细胞中的元素和无机化合物解读

第一节第一节 细胞中的元素和无机化合物细胞中的元素和无机化合物地壳地壳46.60046.6000.0320.032亿分之一以下亿分之一以下0.004630.004632.592.593.633.630.1180.1182.092.090.0520.052人人14.6214.6255.9955.997.467.469.339.331.091.094.674.673.113.110.160.160.780.78元元 素素O OC CH HN NK KCaCaP PMgMgS S1 1、生物界与非生物界具有、生物界与非生物界具有统一性统一性是指是指：组成生物体的化学元素在无机自然界都组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物界所特有的可以找到，没有一种是生物界所特有的 2 2、生物界与非生物界还具有生物界与非生物界还具有差异性差异性是指是指：组成生物体的化学元素，在生物体内和组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的在无机自然界中的含量含量相差很大相差很大.结论结论A A、病毒：、病毒：化学元素化学元素化合物化合物病毒病毒B B、单细胞生物、单细胞生物：化学元素化学元素化合物化合物单细胞生物单细胞生物C C、高等多细胞生物：、高等多细胞生物：化学元素化学元素化合物化合物细胞细胞组织组织器官器官(系系统统)个体个体生物的结构层次生物的结构层次 S S MgMg P P CaCa K K N N H H C C O O 人人 元元 素素14.6214.6244.4344.4343.5743.576.246.241.461.460.920.920.230.230.200.200.180.180.170.179.339.333.113.1155.9955.997.467.461.091.094.674.670.160.160.780.78玉玉 米米材料分析材料分析占细胞干重的质量分数/%请分析上表，你能得出哪些结论？请分析上表，你能得出哪些结论？组成玉米和人体的基本元素是组成玉米和人体的基本元素是C C、H H、O O、N N，这这4 4种元素在组成生物体的元素种元素在组成生物体的元素中含量最多中含量最多 组成生物体的化学元素大体相同组成生物体的化学元素大体相同 不同的生物体内，各种化学元素的不同的生物体内，各种化学元素的含量相差很大。含量相差很大。组成生物体的化学元素的分类组成生物体的化学元素的分类v1大量元素：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。v2.微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。（生活所必需，需要量很少）常见的主要有常见的主要有2020多种多种缺铁 抽搐；软骨病缺碘 影响光合作用缺镁 大脖子病缺钙 贫血 连连看连连看组成生物体的化学元素的重要作用组成生物体的化学元素的重要作用1、组成细胞的主要元素：2、组成多种多样的生物。3、影响生物体的生命活动。讨论：你如何看些这些营养品？讨论：你如何看些这些营养品？组成生物体的化合物组成生物体的化合物一、构成细胞的化合物构成构成细胞细胞的化的化合物合物无机化无机化合物合物有机化有机化合物合物水水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合物化合物质量分量分数数/%水水6090无机无机盐11.5蛋白蛋白质710脂脂质12糖糖类和核酸和核酸11.5占细胞鲜重算一算：水中的O元素在生物体中占多少比例？v53-80%S S MgMg P P CaCa K K N N H H C C O O 人人 元元 素素14.6214.6244.4344.4343.5743.576.246.241.461.460.920.920.230.230.200.200.180.180.170.179.339.333.113.1155.9955.997.467.461.091.094.674.670.160.160.780.78玉玉 米米占细胞干重的质量分数/%请分析上表，你能得出哪些结论？请分析上表，你能得出哪些结论？1、在不同种类的生物体中，水的含量差别很大2、在不同的组织、器官中，水的含量不同水水材料分析材料分析生物生物水母水母鱼类蛙蛙哺乳哺乳动物物藻藻类高等高等植物植物9780857865906080组织器官器官牙牙齿骨髓骨髓骨骼肌骨骼肌心心脏血液血液%1022767983无机盐无机盐2、存在形式、存在形式大多数以大多数以离子离子状态存在状态存在少数少数与与与与其他化合物其他化合物其他化合物其他化合物结合结合结合结合1 1、含量很少：、含量很少：、含量很少：、含量很少：1%1.5%1%1.5%是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分。