分子與細(xì)胞必修第二章

分子與細(xì)胞必修第二章第1頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四元素地殼細(xì)胞O48.665.0Si26.3極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0問題探討組成地殼和組成細(xì)胞部分元素含量(%)表生物與非生物在元素組成和含量上有何特點？從元素的組成可以得出生物與非生物具有怎樣的關(guān)系？討論：統(tǒng)一性：組成元素種類相同差異性：組成元素含量不同第2頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四大量元素CHONPSKCaMg等微量元素FeMnZnCuBMo等含量最多元素

CHON最基本元素

C一、組成細(xì)胞的元素組成人體細(xì)胞的主要元素(占細(xì)胞鮮重的百分比)組成人體細(xì)胞的主要元素(占細(xì)胞干重的百分比)第3頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四幾十年前,新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發(fā)黃枯萎。即使使用了大量的N、P、K肥也無濟(jì)于事。后來，人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長得十分茂盛，原來，這一片“綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工每天上下班總是抄近路走，他們的鞋子踩過的地方，牧草綠油油的，經(jīng)過科學(xué)家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。通過這則資料，你能得出什么結(jié)論呢？微量元素（鉬）是生物體不可缺少的元素，在生物體中含量很少，但其作用是其它元素不可替代的。第4頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四與缺乏元素相關(guān)的疾病缺Fe：人體患貧血,果樹患黃葉病缺Ca：成年人缺鈣患骨質(zhì)疏松癥,人血液中缺鈣會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象；血鈣濃度過高，肌無力缺I：幼年患呆小癥,成年患甲狀腺腫大（大脖子?。┤盡g：影響植物葉綠素的合成，影響光合作用的進(jìn)行缺B：植物“花而不實”第5頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四二、組成細(xì)胞的化合物組成細(xì)胞的化合物有機(jī)化合物無機(jī)化合物水無機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類核酸有機(jī)化合物和無機(jī)化合物有什么區(qū)別？區(qū)別主要看它們的分子組成中是否有C元素。如糖類是有機(jī)物，由C、H、O三種元素組成；水是無機(jī)物，由H、O二種元素組成（CO、CO2、碳酸鹽、氰化物等除外）。討論：第6頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞內(nèi)最多的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物分別是哪一種，你能推測它們對生命的意義嗎？細(xì)胞中最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)，無機(jī)化合物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命中起重要作用；水是生命之源，離開水，生命活動就無法進(jìn)行。根據(jù)你的生活經(jīng)驗，說說哪些植物器官的細(xì)胞中富含糖類、脂質(zhì)或蛋白質(zhì)？怎樣從植物器官中提取這些化合物？植物的葉肉細(xì)胞、果實細(xì)胞和種子細(xì)胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)。如：禾谷類的果實、種子中含淀粉較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖較多；花生、芝麻的種子中含脂質(zhì)較多；大豆種子中含蛋白質(zhì)較多。提取方法：設(shè)法將細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。第7頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四1.下列關(guān)于組成細(xì)胞的化合物的敘述，正確的是(

)A．在任何活細(xì)胞中數(shù)量最多的化學(xué)元素都是氧B．在活細(xì)胞中各種化合物含量從多到少的順序是：蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、無機(jī)鹽、糖類、核酸C．在活細(xì)胞中的各種化合物與食物中的各種成分相同D．在不同的細(xì)胞中各種化合物的種類基本相同，含量有所差別第8頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四2.比較植物與動物體內(nèi)的各種化學(xué)元素，可知其(

)A．種類和含量相差很大B．種類和含量相差不大C．種類相差很大，其中相同元素的含量都大致相同D．種類大致相同，其中一些相同元素的含量相差很大第9頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)第10頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞的所有有機(jī)物中含量最多的，蛋白質(zhì)必須經(jīng)過消化，成為各種氨基酸，才能被人體吸收利用，氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。第11頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四一、氨基酸及其種類CH2NOHCHOCH3丙氨酸CH3CHCH2NOHCHOCH3纈氨酸CH2NOHCHHO甘氨酸CH3CHCH2NOHCHOCH3CH2亮氨酸這些氨基酸的結(jié)構(gòu)具有什么共同特點？討論：每個氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。第12頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四CCH2NOHRHO1.氨基酸的結(jié)構(gòu)通式氨基羧基側(cè)鏈基團(tuán)氨基酸共同部分至少含有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH）有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同第13頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四2.氨基酸的種類在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有20種。其中8種氨基酸是人體細(xì)胞無法合成的（嬰兒9種、組氨酸），必須從外界環(huán)境中直接攝取，稱之為必需氨基酸；

賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。其余12種氨基酸可由人體細(xì)胞合成，稱為非必需氨基酸。第14頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性氨基酸20種蛋白質(zhì)1010—1012第15頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性從氨基酸到蛋白質(zhì)大致有哪些結(jié)構(gòu)層次？氨基酸二肽三肽多肽蛋白質(zhì)…第16頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.氨基酸分子之間通過縮合形成肽鏈CCR1HONH2OHCR2HHHCOOHNH2O+CR1HOCNH2CR2HHCOOHN脫水縮合肽鍵二肽氨基末端羧基末端第17頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四胰島素空間結(jié)構(gòu)示意圖一條或幾條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵互相連接，形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。2.蛋白質(zhì)的組成元素主要是C、H、O、N，有的蛋白質(zhì)含有少量的S、Fe、P等。第18頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四問題n個氨基酸形成一條肽鏈時，脫掉幾個水分子？形成幾個肽鍵？如果n個氨基酸形成m條肽鏈呢？肽鍵數(shù)=

脫水分子數(shù)=氨基酸總數(shù)-

肽鏈數(shù)n個氨基酸形成一條肽鏈時，至少含有幾個游離的氨基和羧基？如果n個氨基酸形成m條肽鏈呢？至少含有的游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基中的氨基或羧基數(shù)第19頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四3.蛋白質(zhì)的多樣性組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的種類不同；組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的數(shù)量成百上千；組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的排列次序變化多端；肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。第20頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四三、蛋白質(zhì)的功能第21頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四三、蛋白質(zhì)的功能構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌肉、毛發(fā)等主要是蛋白質(zhì)，即結(jié)構(gòu)蛋白；催化作用，如絕大多數(shù)酶；運輸物質(zhì)，如細(xì)胞膜上的載體、血紅蛋白等；調(diào)節(jié)作用，如蛋白質(zhì)類激素（胰島素、生長激素等）；免疫作用，如抗體。一切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。第22頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)遺傳信息的攜帶者——核酸第23頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四問題探討DNA的中文全名是什么？為什么DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息？試著說出DNA鑒定技術(shù)在其他方面的應(yīng)用？討論：脫氧核糖核酸。DNA是主要遺傳物質(zhì)，而每個人的遺傳物質(zhì)都有所區(qū)別，因此DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息。親子鑒定、不同類群生物的親緣關(guān)系、人類起源等。第24頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四一、核酸的分類脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的意義。第25頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四一、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈基本組成單位：一個核苷酸是由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成。根據(jù)五碳糖的不同，可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸（簡稱脫氧核苷酸）和核糖核苷酸。核苷酸第26頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四核苷酸的堿基組成含氮堿基脫氧核糖P腺嘌呤A鳥嘌呤G胞嘧啶C胸腺嘧啶T脫氧核糖核苷酸的堿基組成腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸第27頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四核糖核苷酸的堿基組成含氮堿基核糖P腺嘌呤A鳥嘌呤G胞嘧啶C尿嘧啶U腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸第28頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四核酸分子的構(gòu)成核苷酸長鏈?zhǔn)疽鈭D第29頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四3’CTTGACAGDNA平面結(jié)構(gòu)5’5’3’DNA由兩條脫氧核苷酸鏈組成RNA由一條核糖核苷酸鏈組成第30頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四RNADNA核苷酸(種類）堿基五碳糖結(jié)構(gòu)DNA與RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別4種

核糖核苷酸AUGC核糖單鏈4種脫氧核糖核苷酸ATGC脫氧核糖雙鏈4.核酸的組成元素C、H、O、N、P等。第31頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四二、遺傳信息多樣化四種核苷酸，若數(shù)量不限，在連成長鏈時，排列順序多樣化，核苷酸排列順序就是遺傳信息，即儲存的的遺傳信息容量非常大。部分病毒的遺傳信息，直接儲存在RNA中。第32頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四三、核酸的分布2RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。1真核細(xì)胞的DNA主要分布在細(xì)胞核中。線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量DNA。原核細(xì)胞的DNA位于細(xì)胞內(nèi)的什么地方？問題擬核第33頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布甲基綠與吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑將細(xì)胞染色，可以顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。實驗原理第34頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四實驗結(jié)果第35頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布核酸染色劑染色顏色主要存在部位少數(shù)存在部位DNA甲基綠綠色細(xì)胞核線粒體葉綠體RNA吡羅紅紅色細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核第36頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四第四節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)第37頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四問題探討同質(zhì)量的這些食物，含有的熱量一樣多嗎？當(dāng)你消耗了大量體力時，認(rèn)為圖中能盡快為你補(bǔ)充能量的物質(zhì)是什么？討論：糖類是主要的能源物質(zhì)。第38頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四一、細(xì)胞中的糖類糖類分子都由C、H、O三種元素構(gòu)成，多數(shù)糖類分子中H:O=2:1。（一）單糖

