《細胞的化學基礎》ppt課件

1、第一章 細胞的化學基礎,一、原子與分子二、組成細胞的大分子三、糖類四、脂類五、蛋白質六、核酸,一、原子與分子,生物體的主要元素生命需要約25種元素生物體的主要元素 C、 H 、O、 N、 P、S、Ca等，占99.35%，其中C、H、O、N 4種元素占96%。微量元素：含量少于0.01%同位素：質子數(shù)與電子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子。,,生物體的主要生物分子:不同的生物體，其分子組成也大體相同,生物體都是由蛋

2、白質、核酸、脂類、糖、無機鹽和水組成。水 70%蛋白質 15%核酸7%糖3%,水是細胞中不可缺少的物質,,地球上生命起源于水中，陸生生物 體內細胞也生活在水環(huán)境中,水的性質影響生命活動， 如：溶解性質，酸堿度，pH 水是極性分子、水分子間形成氫鍵、液體水的水分子具內聚力、水分子之間的氫鍵使水能緩沖溫度的變化、冰比水輕、水是極好的溶劑、水能電離。,水占約生物體的 70％ 的重量,討論,案例：目

3、前市面流行一種制造堿性水和酸性水的儀器，據介紹，經常飲用堿性水，能夠調節(jié)人體酸堿平衡，保持人體正常代謝，從而達到保健功能。試針對此案例闡述你的觀點。,二、組成細胞的大分子,雖然細胞的結構與功能多種多樣，但都是由糖、脂、蛋白質及核酸等四類生物分子所組成的，它們有機體內的主要作用包括以下幾個方面：①細胞或組織的結構組分；②通過代謝為細胞提供能量；③調節(jié)細胞內代謝過程的速度與方向；④信息的貯存及傳遞。,細胞利用少數(shù)種類小分子合成多種

4、大分子,,,小分子 大分子 復合大分子  單糖 多糖 糖蛋白 氨基酸 蛋白質 糖脂 核苷酸 核酸 脂蛋白 脂類,（由小分子到大分子）,合成大分子 （脫水聚合）,大分子分解 （水 解）,水解反應是脫水聚合反應的逆反應,二、糖類,糖分子含C、H、O 3種元素，通常3者的比例為1:2:1

5、，一般化學通式為(CH2O)n糖：多羥基醛或多羥基酮稱為糖糖類:單糖、雙糖和多糖糖的功能：糖是生物代謝反應的重要中間代謝物，還可構成核酸和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活動的主要能源,重要的單糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等,單糖,葡萄糖的結構,雙糖,重要的二糖包括蔗糖、麥芽糖、乳糖等麥芽糖由兩分子葡萄糖單體脫水縮合形成蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖縮合形成乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成,兩分子葡萄糖

6、單體形成麥芽糖,重要的多糖有淀粉、糖原、纖維素、氨基葡聚糖等,多糖,三、脂類,脂類的組成和功能:脂類是指生物體內不溶于水而溶于有機溶劑的各種小分子。 組成與性質：C、H、O H:O 遠大于2 非極性分子、疏水，即脂不溶于水，而溶于非極性溶劑。 脂類是生物膜的主要成分；脂肪氧化時產生的能量大約是糖氧化時的二倍；生物表面的保護層；保持體溫；生物活性物質（激素）。,脂類種類很多，分子結構相差較大,中性脂肪(動物-fat)

7、和油(植物-oil). A、油脂：甘油三脂：脂肪是由甘油醇和脂肪酸結合成的酯。 B、磷脂和鞘脂 C、固 醇,甘油三酯分子結構,,磷脂分子結構圖 ：又稱磷酸甘油脂，與脂肪不同之處在于甘油的一個羥基不是與脂肪酸結合成酯，而是與磷酸及其衍生物(如磷酸膽堿)結合，形成卵磷脂,脂膜結構圖,不飽和雙鍵,（1）  固醇類的內核由 4 個環(huán)組成（2）  一些人體重要維生素和激素是固醇

