组成细胞的分子-授课用.ppt

,组成细胞的分子,讨论:比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？,问题探讨,组成地壳和组成细胞的部分元素含量()表,玉米和人体细胞部分元素含量的比较,玉米人氧44.4314.62碳43.5755.99氮1.469.33氢6.247.46钾0.921.09钙0.244.67磷0.203.11硫0.170.78氯0.140.47镁0.180.16铁0.080.012硅1.170.005锌-0.01,这说明什么?,组成玉米和人体的含量较多的元素是：等四种。,不同生物体的组成元素；,不同生物体内，各种化学元素的含量.,C、H、O、N,大体相同,相差很大,思考:,干鲜细胞对比图,组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）,组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）,大量元素：,指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。,微量元素：,指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。,细胞中元素根据含量分为:,注意：C是构成细胞的最基本元素,组成生物体的化学元素的重要作用,C、H、O、N、P、S是组成原生质的主要元素，占原生质总量的97%生物体的化学元素将进一步组成多种多样的化合物，这些化合物是生物体生命活动的物质基础化学元素能够影响生物体的生命活动,水、无机盐、糖类、蛋白质、核酸、脂质,无机物,有机物,思考与讨论：1.有机化合物和无机化合物有什么区别？2.细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种，你能推测它们对生命的意义吗？3.根据你的生活经验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质或蛋白质？怎样从植物器官中提取这些化合物？,二、组成细胞的化合物,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,实验,单体和多聚体,生物大分子以碳链为骨架,问题1：那些有机物为大分子化合物？蛋白质、核酸、多糖。,问题2：它们的基本单位分别是：氨基酸、核苷酸、葡萄糖,问题3：注意观察这些物质的基本单位是以什么化学元素相连？C,问题4：什么是单体？什么是多聚体？,问题5：生物大分子以碳链为骨架说明了什么？,三、生物大分子以碳链为骨架多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。碳是生命的核心元素、没有碳，就没有生命。,技能训练设计实验科学地设计实验方案应注意：1.实验方案要完整：实验题目假设预期实验观察和收集数据分析推论交流2.实验设计的原则：科学性原则、可行性原则、简便性原则、可重复性原则3.变量的控制：遵循单一变量原则。即一个实验变量对应观测一个反应变量。,实验目的：探究植物生长发育需要镁材料用具：小麦幼苗、完全培养液、缺镁营养液、200ml广口瓶两只、量筒等。实验原理：镁是合成植物叶绿素的重要成分，植物缺镁叶绿素不能合成，植物叶片失绿变黄。实验步骤：1.取两广口瓶，编号甲、乙。2.在甲和乙中分别加入100ml完全营养液和缺镁营养液。3.在甲和乙中分别栽入长势、大小数目相同的小麦幼苗并置于相同的环境条件下培养。4.一段时间后，观察甲、乙中小麦幼苗的叶色变化。实验结果：一段时间后，甲中小麦幼苗的叶色为绿色，乙中小麦幼苗的为黄色。实验结论：植物生长发育需要镁。,练习：某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：,在这一实验设计中，应该改正的错误是：A.两个花盆都就诊放在向阳的地方B.两个花盆都就诊放在黑暗的地方C.两个花盆的混充不就诊一样高D.两个花盆都就应该浇给充足的水,水是生命之源,种子必须吸吸水才能萌发,沙漠里的仙人掌，身处干旱的环境，也贮存着大量的水分,人的胚胎也要浸润在羊水中发育，经过N天后就会出现在座的各位,问题探讨,讨论:1计算每升饮料中占多少。水在细胞中起什么作用？2表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？,请同学们看书P34、P35，要求：1.体会水对生命活动的意义.2.了解水的存在形式及其作用.,练习：刚收获的玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是，这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内的含量相对高些。,自由水,自由水,结合水,水母的含水量高达97%,细胞中的水,不同生物含水量不同。,水在生物体中的含量,不同器官的含水量不同。,水在生物体中的含量,不同的生长发育阶段，体内的含水量也不相同。,水在生物体中的含量,总结:1.生物体的含水量随着生物种类不同有所差异.一般为60%95%水母达到97%2.同一个生物体在不同的生长发育期,含水量也不同.幼儿成年人3.同一个生物体的不同器官含水量不同.,水在细胞中的存在形式：结合水：与细胞内的其他物质相结合的水。占细胞内全部水分的4.5%自由水：以游离形式存在、可自由流动的水。占细胞内全部水分的95.5%,水的存在形式及生理功能,95%以上,约4.5%,1.