第二节第二节 组成生物体的化合物组成生物体的化合物化学元素化学元素化合化合 物物原生原生 质质细胞膜细胞质细胞核细细 胞胞生物体生物体原生质：细胞内的生命物质有机化合物有机化合物组成生物体组成生物体的化合物的化合物无机化合物无机化合物水无机盐糖类脂类蛋白质核酸(8590%)(710%)水母97%藻类90%鱼类8085%蛙78%高等植物6080%哺乳动物65%生物体内水的含量。人体各组织器官的含水量比较人体各组织器官的含水量比较牙齿10%骨骼22%骨骼肌76%心脏79%血液83%心脏和血液的含水量很接近心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈坚韧的形态而血液却为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？呈流动的液态？一、水一、水-活细胞中含量最多的化合活细胞中含量最多的化合物物1、存在形式存在形式结合水结合水自由水自由水2、生理功能生理功能（1）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（2）水分子极性强，是良好的溶剂）水分子极性强，是良好的溶剂（3）自由水流动性强，是物质运载的介质）自由水流动性强，是物质运载的介质 在不同的生物体内，水的含量差别较大。在不同的生物体内，水的含量差别较大。在不同的组织、器官中，水的含量也不同。在不同的组织、器官中，水的含量也不同。根据水的存在形式和生理功能思考根据水的存在形式和生理功能思考：落叶植物体内落叶植物体内自由水自由水/结合水结合水的比值的比值，冬季与夏季相冬季与夏季相比有何不同？比有何不同？a.相等相等b.夏季大夏季大c.冬季大冬季大d.不确定不确定It is right!二、无机盐二、无机盐（含量很少）（含量很少）1、存在形式存在形式 主要以主要以离子离子状态存在状态存在:k+、Na+等。等。少数以少数以化合物化合物形式存形式存 在：人和动物体内在：人和动物体内牙齿和骨骼中的牙齿和骨骼中的CaCO3。2、生理功能生理功能（1）是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分）是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分（2）维持生物体正常的生命活动）维持生物体正常的生命活动 （3）维持细胞的渗透压和酸碱平衡）维持细胞的渗透压和酸碱平衡 三、糖类三、糖类普遍存在于生物体内的一类含量普遍存在于生物体内的一类含量较多较多的有机化合物的有机化合物1 1、元素组成：、元素组成： 由由C C、H H、O O三种元素组成三种元素组成 注意：糖类只有这三种元素，没有其他的元素。注意：糖类只有这三种元素，没有其他的元素。2 2、糖类的种类：、糖类的种类：糖元糖元糖糖类类水水解解后后形形成成的的物物质质单糖：单糖：不能水不能水解解五碳糖五碳糖核糖（核糖（C5H10O5）：核糖核酸的组成成分）：核糖核酸的组成成分脱氧核糖（脱氧核糖（C5H10O4）：脱氧核糖核酸的成分：脱氧核糖核酸的成分六碳糖六碳糖葡萄糖（葡萄糖（C6H12O6）果糖、半乳糖果糖、半乳糖（C6H12O6） 二糖：二糖：水解成两水解成两 分子单糖分子单糖植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞蔗糖（蔗糖（C12H22O11） ： 甘蔗、甜菜中甘蔗、甜菜中麦芽糖（麦芽糖（C12H22O11） ： 发芽的大麦粒中发芽的大麦粒中乳糖乳糖 ：主要存在于哺乳动物乳汁中：主要存在于哺乳动物乳汁中多糖：多糖：水解后生成水解后生成许多单糖许多单糖植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞淀粉：植物贮存能量的物质淀粉：植物贮存能量的物质纤维素：细胞壁的基本组成成分纤维素：细胞壁的基本组成成分肌糖元肌糖元肝糖元肝糖元动物贮存能量的物质动物贮存能量的物质3 3、糖类的主要作用、糖类的主要作用（1）细胞和生物体主要的能源物质）细胞和生物体主要的能源物质淀粉淀粉麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖水解水解水解水解大量能量大量能量氧化分解氧化分解糖元糖元水解水解糖类中最重要糖类中最重要的能源物质的能源物质（2）构成细胞的重要成分）构成细胞的重要成分 纤维素是组成细胞壁的重要成分。纤维素是组成细胞壁的重要成分。四、脂类四、脂类1、元素组成、元素组成 主要由主要由C、H、O组成，有的种类可能含有组成，有的种类可能含有N、P等等2、种类及其作用、种类及其作用（1）脂肪）脂肪. 只有只有C、H、O构成构成作用作用生物体内主要的储存能量的物质生物体内主要的储存能量的物质储能多储能多减少热量散失减少热量散失减少内脏器官的摩擦减少内脏器官的摩擦缓冲外界压力缓冲外界压力C、H比例高比例高O较少较少（2 2）类脂）类脂. .