高一生物细胞中的元素和化合物.ppt

1、第二章第二章 组成细胞的分子组成细胞的分子第一节第一节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物.元素 地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的部分元素含量（组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表）表问题探讨问题探讨比较组成地壳和组成细胞比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你的的部分元素的含量，你的结论是？结论是？1.组成细胞的化学元素在无组成细胞的化学元素在无 机自然界中都能找到，没机自然界中都能找到，没 有一种为细胞所特有有一种为细胞所特有生命的物质性生命的物质性（生物与非生物（生物与非生物具有统一性）具

2、有统一性）2.细胞与非生物相比，各种细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同元素的相对含量又大不相同生命的特殊性生命的特殊性.组组成成人人体体细细胞胞的的主主要要元元素素（占占细细胞胞鲜鲜重重和和干干重重的的百百分分比比）问题问题1.组成细胞组成细胞的元素种类的元素种类是否仅为图是否仅为图中所示？中所示？2.组成细胞组成细胞的化学元素的化学元素的含量百分的含量百分比是否都相比是否都相同？有何规同？有何规律？律？.组成细胞的元素组成细胞的元素组成细胞的元素有组成细胞的元素有20多种多种种种类类大量大量元素元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg基本元素基本元素最基本元素最基本元素微量微量

3、元素元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo.化合物化合物质量百分比质量百分比水水占占8590无机盐无机盐占占11.5蛋白质蛋白质占占710都含有都含有C、H、O脂质脂质占占12糖类和核酸糖类和核酸 占占11.5 组成细胞的化合物组成细胞的化合物右表表示组成右表表示组成细胞的主要化细胞的主要化合物及其相对合物及其相对含量，请阅读含量，请阅读后回答教材后回答教材17页中的页中的“思考与讨论思考与讨论”1.分子的组成中是否含有分子的组成中是否含有“C”元素元素2.分别是蛋白质和水；前者是生命活动的承担分别是蛋白质和水；前者是生命活动的承担 者，后者是生命之源者，后者是生命之源.组成细胞组成细胞的化合物

4、的化合物无机物无机物有机物有机物水水无机盐无机盐糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸.讨论讨论3.3.提示：提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂茎和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质，就物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白

5、质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。.第第2节节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质问题：问题：你在购买食品时会发现蛋白质是许多食品的你在购买食品时会发现蛋白质是许多食品的重要成分，有时你还会看到添加某些氨基酸的食重要成分，有时你还会看到添加某些氨基酸的食品。为什么这些食品要添加氨基酸？品。为什么这些食品要添加氨基酸？氨基酸是构成蛋白质的基本单位氨基酸是构成蛋白质的基本单位.一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类甘氨酸甘氨酸 缬氨酸缬氨酸 赖氨酸赖氨酸 天冬氨酸天冬氨酸 氨基氨基羧基羧基思考与讨论：思考与讨论：1.这些这些氨基酸

6、在结氨基酸在结构上有什么构上有什么共同特点？共同特点？2.不同不同氨基酸在结氨基酸在结构上的区别构上的区别在哪里？在哪里？R基基.氨基酸的特点：氨基酸的特点：1.每一个氨基酸至少都有一个氨基和一个羧每一个氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上碳原子上氨基酸的结构通式：氨基酸的结构通式：CH3甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸天冬氨酸天冬氨酸 R.判断：判断：1.下列氨基酸中属于构成蛋白质的氨基下列氨基酸中属于构成蛋白质的氨基 酸的有（酸的有（）ABCDBD.判断判断2.下列有关氨基酸的叙述，正确的是（下列有关氨基酸的叙述

7、，正确的是（）D A.构成蛋白质的氨基酸都含有一个氨基和一个构成蛋白质的氨基酸都含有一个氨基和一个羧基，而且都连接在一起羧基，而且都连接在一起 B.人体细胞内的氨基酸都必须从食物中获得人体细胞内的氨基酸都必须从食物中获得 C.构成蛋白质的氨基酸都是由构成蛋白质的氨基酸都是由C、H、O、N这四这四种元素构成的种元素构成的 D.不同氨基酸结构的不同在于不同氨基酸结构的不同在于R基的不同基的不同.3.某氨基酸分子含有两个氨基（某氨基酸分子含有两个氨基（NH2），其），其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的位置就是氨基的位置就是 （）A.和羧甲