是细胞内的良好溶剂2.参与细胞内的生化反应3.运送养料和代谢废物,细胞的组成成分,结合水,自由水,生命活动旺盛新陈代谢加快,生命活动缓慢新陈代谢降低,资料：陆地上的淡水资源总量只占地球上水体总量的253，而且大部分是主要分布在南北两极地区的固体冰川。地下水的淡水储量也很大，但绝大部分是深层地下水，开采利用的也很少。人类目前比较容易利用的淡水资源储量只占全部淡水的03，占全球总水量的十万分之七。加上近代工农业发展、城市膨胀对水资源造成了严重污染，所以水资源是越来越紧缺了。,节水刻不容缓”、“节水从每个人做起”！,水的重要作用,细胞中的无机盐,细胞中的无机盐：1.无机盐在细胞中的存在形式：离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-,2.无机盐在细胞中的含量,极少，仅占细胞鲜重的1%1.5%,无机盐在细胞中的功能,血红蛋白,功能：运输氧气,缺铁,缺铁性贫血,富含铁的食物：菠菜、红枣、菜花、马铃薯（带皮）,叶绿素,功能：吸收阳光，进行光合作用,缺镁,影响光合作用,无机盐在细胞中的功能,无机盐在细胞中的功能,碘是甲状腺素的成分之一,缺碘,大脖子病（成人）、呆小症（儿童）,富含碘的食物：海带、紫菜、海蜇,功能：组成细胞中的化合物,钙具有约束神经、肌肉活动的本领。缺钙引起神经肌肉的兴奋性增加而导致痉挛。,功能：维持细胞和生物体的生命活动,富含钙的食物：牛奶、豆制品、虾、芝麻,无机盐在细胞中的功能,生理盐水,在正常情况下，人体内的无机盐浓度为0.9%.,为患者输入0.9%的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压平衡。,功能：维持生物体内的平衡,无机盐在细胞中的功能,无机盐在细胞中的作用：1)有些无机盐是构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分。如：PO43-核苷酸Fe2+血红蛋白I甲状腺激素2)许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动(如维持细胞形态、酸碱平衡等)有重要作用。,元素缺乏与疾病的相关性：,缺Fe：,人体患贫血；果树患黄叶病,缺Ca：,成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象,缺I：,人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）,缺B：,华而不实（只开花不结果）,缺Zn：,影响人体生长发育、大脑发育和性成熟,缺Mg：,影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,大头婴儿,由于天天吃蛋白质含量极低的奶粉导致发育不良，身体严重浮肿，脑袋大,大头婴儿的头比较大，面部肌肉松驰，表情比较呆滞，对外界事物的刺激反应较低。为什么婴儿长期吃劣质奶粉会出现这种症状？,蛋白质对小孩子的生长发育重要吗?,蛋白质(protein),1、组成蛋白质的化学元素：,C、H、O、N,2、蛋白质的相对分子质量：,几千100万以上,（P、S）；,Fe、Cu、Mn、I、Zn,请观察课本20页的几种氨基酸的结构：讨论：1.这些氨基酸的结构具有什么共同特点？2.“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系？,3、蛋白质的基本组成单位：,氨基酸,甘氨酸,丙氨酸,谷氨酸,氨基酸的结构通式：,(1)R基不同、氨基酸不同(约20种)。,(2)每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。,羧基,氨基,侧链基团,分组讨论以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?,变式演练激励创新,下列物质中，其中构成人体的氨基酸有_。,思考：,氨基酸与生活的联系：,赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸,必需氨基酸：8种非必需氨基酸：12种,20,4、蛋白质的分子结构：,酶,肽键,+H2O,二肽,脱水缩合反应,H2O,肽键（peptidebond）：,4、蛋白质的分子结构：,(1)氨基酸分子经脱水缩合形成一条多肽链。,H2O,三肽,下图为某一多肽分子，该物质为_肽。,四,思考：,由两个氨基酸分子缩合而成的叫二肽。由3个或3个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽链的化合物，叫多肽。肽链通过一定的化学键互相连接在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成非常复杂的空间结构。,蛋白质的结构特点：,多样性,组成蛋白质的氨基酸的种类不同,组成蛋白质的氨基酸的数目不同,组成蛋白质的氨基酸的排列顺序不同,肽链的空间结构不同,5、蛋白质的功能：1许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质结构蛋白。如：羽毛、肌肉、头发、蛛丝等2许多蛋白质是调节细胞和生物体功能的重要物质功能蛋白。如：载体、激素、酶、抗体等总之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。,例:下列为某一多肽化合物的分子结构式，请回答有关问题：,(1)上述结构中，代表氨基的结构式为_；代表肽键的结构式为_；其中_、_为R基。