磷脂磷脂在在动物的脑、卵、神经组织和大豆的种子中，动物的脑、卵、神经组织和大豆的种子中，磷脂含量较多磷脂含量较多构成构成生物膜生物膜结构的重要组成成分结构的重要组成成分（3 3）固醇）固醇胆固醇胆固醇性激素性激素 激发和维持人体的第二性征激发和维持人体的第二性征维生素维生素D 促进对促进对Ca、P的吸收的吸收五、蛋白质五、蛋白质 恩格斯曾说过这样的话：“生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于蛋白质化学成分的不断自我更新。”这句话的意思是：没有蛋白质的存在，就没有生命。蛋白质是一切生命活动的体现者，有什么样的蛋白质就能表现出什么样的生物性状。由此可见，蛋白质对于生命来说是非常重要。1、元素组成：C、H、O、N 可能含有：P、S、Fe、Cu、Mn、I、Zn2、高分子化合物，相对分子质量很大如：牛的胰岛素 5700 人的血红蛋白 645003 3、蛋白质的基本组成单位氨基酸（1）结构通式结构通式羧基氨基（2）结构特点）结构特点：每种氨基酸分子中每种氨基酸分子中至少至少都含有一个氨基和一个羧基，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并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个同一个碳原子上碳原子上R基的不同，决定氨基酸的不同种类基的不同，决定氨基酸的不同种类组成生物体的氨基酸有约组成生物体的氨基酸有约20种，其中有种，其中有12种种动物体内能合成，有动物体内能合成，有8种不能合成，只能从食种不能合成，只能从食物中获得。物中获得。甘氨酸天冬氨酸丙氨酸例题：例题：谷氨酸，它的谷氨酸，它的R基是基是-CH2-CH2-COOH，则其则其结构式为：结构式为：分子式为：分子式为：C5H9O4N4 4、氨基酸之间的连接方式、氨基酸之间的连接方式酶肽键肽键+ H2O二肽二肽脱水缩合反应思考：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+ 2H2O三肽三肽（2）在上述形成三肽的过程中，各形成几个肽键？）在上述形成三肽的过程中，各形成几个肽键？失去几分子水？失去几分子水？（3）在上述形成三肽的过程中，原来氨基酸）在上述形成三肽的过程中，原来氨基酸中共有氨基和羧基多少个？形成的三肽中还有中共有氨基和羧基多少个？形成的三肽中还有氨基和羧基各多少个？氨基和羧基为什么减少氨基和羧基各多少个？氨基和羧基为什么减少了？了？酶+ 2H2O三肽三肽多多肽：由肽：由3个或个或3个以上氨基酸分子缩合而个以上氨基酸分子缩合而 成，含多个肽键的化合物。成，含多个肽键的化合物。肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通 常又叫肽链。常又叫肽链。组成蛋白质的肽链不呈直线，也不在同一个平面组成蛋白质的肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。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，并通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。例题：例题：1、10个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为物的名称为 ，含有，含有 个肽键，失去个肽键，失去 个水分子。个水分子。2、n个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为的名称为 ，含有，含有 个肽键，失去个肽键，失去 个水分子。个水分子。十肽99n肽n-1n-1887n-mn-m3、10个氨基酸脱水缩合成两条肽链，这两条肽链含有个氨基酸脱水缩合成两条肽链，这两条肽链含有 个肽键，失去个肽键，失去 个水分子。个水分子。4、10个氨基酸脱水缩合成三条肽链，这三条肽链含有个氨基酸脱水缩合成三条肽链，这三条肽链含有 个肽键，失去个肽键，失去 个水分子。个水分子。5、n个氨基酸脱水缩合成个氨基酸脱水缩合成m条肽链，这条肽链，这m条肽链含有条肽链含有 个肽键，失去个肽键，失去 个水分子。个水分子。76、假设组成蛋白质的、假设组成蛋白质的20种氨基酸的平均分子量为种氨基酸的平均分子量为128，（1）假设一个多肽化合物，由）假设一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽的分子量约为那么该多肽的分子量约为 。（2）假设一个多肽化合物，由）假设一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两条肽链个氨基酸构成两条肽链，那么该多肽的分子量约为，那么该多肽的分子量约为 。（3）假设一个多肽化合物，由）假设一个多肽化合物，由n个氨基酸构成个氨基酸构成m条肽链，条肽链，那么该多肽的分子量约为那么该多肽的分子量约为 。128n-18（n-m）11361118肽键数氨基酸数肽链数肽键数氨基酸数肽链数脱去水分子数脱去水分子数7、假如组成多肽的每个氨基酸中，只含有一个氨基和一个、假如组成多肽的每个氨基酸中，只含有一个氨基和一个羧基，那么：羧基，那么：（1）一个多肽化合物，由）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成一条肽链，那么个氨基酸构成一条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。