1、一.组成细胞的元素大量元素：微量元素： 主要元素： 基本元素： 最基本元素：质量分数最大的元素：,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu,C、H、O、N、P、S,C、H、O、N,C,O,（干重含量最高）,（鲜重含量最高）,第一节 细胞中的元素和化合物,鲜重：细胞的总重 干重：除去自由水后的重量,铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu),化学元素的生理功能(举例)：,C是构成细胞的最基本元素,生物界与非生物界的联系：,生物界与非生物界在组成元素种类上相似；（统一性）生物界与非生物界组成元素的含量差异很大。（差异性）,2.组成细胞的化合物,无机化
2、合物,有机化合物,水: 85%90%,无机盐: 1%1.5%,糖类：,脂质：1%2%,蛋白质：7%10%,核酸：,C、H、O,C、H、O 、 (N、P),C、H、O、N、 (P、S、Fe),C、H、O、N、P,11.5,3.检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质（1）还原糖的检测和观察常用材料：试剂：斐林试剂注意事项：还原糖有必须颜色变化：,（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4）,葡萄糖，果糖，麦芽糖,浅蓝色,棕色,砖红色,用水浴加热,甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用,苹果和梨,含糖量较高，白色或近于白色的植物组织,（2）脂肪的鉴定 常用材料： 试剂：
3、注意事项：切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。50%酒精的作用是：需使用显微镜观察 使用不同的染色剂染色时间不同 颜色变化：,洗去浮色,橘黄色或红色,苏丹或苏丹染液,花生子叶,（3）蛋白质的鉴定 常用材料： 试剂：注意事项：先加 ，再加 鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比 颜色变化：,双缩脲试剂（ A液：0.1g/ml的NaOH B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）,变成紫色,鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶,A液1ml,B液4滴,斐林试剂和双缩脲试剂的区别有哪些?,（4）淀粉的检测和观察 常用材料：马铃薯 试剂： 颜色变化：,碘液,变蓝,第2节.生命活动的主要承担者
4、蛋白质,成分组成：主要由C、H、O、N四种，大多数蛋白质还含有P 、 S。是细胞中量最多的有机物。,种类：生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。8种必需氨基酸：缬、异亮、亮、苯丙、甲硫、色、苏、赖,必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界获取； 非必需氨基酸：人体细胞能从其他化合物转化而来。,(2) 蛋白质的结构,氨基酸 二肽 三肽 多肽 多肽链 一条或若干条多肽链盘曲折叠 蛋白质,氨基酸的结构通式为(下图)：,每种氨基酸分子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。注意理解“至少”，当R基含氨基或羧基时，这个氨基酸就不止含有一个氨基和一个羧基了。各种氨基酸
5、的区别在于R基的不同,有关氨基酸形成肽链及蛋白质的问题 1脱水缩合、肽键和多肽的形成,脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(NH2)连接，同时脱去一分子水。,C,C,H,C,N,O,R3,n H2O,H,O,C,H,N,H,R2,C,H,C,N,O,R4,H,C,O,C,H,N,H,R1,N,H,C,O,多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物 肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠,a、n个氨基酸经脱水缩合形成一条多肽链时， 需脱去_个水，形成_个肽键。,c、n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时， 需脱去_个水，形成_个肽键。,n-1,n-1,n-
6、m,n-m,b、n个氨基酸经脱水缩合形成2条多肽链时， 需脱去_个水，形成_个肽键。,n-2,n-2,肽键数脱水分子数 氨基酸数肽链数,d、由100个氨基酸构成的一条多肽链中， 至少有_个氨基，_个羧基。,1,1,e、由n个氨基酸构成的m条多肽链中， 至少有_个氨基，_个羧基。,m,m,f、假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为128，则由100个氨基酸构成的一条多肽链，其分子量约为 。,有几条肽链，则至少有几个氨基和几个羧基,11018,蛋白质分子量 =氨基酸的总分子量脱去水的总分子量,【拓展延伸】 (1)直链多肽与环状多肽计算方法不同: 环状多肽主链中无氨基和羧基,环状多肽中氨基或羧基
7、数目取决于构成环状多肽氨基酸R基中的氨基和羧基的数目,如图所示。,若氨基酸数为n,肽链数为m,氨基酸平均相对分子质量为a,则,(2)不能忽视蛋白质中的二硫键:蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键,如二硫键。一个二硫键(“SS”)是由2个“SH”形成的,形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量外,还应考虑脱去H的相对分子质量。,导致蛋白质结构多样性。因此蛋白质具有复杂的空间结构 ，蛋白质结构多样性导致蛋白质的 多样性。,构成蛋白质的氨基酸的,数目，,排列顺序，,以及多肽链的折叠方式不同,种类，,(3) 蛋白质分子多样性的原因,功能的,【高考警示】 (1)导
