細(xì)胞中的原子和分子.ppt

第二章細(xì)胞的化學(xué)組成 第一節(jié)細(xì)胞中的原子和分子 一 組成細(xì)胞的原子和分子 人體中化學(xué)元素的含量 組成生物體的主要元素 C H O N P Ca 占全部元素的98 巖石圈和人體內(nèi)元素的種類和含量 不同生物體內(nèi)所含的元素種類基本相同 但是每種元素的含量卻有多有少 生物體內(nèi)的任何一種元素都能在無機(jī)自然界中找到 物質(zhì)組成的統(tǒng)一性 但每種元素在生物體內(nèi)和無機(jī)自然界中的含量不同 物質(zhì)組成的差異性 從以上表格得出結(jié)論 一項(xiàng) 硒與克山病發(fā)病相關(guān)性 的研究記錄 二 原子 原子是物質(zhì)的基本單元原子質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 原子的質(zhì)量數(shù) 原子示意圖 原子核 中子 質(zhì)子 電子 電中性 碳原子結(jié)構(gòu)圖 電子 質(zhì)子 中子 一般來說 原子最外層能參加構(gòu)成化學(xué)鍵的電子被稱為價(jià)電子 原子的化學(xué)性質(zhì)與價(jià)電子的數(shù)目有著密切的關(guān)系 原子之間是通過化學(xué)鍵相互作用的 一個(gè)原子將電子給予另一個(gè)原子 二者之間靠正負(fù)離子之間的靜電作用而形成的化學(xué)鍵叫離子鍵 鈉離子 氯原子 氯化鈉 原子之間是通過化學(xué)鍵相互作用的 原子之間通過共用電子對(duì)形成的相互作用叫做共價(jià)鍵 氧原子 氫原子 氫原子 水分子 有得到電子的傾向 呈部分負(fù)電性 有失去電子的傾向 呈部分正電性 分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒 除稀有氣體等以單原子狀態(tài)存在以外 分子一般是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的原子構(gòu)成 化合物的化學(xué)組成通常以化學(xué)式表示 分子 水的化學(xué)式是H2O 表示每個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子核一個(gè)氧原子構(gòu)成 氫鍵 氫原子呈部分正電性 氧原子呈部分負(fù)電性 帶有部分正電性的氫原子與帶有部分負(fù)電性的氧原子或氮原子通過彼此間的相互吸引而形成氫鍵 氫鍵屬于一種弱鍵 在決定生物大分子的三維結(jié)構(gòu)上起著重要作用 二 細(xì)胞中的無機(jī)物 細(xì)胞中的化合物 有機(jī)化合物 無機(jī)化合物 水 無機(jī)鹽 在活細(xì)胞中 水是含量最多的物質(zhì) 約占細(xì)胞總質(zhì)量的60 90 無機(jī)鹽約占細(xì)胞總量的1 5 構(gòu)成生物體各種化合物的含量 水的特性 水是極性分子 水分子中所形成的氫鍵就成了有極性的共價(jià)鍵 水的這一特性使水有較強(qiáng)的內(nèi)聚力和表面能力 水還具有比較大的比熱和汽化熱等特性 使得水成為生物體的溫度調(diào)節(jié)劑 細(xì)胞中水的意義 一切細(xì)胞都是生活在水環(huán)境中的 細(xì)胞中大量的水分 對(duì)于維持細(xì)胞的形態(tài) 保證代謝的正常進(jìn)行具有重要的作用 水在細(xì)胞中的存在形式 水在細(xì)胞中以兩種形式存在 一是在細(xì)胞內(nèi)與蛋白質(zhì) 糖類和核酸等物質(zhì)相結(jié)合 叫結(jié)合水 二是絕大部分的水以游歷形式存在 可以自由流動(dòng) 叫做自由水 水在細(xì)胞中的生理作用 水的作用 結(jié)合水 是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分 自由水 是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑和良好介質(zhì) 運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物 生物體的溫度調(diào)節(jié)就劑 是細(xì)胞生活的液體環(huán)境 討論 農(nóng)民將剛收獲的種子放在場(chǎng)院曬 是為了除去部分 然后再將其儲(chǔ)存 這樣做的目的有兩個(gè) 一是防止水分過多而霉變 二是可降低種子的 作用 從而減少有機(jī)物的消耗 這說明 水多則代謝旺盛 自由水 呼吸 自由 如果將曬干的種子再用火烤 失去的大多是 水 結(jié)合 無機(jī)鹽的存在形式及含量 細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多以離子的形式存在 如以陽離子形式存在的有 K Ca2 F 2 Mg2 等 以陰離子形式存在的有 Cl SO42 PO43 HCO3 等 和其他形式成分相比 無機(jī)鹽的含量最少 約占細(xì)胞總質(zhì)量的1 5 無機(jī)鹽的功能 1 是細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)成分有些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成部分碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨骼 牙齒中的重要成分 細(xì)胞中部分無機(jī)鹽的生理功能 2 參與并維持生物體的代謝活動(dòng)實(shí)例 哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定量的Ca2 如果某個(gè)動(dòng)物血液中鈣鹽的含量過低就會(huì)出現(xiàn)抽搐 Ca2 對(duì)于血液的凝固也是非常重要的 沒有Ca2 血液就不能凝固 實(shí)例 生物體內(nèi)的無機(jī)鹽離子必須保持一定的比例 這對(duì)維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡是非常重要的 是生物體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件 如HCO3 對(duì)于維持血液正常 pH值具有重要的作用 含Zn的酶最多 有七十多種酶的活性與Zn有關(guān) Co是維生素B12的必要成分 參與核酸的合成過程 3 維持生物體內(nèi)的平衡 滲透壓的平衡 酸度平衡 離子平衡 討論 老年人容易發(fā)生骨折 這是因?yàn)閮?nèi)質(zhì)發(fā)生了什么變化 這主要是由于缺少哪種無機(jī)鹽引起的 骨中的成分主要分為有機(jī)物和無機(jī)物兩大類 有機(jī)物主要是蛋白質(zhì) 無機(jī)物主要鈣鹽 在成年人骨中的兩大組成成分的比例大致是 有機(jī)物占1 3 無機(jī)物占2 3 有機(jī)物有韌性 無機(jī)物有硬度 兩者有機(jī)地結(jié)合起來 使成年人的骨既有強(qiáng)度 又有彈性 這樣的骨硬度大 支持能力強(qiáng)又不易發(fā)生骨折 幼年的骨中 有機(jī)物大于1 3 相對(duì)較多 無機(jī)物小于2 3 相對(duì)較少 這樣的骨 彈性好 不易發(fā)生骨折 但支持強(qiáng)度差一些 且易變形 所以對(duì)青少年來說 養(yǎng)成正確的坐 立 行的姿勢(shì)是非常重要的 否則會(huì)導(dǎo)致骨骼變形 老年人的骨中有機(jī)