第二章生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

第一節(jié)組成生物體的無機化合物化學(xué)元素化合物原生質(zhì)細胞膜細胞質(zhì)細胞核細胞生物體組成生物體的化學(xué)元素SMgPCaKNHCO

人

玉米元素14.6244.4343.576.241.460.920.230.200.180.179.333.1155.997.461.094.670.160.782元素種類：組成生物體的化學(xué)元素種類大體相同。1元素數(shù)量:

常見的有20多種。其中基本元素是C,此外還有O、H、N。這四種元素占組成元素的90%左右3元素含量:

不同生物體內(nèi),各種化學(xué)元素的含量相差很大；同一生物體各種化學(xué)元素的含量不同。分析上表,能得出哪些結(jié)論？

備課札記Fe元素OCHNKCaPMgS人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78地殼46.6000.032一億分之一以下0.004632.593.630.1182.090.052生物體與地殼元素比較表（質(zhì)量分數(shù)）1、生物界與非生物界在元素組成上有著統(tǒng)一性（為什么？）是指：

組成生物體的化學(xué)元素在無機自然界都可以找到，沒有一種是生物界特有的2、生物界與非生物界在元素組成上有著差異性

是指：

組成生物體的化學(xué)元素，在生物體內(nèi)和在無機自然界中的含量有差異結(jié)論：有機化合物組成生物體的化合物無機化合物水無機鹽糖類脂類蛋白質(zhì)核酸(85—90%)(7—10%)水母97%藻類90%魚類80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳動物65%生物體內(nèi)水的含量。。。。水是含量最多的化合物失水2%：有口渴的感覺失水6%：失水10%：失水20%：劇烈口渴，軟弱無力，體溫升高生理活動紊亂昏迷至死亡人體各組織器官的含水量比較牙齒10%骨骼22%骨骼肌76%心臟79%血液83%心臟和血液的含水量很接近為何心臟呈堅韌的形態(tài)而血液卻呈流動的液態(tài)？一、水------含量最多的化合物1、存在形式結(jié)合水自由水2、生理功能（1）結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分（2）水分子是良好的溶劑（3）自由水流動性強，是物質(zhì)運載的介質(zhì)（4）有利于保持植物固有的形態(tài)（5）有利于維持生物體的體溫（6）直接參與體內(nèi)的生化反應(yīng)（光合、水解等）水含量與代謝、器官的關(guān)系代謝越旺盛，器官的含水量越高植物幼嫩部位含水量較高水生生物的含水量相對較高根據(jù)水的存在形式和生理功能思考：落葉植物體內(nèi)自由水/結(jié)合水的比值，冬季與夏季相比有何不同？a.相等b.夏季大c.冬季大d.不確定二、無機鹽（含量很少）1、存在形式主要以離子狀態(tài)存在2、生理功能（1）參與組成生物體內(nèi)的重要化合物（2）參與生物體的代謝活動和調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。Fe2+是血紅蛋白的重要成分；Ca2+是牙齒和骨骼的重要成分；PO43-是磷脂的重要成分；Mg2+是葉綠素的必需成分。低血Ca2+，導(dǎo)致肌肉抽搐；血液中的H2CO3和NaHCO3維持血液的PH值;Na+和K+維持細胞膜的功能；Mg2+是植物體內(nèi)葉綠素的重要組成成分。無機鹽異常引起的病癥鋅缺鋅，會造成發(fā)育不良、認知能力缺陷，行為障礙鋅過量，可引發(fā)貧血、免疫功能低下。碘缺碘，導(dǎo)致甲狀腺腫碘過量，會導(dǎo)致中毒一、糖類普遍存在于生物體內(nèi)的一類含量較多的有機化合物1、元素組成：化學(xué)通式（CH2O）n，俗稱碳水化合物，由C、H、O三種元素組成。第2節(jié)生物體中的有機化合物主要有糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸和維生素2、糖類的種類：糖原糖類的種類單糖五碳糖核糖（C5H10O5）存在于RNA中脫氧核糖（C5H10O4）存在于DNA中六碳糖葡萄糖（C6H12O6）果糖、半乳糖雙糖植物細胞動物細胞蔗糖（C12H22O11）甘蔗、甜菜中麥芽糖（C12H22O11）發(fā)芽的大麥粒中乳糖主要存在于哺乳動物乳汁中多糖植物細胞動物細胞淀粉：植物貯存能量的物質(zhì)纖維素：細胞壁的基本組成成分肌糖原肝糖原動物貯存能量的物質(zhì)人體中糖原和血糖（血液中的葡萄糖）的相互轉(zhuǎn)化血糖低時，肝糖原分解為葡萄糖，補充血液中的葡萄糖。血糖高時，合成糖原儲存。3、糖類的主要作用（1）細胞和生物體主要的能源物質(zhì)淀粉麥芽糖葡萄糖水解水解大量能量氧化分解糖元水解糖類中最重要的能源物質(zhì)（2）構(gòu)成細胞的重要成分