是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分。Mg2+叶绿素叶绿素Fe2+血红蛋白血红蛋白碳酸钙碳酸钙骨、牙齿骨、牙齿无机盐的离子对维持生物体的生命活动有重要作用无机盐的离子对维持生物体的生命活动有重要作用。血钙过低血钙过低抽搐抽搐对维持细胞的对维持细胞的酸碱平衡酸碱平衡非常重要。非常重要。3、生理功能、生理功能显微镜下的霍乱弧菌运动员运动后会消耗大量的体力，如果让你准备，你会选择什么食物？类别举 例分布及其生理功能单糖五碳糖 核糖细胞质，组成核糖核酸脱氧核糖细胞核，脱氧核糖核酸六碳糖：葡萄糖动、植，重要能源物质二糖（C12H22O11）蔗糖麦芽糖甘蔗、甜菜发芽的大麦粒乳糖动物，乳汁多糖（C6H10O5）n淀粉纤维素植物，储存能量的物质细胞壁的成分糖元（肝、肌）动物，储存能量的物质糖类糖类1、元素组成：C、H、O2、糖类的主要作用（1）细胞的和主要能源物质）细胞的和主要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类中最重要糖类中最重要的能源物质的能源物质（2）构成生物体的重要成分）构成生物体的重要成分糖类你也和他一样很喜欢你也和他一样很喜欢猛吃东西吗？猛吃东西吗？东西吃太多会有什么东西吃太多会有什么后果？后果？肥胖肥胖肥胖是因为身体中肥胖是因为身体中脂肪脂肪含量过多而含量过多而造成。造成。比较：红烧肥肉、米饭、炒精肉片、比较：红烧肥肉、米饭、炒精肉片、辣豆腐、凉拌黄瓜，在质量相同的情辣豆腐、凉拌黄瓜，在质量相同的情况下，你知道其中含能量最高的食物况下，你知道其中含能量最高的食物是哪种吗？是哪种吗？红烧肥肉红烧肥肉 该食品中富含脂肪，而该食品中富含脂肪，而1g1g脂脂肪释放的能量高达肪释放的能量高达38Kj38Kj。我们吃多了富有脂肪的食物会发胖。我们吃多了富有脂肪的食物会发胖。但是有些人却是因为喜欢吃糖也会但是有些人却是因为喜欢吃糖也会发胖，为什么？发胖，为什么？因为糖在身体中会转化成脂肪。因为糖在身体中会转化成脂肪。1 1、元素组成：、元素组成：2 2、溶解性：、溶解性：3 3、种类：、种类：C、H、O，有些含有有些含有P、N脂肪、类脂、固醇脂肪、类脂、固醇脂质不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂，不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等如丙酮、氯仿、乙醚等胆固醇胆固醇性激素性激素维生素维生素 D种类种类作作 用用分分 布布 脂脂 肪肪（C、H、O)磷磷 脂脂固固醇醇胆固醇胆固醇性激素性激素维生素维生素 D储能物质储能物质，保温，保温，缓冲和减压缓冲和减压生物膜的重要成分生物膜的重要成分生物膜的重要成分，参生物膜的重要成分，参与血液中脂质运输与血液中脂质运输促进动物生殖器官发促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成育以及生殖细胞形成促进促进Ca 和和 P的吸收的吸收动物皮下、植物动物皮下、植物种子种子脑、卵细胞、肝脑、卵细胞、肝脏、大豆种子脏、大豆种子动物内脏、蛋黄动物内脏、蛋黄动物细胞动物细胞动物细胞动物细胞我体内有丰我体内有丰富的蛋白质富的蛋白质在奶和奶的制品中在奶和奶的制品中在在豆豆类类、肉肉类类中中富富含含蛋蛋白白质质蛋白质蛋白质1 1、组成蛋白质的化学元素：、组成蛋白质的化学元素：C C、H H、O O、N N2 2、蛋白质的相对分子质量：、蛋白质的相对分子质量：几千几千100100万以上万以上（S S）；）；化学分子式化学分子式原子个数原子个数相对分子量相对分子量水水H H2 2O O3 31818葡萄糖葡萄糖C C6 6H H1212O O6 62424180180牛胰岛素牛胰岛素C C254254H H377377N N6565O O7575S S6 677777757005700血红蛋白血红蛋白C C30323032H H48164816O O872872N N780780S S8 8FeFe4 4951295126450064500组成生物体的化合物组成生物体的化合物一、构成细胞的化合物构成构成细胞细胞的化的化合物合物无机化无机化合物合物有机化有机化合物合物水水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合物化合物质量分量分数数/%水水6090无机无机盐11.5蛋白蛋白质710脂脂质12糖糖类和核酸和核酸11.5占细胞鲜重基本组成单位基本组成单位氨基酸（约氨基酸（约2020种）种）CHCOOHNH2R羧基羧基氨基氨基（1）结构通式结构通式（2 2）结构特点）结构特点：R基的不同，决定氨基酸的种类不同基的不同，决定氨基酸的种类不同至少含有一个氨基至少含有一个氨基至少含有一个羧基至少含有一个羧基连在连在同一个同一个碳原子上碳原子上判断：判断：CHCNRHHOCH C OHNRHHOOHCHCNRHHOCH C OHNRHOHOHCHCNRHHOCHCOHNRHHOOHH2O肽键肽键二肽二肽三个氨基酸的脱水缩合反应应如何书写，形成的化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？