第二节：细胞中的生物大分子第二节：细胞中的生物大分子 糖类、脂质、蛋白质和糖类、脂质、蛋白质和核酸是生物体内最重要核酸是生物体内最重要的有机化合物的有机化合物生物大分子的根本骨架生物大分子的根本骨架糖类的种类和功能糖类的种类和功能脂质的种类和功能脂质的种类和功能蛋白质的构造和功能蛋白质的构造和功能核酸的构造和功能核酸的构造和功能生物大分子的根本骨架生物大分子的根本骨架碳原子的构造碳原子的构造碳原子之间可以单键相结合，也可以双键或三碳原子之间可以单键相结合，也可以双键或三键相结合，构成不同长度的链状、分支状或环键相结合，构成不同长度的链状、分支状或环状构造，这些构造称为有机物的碳骨架。状构造，这些构造称为有机物的碳骨架。 例如：蛋白质分子的肽链是以氨基酸为根本单元的碳骨架构成的见以下图。 碳碳链糖类的种类和功能糖类的元素组成？糖类的元素组成？常见的糖有蔗糖、淀粉、纤维素、葡萄糖、常见的糖有蔗糖、淀粉、纤维素、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等等。多数糖具有甜味，果糖、乳糖、麦芽糖等等。多数糖具有甜味，能溶于水，是细胞中非常重要的物质。能溶于水，是细胞中非常重要的物质。糖是由糖是由C C、H H、O O三种元素组成的一类物质，三种元素组成的一类物质，有多种存在方式。有多种存在方式。单糖、二糖、多糖是怎糖、二糖、多糖是怎样区分的？区分的？2.2.二糖：由两分子的二糖：由两分子的单糖脱水糖脱水缩合而成。合而成。1.1.单糖：不能水解的糖。糖：不能水解的糖。3.3.多糖：由多糖：由许多的葡萄糖分子多的葡萄糖分子衔接而成。接而成。构成它构成它们的根的根本本单位都是葡位都是葡萄糖。萄糖。糖糖的的分分类类单糖糖 二糖二糖双糖双糖多糖多糖复合糖复合糖五碳糖：核糖、脱氧核糖五碳糖：核糖、脱氧核糖六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖麦芽糖、蔗糖，存在于植物麦芽糖、蔗糖，存在于植物细胞中。胞中。乳糖，存在于乳糖，存在于动物物细胞中，植物胞中，植物组织中不常中不常见。淀粉、淀粉、纤维素，存在于植物素，存在于植物组织，其，其中淀粉是植物中淀粉是植物细胞内的胞内的储能物能物质。糖原，糖原，动物物细胞内的胞内的储能物能物质。糖蛋白、糖脂糖蛋白、糖脂关于糖的生化反响：水解与缩合关于糖的生化反响：水解与缩合单糖单糖双糖双糖多糖多糖 蔗糖蔗糖 葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖麦芽糖麦芽糖 2 2葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 二氧化碳二氧化碳+ +水水+ +能量能量 糖糖类的主要作用的主要作用1 1细胞和生物体主要的能源物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原糖原水解水解糖糖类中最重要中最重要的能源物的能源物质2 2构成构成细胞的重要成分胞的重要成分 3 3识别、维护、光滑等作用、光滑等作用脂类的种类和功能脂类的种类和功能组成元素组成元素:C:C、H H、O O种类：脂肪、类脂、固醇种类：脂肪、类脂、固醇不同的脂质在化学组成和化不同的脂质在化学组成和化学构造上有很大的差别，但学构造上有很大的差别，但是它们都有一个共同的特征，是它们都有一个共同的特征，即不溶于水。即不溶于水。脂质的种类和功能脂质的种类和功能 脂肪分子表示脂肪分子表示图脂肪是细脂肪是细胞代谢所胞代谢所需能量的需能量的主要储存主要储存方式方式脂质的种类和功能脂质的种类和功能 磷脂分子表示磷脂分子表示图类脂中的磷类脂中的磷脂是构成生脂是构成生物膜的重要物膜的重要物质，一切物质，一切细胞都含有细胞都含有磷脂。磷脂。