8、致蛋白质结构多样性有四个原因,并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,而是只要具备其中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同。 (2)由于基因的选择性表达,同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。 (3)在核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经内质网和高尔基体加工后,才能形成有一定结构和功能的蛋白质。,(4) 蛋白质的功能,组成元素,C、H、O、N（P、S）,导致,氨基酸,种类：20种,必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种,通式：,特点：至少有一个NH2和一个COOH连在同一个C原子上,脱水缩合,多肽,组成蛋白质的氨基酸种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的
9、空间结构不同,折叠盘旋,蛋白质,结构多样性,功能多样性,构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 功能蛋白，如纤维蛋白、糖蛋白,导致,一、核酸的分类,功能：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成中具有极其重要的作用。,第3节 遗传信息的携带者核酸,(2)核酸的结构,基本组成单位核苷酸化学元素组成：,核苷酸,一分子五碳糖,一分子磷酸,一分子含氮碱基,C H O N P,脱氧核糖核苷酸（或脱氧核苷酸）是DNA的基本单位,核糖核苷酸是RNA的基本单位,脱氧核糖C5H10O4,核糖C5H10O5,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟
10、嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,DNA的基本组成单位：脱氧核苷酸 有4种,脱氧核苷酸链,连 接,DNA分子的多样性和特异性,多样性：四种脱氧核苷酸的数目、比率和排列顺序不同。,特异性：不同生物个体具有不同的DNA,腺嘌呤核糖核苷酸,鸟嘌呤核糖核苷酸,胞嘧啶核糖核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,RNA的基本组成单位：核糖核苷酸 有4种,核糖核苷酸链,连 接,DNA和RNA组成成分的异同,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸,腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）
11、 胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）,腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）,脱氧核糖,磷酸,磷酸,核糖,DNA是绝大多数生物的遗传物质，是遗传信息的载体。少数只含有RNA的生物(RNA病毒)，遗传信息储存在RNA中。,细胞生物：体内即有DNA也有RNA,但只有DNA是遗传物质。 病毒：体内只有一种核酸，并以这种核酸为遗传物质,不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况。,两大高分子化合物间的关系：核酸控制蛋白质的合成。,DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系：,(5)核酸在细胞中的分布,观察核酸在细胞中的分布：材料：人的口腔上皮细胞试剂：注意事项： 盐酸的作用：现象：,甲基绿、吡罗红混合染色
12、剂,改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。,甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色， 吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。,实验结论,核酸,核酸功能：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成中具有极其重要的作用,DNA,RNA,蛋白质,染色体,基因：控制遗传性状的DNA片段,双链,脱氧核糖核苷酸,单链,核糖核苷酸,碱基,脱氧核糖,磷酸,A T G C,碱基,核糖,磷酸,A U G C,【拓展延伸】 (1)肽键和磷酸二酯键的形成:,两种化学键的形成都是吸能反应,需要消耗ATP。 肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶;磷酸二酯键
13、的形成需要DNA聚合酶、RNA聚合酶或DNA连接酶(片段连接),断裂需DNA水解酶或限制酶。 肽键形成场所核糖体;磷酸二酯键形成场所细胞核、叶绿体、线粒体等。,第4节. 细胞中的糖类和脂质,细胞中的糖类,糖类的分类,主要的能源物质,单糖,（葡萄糖，果糖，半乳糖，核糖，脱氧核糖）,二糖,（蔗糖，麦芽糖，乳糖）,多糖,（淀粉，纤维素，糖原）,核糖 C5H10O5,脱氧核糖 C5H10O4,葡萄糖,果糖,半乳糖,动植物细胞中都有,动植物细胞中都有,动植物细胞中都有,植物细胞中,动物细胞中,组成RNA的成分,组成DNA的成分,主要的能源物质,提供能量,提供能量,提供能量,麦芽糖,蔗糖,乳糖,发芽的小麦
14、、谷粒中含量丰富,蔗糖、甜菜中含量丰富,人和动物乳汁中含量丰富,都能提供能量,注二糖必须 水解成单糖才 能被细胞吸收,淀粉,纤维素,肝糖原,肌糖原,植物粮食作物的种子、变态茎或根等储藏器官中,植物细胞的细胞壁中,动物的肝脏中,动物的肌肉组织中,储存能量,支持保护细胞,储存能量，可 转化为葡萄糖,储存能量,细胞中的脂质,1. 组成元素：主要是C、H、O，有些含有P和N,2. 种类及功能,脂肪：,磷脂：,固醇：,细胞内良好的储能物质，还具有隔热、保温、缓冲和减压的作用,构成细胞膜、细胞器膜和核膜的主要成分,包括胆固醇、性激素和维生素D；对人体的代谢起到很重要的调节作用,不溶 于水 溶于 有机 溶剂
