《細(xì)胞的分子組成》PPT課件.ppt

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一、細(xì)胞的分子組成,陳紅英,考綱要求,蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能Ⅱ糖類和脂質(zhì)的種類和作用Ⅱ水和無機鹽的作用Ⅰ,實驗：觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì),（一）化學(xué)元素,1、大量元素和微量元素,大量元素：,微量元素:,構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素：,C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu,（鐵猛碰新木桶）,細(xì)胞鮮重中元素含量依次為：,O＞C＞H＞N,細(xì)胞干重中元素含量依次為：,C＞O＞N＞H,C,干重中含量達(dá)55.99%，生物大分子以碳鏈為基本骨架。,2、元素的含量,細(xì)胞中含量最多的四種元素：,C、H、O、N,3、各類有機物的元素組成,糖類、脂肪、固醇,——C、H、O,蛋白質(zhì),——C、H、O、N，另S、Fe等,核酸、磷脂,——C、H、O、N、P,你能指出血紅蛋白、葉綠素、ATP的元素組成嗎？,你能說出人體缺少Fe、Ca、I時可能患什么疾病嗎？,（二）化合物,1、蛋白質(zhì),（2）基本單位：,氨基酸,RH2N—C—COOHH,20種,,,20種氨基酸的異同,相同點：每種氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。,不同點：不同氨基酸的R基不同。,(1)在細(xì)胞鮮重中的含量：,7%~10%,氨基酸的分類,非必需氨基酸,必需氨基酸,人體細(xì)胞能夠合成,人體細(xì)胞不能合成，必須從外界環(huán)境中直接獲取。,氨基酸的來源,由食物吸收而來；由體內(nèi)蛋白質(zhì)分解而來；由體內(nèi)其它有機物轉(zhuǎn)變而成。,甲攜來一本亮色書,（3）蛋白質(zhì)的構(gòu)成、分解及轉(zhuǎn)變,氨基酸,多肽,蛋白質(zhì),,,脫水縮合,核糖體,盤曲折疊,,,組成不同多肽的氨基酸的種類、數(shù)目排列順序千差萬別,水解（肽酶）,水解（蛋白酶）,,結(jié)構(gòu)蛋白,功能蛋白,—構(gòu)成膜、質(zhì)、核及胞間結(jié)構(gòu)等,—載體、受體、淋巴因子、抗體、大多數(shù)酶、部分激素,結(jié)構(gòu)具有多樣性,功能具有專一性,——生命活動的主要承擔(dān)者,方式多樣,,氧化分解,CO2、H2O、尿素,,轉(zhuǎn)變,糖類等有機物,——由遺傳物質(zhì)決定,（4）蛋白質(zhì)的變性,——空間結(jié)構(gòu)改變,高溫、過酸、過堿、紫外線、X射線、有機溶劑、重金屬等都可以使蛋白質(zhì)變性失活。,（5）蛋白質(zhì)的鑒定,原理：蛋白質(zhì)分子中含有很多肽鍵，與雙縮脲（H2NOC—NH—CONH2）結(jié)構(gòu)相似，在堿性環(huán)境（NaOH）中，能與Cu2+作用，形成紫色絡(luò)合物。,——利用雙縮脲試劑,,雙縮脲試劑：,A液：,B液：,使用：,實驗現(xiàn)象：,質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaOH溶液,質(zhì)量濃度為0.01g/ml的CuSO4溶液,先加A液，再加B液,產(chǎn)生紫色,（6）蛋白質(zhì)的相關(guān)計算,,蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量,=,氨基酸的平均分子量氨基酸的數(shù)量－水的分子量脫去水的數(shù)量,脫去水的數(shù)量=氨基酸的數(shù)量—肽鏈的數(shù)量,練習(xí),,1、狼體內(nèi)有A種蛋白質(zhì)，20種氨基酸，兔體內(nèi)有B種蛋白質(zhì)，20種氨基酸。狼捕食兔后狼體內(nèi)一個細(xì)胞中含有的蛋白質(zhì)種類和氨基酸種類最可能是（）A、A+B，40B、A，20C、＞A，20D、＜A，20,D,=脫水縮合反應(yīng)次數(shù),=形成肽鍵數(shù),2、假設(shè)20種氨基酸的平均相對分子量為120，現(xiàn)有相對分子質(zhì)量總和為9600的多個氨基酸，構(gòu)成含4條肽鏈的蛋白質(zhì)，則形成該蛋白質(zhì)分子時相對分子質(zhì)量減少了多少？,相對分子質(zhì)量減少了1368。,多肽,元素或基團(tuán),3、根據(jù)下表中各項判斷，多肽E和多肽F的氨基酸數(shù)最可能是多少個？