合物叫什么名称？+2H2O三肽三肽CHCOOHHNR3CHCNR1HHOCHCOHNR2HOHH2OCHCOOHNR3CHCNR1HHOCHCNR2HOH三肽三肽练一练练一练1、8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。2、n个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的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。八肽八肽77n肽肽n-1n-1CHCONR3CHCNR1HHOCHCNR2HOHCHCOHNR4CHHOOCNHR51、有几个肽键？、有几个肽键？2、由几个氨基酸组成？几肽？、由几个氨基酸组成？几肽？3、几个游离的氨基和羧基？、几个游离的氨基和羧基？4、这几个氨基酸缩合时形成了、这几个氨基酸缩合时形成了几个水分子？几个水分子？胰岛素含有胰岛素含有2 2条多肽链，条多肽链，A A链含有链含有2121个氨个氨基酸，基酸，B B链含有链含有3030个氨基酸。个氨基酸。形成几个肽键？脱去几分子水？形成几个肽键？脱去几分子水？氨基酸数氨基酸数多肽链条数多肽链条数肽键数肽键数水分子数水分子数8 1 7 7 16 2 14 14 24 3 21 21 3、8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、8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、m个氨基酸脱水缩合成个氨基酸脱水缩合成n条肽链，这条肽链，这n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。6655m-nm-n肽键数氨基酸数肽链数水分子数肽键数氨基酸数肽链数水分子数6、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 、。1122mm7、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）11361118DA ACHCH3 3CHCHCOOH BCOOH BNHNH2 2CHCH2 2CHCHCOOHCOOH NH NH2 2 NH NH2 2C CNHNH2 2CHCH2 2COOH DCOOH DNHNH2 2CHCH2 2CHCHCHCH3 3 COOH COOH1 1 下下列列哪哪种种化化合合物物不不参参与与构构成成蛋蛋白白质质（）练一练练一练2、肽键可表示为肽键可表示为 （）A、CONHB、NHCOOH C、CND、以上都对、以上都对D3 3、根据下面图解，回答问题：、根据下面图解，回答问题：1）该图示）该图示_肽化合物；含肽化合物；含_个肽键个肽键.2）填写虚线框内结构的名称：）填写虚线框内结构的名称：A_B_C_3）生成此化合物的反应叫）生成此化合物的反应叫_。三三两两氨基氨基肽键肽键羧基羧基脱水缩合脱水缩合4 4、下下列列物物质质中中，有有的的是是氨氨基基酸酸，有有的的不不是是。请请找找出出所所有有的的氨氨基基酸酸，这这些些氨氨基基酸酸经经缩缩合合反反应应后后形形成成的的物物质质，应叫应叫（）A A、氨基酸、氨基酸 B B、二肽、二肽 C C、三肽、三肽 D D、四肽、四肽NHNH2 2 CH CH（CHCH2 2）2 2COOH CHCOOH CH2 2CHCH2 2CHCH2 2COOHCOOHNHNH2 2CHCH2 2COOH NHCOOH NH2 2CHCH2 2CHCH2 2OH OH COOH COOH NHNH2 2 B B5 5、思考：人的一种抗体共含、思考：人的一种抗体共含764764个个氨基酸，有氨基酸，有4 4条肽链，肽键条肽链，肽键_个，个，至少有氨基至少有氨基_个，羧基个，羧基_个。个。