脂质的种类和功能脂质的种类和功能 固醇固醇类分子表示分子表示图固醇类物质，固醇类物质，如维生素如维生素D D、性、性激素和胆固醇激素和胆固醇等，在细胞的等，在细胞的营养、调理和营养、调理和代谢中具有重代谢中具有重要功能。要功能。脂质的种类和功能小结脂质的种类和功能小结种类种类举例举例功能功能储存部位储存部位脂肪脂肪储能，维储能，维持体温持体温, ,润润滑、缓冲滑、缓冲植物种子、果实细胞植物种子、果实细胞和动物的脂肪细胞当和动物的脂肪细胞当中中类脂类脂磷脂磷脂膜的成分膜的成分脑和卵中，大豆种子脑和卵中，大豆种子固醇固醇胆固醇胆固醇性激素性激素维生素维生素D D维持正常维持正常的新陈代的新陈代谢谢蛋白质的构造和功能蛋白质的构造和功能1 1、组成元素：成元素：C C、H H、O O、N N，大多数含有，大多数含有S S2 2、蛋白、蛋白质的相的相对分子分子质量：蛋白量：蛋白质分子可由分子可由一条或多条一条或多条肽链构成，其相构成，其相对分子分子质量的量的变化范化范围很大，普通从很大，普通从6000-1000 0006000-1000 000，甚至跟高。甚至跟高。3 3、根本、根本单位：氨基酸位：氨基酸 甘氨酸和丙氨酸的构造式有什么共同之处？甘氨酸和丙氨酸的构造式有什么共同之处？甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸组成蛋白质的氨基酸有组成蛋白质的氨基酸有2020多种多种种类虽多，但在分子构造上有共同特点种类虽多，但在分子构造上有共同特点 氨基酸的构造通式：都有一个氨基和一氨基酸的构造通式：都有一个氨基和一个个羧基，同基，同时与一个碳原子相与一个碳原子相连，这个碳原子个碳原子还分分别于一个于一个氢原子和一个原子和一个R R基相基相连。 氨基氨基R R基基C C原子原子羧基基H H原子原子R R基的不同决议氨基酸种类不同。基的不同决议氨基酸种类不同。 蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子经过脱水构成肽键相连而成。结合方式：脱水合方式：脱水缩合合 二二肽：由两个氨基酸分子：由两个氨基酸分子组成。成。多多肽：由：由n n n3 n3个氨基酸分子以个氨基酸分子以 肽键相相连构成的构成的肽链。普通肽链中构成的肽键数比氨基酸分子普通肽链中构成的肽键数比氨基酸分子数少一个。数少一个。肽链经过一定的化学键相互衔接在一同。这肽链经过一定的化学键相互衔接在一同。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是构成非常复杂的空间构造。是构成非常复杂的空间构造。肽链是没有生物活性肽链是没有生物活性的，当肽链按不同方式折的，当肽链按不同方式折叠和盘曲构成具一定空间叠和盘曲构成具一定空间构造的蛋白质分子才表现构造的蛋白质分子才表现出生物活性。出生物活性。氨基酸氨基酸二肽二肽三肽三肽多肽多肽一条多肽链一条多肽链盘曲折叠构盘曲折叠构成蛋白质成蛋白质几几条条多多肽肽链链折折叠叠构构成成蛋蛋白白质质蛋白质构造和功能的多样性蛋白质构造和功能的多样性 由于由于组成蛋白成蛋白质多多肽链的氨基酸在种的氨基酸在种类、数目、数目、陈列列顺序上的不序上的不同，以及构成蛋白同，以及构成蛋白质的的多多肽链在数目和空在数目和空间构构造上的不同，因此，造上的不同，因此，细胞中的蛋白胞中的蛋白质的构造具的构造具有多有多样性。性。蛋白蛋白质的空的空间构造构造蛋白质构造的多样性决议了蛋白蛋白质构造的多样性决议了蛋白质功能的多样性质功能的多样性蛋白质根据功能分为两大类：蛋白质根据功能分为两大类：构造蛋白构造蛋白 功能蛋白功能蛋白eg eg 人和动物的肌肉人和动物的肌肉eg eg 具有催化作用的酶，具有催化作用的酶，具有免疫功能的抗体具有免疫功能的抗体蛋白质的主要功能蛋白质的主要功能1)构成构成细胞和生物体的重要物胞和生物体的重要物质2)催化作用：如催化作用：如酶3)运运输作用：如作用：如红细胞中的血胞中的血红蛋白蛋白4)调理作用：如胰理作用：如胰岛素和生素和生长激素激素5)免疫作用：如抗体免疫作用：如抗体蛋白质极度缺乏！