15、： 丙酮、 氯仿、 乙醚,动物的皮下 、大网膜、 肠系膜等,人和动物的 脑、卵细胞、 肝脏及大豆,良好储能物质 隔热、保温 缓冲和减压,构成细胞膜 和细胞器膜 的重要成分,动物细胞膜 血液 性腺 肠道等,人体内参与脂质运输,促进动物生殖器官发育 以及生殖细胞形成,促进肠道对 Ca 和 P的吸收,糖类和脂质比较:,【高考警示】 (1)糖类和脂质的理解误区: 并非所有的糖都是能源物质,如核糖、纤维素不提供能量。 并非所有的糖都可以用斐林试剂鉴定,如蔗糖、淀粉均为非还原糖。 脂肪是主要的储能物质,但不构成膜结构,磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。,细胞的能源物质。 (1)细胞中的糖类、脂肪、蛋白质都含
16、有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能。 (2)三大能源物质的供能顺序为：糖类脂肪蛋白质。 (3)生物体的主要能源物质是糖类，主要的储能物质是脂肪，直接能源物质是ATP。 (4)主要储能物质。 植物细胞内的储能物质是：淀粉、脂肪。 动物细胞内的储能物质是：糖原、脂肪。 (5)直接能源物质：ATP。,三、生物大分子以 碳 链为骨架,1、单体,2、多聚体,是指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位。,单糖,氨基酸,核苷酸,多糖,蛋白质,核酸,每个单体都以若干个相连的 C 原子构成的 C 链为基本骨架，经脱水缩合而成的结构。,单 体,多聚体,脱水缩合,肽键,磷酸二酯键,第5节. 细胞中
17、的无机物,细胞中的水,结合水,：细胞结构的重要组成成分,细胞内良好溶剂 运输养料和废物 许多生化反应有水的参与,自由水,细胞中游离态的水，可以自由流动,细胞中与其他化合物结合的水,95% 以上,约4.5%,1.是细胞内的良好溶剂 2.参与细胞的生化反应 3.运送养料和代谢废物,是细胞的组成成分,一、细胞中的水,自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，如血液凝固时，部分自由水转变成结合水。水与代谢强度、抗逆性的关系： 自由水/结合水比值的大小决定细胞(或生物体)的代谢强度，比值越大表明细胞(或生物体)中自由水含量越多，代谢越强，反之代谢越弱。但是生物的抗性与此相反，即二者比值越大，抗寒、抗旱、抗
18、热性能越差；反之，则越强。,细胞中产水结构及代谢过程。(1)叶绿体基质：暗反应。 (2)线粒体：有氧呼吸第三阶段。 (3)核糖体：氨基酸脱水缩合。 (4)植物细胞高尔基体：合成纤维素(细胞壁)。 (5)动物细胞：合成糖原。 (6)细胞核：DNA复制、转录过程。 (7)动植物细胞：ADP生成ATP过程。,利用水的代谢过程。(1)大分子有机物的消化(水解)。 (2)糖原分解。 (3)ATP水解。 (4)有氧呼吸第二阶段。 (5)光合作用的光反应。,刚刚收获的小麦种子经暴晒，失去了大量的水份，这些水属于（ ）；再将晒干的种子放在试管内用酒精灯加热，试管上将出现小水珠，这些水属于（ ）；再点燃种子，最
19、终会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是（ ）。,巩固练习,二、细胞中的无机盐,1.存在形式：,大多数以离子的形式存在，少数与其他物质结合,2.生理作用：,细胞中许多有机物的重要组成成分维持细胞和生物体的生命活动维持细胞的酸碱平衡,元素缺乏与疾病的相关性： 缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病 缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象 缺I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿（大脖子病） 缺B：华而不实（只开花不结果） 缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,化合物,原生质,细胞,生物体,细胞是生物体 结构和功能的 基本单位,化学元素
20、,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类：,脂质：,蛋白质：,核酸：,小 结,典型例题： 1、组成家兔和狗尾草细胞的主要元素有（ ） A . C、H、O、N、P、Ca B . H、O、K、S、P、Mg C . C、P、O、S、H、N D. N、P、K、Ca、S、Zn,C,2、检测生物组织中含有还原糖、淀粉、蛋白质、脂肪所用的化学试剂依次是（ ） 双缩脲试剂 斐林试剂 稀碘液 苏丹染液 A B C D ,D,4、一个足球运动员在足球场上剧烈运动时，突然发生抽搐现象，这是因为他的血液中可能是下列哪项含量太低引起的（ ） A 蛋白质 B 钙盐 C 铁 D 镁,B,7、细胞内结合水的生理作用是（ ）
21、 A 为各种离子分子的良好溶剂 B 为各种生化反应提供液体环境 C 吸收热量维持体温恒定 D 细胞结构的组成物质之一,D,9、红细胞中Fe 含量降低时，其血红蛋白减少，红细胞运输氧的能力相应减弱。这个事实说明铁离子的作用是（ ） A 维持细胞正常的渗透压和PH B 与载体作用相同 C 调节离子平衡 D 细胞内化合物的重要组成成分,2+,D,15、噬菌体,烟草,烟草花叶病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次是( ) A 4,8,4 和 4,8,4 B 4,5,4 和 4,5,4 C 4,5,4 和 4,8,4 D 4,8,4 和 4,5,4,C,思考题,患急性肠炎时,往往采取静脉输液,输液的成分中就有葡萄糖(C6H12O6).为什么?,给病人输入葡萄糖,可以为病人提供能量和营养.葡萄糖是细胞生命活动所需的主要能量物质,是生命的燃料.它在细胞内被氧化分解,放出大量的能量，为病人的生命活动提供能量. 注：g葡萄糖不论在体外燃烧,还是体内分解,释放的能量大约都是17.15KJ,
