第2章組成細(xì)胞的分子課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第二章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物1闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。

——中國科學(xué)院院士鄒承魯2生物界與非生物界既有統(tǒng)一性又有差異性

統(tǒng)一性：差異性：組成細(xì)胞的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境中都能找到。細(xì)胞與無機(jī)環(huán)境中的各種化學(xué)元素的相對含量大不相同。（含量相差很大）（種類大致相同）22統(tǒng)一性、差異性3元素分類一、組成細(xì)胞的元素1.大量元素含量占生物體總量的萬分之一以上的元素；C碳H氫O氧N氮P磷S硫K鉀Ca鈣Mg鎂等基本元素C碳碳(C)是構(gòu)成細(xì)胞的核心元素（最基本元素）；碳(C)是構(gòu)成有機(jī)物的基本支架。原因：與組成細(xì)胞的化合物有關(guān)(干重最多)(占90%)鮮重最多4元素分類一、組成細(xì)胞的元素2.微量元素含量占生物體總量的萬分之一以下的不可缺少的元素Fe鐵Zn鋅Cu銅B硼Mo鉬錳Mn巧記口訣：（鐵錳碰新木桶）檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)知識回顧5化學(xué)試劑+有機(jī)化合物→特定的顏色①還原糖+斐林試劑

磚紅色沉淀水浴加熱某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機(jī)化合物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。實驗原理：②脂肪+蘇丹Ⅲ染液→橘黃色③蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色第二章組成細(xì)胞的分子第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物6闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。

——中國科學(xué)院院士鄒承魯種類結(jié)合水自由水定義

含量特點作用細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分以游離的形式存在，可以自由流動與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合約占95.5%約占4.5%可以自由流動，容易蒸發(fā)，有溶解性含量較穩(wěn)定，不易散失，失去溶解性存在形式主要是水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，失去流動性和溶解性。①細(xì)胞內(nèi)的

；②參與細(xì)胞內(nèi)的

；③為細(xì)胞提供

；④運送

和

；良好溶劑營養(yǎng)物質(zhì)代謝廢物生物化學(xué)反應(yīng)液體環(huán)境一、細(xì)胞中的水2.水的存在形式7即時訓(xùn)練④⑤③自由水結(jié)合水一、生物體內(nèi)的水

8植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽一、細(xì)胞中的水3.水的含量與代謝和抗逆性的關(guān)系

新陳代謝速率抗逆性自由水的比例高——代謝活躍，生長快，但抗逆性弱（抗逆性：動植物適應(yīng)不良條件的能力，如抗旱、抗寒、抗熱性能）9自由水與結(jié)合水的關(guān)系：1.在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化.實例：烘干種子時，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。

水果放入冰箱冷藏時，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。2.兩者的相對含量(自由水/結(jié)合水)影響生物組織細(xì)胞的代謝速率結(jié)合水溫度升高，代謝旺盛溫度降低，代謝緩慢自由水（發(fā)芽）（冬眠、曬干）一、細(xì)胞中的水4.自由水和結(jié)合水的關(guān)系10二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽3.功能11

大家都有這樣的體會，長跑后感到腰酸、膝蓋酸等。這是因為運動時產(chǎn)生了乳酸，但體液的PH沒有因此而降低,還是維持在7.35—7.45之間，為什么呢？乳酸＋NaHCO3→

乳酸鈉＋H2CO3CO2＋H2O人體依靠無機(jī)鹽離子H2CO3/NaHCO等組成的緩沖體系來調(diào)節(jié)并維持平衡。無機(jī)鹽能維持細(xì)胞的酸堿平衡第二章組成細(xì)胞的分子第3節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)12闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。

——中國科學(xué)院院士鄒承魯說一說：生活中常見的糖有哪些？冰糖紅糖白糖淀粉纖維素淀粉和纖維素并不甜，這說明：不是所有糖類都是甜的。糖都是甜的嗎？甜物質(zhì)都是糖嗎？木糖醇、糖精(也稱糖精鈉)、甜蜜素都有甜味，但都不屬于糖類物質(zhì)。一、細(xì)胞中的糖類