不能水解的糖，可以被細(xì)胞直接吸收，如葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脫氧核糖。（二）二糖由兩分子單糖脫水縮合而成的糖類，二糖必須水解成單糖才能被細(xì)胞吸收。如蔗糖、麥芽糖乳糖等。第39頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四葡萄糖葡萄糖果糖葡萄糖葡萄糖半乳糖麥芽糖蔗糖乳糖幾種二糖的組成示意圖第40頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四一、細(xì)胞中的糖類（三）多糖水解后生成許多單糖的糖。種類分布功能多糖淀粉植物的種子、變態(tài)莖或根等器官中儲存能量纖維素植物細(xì)胞的細(xì)胞壁支持和保護(hù)細(xì)胞肝糖原動物的肝臟中儲存能量、調(diào)節(jié)血糖肌糖元動物的肌肉組織中儲存能量第41頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四問題糖尿病人的飲食受到嚴(yán)格的限制，受限制的并不僅僅是甜味食品，米飯和饅頭等主食都需定量攝取，為什么？糖尿病人飲食中，米飯、饅頭等主食也需限量，是因為其中富含淀粉，淀粉經(jīng)消化分解后生成的是葡萄糖。第42頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四第43頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四（四）糖的轉(zhuǎn)化關(guān)系二糖多糖酶水解單糖氧化分解CO2+H2O+能量第44頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四二、細(xì)胞中的脂質(zhì)動物脂肪細(xì)胞中貯存的脂肪在人和動物體內(nèi)，脂肪主要分布在哪些部位？哪些植物脂肪含量較高？主要分布在哪些部位？討論：人和動物體內(nèi)的皮下及腸系膜等部位，駱駝的駝峰也儲存有脂肪。脂肪對細(xì)胞和生物體可能有哪些作用？花生、蓖麻、核桃等，脂肪多儲存在種子里。隔熱、保溫、緩沖等作用。第45頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四（一）種類及功能脂質(zhì)種類功能分布脂肪磷脂固醇膽固醇性激素維生素D細(xì)胞膜的重要構(gòu)成成分人和動物的腦、卵細(xì)胞、肝臟及大豆種子中細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸動物性食物中促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育及生殖細(xì)胞的形成性腺分泌，進(jìn)入血液促進(jìn)人和動物腸道對鈣、磷的吸收動物卵黃中，人表皮細(xì)胞中的膽固醇在日光照射下可轉(zhuǎn)化成維生素D儲能、保溫、緩沖和減壓某些植物的種子、果實和動物的脂肪組織中（二）組成元素主要是C、H、O，有些含有P和N第46頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四三、生物大分子以碳鏈為骨架1.單體2.多聚體

指組成生物大分子（多糖、蛋白質(zhì)、核酸）的基本單位。

每個單體都以若干個相連的C原子構(gòu)成的C鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。單糖氨基酸核苷酸多糖蛋白質(zhì)核酸單體多聚體第47頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四第五節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物第48頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物——水；地球表面約3/4的部分是水；一個人在極限狀況下，可堅持20d以上不進(jìn)食；一個人不喝水，1d后就會喪失意識,生命瀕臨終點。水-生命之源第49頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四熱帶草原（旱季）熱帶草原（雨季）第50頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四細(xì)胞中各種化合物所占比例化合物水無機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類核酸所占比例%85-901-1.57-101-21-1.5細(xì)胞中含量最多的化合物是水討論：分析以下表格數(shù)據(jù)，試著得出結(jié)論。第51頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四幾種不同生物體水的含量生物水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物水含量%9780-8578659060-80不同生物的含水量不同第52頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織器官牙齒骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%1022767983同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同第53頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四同種生物，不同的生長發(fā)育時期含水量不同幼兒和成人體內(nèi)的含水量比較第54頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四一、細(xì)胞中的水結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)相結(jié)合，約占細(xì)胞

內(nèi)全部水的4.5％。1.存在形式自由水：可以自由流動，以游離形式存在占細(xì)

胞內(nèi)全部水的95％以上。第55頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四（2）農(nóng)民曬干葵花籽與炒干葵花籽主要失去的是什么形

式的水？

（1）血液和心肌的含水量比較接近，為什么血液是流動

的，而心肌是堅實的？血液主要以自由水的形式存在心肌主要以結(jié)合水的形式存在分別是自由水和結(jié)合水討論：血液與心肌的比較形態(tài)含水量（%）血液液態(tài)83心肌固態(tài)79第56頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四自由水結(jié)合水抗逆性強(qiáng)代謝旺盛（3）比較新鮮種子和干種子誰的新陳代謝相對旺盛？新鮮種子第57頁，共64頁，2023年，2月20日，星期四一、細(xì)胞中的水