细胞中的生物大分子讲义

第二章细胞的化学组成第二节组成生物体的化合物构成细胞的化合物无机化合物水无机盐有机化合物糖类脂类蛋白质核酸叶绿素分子细胞中各种化合物占细胞鲜种的含量化合物质量分数/％水85～90无机盐1～1.5蛋白质7～10脂类1～2糖类和核酸1～1.5水（H2O）水是生命之源，没有水就没有生命；水在细胞中含量是最多的；生物中的水的含量为60％～95％，不同生物体以及同种生物体的不同部分的含水量存在差异性；水（H2O）在细胞中的存在形式水在细胞中的存在形式氢键水（H2O）在细胞中的存在形式结合水细胞内与其他物质相结合的水作用：细胞结构的重要组成成分自由水细胞内以游离形式存在的水作用：良好的溶剂、参与物质的运输、参加某些化学反应；水（H2O）在细胞中的存在形式在一定的条件下，结合水与自由水可以相互转换；小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比例（）。A、升高B、降低C、不变D、无法判断无机盐氯化钠晶体溶液中的离子无机盐无机盐在细胞中的含量1％～1.5％；存在形式：大多数无机盐以离子状态存在于细胞中；有少数以化合物存在，如碳酸钙(牙齿、骨骼)；功能参与组成重要的化合物(Mg2+、Fe2+、I-)；维持生物体的生命活动；糖类组成元素：C、H、O;分类（存在形式）：分类标准：根据糖类水解后形成的物质单糖二糖多糖单糖单糖是不能水解的糖六碳糖（生物界分布最普遍的单糖）葡萄糖（C6H12O6）果糖（C6H12O6）半乳糖五碳糖核糖（C5H10O5）：RNA的组成成分脱氧核糖（C5H10O4）：DNA的组成成分葡萄糖的结构葡萄糖的结构式水解缩合单糖单糖二糖二糖二糖是水解后能够生成两分子单糖的糖；植物细胞动物细胞蔗糖、麦芽糖乳糖甘蔗、甜菜、发芽的大麦粒乳汁中麦芽糖葡萄糖多糖多糖是水解后能够生成许多单糖的糖；它是自然界中含量最多的糖类；植物细胞动物细胞淀粉、纤维素（细胞壁的基本组成成分）糖元肝糖元、肌糖元肝糖元结构纤维素糖类淀粉和糖元经过酶的催化作用，最后水解成葡萄糖；葡萄糖氧化分解时释放出大量的能量，可供给生物体生命活动的需要。糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。脂质含量：2.0％元素组成：主要有C、H、O，很多种脂质物质还含有N和P等元素；分类脂肪类脂固醇脂肪它主要存在与某些植物的种子、果实细胞和动物的脂肪细胞中；它主要是生物体内储存能量的物质；高等动物和人体内的脂肪，还有减少身体热量散失，维持体温恒定等作用。类脂类脂是构成细胞膜和多种细胞器的重要组成成分；磷脂：细胞膜的重要组成成分磷脂结构示意图固醇功能：在细胞的营养、调节和代谢中具有重要的功能；包括：胆固醇性激素维生素D胆固醇睾丸酮1、蛋白质的化学组成蛋白质是构成细胞最重要的物质之一，细胞中的含量只比水少，约占细胞干重的50％以上，细胞中含量最多的有机物。从元素组成看，它主要是由C、H、0、N4种元素组成，很多重要的蛋白质还含有P、S两种元素。有些蛋白质还含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。蛋白质细胞内绝大多数酶、膜上的载体、抗体和多数激素(如胰岛素、生长素)等都是蛋白质。2、相对分子质量大物质名称化学式原子个数相对分子质量水H2O３１８硫酸H2SO4７９8牛奶乳蛋白C1642H2652O492N420S12５２２４３６６８４人血红蛋白C3032H4816O872N780S8Fe4９５１２６４５００3、基本组成单位：氨基酸组成蛋白质的氨基酸约20种C原子成键方式C－C甲基（-CH3）乙基(-CH2CH3)羧基(-COOH)氨基(-NH2)氨基酸结构结构式球棒模型比例模型HCNH2COOHHCNH2COOHHCH3CH2HOOC几种氨基酸甘氨酸丙氨酸天冬氨酸CNH2COOHH羧基氨基氨基酸分子结构CNH2COOHHA.