蛋白质极度缺乏！元素元素组成成 C C、H H、O O、N N等等 根本元素：根本元素：C C、H H、O O、N N 其它元素：其它元素：S S等等根本根本单位位 氨基酸氨基酸种种类、通式和特点、通式和特点化学构造化学构造 多肽肽链多肽肽链构成：多个氨基酸脱水构成：多个氨基酸脱水缩合而成缩合而成 构造多样性构造多样性空间构造空间构造 蛋白质蛋白质 功能多样性功能多样性蛋白蛋白质构造和功能小构造和功能小结五、核酸的构造和功能五、核酸的构造和功能1 1、组成元素：成元素：C C、H H、O O 、N N、P 5P 5种元素种元素2 2、分、分类：脱氧核糖核酸：脱氧核糖核酸DNADNA和核糖和核糖RNARNA核酸核酸3 3、功能：存、功能：存储遗传信息，控制蛋白信息，控制蛋白质的合成。的合成。4 4、根本构造、根本构造单位：核苷酸位：核苷酸5 5、分布：、分布：DNADNA主要集中在主要集中在细胞核内，胞核内，RNARNA主要分主要分部部细胞胞质中中DNADNA和和RNARNADNADNA是是绝大多数生物的大多数生物的遗传物物质，是，是遗传信息的信息的载体。少数病毒只含体。少数病毒只含RNARNA，它它们的的遗传信息信息储存在存在RNARNA中。中。 1.科学家采用多种方法对各种生物的DNA和RNA的碱基组成进展了定量测定，发现一切DNA分子中的腺嘌呤与胸腺嘧啶的物质的量相等，鸟嘌呤与胞嘧啶的物质的量相等，而RNA中的碱基组成却没有这样的关系。 核酸的组成有什么规律？积极思想极思想 核酸的核酸的组成有什么成有什么规律？律？ 2.化学上常运用降解的方法研讨物质的组成。核酸的降解产物是核苷酸，一分子核苷酸可进一步降解成一分子嘌呤或嘧啶碱、一分子五碳糖和一分子磷酸。积极思想极思想核酸的核酸的组成有什么成有什么规律？律？ 3.阅读下表，比较脱氧核糖核酸和核糖核酸的异同。积极思想极思想化学元素组成C、H、O、N、PBACKBACK相对分子质量几十万几百万BACKBACK根本组成单位根本组成单位：核苷酸。一个核苷酸是由一分子含氮的碱基和一分子的五碳糖和一分子磷酸组成。每个核酸分子是由几百个乃至上亿个核苷酸相互衔接而成的长链。核苷酸五碳糖五碳糖五碳糖五碳糖碱基碱基碱基碱基P P核核核核 糖糖糖糖碱基碱基碱基碱基P P脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基碱基碱基P P(核糖)核苷酸脱氧脱氧(核糖核糖)核苷酸核苷酸BACKBACK分子构造DNA：双螺旋构造RNA：普通是单链主要功能一切生物的遗传物质，对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。BACKBACK(一一)知知识归纳元素元素组成成根本根本单位位种种类主要功能主要功能 糖 类 核 酸蛋白蛋白质脂脂 质 核苷酸核苷酸氨基酸氨基酸葡萄糖葡萄糖单糖糖二糖二糖多糖多糖脂肪脂肪类脂脂固醇固醇构造、构造、调理、催理、催化、运化、运输、免疫、免疫构造脂、功能构造脂、功能脂、脂、储存脂存脂构造物构造物质能源物能源物质遗传物物质任何一种化合物都不能单独地完成某一种生命活动，而只是按照一定的方式有机地组织起来，才干表现出细胞和生物体的生命景象。细胞就是这些物质最根本的构造方式。元素大量元素：大量元素：C、H、O、N、P、S等等微量元素：微量元素：Cu、Co、I、Mn等等无机物有机物水分水分无机盐无机盐糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸化化合合物物原原生生质细胞内的生命物质细胞内的生命物质主要成分是蛋白质、脂质和核酸主要成分是蛋白质、脂质和核酸分化为细胞膜、细胞质、细胞核等分化为细胞膜、细胞质、细胞核等化化合合有有机机组合合