（3）細胞識別等作用例：纖維素是組成植物細胞壁的主要成分例：細胞膜外側(cè)有一些多糖與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，具有細胞識別的功能。小結(jié)1.糖類是主要的能源物質(zhì)2.它的元素組成為C、H、O3.多糖的單體是葡萄糖分子式（C6H12O6）4.植物體內(nèi)的糖類葡萄糖、果糖、核糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素5.動物體內(nèi)的糖類葡萄糖、核糖、乳糖、糖原6.動、植物共有的糖類葡萄糖、核糖二、脂類元素組成主要由C、H、O組成，可能有的種類含有N、P等種類及其作用（1）元素組成：

只有C、H、O構(gòu)成（2）單體：甘油和脂肪酸脂肪酸飽和脂肪酸不飽和脂肪酸C-C單鍵相連C=C存在雙鍵動物脂肪，室溫時呈固態(tài)植物油，在20℃時呈液態(tài)1、脂肪（3）作用生物體內(nèi)主要的儲存能量的物質(zhì)減少熱量散失，維持體溫減少內(nèi)臟器官的摩擦緩沖外界對身體的作用力脂溶性維生素的溶劑2、磷脂在動物的腦、卵、神經(jīng)組織和大豆的種子中，磷脂含量較多構(gòu)成生物膜結(jié)構(gòu)的重要組成成分3、膽固醇廣泛分布于神經(jīng)組織，肝、腎及皮膚脂肪內(nèi)腎上腺皮質(zhì)激素、性激素和維生素D

的原料細胞膜的重要組成成分三、蛋白質(zhì)

恩格斯曾說過這樣的話：“生命是蛋白質(zhì)的存在方式，這種存在方式本質(zhì)上就在于蛋白質(zhì)化學(xué)成分的不斷自我更新。”這句話的意思是：沒有蛋白質(zhì)的存在，也就沒有生命。蛋白質(zhì)是一切生命活動的體現(xiàn)者，有什么樣的蛋白質(zhì)就能表現(xiàn)出什么樣的生物性狀。由此可見，蛋白質(zhì)對于生命來說是非常重要的?！Y(jié)構(gòu)物質(zhì)1、元素組成：C、H、O、N

可能含有：S高分子化合物，相對分子質(zhì)量很大如：牛的胰島素5700

人的血紅蛋白64500蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為什么會這么大呢？2、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸（1）結(jié)構(gòu)通式羧基氨基（2）結(jié)構(gòu)特點：①每種氨基酸分子中至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上②R基的不同，決定氨基酸的不同種類RHCH2NCOOHCHCOOHNH2HCHCOOHNH2CH3CHCOOHNH2CH2CH2COOH甘氨酸丙氨酸谷氨酸例題：谷氨酸，它的R基是-CH2-CH2-COOH，則其結(jié)構(gòu)式為：分子式為：C5H9O4N1、下列各項中，哪項是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸√練習(xí)2、一個氨基酸的分子式是C6H14O2N2，則其R基為：CH2CH2CH2COOHB.CH2CH2CH2CH2CH3C.CH2CH2CH2CH2NH2D.