辨析

13一、細(xì)胞中的糖類

14種類分子式分布主要功能單糖五碳糖六碳糖（1）單糖：不能水解的糖（可直接被細(xì)胞吸收）核糖脫氧核糖葡萄糖果糖半乳糖細(xì)胞中都有植物細(xì)胞中動物細(xì)胞中組成RNA的成分組成DNA的成分細(xì)胞的主要能源物質(zhì)提供能量提供能量C6H12O6C5H10O5C5H10O4蔗糖

麥芽糖一、細(xì)胞中的糖類2.二糖

15二糖：兩分子單糖脫水縮合而成，一般要水解成單糖才能被細(xì)胞吸收。葡萄糖+果糖蔗糖

+水葡萄糖+半乳糖乳糖+水葡萄糖+葡萄糖麥芽糖

+水C6H12O6C6H12O6H2O（C12H22O11）葡萄糖果糖半乳糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖果糖半乳糖葡萄糖半乳糖葡萄糖乳糖葡萄糖可以口服，也可以通過靜脈注射進(jìn)入人體細(xì)胞，蔗糖是否也可以？為什么？不可以。葡萄糖是不能再水解的糖，不需要經(jīng)過消化可以直接進(jìn)入細(xì)胞。蔗糖是二糖,人要把蔗糖水解成單糖才可以被吸收進(jìn)入細(xì)胞。一、細(xì)胞中的糖類

問題思考116一、細(xì)胞中的糖類

3.多糖

17多糖：可水解為多個單糖的糖類。地位：生物體內(nèi)絕大多數(shù)以多糖的形式存在。淀粉、糖原和纖維素的基本單位：葡萄糖注意：并不是所有的多糖的基本單位都是葡萄糖。一、細(xì)胞中的糖類

3.多糖

18為什么多糖有相同的組成單位，功能卻相差很大？結(jié)構(gòu)功能決定一、細(xì)胞中的糖類

3.多糖——幾丁質(zhì)

19幾丁質(zhì)廣泛存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中糖類是既是細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)成分，又是生命活動的主要能源物質(zhì)。纖維素不溶于水人和動物體內(nèi)很難被消化草食類動物有發(fā)達(dá)的消化器官借助某些微生物纖維素才能分解一一、細(xì)胞中的糖類

問題思考2P25

20一、細(xì)胞中的糖類

問題思考2P25

21

既然纖維素很難消化，為什么一些科學(xué)家還將纖維素等其他糖類稱為人類的“第七類營養(yǎng)素”呢?纖維素能夠促進(jìn)胃腸的蠕動和排空。將除淀粉外的復(fù)雜糖類，如纖維素、果膠等，稱為膳食纖維。多吃一些富含膳食纖維的食物，排便就會通暢，并且減少患大腸癌的機(jī)會；還有利于降低過高的血脂和血糖等，從而有利于維護(hù)心腦血管的健康、預(yù)防糖尿病、維持正常體重等。由于膳食纖維有如此多的保健作用，因此科學(xué)家將它稱作人類的“第七類營養(yǎng)素”。二、細(xì)胞中的脂質(zhì)

元素組成與

種類

221.元素組成：主要是C、H、O，有些脂質(zhì)還含有P、N。2.脂質(zhì)的特點：（1）脂質(zhì)分子中氧的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于糖類，而氫的含量多于糖類。（2）通常都不溶于水，而溶于脂溶性有機(jī)溶劑，如丙酮、乙醚、氯仿等脂肪磷脂固醇膽固醇性激素維生素D脂質(zhì)功能一：脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)。1g脂肪39kJ17KJ1g糖原脂肪糖原二、細(xì)胞中的脂質(zhì)1.脂肪的功能