7607604 44 46 6、谷氨酸的谷氨酸的R R基为基为C C3 3H H5 5O O2 2，1 1分子谷氨酸含有的分子谷氨酸含有的C C、H H、O O、N N原子数原子数依次是依次是()()A.5 A.5、9 9、4 4、1 B.41 B.4、8 8、5 5、1 1 C.5 C.5、8 8、4 4、1 D.41 D.4、9 9、4 4、1 1AC C3 3H H5 5O O2 2C CH HCOOHCOOHNHNH2 27 7、某一多肽链内共有肽键、某一多肽链内共有肽键109109个，则此分子个，则此分子中含有中含有NHNH2 2和和COOHCOOH的数目至少为（的数目至少为（）A A110110、110 B110 B109109、109 109 C C9 9、9 9 D D1 1、1 18 8、2020种氨基酸的平均分子量是种氨基酸的平均分子量是128128，由，由280280个个氨基酸和氨基酸和4 4条多肽组成的蛋白质，其分子量条多肽组成的蛋白质，其分子量约为（约为（）A.31432 B.31486 A.31432 B.31486 C.31378 D.36382 C.31378 D.36382DB9 9、某二十二肽被水解成、某二十二肽被水解成1 1个四肽，个四肽，2 2个三个三肽，肽，2 2个六肽，则这些短肽的氨基总数的个六肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（最小值及肽键总数依次是（）A A、6,18 B6,18 B、5,18 5,18 C C、5 ,17 D5 ,17 D、6,176,17CCOOHH2NH2NCOOHH2NCOOHCOOHH2NCOOHH2N1010、狼体内有、狼体内有a a种蛋白质，种蛋白质，2020种氨基酸；种氨基酸；兔体内有兔体内有b b种蛋白质，种蛋白质，2020种氨基酸。狼捕种氨基酸。狼捕食兔后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白食兔后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是（质种类和氨基酸种类最可能是（）A A、a+b ,40 Ba+b ,40 B、a ,20 a ,20 C C、大于、大于a ,20 Da ,20 D、小于、小于a ,20 a ,20 D氨基酸氨基酸 肽链肽链 蛋白质蛋白质（多肽）（多肽）脱水缩合脱水缩合？氨基酸氨基酸 肽链肽链 蛋白质蛋白质（多肽）（多肽）脱水缩合脱水缩合空间结构空间结构蛋白质蛋白质 主要功能主要功能蛋白质分子的主要功能：蛋白质分子的主要功能：蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质是生命活动的主要承担者。结构蛋白结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，：是构成细胞和生物体的重要物质，如如肌球蛋白肌球蛋白、肌动蛋白肌动蛋白等等催化蛋白催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数：起生物催化作用，如绝大多数酶酶运输蛋白运输蛋白：如：如血红蛋白血红蛋白、细胞膜上的、细胞膜上的载体载体调节蛋白调节蛋白：如：如胰岛素胰岛素和和生长激素生长激素等等免疫蛋白免疫蛋白：免疫过程中产生的：免疫过程中产生的抗体抗体氨基酸氨基酸 肽链肽链 蛋白质蛋白质（多肽）（多肽）脱水缩合脱水缩合空间结构空间结构蛋白质分子的多样性蛋白质的结构蛋白质的结构多样性多样性蛋白质的种蛋白质的种类多样性类多样性蛋白质功能的蛋白质功能的多样性多样性氨基酸氨基酸种类种类氨基酸氨基酸数目数目氨基酸氨基酸排列次序排列次序肽链肽链空间结构空间结构中国专家帮助辨认汶川中国专家帮助辨认汶川地震中遇难者身份地震中遇难者身份DNA鉴定仪器鉴定仪器DNA指纹法指纹法A、C考考你！考考你！你能知道哪些是这对夫妻的孩子吗？你能知道哪些是这对夫妻的孩子吗？核苷酸的简式核苷酸的简式五碳糖含N碱基1 1、脱氧核糖核酸的基本单位是、脱氧核糖核酸的基本单位是_，它，它可分为可分为_种。种。看图看图2 2、核糖核酸的基本单位是、核糖核酸的基本单位是_，它可分，它可分为为_种。种。3 3、核酸的基本单位是、核酸的基本单位是_，它可分为，它可分为_类，一共有类，一共有_种。种。脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核苷酸核苷酸4 44 42 28 8AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸核苷酸核苷酸五碳糖含N碱基O核苷酸长链的片段核苷酸长链的片段UCACAGUDNA的片断一一般般D DN NA A由由 条条核核苷苷酸酸链链组组成成，R RN NA A由由 条条核核苷苷酸酸链链组组成成两两一一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细胞核、线粒体、细胞核、线粒体、叶绿体叶绿体核糖核酸核糖核酸RNARNA核糖核糖核苷酸核苷酸核糖核糖主要存在于细胞主要存在于细胞质中质中