《細(xì)胞的化學(xué)基礎(chǔ)》ppt課件

1、第一章 細(xì)胞的化學(xué)基礎(chǔ),一、原子與分子二、組成細(xì)胞的大分子三、糖類四、脂類五、蛋白質(zhì)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(zhì)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(zhì)、核酸、脂類、糖、無(wú)機(jī)鹽和水組成。水 70%蛋白質(zhì) 15%核酸7%糖3%,水是細(xì)胞中不可缺少的物質(zhì),,地球上生命起源于水中，陸生生物 體內(nèi)細(xì)胞也生活在水環(huán)境中,水的性質(zhì)影響生命活動(dòng)， 如：溶解性質(zhì)，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(nèi)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(jù)介紹，經(jīng)常飲用堿性水，能夠調(diào)節(jié)人體酸堿平衡，保持人體正常代謝，從而達(dá)到保健功能。試針對(duì)此案例闡述你的觀點(diǎn)。,二、組成細(xì)胞的大分子,雖然細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能多種多樣，但都是由糖、脂、蛋白質(zhì)及核酸等四類生物分子所組成的，它們有機(jī)體內(nèi)的主要作用包括以下幾個(gè)方面：①細(xì)胞或組織的結(jié)構(gòu)組分；②通過(guò)代謝為細(xì)胞提供能量；③調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)代謝過(guò)程的速度與方向；④信息的貯存及傳遞。,細(xì)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(fù)合大分子  單糖 多糖 糖蛋白 氨基酸 蛋白質(zhì) 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(yīng)是脫水聚合反應(yīng)的逆反應(yīng),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(xué)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(yīng)的重要中間代謝物，還可構(gòu)成核酸和糖蛋白等重要生物成分、糖又是生命活動(dòng)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(jié)構(gòu),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(nèi)不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的各種小分子。 組成與性質(zhì)：C、H、O H:O 遠(yuǎn)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(shí)產(chǎn)生的能量大約是糖氧化時(shí)的二倍；生物表面的保護(hù)層；保持體溫；生物活性物質(zhì)（激素）。,脂類種類很多，分子結(jié)構(gòu)相差較大,中性脂肪(動(dòng)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(jié)合成的酯。 B、磷脂和鞘脂 C、固 醇,甘油三酯分子結(jié)構(gòu),,磷脂分子結(jié)構(gòu)圖 ：又稱磷酸甘油脂，與脂肪不同之處在于甘油的一個(gè)羥基不是與脂肪酸結(jié)合成酯，而是與磷酸及其衍生物(如磷酸膽堿)結(jié)合，形成卵磷脂,脂膜結(jié)構(gòu)圖,不飽和雙鍵,（1）  固醇類的內(nèi)核由 4 個(gè)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(xì)胞的必要成份（4） 血清中的膽固醇太多會(huì)促使形 成動(dòng)脈硬化 和心腦血管疾病,四、蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)為生命活動(dòng)所必需蛋白質(zhì)根據(jù)功能分類：結(jié)構(gòu)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(chǔ)藏蛋白：卵清蛋白、植物種子的貯藏蛋白防御蛋白：抗體轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：血紅蛋白信號(hào)蛋白：激素等負(fù)責(zé)細(xì)胞之間的信號(hào)傳導(dǎo)酶： 生物體內(nèi)最重要的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是由氨基

9、酸組成的氨基酸是同時(shí)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(nèi)無(wú)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(shí)期必需）。必需氨基酸供應(yīng)不足時(shí)，人體不能合成新生和修補(bǔ)機(jī)體組織所需的蛋白質(zhì)，只能降解人體蛋白以供臨時(shí)需要，從而導(dǎo)致體重減輕和蛋白質(zhì)營(yíng)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(cè)鏈基團(tuán)—R,氨基酸通過(guò)肽鍵聯(lián)成肽鏈,一個(gè)氨基酸的?氨基與另一個(gè)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(zhì)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(gè)氨基酸殘基 蛋白質(zhì)：含幾十個(gè)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(gè)氨基酸的羧基和另一個(gè)氨基酸的氨基脫水縮合形成肽鍵,,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能 ：一級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽中氨基酸的排列順序二級(jí)結(jié)構(gòu)：一級(jí)結(jié)構(gòu)中部分肽鏈的卷曲（α螺旋）或折疊（折疊片），鄰近幾個(gè)氨基酸形成的一定的結(jié)構(gòu)形狀。三級(jí)結(jié)構(gòu)：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(jié)構(gòu)形狀。如纖維蛋白和球狀蛋白。 四級(jí)結(jié)構(gòu)：組成蛋白質(zhì)的多個(gè)肽鏈（亞基）的空間構(gòu)像，即各條肽鏈之間的位置和結(jié)構(gòu)。所以，四

12、級(jí)結(jié)構(gòu)只存在于由兩條肽鏈以上組成的蛋白質(zhì)。,一級(jí)結(jié)構(gòu),二級(jí)結(jié)構(gòu),三級(jí)結(jié)構(gòu),四級(jí)結(jié)構(gòu),,,α－螺旋,β－折疊,五、核酸,核苷酸分子由三個(gè)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(zhì)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(xì)胞信號(hào)傳遞 。,核苷酸通過(guò)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(wú)尿嘧啶 無(wú)胸腺嘧啶,核酸的高級(jí)結(jié)構(gòu),DNA雙螺旋