第二节 组成生物体的化合物
+ 2H2O
三肽
多肽: 个或3个以上氨基酸分子缩合而成, 多肽:由3个或3个以上氨基酸分子缩合而成, 含多个肽键的化合物。 含多个肽键的化合物。 肽链:多肽通常呈链状结构, 肽链:多肽通常呈链状结构,所以多肽通常又 叫肽链。 叫肽链。
脱水缩合 氨基酸
盘曲折叠 肽链(一条或多条) 肽链(一条或多条) 蛋白质
氨基酸分子的结构通式: 氨基酸分子的结构通式:
羧基 氨基 2、R基的不同,决定氨基酸的不同种类。 的不同,决定氨基酸的不同种类。
氨基酸的种类: 20种 氨基酸的种类: 约20种
氨基酸是如何构成蛋白质的呢? 氨基酸是如何构成蛋白质的呢?
思考: 思考:
(1)三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写, 三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写, 形成的化合物叫什么名称? 形成的化合物叫什么名称? 酶
自由水和结合水的存在及其基本功能的验证
鲜小麦放在阳光下2h→重量减轻 鲜小麦放在阳光下2h→重量减轻 2h→ 上述干种子用水浸泡后→ 上述干种子用水浸泡后→仍能萌发 自由水散失
失去自由水的种子仍保持其生理活性 干种子不浸泡→ 干种子不浸泡→不萌发 自由水越少, 自由水越少,代谢强度越低 干种子放在试管中,用酒精灯加热→ 干种子放在试管中,用酒精灯加热→管壁有水 珠 结合水 失去结合水的种子用水浸泡→ 失去结合水的种子用水浸泡→不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性
水
——活细胞中含量最多 活细胞中含量最多
含量:85%~90%,活细胞中含量最高。 含量:85%~90%,活细胞中含量最高。 存在形式: 存在形式: 结合水: 结合水:与细胞内的其他物质相结合 自由水: 自由水:以游离形式存在可以自由流动 水的功能: 水的功能: 结合水:是细胞结构的重要组成成分, 结合水:是细胞结构的重要组成成分,大约占细胞内全部 水分的4.5% 水分的4.5% 自由水: 自由水:1 是细胞内的良好溶剂 运输物质(营养物质、代谢产物) 2 运输物质(营养物质、代谢产物) 参加生化反应(光合反应) 3 参加生化反应(光合反应) 4 维持细胞的正常形态
① ②
组成蛋白质的肽链不呈直线,也不在同一个平 组成蛋白质的肽链不呈直线, 面上,而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。 面上,而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。 一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链, 一条或几条肽链 一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链,并通 过一定的化学键连接成复杂结构。 过一定的化学键连接成复杂结构。
构成细胞的化合物
水 无机化合物 无机盐 糖类 有机化合物 脂质 蛋白质 核酸
细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量
化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类和核酸 质量分数 / 85—90 占85 90 占1—1.5 1.5 占7—10 10 占1—2 2 占1—1.5 1.5 %
水 ——活细胞中含量最多
构
构
蛋白质 分子
核酸
元素组成: 元素组成:C、H、O、N、P等 功能:遗传物质的载体, 功能:遗传物质的载体,控制生物的遗传变异和 蛋白质的生物合成。 蛋白质的生物合成。 高分子化合物 碱 基 基本单位: 基本单位:核苷酸 五碳糖 P 核苷酸的种类: 核苷酸的种类:根据所含五碳糖的不同分为 脱氧核糖核苷酸、 脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸
课堂巩固一
1、当生物体新陈代谢旺盛,生长迅速时,生物体内 当生物体新陈代谢旺盛,生长迅速时, 结合水/自由水的比值会( 结合水/自由水的比值会( B ) A、升高 B、降低 C、不变
D、结合水/自由水的比值与此无关 结合水/ 2、下列关于水在生物体生命活动过程中重要作用的 叙述中,错误的是( 叙述中,错误的是( C ) A、水是生物体不可缺少的物质 B、自由水比例增加时,生物的代谢活跃 自由水比例增加时, C、水是细胞最重要的成分 D、生物体内一切生化反应都在水溶液中进行
糖类
—— 主要的能源物质
普遍存在于生物体内的一类含量较多的有机化合物 普遍存在于生物体内的一类含量较多的有机化合物 含量较多 元素组成: 1、元素组成:由C、H、O三种元素组成 分类:单糖、二糖、 2、分类:单糖、二糖、多糖 功能: 构成生物体的重要成分, 3、功能: 构成生物体的重要成分,是生命活动主 要的能源物质
第一章
生命的物质基础
化学 元素
细胞膜
化合物
原生质 细胞质
细胞核
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
细胞
生物体
原生质—— 原生质 细胞内有生命的 物质, 物质,它又分化为细 胞膜、 胞膜、细胞质和细胞 核。
活细胞之所以能够进行一切生命活动, 活细胞之所以能够进行一切生命活动, 这与构成细胞的各种化合物有密切关系。 这与构成细胞的各种化合物有密切关系。