,2、核酸,（2）基本單位：,核苷酸,DNA和RNA,8種,,磷酸,,脫氧核糖,含氮堿基ACGT,,脫氧核苷酸,,,,磷酸,核糖,含氮堿基ACGU,,核糖核苷酸,（1）在細(xì)胞鮮重中的含量：,微量,四種脫氧核苷酸的名稱：,四種核糖核苷酸的名稱：,腺嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸,（3）核酸的構(gòu)成及分解,脫氧核苷酸,,多脫氧核苷酸鏈,,脫氧核糖核酸DNA,脫水縮合DNA聚合酶,,,形成雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA水解酶水解,解旋酶/高溫解旋,核糖核苷酸,多核糖核苷酸鏈,核糖核酸RNA,脫水縮合RNA聚合酶,RNA水解酶水解,,,,,多形成單鏈結(jié)構(gòu),磷酸五碳糖含氮堿基,,,徹底水解,徹底水解,多樣性：堿基的數(shù)量和排列順序的變化4n,特異性：特定的核酸分子有特定的堿基序列,,,CO2H2O尿酸,氧化分解,氧化分解,（4）核酸的功能,——是遺傳信息的攜帶者，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。,DNA是除部分病毒以外的絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)。,RNA是部分病毒的遺傳物質(zhì)。,（5）核酸在真核細(xì)胞的分布,吡羅紅甲基綠混合染色劑,實驗：,觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布,實驗試劑：,,實驗原理：,甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。,鹽酸能改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，同時使染色體中的DNA和蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑結(jié)合。,,,實驗步驟：,實驗現(xiàn)象：,DNA主要分布在細(xì)胞核中,RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,取材,烘干,水解,沖洗,染色,觀察,,,,,,,口腔上皮細(xì)胞,,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸,,吡羅紅甲基綠混合染色劑,細(xì)胞核呈綠色，細(xì)胞質(zhì)呈紅色,結(jié)論：,,,（6）DNA的鑒定,實驗：DNA的粗提取和鑒定,實驗原理：,DNA在不同濃度的NaCI溶液中溶解度不同，NaCI的濃度為0.14mol/L時，DNA的溶解度最低，可使DNA析出。,DNA不溶于95%的冷酒精，而蛋白質(zhì)可溶，依此可除去DNA粗提取物中的蛋白質(zhì)雜質(zhì)。,實驗步驟：,①溶解雞血細(xì)胞核內(nèi)的DNA,15ml蒸餾水+1ml雞血細(xì)胞,,攪拌,血細(xì)胞漲破,+20ml2mol/L的NaCI溶液,,攪拌,DNA溶解,②析出DNA粘稠物,DNA溶解液+150ml蒸餾水,,攪拌,DNA粘稠物析出,③洗滌粘稠物——提取含雜質(zhì)較少的DNA,DNA粘稠物+2ml95%酒精,,攪拌,絲狀物（DNA）,④DNA的鑒定,DNA+二苯胺試劑,,沸水浴,藍(lán)色溶液,DNA可被甲基綠染成綠色,2、煙草葉肉細(xì)胞內(nèi)核酸徹底水解的產(chǎn)物有什么？,兩種核糖、五種堿基和一種磷酸,3、T4噬菌體、煙草葉肉細(xì)胞和豌豆的根毛細(xì)胞均有DNA，為什么其表現(xiàn)性狀不一樣呢？,DNA具有特異性，不同生物體組成其DNA的脫氧核苷酸的排列順序不同，決定的蛋白質(zhì)不同，表現(xiàn)的性狀就不同。,3、糖類,（1）在細(xì)胞鮮重中的含量：,約1%—1.5%,練習(xí)：,（2）糖類的合成、分解和作用,食物中的糖類,,單糖,消化吸收,CO2+H2O,,光合作用,化能合成作用,,CO2+H2O+能量,氧化分解（呼吸作用）,,二糖,脫水縮合,,水解,麥芽糖酶等,,多糖,脫水縮合,,水解,纖維素酶淀粉酶等,,麥芽糖,蔗糖,乳糖,葡萄糖+葡萄糖,葡萄糖+果糖,葡萄糖+半乳糖,,,,,淀粉,纖維素,糖原,其他,植物的儲能物質(zhì),,構(gòu)成植物細(xì)胞壁,,,動物細(xì)胞的儲能物質(zhì),,構(gòu)成細(xì)胞膜上的糖被等,葡萄糖、果糖,核糖和脫氧核糖,,細(xì)胞的主要能量物質(zhì),,組成核酸,動植物細(xì)胞都有的糖類：,核糖、脫氧核糖、葡萄糖,動物細(xì)胞特有的糖類：,乳糖、糖原,植物細(xì)胞特有的糖類：,麥芽糖、蔗糖、淀粉、纖維素,（3）糖類的分布,（4）糖類的鑒定,淀粉與碘液反應(yīng)顯藍(lán)色,還原糖的鑒定,可溶性還原糖：,葡萄糖、果糖、麥芽糖,實驗材料：,梨汁、蘋果汁,實驗試劑：,斐林試劑,甲液：,乙液：,質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaOH溶液,質(zhì)量濃度為0.05g/ml的CuSO4溶液,使用：,先將甲液和乙液等量混勻再滴加,可溶性還原糖溶液,+,斐林試劑,,50℃