8、基连在同一个碳原子上和羧甲基连在同一个碳原子上 B.一定在羧基上一定在羧基上 C.在在R基上基上 D.与氨基端相连与氨基端相连C.上图（上图（P21图图24）是由氨基酸形成蛋白质的）是由氨基酸形成蛋白质的示意图，请仔细观察并进行思考讨论（示意图，请仔细观察并进行思考讨论（P22）.思考与讨论思考与讨论 1.氨基酸氨基酸多肽多肽一条肽链盘曲折叠一条肽链盘曲折叠多条肽链盘曲折叠多条肽链盘曲折叠蛋白质蛋白质思考与讨论思考与讨论 2.食物食物蛋白蛋白胃、胰、胃、胰、肠蛋白酶肠蛋白酶多肽多肽肠肽酶肠肽酶氨基酸氨基酸吸收吸收人体内人体内氨基酸氨基酸合成合成 人体人体蛋白质蛋白质（与植物蛋白的结构（与植物蛋

9、白的结构 和功能都不相同）和功能都不相同）思考与讨论思考与讨论 3.由由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是个氨基酸所构成的肽链的种类数是20n种种.R R1 1OOC CNHNH2 2C OHC OHHH 二、蛋白质的结构及多样性二、蛋白质的结构及多样性C CCOOHCOOHHHN NR R2 2HH H.HHCOOHCOOHC CH HN NR R2 2HHOHOHR R1 1C CNHNH2 2C CHHOOOHOHHHHH2 2OO 肽键肽键二肽二肽.R R1 1C CN NC C H HO OCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HHH H三肽三肽HR R3 3C CNHNH2 2

10、C C HHO O.R R1 1OOC CNHNH2 2C OHC OHHHC CCOOHCOOHHHN NR R2 2HH H+C CCOOHCOOHHHN NR R1 1R R2 2OOHHC CNHNH2 2C CHH+H2O二肽二肽三肽三肽多肽多肽肽链肽链脱水脱水缩合缩合.二、蛋白质结构的多样性二、蛋白质结构的多样性1.蛋白质的形成及结构蛋白质的形成及结构氨基酸氨基酸脱水缩合脱水缩合多肽多肽（肽链）（肽链）蛋白质蛋白质一条肽链盘曲折叠一条肽链盘曲折叠多条肽链盘曲折叠多条肽链盘曲折叠肽链形成过程中失去的水分子数肽链形成过程中失去的水分子数=肽链中的肽键肽链中的肽键 数数=n 1（n代表氨

11、基酸的数量）代表氨基酸的数量）蛋白质的肽键数蛋白质的肽键数=n m（m代表肽链数）代表肽链数）.例：胰岛素是一种蛋白质分子，它含有例：胰岛素是一种蛋白质分子，它含有两条肽链，两条肽链，链含有链含有2121个氨基酸，个氨基酸，链含链含有有3030个氨基酸，二条多肽链通过个氨基酸，二条多肽链通过2 2个二硫个二硫键（二硫键是由键（二硫键是由2 2个个SHSH连接而成的）连连接而成的）连接，在接，在链长也形成了一个二硫键。其结构如右图。链长也形成了一个二硫键。其结构如右图。普普 （1 1）该分子的）该分子的5151个氨基酸彼此之间是通过个氨基酸彼此之间是通过_结合而成的；这结合而成的；这5151个氨

12、基酸形成胰岛素后，分子量比原来个氨基酸形成胰岛素后，分子量比原来少了少了_。（2 2）人体中的胰岛素含量过低，会导致）人体中的胰岛素含量过低，会导致_病，治病，治疗可以肌注胰岛素，但不能口服，其原因是疗可以肌注胰岛素，但不能口服，其原因是_。脱水缩合脱水缩合888糖尿糖尿 胰岛素是蛋胰岛素是蛋白质类激素，口服后会在消化道消化而失去作用白质类激素，口服后会在消化道消化而失去作用.例：胰岛素是一种蛋白质分子，它含有例：胰岛素是一种蛋白质分子，它含有两条肽链，两条肽链，链含有链含有2121个氨基酸，个氨基酸，链含链含有有3030个氨基酸，二条多肽链通过个氨基酸，二条多肽链通过2 2个二硫个二硫键（二