通式:RB.特点a.至少含有一个-NH2和一个-COOH,且连接在同一个碳原子上。b.氨基酸的不同,在于R基的不同。组成生物体的氨基酸约有20种，因而有20种不同的R基。方式：脱水缩合。即一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基相结合，同时脱下一分子水的过程。4、蛋白质的形成场所、方式和过程场所：是细胞中的核糖体脱水缩合肽键水解二肽R1CNH2CHOCOOHCHNR2HCCOOHHNR1R2OHHCNH2COHHR1CNCHOCOOHCHNR2HCR3CHOHH2N三肽氨基酸肽链（一条或多条）蛋白质盘曲折叠脱水缩合蛋白质的折叠过程氨基酸一种折叠方式另种折叠方式三维结构血红蛋白的折叠胰岛素是含有51个氨基酸的小分子蛋白质，相对分子质量为6000，胰岛素分子有靠两个二硫键结合的A链（21个氨基酸）与B链（30个氨基酸）。问：胰岛素分子中总共含有多少个肽键？形成时脱去了多少个水分子？若一个蛋白质分子有m条肽链，总共由n个氨基酸分子组成，那么该分子含有————个肽键？形成时脱去了————个水分子？n-mn-m5、蛋白质分子结构的多样性◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇★-★-★-★-★-★-★-★-★-★◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎①氨基酸种类不同，肽链结构不同□-□-□-□-□-□-□-□-□-□□-□-□-□-□-□-□-②氨基酸数目不同，肽链结构不同☆-☆-○-◎-◇-▲-△-●-□-◎-○-★-■-◇-★-◆-◆-□●-■-◎-○-☆-○-☆-□-◎-▲-★-◆-◇-★-◇-◆-□-△③氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同④肽链空间结构不同，蛋白质种类不同6、蛋白质的主要功能蛋白质分子结构的多样性，决定了蛋白质分子功能的多样性。①构成细胞和生物体——结构蛋白②催化、运输、调节、免疫——功能蛋白核酸化学元素组成：C、H、O、N、P等;功能：是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用；核酸的相对分子质量：几十万至几百万；核酸的基本组成单位：核苷酸。核酸的基本单位：核苷酸核苷酸的组成一分子磷酸；一分子含N碱基；一分子五碳糖（核糖或脱氧核糖）。核酸的分类DNA(脱氧核糖核酸)（DeoxyriboNucleicAcid）主要存在于细胞核内，是染色体的重要组成成分；在线粒体和叶绿体中，也含有DNA；极大多数生物的遗传物质。RNA（核糖核酸）（RiboNucleicAcid）主要存在于细胞质中；是少数RNA病毒的遗传物质。核苷酸和核酸的分类核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸磷酸脱氧核苷核糖核苷磷酸脱氧核糖含氮碱基（A、T、C、G）核糖含氮碱基（A、U、C、G）核酸脱氧核糖核酸（DNA）核酸核酸（RNA）基本组成单位基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸（共4种）（共4种）（共8种）糖类脂肪蛋白质核酸组成元素C、H、OC、H、OC、H、O、NC、H、O、N、P基本单位单糖（萄葡糖）甘油、肪脂酸氨基酸核苷酸主要功能能源物质储能物质结构和功能物质遗传物质几种主要的有机化合物组成比较核酸的分类不同的生物体，所具有的DNA和RNA的序列是不同的。大肠杆菌的DNA(溢出)核苷酸结构图脂肪结构