核苷酸
P
五碳糖
碱基
核糖核苷酸
是组成RNA的基本单位) RNA的基本单位 (是组成RNA的基本单位) P
小结
蛋白质分子机构层次表解如下: 蛋白质分子机构层次表解如下: C、H、O、N等 氨基酸 缩 脱 合 水 多 基本元素: 基本元素:C、H、O、N 其它元素: 其它元素:P、S、Fe
元素组成 基本单位
种类:20种 种类:20种 通式: 通式: 形成:多个氨基酸脱水缩合而成 形成: : : 形成: 形成: : 通 、 构 氨基酸 、 构 、多 形成
¶ 氨基酸
H H C H 甲烷 H H H C H 乙酸 羧基-COOH取代一 羧基-COOH取代一 个H原子形成乙酸 是一种脂肪酸 COOH H H C NH2 甘氨酸 脂肪酸中与羧基相邻的 一个H原子被氨基 -NH2 一个H 取代形成甘氨酸 COOH
几种氨基酸的结构式: 几种氨基酸的结构式:
思 考
老年人容易发生骨折, 老年人容易发生骨折,这是因为发生了什么变 这主要是由于缺少哪种无机盐引起的? 化?这主要是由于缺少哪种无机盐引起的? 因为随着年龄的增长, 答:因为随着年龄的增长,机体代谢发生变化而 导致骨质疏松造成的。 导致骨质疏松造成的。骨质疏松主要是缺少了 骨的重要成分碳酸钙。 骨的重要成分碳酸钙。
课堂巩固二
1、人体的牙齿和骨骼中含有钙离子和磷酸根离子, 人体的牙齿和骨骼中含有钙离子和磷酸根离子, 说明无机盐所具有的生理功能之一是( A ) 说明无机盐所具有的生理功能之一是( A、细胞化合物的重要组成部分 B、维持正常生命活动 C、调节细胞的酸碱平衡 D、维持细胞正常形态 2、骨骼和牙齿中缺乏钙和磷,其骨质变软;红细胞 骨骼和牙齿中缺乏钙和磷,其骨质变软; 内铁含量降低,其血红蛋白减少, 内铁含量降低,其血红蛋白减少,红细胞运输氧的功 能则减弱,这些无机盐的生理功能是: 能则减弱,这些无机盐的生理功能是: 构成细胞内各种化合物的重要组成部分
蛋白质
含量: 占细胞干重50%左右,鲜重7 50%左右 含量: 占细胞干重50%左右,鲜重7-10% 组成元素: 组成元素: C、H、O、N, 有的含有P Fe、Cu、Mn、Zn、 有的含有P、S、Fe、Cu、Mn、Zn、I 相对分子质量:相对分子质量很大,从几千到100 相对分子质量:相对分子质量很大,从几千到100 万以上, 万以上,是高分子化合物 基本组成单位—— 氨基酸 基本组成单位
葡 萄 糖
半 乳 糖
麦芽糖
蔗糖
乳糖
旁栏问题 2 在临床上,医生常给病人点滴输入葡萄糖液, 在临床上,医生常给病人点滴输入葡萄糖液, 这样做起什么作用?为什么? 这样做起什么作用?为什么? 答:可以起到给病人提供水、营养和增加能量 可以起到给病人提供水、 的作用。因为葡萄糖氧化分解时释放大量的能 的作用。 可以供给病人生命活动的需要, 量,可以供给病人生命活动的需要,有利于早 日康复。此外,细胞中水的含量最多, 日康复。此外,细胞中水的含量最多,病人维 持各项生命活动绝对不能缺少水。 持各项生命活动绝对不能缺少水。
水母97%
藻类90%
鱼类80—85%
不同的 生物体内 的含水量 不同. 不同.
蛙78%
高等植物 60—80%
哺乳动物 65%
水 ——活细胞中含量最多
表1
组织器官 质量分数% 质量分数 牙齿 10 骨髓 22 骨骼肌 76 心脏 79 血液 83
同种生物的不同器官或组织中水分含量不同。 同种生物的不同器官或组织中水分含量不同。 幼儿77%、成年男人60%~65%、女性52%~58% 幼儿 、成年男人 、女性 同种生物不同时期水分含量不同。 同种生物不同时期水分含量不同。
蛋白质分子的多样性
• 蛋白质的种类多种多样 , 例如人体内含蛋白质的种类约有 蛋白质的种类多种多样,
10万 10万种,整个生物界的蛋白质种类估计有100亿种。 整个生物界的蛋白质种类估计有100亿 100 • 蛋白质 种类 的多样性是由蛋白质 结构 的多样性决定的 , 那 蛋白质种类的多样性是由蛋白质结构 的多样性决定的, 种类的多样性是由蛋白质 结构的多样性决定的 为什么蛋白质的结构具有多样性呢? 有下面几方面的原因: 为什么蛋白质的结构具有多样性呢 ? 有下面几方面的原因 : ①氨基酸种类不同 蛋白质 蛋白质 ②氨基酸数目数目 的结构 的种类 ③氨基酸排列顺序不同 多样性 多样性 ④肽链空间结构不同 蛋白质功能的多样性
2、糖类的种类: 糖类的种类:
五碳糖 糖 类 水 解 后 形 成 的 物 质 植物 多糖 [(C6H10O5)n] 二糖(C 二糖(C12H22O11) 植物 单糖 六碳糖 核糖( 核糖(C5H10O5) 主要存在细胞质中 脱氧核糖( 脱氧核糖(C5H10O4) 主要存在细胞核中 葡萄糖( 葡萄糖(C6H12O6) 重要的能源物质
脂质
组成元素 种类 有的还有N C、H、O, 有的还有N、P 生理功能 分布 植物种子、 植物种子、 果实细胞和 动物的脂肪 细胞当中 脑和卵中, 脑和卵中, 大豆种子 ————
1 主要的储存能量的物质; 主要的储存能量的物质; 减少热量散失; 2 减少热量散失; 脂肪 减少内脏器官摩擦; 只由CHO构成) CHO构成 (只由CHO构成) 3 减少内脏器官摩擦; 4 缓冲外界压力 磷脂是构成生物膜结构的重 是构成生物膜 类脂 磷脂是构成生物膜结构的重 要组成成分 固 胆固醇 维持正常的新陈代谢 醇 性激素 激发和维持人体的第二性征 类 维生素D 维生素D 促进对Ca Ca、 促进对Ca、P的吸收