13、硫键是由键（二硫键是由2 2个个SHSH连接而成的）连连接而成的）连接，在接，在链长也形成了一个二硫键。其结构如右图。链长也形成了一个二硫键。其结构如右图。（1 1）该分子的）该分子的5151个氨基酸彼此之间是通过个氨基酸彼此之间是通过_结合而成的；这结合而成的；这5151个氨基酸形成胰岛素后，所失去的水的个氨基酸形成胰岛素后，所失去的水的相对分子量是相对分子量是_。（2 2）人体中的胰岛素含量过低，会导致）人体中的胰岛素含量过低，会导致_病，治病，治疗可以肌注胰岛素，但不能口服，其原因是疗可以肌注胰岛素，但不能口服，其原因是_。脱水缩合脱水缩合882糖尿糖尿 胰岛素是蛋胰岛素是蛋白质类激素，

14、口服后会在消化道消化而失去作用白质类激素，口服后会在消化道消化而失去作用.想一想想一想人的红细胞和心肌细胞的主要成人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质，但这两种细胞的分都是蛋白质，但这两种细胞的功能却完全不同。你能对这种现功能却完全不同。你能对这种现象做出合理解释吗？象做出合理解释吗？组成人体红细胞和心肌细胞的蛋白质组成人体红细胞和心肌细胞的蛋白质分子的结构不同分子的结构不同.2.蛋白质结构的多样性蛋白质结构的多样性 (1)(1)构成蛋白质的氨基酸的种类不同（约构成蛋白质的氨基酸的种类不同（约2020种）种）(2)(2)构成蛋白质的氨基酸的数目成百上千构成蛋白质的氨基酸的数目成百上千 假设

15、用假设用1、2、3代表三种氨基酸，它们可以构代表三种氨基酸，它们可以构成多少种四肽？成多少种四肽？(3)(3)构成蛋白质的氨基酸的排列顺序千变万化构成蛋白质的氨基酸的排列顺序千变万化 肽链还要进一步盘曲折叠才能形成蛋白质，肽链还要进一步盘曲折叠才能形成蛋白质，其盘曲折叠的方式是否相同？如若不同，其所形成其盘曲折叠的方式是否相同？如若不同，其所形成的蛋白质的结构是否会相同？的蛋白质的结构是否会相同？(4)(4)肽链盘曲折叠的方式及所形成的蛋白质的空肽链盘曲折叠的方式及所形成的蛋白质的空间结构千差万别间结构千差万别 功能决定于结构功能决定于结构.三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能观察教材观察教材23

16、页图页图27，自我小结蛋白质的功能，自我小结蛋白质的功能1.细胞和生物体结构的重要物质细胞和生物体结构的重要物质结构蛋白结构蛋白2.催化、运输、调节、免疫催化、运输、调节、免疫功能蛋白功能蛋白一切生命活动都离不开蛋白质，蛋一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者白质是生命活动的主要承担者.小结小结 1.氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且有一且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;R基的不基的不同同,导致氨基酸的结构不同（约导致氨基酸的结构不同（约20种）。种）。2.氨基酸通过肽键连接成肽链氨基酸通过肽键连接成肽链,并进一步盘曲折并进一步盘曲折叠形成有一定空间结构的蛋白质。叠形成有一定空间结构的蛋白质。3.由于构成蛋白质的氨基酸的种类不同、数目由于构成蛋白质的氨基酸的种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化、盘曲折叠而形成的成百上千、排列顺序千变万化、盘曲折叠而形成的空间结构千差万别，导致蛋白质的多样性。空间结构千差万别，导致蛋白质的多样性。4.蛋白质是细胞和生物体的重要结构物质，还蛋白质是细胞和生