CH2CH2CH2NH2

√3、氨基酸之間的連接方式酶肽鍵+H2O二肽脫水縮合反應(yīng)思考：（1）三個氨基酸的脫水縮合反應(yīng)應(yīng)如何書寫，形成的化合物叫什么名稱？脫去幾分子水？酶+2H2O三肽（多肽肽鏈）多肽：由3個或3個以上氨基酸分子縮合而成，含多個肽鍵的化合物。肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，所以多肽通常又叫肽鏈。①組成蛋白質(zhì)的肽鏈不呈直線，也不在同一個平面上，而是折疊、盤曲成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。②一個蛋白質(zhì)分子可含有一條或幾條肽鏈，并通過一定的化學(xué)鍵連接成復(fù)雜結(jié)構(gòu)。肽鍵數(shù)=脫去的H2O數(shù)幾肽=氨基酸數(shù)結(jié)論：H2O中的H來自氨基（-NH2）和羧基(-COOH)H2O中的O來自羧基(-COOH)氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)例題：1、10個氨基酸脫水縮合成一條肽鏈的化合物，這個化合物的名稱為

，含有

個肽鍵，失去

個水分子。2、10個氨基酸脫水縮合成兩條肽鏈，這兩條肽鏈含有

個肽鍵，失去

個水分子。3、n個氨基酸脫水縮合成m條肽鏈，這m條肽鏈含有個肽鍵，失去

個水分子。十肽9988n-mn-m氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)4、假如組成多肽的每個氨基酸中，只含有一個氨基和一個羧基，那么：（1）一個多肽化合物，由10個氨基酸構(gòu)成一條肽鏈，那么該多肽分子中含有氨基和羧基的數(shù)目分別為

、

。（2）一個多肽化合物，由10個氨基酸構(gòu)成兩條肽鏈，那么該多肽分子中含有氨基和羧基的數(shù)目分別為、

。1122

6、下列物質(zhì)中，有的是氨基酸，有的不是。請找出所有的氨基酸，回答這些氨基酸經(jīng)縮合反應(yīng)后形成的物質(zhì)，應(yīng)叫

A、氨基酸B、二肽C、三肽D、四肽5、（1）該圖示_____肽化合物；含_____個肽鍵。（2）填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A．_____B．_____C．_____（3）生成此化合物的反應(yīng)叫________。三兩氨基肽鍵羧基縮合NH2—CH—（CH2）2—COOHCH2—CH-—CH2—COOH

NH2—CH2—COOH①NH2—CH2—CH2OH②

COOH③NH2

④7、假設(shè)組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的平均分子量為128，（1）假設(shè)一個多肽化合物，由10個氨基酸構(gòu)成一條肽鏈，那么該多肽的分子量約為

。（2）假設(shè)一個多肽化合物，由n個氨基酸構(gòu)成m條肽鏈，那么該多肽的分子量約為

。128n-18（n-m）11184、蛋白質(zhì)分子多樣性氨基酸種類不同氨基酸數(shù)目不同氨基酸排列順序不同肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性蛋白質(zhì)的種類多樣性蛋白質(zhì)功能的多樣性5、蛋白質(zhì)的主要功能（1）結(jié)構(gòu)蛋白：是構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌球蛋白、肌動蛋白等（2）催化蛋白：起生物催化作用，如絕大多數(shù)酶（3）運輸?shù)鞍祝喝缪t蛋白、細胞膜上的載體（4）調(diào)節(jié)蛋白：如蛋白質(zhì)類激素（胰島素和生長激素等）（5）免疫蛋白：免疫過程中產(chǎn)生的抗體蛋白質(zhì)是一切生命活動的體現(xiàn)者！蛋白質(zhì)的其他知識

蛋白質(zhì)的變性

蛋白質(zhì)在重金屬鹽（汞鹽，銀鹽，銅鹽）、酸、堿、乙醇等存在下或加熱至70---1000C或在X射線、紫外線的作用下其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變和破壞，從而失去生物活性。1、元素組成：

C、H、O、N、P等元素高分子化合物：

最大的相對分子質(zhì)量可達幾百萬為什么它的分子量會這么大呢？四、核酸2、核酸的基本組成單位——核苷酸核苷酸一分子含N堿基五碳糖（核糖）一分子磷酸C脫氧核糖磷酸含氮堿基DNA基本單位—脫氧核糖核苷酸ATTGA腺嘌呤脫氧核苷酸C胞嘧啶脫氧核苷酸T胸腺嘧啶脫氧核苷酸G鳥嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶C核糖磷酸含氮堿基