二 糖和 多糖 是 单糖脱 水缩 合而 形成。 细胞 只能 吸收 利用 单糖。 红糖 、白 糖、 冰糖 的主要 成分 都是 单糖 。（另： 糖蛋 白能 参与 细胞 识别， 细胞 间物 质运 输和 免疫功 能的 调节 等生 命活 动）二、脂 质的 种类 与作 用（ A）【元素 组成 】 ： 主要 由 C、 H、 O 组成 ，有 些还 含 N、 P【分类 】 ： 脂肪 、类 脂 （ 如 磷脂、固 醇（ 如胆 固醇 、 性激素 、维 生素 D 等）【共同 特征 】 ： 不溶 于水 ， 溶于有 机溶 剂【功能 】 ： 脂 肪： 储能 、 维持体 温、缓 冲和 减压 的 作用， 可以 保护 内脏
12、器官 。磷脂 ：构 成膜 （细 胞膜 、液泡 膜、 线粒 体膜 等） 结构的 重要 成分固醇 ： 维 持新陈 代谢 和 生殖起 重要 调节 作用； 分 为胆固 醇、 性激素 、 维 生素 D ；【小结 】 ： 脂肪 是细 胞内 良 好的储 能物 质（ 等质 量的 脂肪氧 化分 解释 放的 能量 大约是 糖类 的2 倍）生物 体内 能源 物 质利用 顺序 ：糖 类 脂肪 蛋白 质 脂肪 的元 素组 成是 C、H 、 O； 磷 脂的 元 素组成 是 C、 H、 O、 N、 P三、生 物大 分子 以碳 链为 骨架（ B）多糖、 蛋白 质、 核 酸等 都 是生物 大分 子， 组成 它们 的基本 单位
13、分别 是单 糖 （ 葡萄糖 ） 氨基酸 和核 苷酸 ， 这 些基 本单 位 称为 单体 ， 这 些生 物大分 子就 称为 单体 的多 聚体， 每一 个 单 体都以 若干 个相 连的 碳原 子构成 的碳 链为 基本 骨架 ，由许 多单 体连 接成 多聚 体 。第五节 细胞中的无机物 一、细 胞中 的水1.水是 活细 胞中 含量 最多 的化合 物。6不同 种类 的生 物体 中， 水的含 量不 同； 不 同的 组织 器官 中， 水的 含量 也不同 。2.细胞 中水 的存 在形 式： 自由水 和结 合水【功能 】 结 合水 与其 他物 质相结 合， 是细 胞结 构的 重要组 成成 分， 约占 4.5
14、； 自由 水以 游离的 形式 存 在 ， 是 细胞 的良好 溶剂 ， 也 可以 直接 参与生 物化 学反 应， 还可 以运输 营养 物 质 和废物 。二、细 胞中 的无 机盐【存在 形式 】细 胞内 无机 盐大多 数以 离子 状态 存在 ，【功能 】 （1 ）有 些无 机盐 是细胞 内某 些复 杂化 合物 的重要 组成 成分 ， 如 Fe 是血红蛋白 的主 要 成分 ， Mg 是 叶绿 素 分子 必 需的 成分 （2 ） 许 多无 机 盐离 子对 于维 持细 胞和生 物体 的 生命活 动有 重要 作用 ， 如 血液中 钙离 子含 量太 低就 会出现 抽搐 现象 ； 无机 盐 对于维持细 胞的
15、酸碱平 衡也 很重 要。三、细 胞内 有机 物质 的鉴 定 糖类中 的还 原糖 （葡 萄糖 、果糖 ）能 与斐 林试 剂发生作用 ，生 成砖 红色 沉淀 ； 脂肪可 以被 苏丹 染 成橘 黄色 ； 蛋白质 与双缩脲 试剂 发生 作用， 产生 紫色 反应 。在还原 糖的 检测 中 ， 斐 林试 剂甲液 和乙 液应 等量 混合 均匀后 再使 用 ， 并且 要水 裕加热 ；在蛋白 质的 检测 中， 在组 织 样液中 应先 加入 双缩 脲试 剂A 液 1ml， 再加 入双 缩 脲试 剂 B 液 4 滴，不 需加 热。甲基绿 能 使 DNA 呈现 绿色 ， 吡 罗红 能使 RNA 呈 现红 色， 因此 利用 这两 种染 色 剂将细 胞 染色， 可以 显示 DNA 和 RNA 在细 胞中 的分 布。 在 此实验 中， 盐酸 的作 用是 改变膜 的通透 性 ， 加 速色 素进 入细 胞。 用人的 口腔 上皮 细胞 做实 验材 料 ， 此 实验 的步 骤是 制片、 水解、 冲 洗涂片 、染 色、 观察