8、（3） 膽固醇是細胞的必要成份（4） 血清中的膽固醇太多會促使形 成動脈硬化 和心腦血管疾病,四、蛋白質,蛋白質為生命活動所必需蛋白質根據功能分類：結構蛋白：毛、發(fā)、肌腱、韌帶、蠶和蜘蛛的絲收縮蛋白：肌肉的收縮需要收縮蛋白與肌腱共同作用儲藏蛋白：卵清蛋白、植物種子的貯藏蛋白防御蛋白：抗體轉運蛋白：血紅蛋白信號蛋白：激素等負責細胞之間的信號傳導酶： 生物體內最重要的蛋白質,蛋白質是由氨基

9、酸組成的氨基酸是同時具有α－氨基和α－羧基的小分子 參與蛋白合成的共有20種天然氨基酸。其中，有8種是體內無法合成而必須由食物供給的，稱必需氨基酸。包括賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸或稱甲硫氨酸）、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸（又稱羥丁氨酸）、纈氨酸、組氨酸（僅小兒時期必需）。必需氨基酸供應不足時，人體不能合成新生和修補機體組織所需的蛋白質，只能降解人體蛋白以供臨時需要，從而導致體重減輕和蛋白質營養(yǎng)不良。,（1）α－ 碳原子（

10、2）具有 α－ 氨基 和α－羧基是各種氨基酸的共性（3）各種氨基酸的區(qū)別在側鏈基團—R,氨基酸通過肽鍵聯(lián)成肽鏈,一個氨基酸的?氨基與另一個氨基酸的?羧基脫水縮合，形成肽鍵并生成二肽化合物。不同數(shù)目的氨基酸以肽鍵順序相連形成多肽，多肽形成蛋白質分子的亞單位。寡肽：含有 10 左右氨基酸殘基（如二肽、五肽、八肽） 多肽：含 10－20 個氨基酸殘基 蛋白質：含幾十個氨基酸殘基 注意：肽鏈有方向性， 氨基端（ N 端

11、）， 羧基端（ C 端）,一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基脫水縮合形成肽鍵,,蛋白質的結構決定其功能 ：一級結構：多肽中氨基酸的排列順序二級結構：一級結構中部分肽鏈的卷曲（α螺旋）或折疊（折疊片），鄰近幾個氨基酸形成的一定的結構形狀。三級結構：一條多肽鏈總的三維形狀，即整條肽鏈盤繞折疊形成一定的空間結構形狀。如纖維蛋白和球狀蛋白。 四級結構：組成蛋白質的多個肽鏈（亞基）的空間構像，即各條肽鏈之間的位置和結構。所以，四

12、級結構只存在于由兩條肽鏈以上組成的蛋白質。,一級結構,二級結構,三級結構,四級結構,,,α－螺旋,β－折疊,五、核酸,核苷酸分子由三個部分組成： 堿基：嘧啶、嘌呤 五碳糖：核糖或脫氧核糖 磷酸 脫氧核糖核酸（DNA）核酸 核糖核酸（RNA ）核苷酸單體核苷酸是由核苷酸單體組成的核酸貯

13、存遺傳信息，控制蛋白質的合成,,參加大分子核酸組成的共有8種核苷酸 DNA水解液中 RNA水解液中腺脫氧核苷酸（dAMP） 腺苷酸（AMP）鳥脫氧核苷酸（dGMP） 鳥苷酸（GMP）胞脫氧核苷酸（dCMP） 胞苷酸（CMP）胸腺脫氧核苷酸（dTMP） 尿苷酸（UMP）另外還有一些重要的具有生物活性

14、的核苷酸：ATP參與能量代謝cAMP, cGMP參與細胞信號傳遞 。,核苷酸通過磷酸二酯鍵聯(lián)成核酸,（1） 核酸鏈也有方向性,（2） DNA 和 RNA 在組成成份上有差別,DNA RNA 脫氧核糖 核糖 有胸腺嘧啶， 有尿嘧啶， 無尿嘧啶 無胸腺嘧啶,核酸的高級結構,DNA雙螺旋