23功能二：脂肪是良好的絕熱體，起到保溫的作用。二、細(xì)胞中的脂質(zhì)1.脂肪的功能

24功能三：具有緩沖和減壓的作用，可以保護(hù)內(nèi)臟器官。一、細(xì)胞中的脂質(zhì)

1.脂肪的功能

25二、細(xì)胞中的脂質(zhì)2.磷脂1.組成元素：3.分布：2.作用：C、H、O、P、N構(gòu)成細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的重要成分人和動物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆種子中含量豐富26膽固醇：C27H46O雄性激素(睪酮):C19H28O2維生素D2：C28H44O2.分類與功能膽固醇：性激素：維生素D：1.組成元素：多曬太陽可促進(jìn)皮膚中7－脫氫膽固醇轉(zhuǎn)化為維生素D。C、H、O①動物細(xì)胞膜的重要組成成分②參與血液中脂質(zhì)的運輸①促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育及生殖細(xì)胞的形成②激發(fā)并維持第二性征能有效地促進(jìn)人和動物腸道對鈣和磷的吸收曬太陽能補(bǔ)鈣嗎？二、細(xì)胞中的脂質(zhì)3.固醇27葡萄糖被細(xì)胞利用被細(xì)胞儲存----合成糖原（肝糖原、肌糖原）被細(xì)胞儲存----轉(zhuǎn)化成脂肪、氨基酸首先富余富余

糖類在供應(yīng)充足的情況下可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪。而脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生障礙引起供能不足時，才會分解供能，而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。二、細(xì)胞中的脂質(zhì)

細(xì)胞中糖類和脂質(zhì)的轉(zhuǎn)化28第二章組成細(xì)胞的分子第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者29闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。

——中國科學(xué)院院士鄒承魯30導(dǎo)入新課想一想:哪些食品富含蛋白質(zhì)?（1）大豆制品；（2）奶類制品；（3）肉蛋類食品。食物中的蛋白質(zhì)在消化道中被消化成氨基酸，才能被人體吸收。1.結(jié)構(gòu)蛋白：2.催化：3.運輸：4.免疫：5.調(diào)節(jié)：如肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。如血紅蛋白運輸氧。如抗體具有免疫功能。如胰島素能傳遞信息,調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動。

可以說，細(xì)胞的各項生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。蛋白質(zhì)的功能——諧音法記憶3132教材P30氨基酸的種類非必需氨基酸：

必需氨基酸：甲硫氨酸，賴氨酸，纈xie氨酸，異亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，蘇氨酸。組氨酸（甲來寫一本亮色書）（一）人體內(nèi)的21種氨基酸共13種，人體可自身合成的氨基酸(8種；嬰兒9種)，人體不能自身合成的氨基酸

評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值的主要依據(jù)是必需氨基酸的種類和含量酸氨基CHHHHCOOHNH2HR結(jié)構(gòu)通式氨基酸333334肽鍵氨基酸的連接方式CR1CHH2NOHOCHCNOHOR2HHCR1COHH2NCHCHNOHOR2二肽H2O+脫水縮合肽鍵H2O中各元素的來源：H來自于__________，O來自于_____氨基和羧基羧基氨基酸二肽三肽……多肽肽鏈：多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu)叫做肽鏈。多肽：由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物叫做多肽。多肽的形成核糖體(唯一場所）（所有生物）合成場所肽鍵氨基酸的連接方式3536肽鍵氨基酸的連接方式有的是環(huán)狀，首尾兩端的氨基、羧基也脫水縮合連接起來，成為環(huán)狀多肽。由幾個氨基酸形成的就叫幾肽氨基酸脫水縮合形成的多肽鏈，就是蛋白質(zhì)嗎？氨基酸層面氨基酸的種類不同氨基酸的數(shù)量不同氨基酸的排列順序千變?nèi)f化肽鏈層面多肽鏈盤曲、折疊的方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因