(2)上述化合物是由_种氨基酸组成，该化合物称为_。(3)该化合物是由_个氨基酸失去_分子水而形成的，这样的反应叫做_。,2,三肽,3,2,脱水缩合,NH2,CONH,CH3,CH2OH,练习,达标练习,（1）该化合物中，表示_，表示_，表示_。（2）该化合物有氨基_个，有羧基_个。该化合物的名称是_。该化合物形成时脱去了个水分子。,氨基,羧基,肽键,2,2,多肽,（四肽）,3,a、n个氨基酸经脱水缩合形成一条多肽链时，需脱去_个水，形成_个肽键。,c、n个氨基酸经脱水缩合形成m条多肽链时，需脱去_个水，形成_个肽键。,n-1,n-1,n-m,n-m,d、由100个氨基酸构成的一条多肽链中，至少有_个氨基，_个羧基。,1,1,b、n个氨基酸经脱水缩合形成2条多肽链时，需脱去_个水，形成_个肽键。,n-2,n-2,构成蛋白质的20种氨基酸,问题探讨,讨论:1这些食物含有的热量一样吗？2当你因剧烈运动消耗大量能量时，你选何种食物才能尽快补充能量？为什么？,细胞中的糖类,五碳糖,六碳糖C6H12O6,核糖C5H10O5,脱氧核糖C5H10O4,葡萄糖,果糖,半乳糖,细胞质,细胞核,动植物细胞,植物细胞,动物细胞,组成RNA,组成DNA,构成生物体的重要成分生命活动的重要能源物质,麦芽糖,蔗糖,乳糖,植物细胞,水解为单糖，作为能源物质,动物细胞,纤维素,淀粉,糖原,植物细胞,植物细胞,动物细胞,细胞壁主要的组成成分,植物细胞主要的储能物质,动物细胞主要的储能物质,思考：糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需定量摄取。为什么？,单糖、二糖和多糖的转化过程,单糖,二糖,多糖,细胞中的脂质,不溶于水，溶于有机溶剂,储能,保温,缓冲和减压,细胞膜和各种细胞器膜的重要成分,细胞膜的重要成分，参与血液中脂质运输,促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成,促进肠道对Ca和P的吸收,2004年9月8日，英国科学家杰夫里斯在莱斯特大学举办新闻发布会，纪念DNA指纹鉴别技术诞生20周年。1984年9月11日，杰夫里斯和同事在研究基因变异时，偶然发现基因中存在一些足以区分生物个体的微小结构，并于当天绘制出了世界上第一幅“DNA指纹”。由于DNA指纹的高度特异性和稳定性，世界各国目前已经在罪犯确认、血亲鉴定、确定遇难者身份等方面广泛使用这种技术。,问题探讨,讨论:1DNA的中文全称？2DNA签定技术的应用？3DNA证据是否成为唯一证据？,遗传信息的携带者核酸,核酸的概述,Who:,When:,How:,瑞士青年科学家F.Miescher,1868年,从外科绷带上脓细胞的细胞核中分离得到一种含磷较高的酸性物质，称为核素（nuclein）,核酸的基本组成单位是核苷酸(nucleotide)。,碱基,戊糖,磷酸,核苷酸,核苷,核酸,DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。,戊糖,嘌呤(purine),腺嘌呤(adenine,A),鸟嘌呤(guanine,G),碱基,嘧啶(pyrimidine),胞嘧啶(cytosine,C),尿嘧啶(uracil,U),胸腺嘧啶(thymine,T),DNA的化学结构,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,基本组成单位：脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链,结构,RNA的化学结构,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,基本组成单位：核糖核苷酸,核糖核苷酸链,DNAvsRNA,DNA与RNA的比较,DNA,RNA,主要存在部位,细胞核,细胞质,基本组成单位,脱氧核苷酸,核糖核苷酸,碱基种类,A、G、C、T,A、G、C、U,五碳糖种类,脱氧核糖,核糖,核苷酸链,一条核糖核苷酸链,两条脱氧核苷酸链,核酸,脱氧核糖核酸（DNA）,核糖核酸（RNA）,主要在细胞核的染色体上，少数在线粒体和叶绿体,主要在细胞质中,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,五碳糖：脱氧核糖,碱基：,磷酸,A、G、C、T,脱氧核糖,碱基,磷酸,A,腺嘌呤,G,鸟嘌呤,脱氧核糖核苷酸,C,胞嘧啶,T,胸腺嘧啶,五碳糖：核糖,碱基：,磷酸,A、G、C、U,核糖,碱基,磷酸,A,腺嘌呤,G,鸟嘌呤,核糖核苷酸,C,胞嘧啶,T,尿嘧啶,小结,核酸的功能：,核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。,世界第一只克隆羊：多利,Clone克隆，人工操作下的细胞无性繁殖过程。,当给予合适的条件时，任何一种体细胞都能变化为一个完整的个体体细胞克隆技术；,白绵羊的体细胞核,黑绵羊的去核卵细胞细胞质,植入,山羊子宫,？,多莉（1997.7.23）,DNA的双螺旋结构,实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。如：还原糖+斐林试剂砖红色沉淀脂肪+苏丹橘黄色蛋白质+双缩脲紫色淀粉+碘蓝色,讨论:1你的预测与实验结果是否一致2小组间交流实验结果。你有什么发现？3全班共检测了多少种生物材料？这些生物材料中有机化合物的种类、含量一样吗？这对我们选择食物有什么启发？,