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、MgFe、Mn、B、Zn、Mo、CuC、H、O、N、P、SC、H、O、NCO(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):元素生理功能举例N叶绿素、ATP、各种酶的组成元素PATP、核酸、各种生物膜的组成元素Ca动物血液中的钙离子对血的凝固和肌肉的收缩有调节作用,血液中钙离子含量低,会出现抽搐Mg叶绿素的成分,是一切绿色植物光合作用不可缺少的Fe血红蛋白和许多含铁酶类的成分I甲状腺激素合成的原料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、OC、H、O、(N、P)C、H、O、N、(P、S、Fe)C、H、O、N、P1%~1.5%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:①还原糖有②③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:注意事项:①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。②50%酒精的作用是:③需使用显微镜观察④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Ⅲ或苏丹Ⅳ染液花生子叶(3)蛋白质的鉴定常用材料:试剂:注意事项:①先加,再加②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NaOHB液:0.01g/ml的CuSO4)变成紫色鸡蛋清,黄豆组织样液,牛奶A液1mlB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——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。2.在一条肽链的两端一定分别是―COOH和―NH2。一条肽链所含―COOH和―NH2数量至少都有一个;m条肽链所含―COOH和―NH2数量至少都有m个。3.n个氨基酸分子脱水缩合形成m条肽链的蛋白质时,要失去(n-m)个水分子,形成(n-m)个肽键。若氨基酸平均分子量为a,则形成的蛋白质分子量=n·a-(n-m)·18。4.DNA中碱基数、mRNA中碱基数和氨基酸数的关系:DNA―→mRNA―→蛋白质碱基数6∶碱基数3∶氨基酸数1(注意mRNA上有终止密码子)C-C-HC-N-OR3nH2OHOC-HN-HR2C-HC-N-OR4HC-OC-HN-HR1NHC-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-1n-1n-mn-mb、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-2n-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。11e、由n个氨基酸构成的m条多肽链中,至少有____个氨基,____个羧基。mmf、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,则直链多肽环状多肽肽键数=脱水数n-mn蛋白质相对分子质量an-18(n-m)an-18n(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(“—S—S—”)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CHCH2NOHOR一、核酸的分类核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)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CHONP五碳糖含氮碱基磷酸脱氧核糖核苷酸(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C5H10O5AGCT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DNA的基本组成单位:脱氧核苷酸有4种⑵脱氧核苷酸链连接ATGCATGC⑶DNA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DNAAGCU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组成成分的异同类别DNARNA基本单位核苷酸碱基五碳糖磷酸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)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。生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例原核生物和真核生物含有DNA和RNA两种核酸85DNA细菌、人等病毒只含DNA44DNA噬菌体只含RNA44RNA烟草花叶病毒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DNA:主要分布在细胞核中,少量存在于线粒体、叶绿体内。RNA:主要分布在细胞质中核酸核酸功能: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DNARNA+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ATGC碱基核糖磷酸AUGC【拓展延伸】(1)肽键和磷酸二酯键的形成:①两种化学键的形成都是吸能反应,需要消耗ATP。②肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶;磷酸二酯键的形成需要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。③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)种类分布功能单糖︰不能水解的糖类五碳糖六碳糖C6H12O6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种类分布功能二糖:能水解成两个单糖C12H22O11麦芽糖蔗糖乳糖发芽的小麦、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种类分布功能多糖:有多个单糖缩合而成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N2.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脂质组成元素特点分布作用脂肪磷脂固醇胆固醇性激素维生素DCHO()NP不溶于水溶于有机溶剂: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:比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O(N、P)种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位淀粉:叶绿体纤维素:高尔基体糖原:主要是肝脏、肌肉主要是内质网比较项目糖类脂质区别生理作用①主要的能源物质②构成细胞结构,如糖被、细胞壁③核酸的组成成分,如核糖、脱氧核糖①生物体的储能物质,如脂肪②构成生物膜的重要成分,如磷脂③调节新陈代谢和生殖,如性激素联系糖类脂肪【高考警示】(1)糖类和脂质的理解误区:①并非所有