37直接原因：根本原因：α-螺旋β-折疊不同生物體：基因多樣性同一生物體：基因的選擇性表達(dá)|||||||||||BBBBBBBBBB組成蛋白質(zhì)氨基酸種類思考：如果只有A、B2種氨基酸，氨基酸A數(shù)量9個，B氨基酸數(shù)量1個，形成10個氨基酸的十肽，能形成多少種十肽？10種思考：如果只有1種氨基酸，能形成多少種十肽？1種

氨基酸種類蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因3821201918171612151413組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量不同思考：如果用21個不同的字母代表21種氨基酸，由10個氨基酸組成的十肽，每種氨基酸只有一個，能形成多少種十肽？21×20×19×18…×12＝

氨基酸數(shù)量蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因39下圖所示是同一種二肽嗎？多肽鏈?zhǔn)怯许樞虻摹?-從氨基端到羧基，對于生物大分子而言，其順序是很重要的。氨基酸的排列順序不同

氨基酸排列順序蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因40吃煮熟的雞蛋、肉類等更容易消化，這是為什么？高溫使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散易被蛋白酶水解41蛋白質(zhì)變性蛋白質(zhì)變性的因素：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、酒精等。注意：變性不可逆，只是空間結(jié)構(gòu)改變，肽鍵一般不斷裂。蛋白質(zhì)變性后還可用雙縮脲試劑檢測嗎？并說明理由：_____________________________________________________________。能。因為蛋白質(zhì)變性后空間結(jié)構(gòu)改變，并沒有破壞氨基酸之間的肽鍵42蛋白質(zhì)變性P3343P35知能總結(jié)1（2）①肽鍵數(shù)=1、肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)目的關(guān)系：氨基酸數(shù)－1=脫去的水分子數(shù)（鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)）肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)－2=脫去水分子數(shù)公式1：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算1、肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)目的關(guān)系：10個氨基酸組成的環(huán)狀多肽肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)=脫去的水分子數(shù)如m個氨基酸構(gòu)成n個環(huán)狀多肽，有____個肽鍵（環(huán)狀結(jié)構(gòu)）m拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算44P39核心素養(yǎng)二（1）2、蛋白質(zhì)中游離氨基和羧基的數(shù)目：CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCOOHR6蛋白質(zhì)中氨（羧）基數(shù)=1+R基上氨（羧）基數(shù)1至少含有的氨（羧）基數(shù)=拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算1條肽鏈：至少含有的氨基或羧基數(shù)=肽鏈的條數(shù)45P35知能總結(jié)1（2）⑤⑥2、蛋白質(zhì)中游離氨基和羧基的數(shù)目：CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHHCHR5COOHCCCH2ONHSS2HCCCR6ONHCHCR7ONHHCHCOOHR8NH2公式2：游離氨（羧）基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基中氨（羧）基數(shù)拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算46P35知能總結(jié)1（2）②③H2OCHH2NCR1OOHCOOHHCR2NHH拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算3、蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算：H2OCHH2NCR1OOHCOOHHCR2NHH拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算公式3：蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量－

脫去的水分子數(shù)×1847P35知能總結(jié)1（2）④3、蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算（存在二硫鍵）：拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算48P35知能總結(jié)1（2）④3、蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算：公式3變：

蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量－

脫去的水分子數(shù)×18－

二硫鍵數(shù)×2H2OCHH2NCR1OOHCOOHHCR2NHHSSSH+HS+2H拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算49P35知能總結(jié)1（2）④4、蛋白質(zhì)中N、O、C、H原子數(shù)計算：CHCR1H2NONHCHCR2ONHCHCR3ONHCHCR4ONHCHCR5ONHCHCR6ONHCHCOOHR7公式4：N原子數(shù)=肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上N原子數(shù)=各氨基酸N原子總數(shù)公式5：O原子數(shù)=肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上O原子數(shù)=各氨基酸O原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)公式6：C原子數(shù)=氨基酸數(shù)×2+R基上C原子數(shù)拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算公式7：H原子數(shù)=各氨基酸H原子總數(shù)－2×肽鍵數(shù)(－2×二硫鍵數(shù))50P35知能總結(jié)2拓展——與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算肽鏈數(shù)氨基酸平均相對分子質(zhì)量氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)目多肽的相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1an至少個man至少個環(huán)狀多肽an至少個n-1n-1na-18(n-1)1n-mn-mnnna-18(n-m)na-18nm051P35知能總結(jié)1（1）蛋白質(zhì)基本單位元素組成功能基本元素：C、H、O、N，大多數(shù)含有S，有些還含有Fe、Mg等結(jié)構(gòu)層次氨基酸場所：___________形成鍵：___________氨基酸多肽或肽鏈蛋白質(zhì)脫水縮合盤曲折疊肌肉纖維等結(jié)構(gòu)蛋白絕大多數(shù)酶催化功能膜轉(zhuǎn)運蛋白運輸功能胰島素等調(diào)節(jié)功能免疫功能抗體等種類約21種結(jié)構(gòu)通式核糖體肽鍵課堂總結(jié)52練習(xí)與應(yīng)用P32531.判斷下列有關(guān)蛋白質(zhì)的表述是否正確。(1)蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸。(√)(2)氨基酸僅通過脫水縮合的方式就可以形成蛋白質(zhì)。(×)(3)只有細(xì)胞內(nèi)才有蛋白質(zhì)分布。(×)(4)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)。(√)2.質(zhì)量相等的下列食物中，蛋白質(zhì)含量最多的是(A)A.燒牛肉B.烤甘薯C.饅頭D.米飯練習(xí)與應(yīng)用P32543.下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的是(A)4.下列物質(zhì)中，不屬于蛋白質(zhì)的是(B)A.胰島素B.膽固醇C.胃蛋白酶D.抗體練習(xí)與應(yīng)用P19551、民間有一種“吃什么補(bǔ)什么”的說法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒可以壯筋骨。請你運用本節(jié)所學(xué)的知識對這種說法作出評價。答：食物中的蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，它們都要被消化成細(xì)胞可以吸收的小分子物質(zhì)才能被人體吸收，這些小分子都要在人體細(xì)胞內(nèi)重新合成不同的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)執(zhí)行不同的功能。練習(xí)與應(yīng)用P3256(1)構(gòu)成一個腦啡肽的氨基酸數(shù)目是___;有____種氨基酸參與了脫水縮合反應(yīng);生成的水分子數(shù)目是____

54_4練習(xí)與應(yīng)用P3257(3)如果上圖中的氨基酸順序發(fā)生了改變，它還會具有腦啡肽的功能嗎?為什么?_不能，因為氨基酸的排列順序決定了腦啡肽的功能，如果氨基酸排列順序變了，新的物質(zhì)就不具有腦啡肽的鎮(zhèn)痛功能。練習(xí)與應(yīng)用P19583、在評價各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價值時，人們格外注重其中必需氨基酸的種類和含量。這是為什么？答：必需氨基酸是人體細(xì)胞不能合成的氨基酸，必須從食物中獲得，因此在評價各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價值時，人們注重其中必需氨基酸的種類和含量。59鞏固練習(xí)如圖，甲為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號)，圖乙為部分肽鏈放大圖，請據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是(

)A．該蛋白質(zhì)中含有1條肽鏈124個肽鍵B．圖乙中含有的R基是①②④⑥⑧C．從圖乙可推知該肽鏈至少含有2個游離的羧基D．圖乙②中的—NH2不參與脫水縮合反應(yīng)123個××COOH3個R基上的氨基不參與反應(yīng)D肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-1H2N--COOHR1R2R3Rn-2Rn-1RnH2N--COOHR1R2R3Rn-2Rn-1Rn氨基（或羧基）數(shù)=R基上的氨基（或羧基）數(shù)+1第二章組成細(xì)胞的分子第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者60闡明生命現(xiàn)象的規(guī)律，必須建立在闡明生物大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上。

——中國科學(xué)院院士鄒承魯6162

核酸的種類及分布