1、,第二章 组成细胞的分子,第一节 细胞中的元素和化合物,问题探讨,组成地壳和组成细胞部分元素含量(%)表,生物与非生物在元素组成和含量上有何特点？ 从元素的组成可以得出生物与非生物具有怎样的关系？,讨论：,统一性：组成元素种类相同,差异性：组成元素含量不同,大量元素 C H O N P S K Ca Mg 等 微量元素 Fe Mn Zn Cu B Mo 等 含量最多元素 C H O N 最基本元素 C,一、组成细胞的元素,几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎。即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来，这一片“绿洲”
2、的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。,通过这则资料，你能得出什么结论呢？,微量元素（钼）是生物体不可缺少的元素，在生物体中含量很少，但其作用是其它元素不可替代的。,与缺乏元素相关的疾病,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；血钙浓度过高，肌无力,缺I：,幼年患呆小症,成年患甲状腺肿大（大脖子病）,缺Mg：,影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,二、组成细胞的化合物,有机化合物和无机化合物有什么区别？,区别主要看它们的分子组成中是
3、否有C元素。如糖类是有机物，由C、H、O三种元素组成；水是无机物，由H、O二种元素组成（CO、CO2、碳酸盐、氰化物等除外）。,讨论：,细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？,细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。 蛋白质是组成生物体的重要物质，在生命中起重要作用； 水是生命之源，离开水，生命活动就无法进行。,根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？,植物的叶肉细胞、果实细胞和种子细胞中通常含有较多的糖类、脂质、蛋白质。 如：禾谷类的果实、种子中含淀粉较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖较多；花
4、生、芝麻的种子中含脂质较多；大豆种子中含蛋白质较多。 提取方法：设法将细胞破碎，再将这些物质提取出来。,第二节 生命活动的主要承担者蛋白质,蛋白质是组成细胞的所有有机物中含量最多的，蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用，氨基酸是组成蛋白质的基本单位。,一、氨基酸及其种类,这些氨基酸的结构具有什么共同特点？,讨论：,每个氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。,1.氨基酸的结构通式,氨基,羧基,侧链基团,氨基酸共同部分,至少含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH） 有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上 各种氨基酸之间的区别在于R基的不同,2.氨
5、基酸的种类,在生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种。 其中8种氨基酸是人体细胞无法合成的（婴儿9种、组氨酸），必须从外界环境中直接摄取，称之为必需氨基酸； 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、 苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。 其余12种氨基酸可由人体细胞合成，称为非必需氨基酸。,二、蛋白质的结构及其多样性,氨基酸 20种,蛋白质 10101012,二、蛋白质的结构及其多样性,从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？,氨基酸,二肽,三肽,多肽,蛋白质,二、蛋白质的结构及其多样性,1.氨基酸分子之间通过缩合形成肽链,H2O,+,脱水缩合,肽键,二肽,氨基末端,羧基末端,胰岛素空间结构示意图,一条或
6、几条肽链通过一定的化学键互相连接，形成有一定空间结构的蛋白质。,2.蛋白质的组成元素,主要是C、H、O、N，有的蛋白质含有少量的S、Fe、P等。,问题,n个氨基酸形成一条肽链时，脱掉几个水分子？形成几个肽键？如果n个氨基酸形成m条肽链呢？,肽键数 = 脱水分子数 = 氨基酸总数 - 肽链数,n个氨基酸形成一条肽链时，至少含有几个游离的氨基和羧基？如果n个氨基酸形成m条肽链呢？,至少含有的游离氨基或羧基数目 = 肽链数,游离氨基或羧基数目=肽链数+ R基中的氨基或羧基数,3.蛋白质的多样性,组成蛋白质的氨基酸分子的种类不同； 组成蛋白质的氨基酸分子的数量成百上千； 组成蛋白质的氨基酸分子的排列次
7、序变化多端； 肽链的空间结构不同。,三、蛋白质的功能,三、蛋白质的功能,构成细胞和生物体的重要物质，如肌肉、毛发等主要是蛋白质，即结构蛋白； 催化作用，如绝大多数酶； 运输物质，如细胞膜上的载体、血红蛋白等； 调节作用，如蛋白质类激素（胰岛素、生长激素等）； 免疫作用，如抗体。,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。,第三节 遗传信息的携带者核酸,问题探讨,DNA的中文全名是什么？为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？试着说出DNA鉴定技术在其他方面的应用？,讨论：,脱氧核糖核酸。DNA是主要遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。,亲子
8、鉴定、不同类群生物的亲缘关系、人类起源等。,一、核酸的分类,脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA）,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成中具有极其重要的意义。,一、核酸是由核苷酸连接而成的长链,基本组成单位：,一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。 根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）和核糖核苷酸。,核苷酸,核苷酸的碱基组成,腺嘌呤A,鸟嘌呤G,胞嘧啶C,胸腺嘧啶T,脱氧核糖核苷酸的碱基组成,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,核糖核苷酸的碱基组成,腺嘌呤A,鸟嘌呤
