《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(wú)機(jī)鹽的作用Ⅰ,實(shí)驗(yàn)：觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布檢測(cè)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(jī)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(shuō)出人體缺少Fe、Ca、I時(shí)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(diǎn)：每種氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。,不同點(diǎn)：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(lái)源,由食物吸收而來(lái)；由體內(nèi)蛋白質(zhì)分解而來(lái)；由體內(nèi)其它有機(jī)物轉(zhuǎn)變而成。,甲攜來(lái)一本亮色書(shū),（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(pán)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(wàn)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(dòng)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(jī)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(guò)酸、過(guò)堿、紫外線、X射線、有機(jī)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(shí)驗(yàn)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(jì)算,,蛋白質(zhì)的相對(duì)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(gè)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(duì)分子量為120，現(xiàn)有相對(duì)分子質(zhì)量總和為9600的多個(gè)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(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了多少？,相對(duì)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(xiàng)判斷，多肽E和多肽F的氨基酸數(shù)最可能是多少個(gè)？,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(niǎo)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(niǎo)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(shí)驗(yàn)：,觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布,實(shí)驗(yàn)試劑：,,實(shí)驗(yàn)原理：,甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對(duì)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(shí)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(shí)驗(yàn)步驟：,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取和鑒定,實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)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(chǔ)能物質(zhì),,構(gòu)成植物細(xì)胞壁,,,動(dòng)物細(xì)胞的儲(chǔ)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(dòng)植物細(xì)胞都有的糖類：,核糖、脫氧核糖、葡萄糖,動(dòng)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(shí)驗(yàn)材料：,梨汁、蘋(píng)果汁,實(shí)驗(yàn)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(chǔ)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(yùn)輸,,促進(jìn)人和動(dòng)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(dòng)物腸道對(duì)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(shí)驗(yàn)材料：,花生種子勻漿、花生種子,實(shí)驗(yàn)步驟：,浸泡,,切片,染色,洗去浮色,觀察,,,,,50%的酒精,實(shí)驗(yàn)：檢測(cè)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(gè)單體都是以若干個(gè)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(shí)為什么表現(xiàn)為頭暈、臉色蒼白、四肢無(wú)力？,3、在地震發(fā)生一個(gè)月后，人們?cè)阢氪?zāi)區(qū)的一個(gè)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(lái)的約100公斤減至50公斤。在這段時(shí)間，這頭豬主要靠什么物質(zhì)提供能量而維持生命活動(dòng)？,2、為什么在氧化分解時(shí)，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(shí)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(dòng),——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(yùn)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(shí)細(xì)胞代謝減弱，抗逆性增強(qiáng),比值低時(shí)細(xì)胞代謝增強(qiáng)，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(wú)機(jī)鹽,（2）無(wú)機(jī)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(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)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(dòng)。,（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(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，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(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。,謝謝！再見(jiàn),