（2）一个多肽化合物，由）一个多肽化合物，由10个氨基酸构成两条肽链，那么个氨基酸构成两条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。（3）一个多肽化合物，由）一个多肽化合物，由n个氨基酸构成个氨基酸构成m条肽链，那么该条肽链，那么该多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为多肽分子中含有氨基和羧基的数目分别为 、 。1122mm5 5、蛋白质分子多样性、蛋白质分子多样性氨基酸种类不同氨基酸种类不同氨基酸数目不同氨基酸数目不同氨基酸序列不同氨基酸序列不同肽链空间结构不同肽链空间结构不同蛋白质蛋白质的结构的结构多样性多样性蛋白质蛋白质的种类的种类多样性多样性蛋白质功能的多样性蛋白质功能的多样性6 6、蛋白质的主要功能、蛋白质的主要功能（1）结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，如肌球）结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，如肌球蛋白、肌动蛋白等蛋白、肌动蛋白等（2）催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数酶）催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数酶（3）运输蛋白：如血红蛋白、细胞膜上的载体）运输蛋白：如血红蛋白、细胞膜上的载体（4）调节蛋白：如蛋白质类激素（胰岛素和生长激素等）调节蛋白：如蛋白质类激素（胰岛素和生长激素等）（5）免疫蛋白：免疫过程中产生的抗体）免疫蛋白：免疫过程中产生的抗体蛋白质的其他知识 蛋白质的变性蛋白质的变性 蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇等存在下或加热至酸、碱、乙醇等存在下或加热至70-1000C或或在在X射线、紫外线的作用下其空间结构发生改射线、紫外线的作用下其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。变和破坏，从而失去生物活性。六、核酸六、核酸*遗传信息的载体，存在于每个细胞中。遗传信息的载体，存在于每个细胞中。*生物的遗传物质生物的遗传物质*对生物体的遗传变异和蛋白质的生物对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用合成有极重要的作用近近50年对核酸的研究取得了丰硕的年对核酸的研究取得了丰硕的成果，有成果，有38位科学家获得诺贝尔奖！位科学家获得诺贝尔奖！1 1、元素组成、元素组成： C C、H H、O O、N N、P P等元素等元素2 2、高分子化合物：、高分子化合物： 最大的相对分子质量可达几百万最大的相对分子质量可达几百万为什么它的分子量为什么它的分子量会这么大呢？会这么大呢？3 3、核酸的基本组成单位、核酸的基本组成单位核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸一一分子含分子含N N碱基碱基五碳糖五碳糖一一分子磷酸分子磷酸根据五碳糖不同，核苷酸可 分为：核糖核苷酸：腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、 胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸脱氧核苷酸：腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、：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胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸又是以含氮碱基来命名的。四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸又是以含氮碱基来命名的。组成生物体的含氮碱基有五种：组成生物体的含氮碱基有五种：A（腺嘌呤）、（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）、（胸腺嘧啶）、U（尿嘧啶）。（尿嘧啶）。其中其中A、G、C、T参与组成脱氧核苷酸，参与组成脱氧核苷酸，A、G、C、U参与组参与组成核糖核苷酸。成核糖核苷酸。核核苷苷酸酸链链4 4、核酸的种类、核酸的种类根据所含根据所含五碳糖五碳糖种类不同，可分为：种类不同，可分为：种类种类简称简称组成单位组成单位五碳糖五碳糖存在位置存在位置脱氧核脱氧核糖核酸糖核酸DNADNA脱氧脱氧核苷酸核苷酸脱氧脱氧核糖核糖主要存在于主要存在于细胞核中细胞核中核糖核酸核糖核酸RNARNA核糖核糖核苷酸核苷酸核糖核糖主要存在于主要存在于细胞质中细胞质中