9、G,胞嘧啶C,尿嘧啶U,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,核酸分子的构成,核苷酸长链示意图,DNA由两条脱氧核苷酸链组成 RNA由一条核糖核苷酸链组成,DNA与RNA在化学组成上的区别,4种核糖核苷酸,A U G C,核糖,单链,4种 脱氧核糖核苷酸,A T G C,脱氧 核糖,双链,4. 核酸的组成元素,C、H、O、N、P等。,二、遗传信息多样化,四种核苷酸，若数量不限，在连成长链时，排列顺序多样化，核苷酸排列顺序就是遗传信息，即储存的的遗传信息容量非常大。 部分病毒的遗传信息，直接储存在RNA中。,三、核酸的分布,原核细胞的DNA 位于细胞内的什么地方
10、？,问题,拟核,第四节 细胞中的糖类和脂质,问题探讨,同质量的这些食物，含有的热量一样多吗？当你消耗了大量体力时，认为图中能尽快为你补充能量的物质是什么？,讨论：,糖类是主要的能源物质。,一、细胞中的糖类,糖类分子都由 C、H、O 三种元素构成，多数糖类分子中 H:O=2:1。,（一）单糖,不能水解的糖，可以被细胞直接吸收，如葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖。,（二）二糖,由两分子单糖脱水缩合而成的糖类，二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收。如蔗糖、麦芽糖乳糖等。,几种二糖的组成示意图,一、细胞中的糖类,（三）多糖,水解后生成许多单糖的糖。,问题,糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅
11、是甜味食品，米饭和馒头等主食都需定量摄取，为什么？,糖尿病人饮食中，米饭、馒头等主食也需限量，是因为其中富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。,（四）糖的转化关系,二糖 多糖,酶 水解,单糖,氧化 分解,CO2 + H2O + 能量,二、细胞中的脂质,动物脂肪细胞中贮存的脂肪,在人和动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？哪些植物脂肪含量较高？主要分布在哪些部位？,讨论：,人和动物体内的皮下及肠系膜等部位，骆驼的驼峰也储存有脂肪。,脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用？,花生、蓖麻、核桃等，脂肪多储存在种子里。,隔热、保温、缓冲等作用。,（一）种类及功能,（二）组成元素,主要是C、H、O，有些含有P
12、和N,三、生物大分子以碳链为骨架,1.单体,2.多聚体,指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位。,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，由许多单体连接成多聚体。,单 糖,氨基酸,核苷酸,多 糖,蛋白质,核 酸,单 体,多聚体,第五节 细胞中的无机物,细胞内含量最多的化合物水； 地球表面约3/4的部分是水； 一个人在极限状况下，可坚持20d以上不进食； 一个人不喝水，1d后就会丧失意识 ,生命濒临终点。,水-生命之源,热带草原（旱季）,热带草原（雨季）,细胞中含量最多的化合物是水,讨论：,分析以下表格数据，试着得出结论。,不同生物的含水量不同,同种生物，在不同的组
13、织、器官中的含水量不同,同种生物，不同的生长发育时期含水量不同,幼儿和成人体内的含水量比较,一、细胞中的水,结合水：与细胞内其它物质相结合，约占细胞内全部水的4.5。,1.存在形式,自由水：可以自由流动，以游离形式存在占细胞内全部水的95以上。,（2）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？,（1）血液和心肌的含水量比较接近，为什么血液是流动的，而心肌是坚实的？,血液主要以自由水的形式存在 心肌主要以结合水的形式存在,分别是自由水和结合水,讨论：,自由水,结合水,抗逆性强,代谢旺盛,（3）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？,新鲜种子,一、细胞中的水,2.作用,细胞的结构成分
14、,结合水,自由水,良好溶剂,运输物质,保持植物固有姿态,调节体温,参加生化反应,多细胞生物细胞生存的液体环境,“节水刻不容缓”、“节水从每个人做起”！,广告一：健康体魄，来源于“碘碘”滴滴！ 广告二：高钙片，一片顶两片！ 广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！,上面的广告中提到了哪些无机盐？有何作用？,二、细胞中的无机盐,1.无机盐在细胞中的存在形式,细胞中大多数无机盐以离子形式存在。,阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等。,阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等。,2.含量,很少，仅占11.5。,（1）为什么缺铁会导致贫血？ （2）植物缺镁会影
15、响光合作用，为什么？,血红蛋白,铁是血红蛋白的重要组分,镁是叶绿素的重要组分,讨论：,（3）现在有许多食盐都是加碘的。为什么要在食盐中加碘？,碘是构成甲状腺激素的原料。,（4）医用生理盐水是质量分数为 0.9% 的 NaCl溶液。生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？,质量分数为 0.9%的 NaCl溶液的浓度，正是人体细胞所处的液体环境的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞生活环境维持相对稳定。,患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水。,是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分维持生物体的生命活动维持细胞的酸碱平衡,3.无机盐的功能,思考：,不同种类细胞中化合物的种类是否有差别？各种化合物的含量是否有差别？,不同细胞中所具有的化合物种类不同，含量各异，但所有化合物都是由C、H、O、N等元素构成，体现了生命世界在物质组成上的特异性与统一性。,