-65℃水浴加熱,磚紅色沉淀,4、脂質(zhì),（2）脂質(zhì)的種類和作用,脂肪,磷脂,固醇,,主要儲能物質(zhì)、緩沖、減壓、保護(hù),,水解,脂肪酶,甘油+脂肪酸,,氧化分解,呼吸作用,CO2+H2O+能量,,構(gòu)成生物膜的主要成分,,膽固醇,性激素,維生素D,,構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，參與人體血液中脂質(zhì)的運輸,,促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成,,促進(jìn)人和動物腸道對鈣和磷的吸收,（1）在細(xì)胞鮮重中的含量：,1%—1.5%,（3）脂肪的鑒定,脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色被蘇丹Ⅳ染液染成紅色,實驗材料：,花生種子勻漿、花生種子,實驗步驟：,浸泡,,切片,染色,洗去浮色,觀察,,,,,50%的酒精,實驗：檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì),,,,（4）生物大分子,生物大分子包括：,蛋白質(zhì)、核酸、多糖（淀粉、纖維素）,生物大分子以碳鏈為骨架,——單體的多聚物,每一個單體都是以若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。,討論,1、人在低血糖時為什么表現(xiàn)為頭暈、臉色蒼白、四肢無力？,3、在地震發(fā)生一個月后，人們在汶川災(zāi)區(qū)的一個被掩埋的豬棚中發(fā)現(xiàn)了一頭幸存的豬，它的體重由原來的約100公斤減至50公斤。在這段時間，這頭豬主要靠什么物質(zhì)提供能量而維持生命活動？,2、為什么在氧化分解時，脂質(zhì)比相同質(zhì)量的糖類釋放的能量更多？,5、水分,細(xì)胞中的含水量依生物的不同種類、生物體不同的發(fā)育時期和不同的部位而有所不同。,（1）在細(xì)胞鮮重中的含量：,（2）水在細(xì)胞中的存在形式及作用,結(jié)合水（4.5%）,自由水(95.5%),,,與親水物質(zhì)結(jié)合,游離狀態(tài)，可以自由流動,——細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分,——細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑,（參與物質(zhì)吸收、合成、分解、轉(zhuǎn)化、運輸，排泄等）,85%—90%,——參與細(xì)胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng),——為細(xì)胞生存提供液體環(huán)境,結(jié)合水/自由水,比值高時細(xì)胞代謝減弱，抗逆性增強,比值低時細(xì)胞代謝增強，抗逆性減弱,思考：,1、細(xì)胞的哪些結(jié)構(gòu)和代謝能產(chǎn)生水？,2、處于干旱或低溫環(huán)境中的植物，應(yīng)設(shè)法升高細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的比值，還是降低細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的比值？,線粒體、葉綠體、核糖體、高爾基體、細(xì)胞核,呼吸作用、光合作用、脫水縮合、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等,降低,6、無機鹽,（2）無機鹽在細(xì)胞的存在形式及作用,離子狀態(tài),化合狀態(tài),Na+、K+、Cl－、Ca2+、HCo3－等,對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動有重要作用。,維持細(xì)胞的酸堿平衡,維持細(xì)胞滲透壓,HCo3－、HPo42－等,維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓：,維持細(xì)胞外液滲透壓：,Na+、Cl－,K+,參與構(gòu)成核酸、ATP、血紅蛋白、葉綠素等。作為細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分，參與重要生命活動。,（1）在細(xì)胞鮮重中的含量：,1%—1.5%,思考：,醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的含義是什么？在什么情況下需要用生理鹽水？,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境的濃度，所以叫生理鹽水（壬氏液），當(dāng)人體需要補充鹽溶液或輸入藥物時，應(yīng)輸入生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。,謝謝！再見,