内容正文:
第一章 细胞的分子组成
中国在太空种上了蔬菜
元素→物质,而生命是由物质组成,那么组成生物的元素有那些?有没有生命特有的元素呢?
生物界和非生物界的元素组成
生物界和非生物界的元素组成
含量不同 差异性
种类一致 统一性
一、元素
小结:
主要元素:C、H、O、N、P和S等
基本元素:其中C、H、O、N四种元素,在人体中所占比重在96%以上
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca 、Mg等
微量元素:Fe 、Mn、 B 、Zn、 Cu、 Mo等
O元素:含量最多的元素
C 元素:核心元素、生命元素
二、水为生命活动提供了条件
不同生物,含水量不同。
同种生物,不同个体含水量不同。
同一生物,不同组织、器官也不相同。
细胞内含量最多的化合物——水
含量最多的有机物是———蛋白质
二、水为生命活动提供了条件
1.生命从一开始就离不开水,水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量 的化合物。
2.水是 分子,水作为良好的溶剂,能帮助溶解和运输 。
3、水分子之间的氢键使得水具有 的作用。
4、水还是细胞中某些代谢的 ,水在动、植物的 等方面有着深远的影响。
5.水在细胞中的存在形式,由 和 两种形式,正常情况下,细胞内自由水所占比例 ,细胞的代谢越旺盛。细胞内结合水所占比例 ,细胞的抗逆性越强。
最多
极性
调节温度
反应物和产物
营养物质和代谢废物
分布、生长、繁殖
自由水
结合水
越大
越大
太空蔬菜在种植过程中,不仅需要水,还在提供无机盐。
三、无机盐与细胞生活密切相关
存在形式:无机盐在生物体内多数以 形式存在,少数以 的形式存在。
离子
化合物
作用:
无机盐对维持血浆的 正常浓度 、 酸碱平衡 ,以及神经、肌肉的兴奋性等都是非常重要的。若哺乳动物血液中的Ca2+含量过低,则会发生 抽搐 。
无机盐是细胞的重要组成成分之一,如磷酸钙是 骨细胞的重要成分 。
无机盐还是 某些复杂化合物 的重要组成成分,如 Mg2+是叶绿素的必需成分、Fe2+ 是血红蛋白的必需成分,I-是 甲状腺激素 第二节生物大分子以碳链为骨架
四、生物大分子以碳链作为骨架
碳 是核心元素,生命元素。———组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础。(碳原子间可以形成共价键,形成直链、支链或环状)
包括糖类、脂质、蛋白质、核酸。蛋白质和核酸是最重要的生物大分子。
(一)糖类是细胞的主要能源物质
1、组成元素:大多数由C、H、O组成。
2、根据是否被水解,分为三类。 单 糖是可被细胞直接吸收利用的小分子物质。 葡萄糖 是细胞内主要的单糖,是细胞生命活动的主要能源物质; 脱氧核糖 是细胞遗传物质—DNA分子的重要组成物质。 核糖 是RNA分子的重要组成物质之一。
3、细胞中的单糖分子可通过 脱水缩合反应 形成二糖和多糖。
4、蔗糖分子由 1个葡萄糖和1个果糖 组成。常见的二糖还有 麦芽糖和乳糖 ,由2分子葡萄糖组成的是 麦芽糖 ,由1分子葡萄糖和1分子半乳糖组成的是 乳糖 。
5、多糖有 淀粉、纤维素、糖原 。 淀粉 是稻米、面粉等食物的主要成分; 纤维素 是木材和棉花的主要成分,纤维素是植物 细胞壁 的主要成分; 糖原 储藏在人的肝脏和肌肉中。 淀粉、糖原 分别是植物、动物体内重要的储能物质;
拓展一:
拓展二
1、淀粉、纤维素、糖原都是由许多葡萄糖连接而成的,但它们的分子结构和功能并不相同。
2、纤维素、果胶等被称为膳食纤维,膳食纤维具有重要的保健作用,因此被称为人类的“第七类营养素”。
膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空,有利于排便,并且减少患大肠癌的机会。
膳食纤维有利于降低过高的血脂和血糖等,从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。
(二)、脂质是一类不溶于水的有机物,具有多种生物学功能
1.脂质主要由 C H O 三种元素组成,其中 C H 原子较糖类多,而 O 原子较糖类少,氧气消耗 多 ,释放的能量 多 ,产生的水 多 。
2、常见的脂质有 油脂、磷脂、固醇 等,通常不溶于 水 ,而溶于 有机溶剂 。
3、人和动物体内的脂肪、食物中的油统称为 油脂 。油脂由 甘油和脂肪酸 组成。很多生物中的油脂是 能量的主要储存形式 。海豹、海象、企鹅和其他南北极温血动物,它们厚厚的皮下脂肪的作用是 能量储备 、 抗低温保温 。人和动物的皮下和腹腔脂肪组织还防震 作用。
4、 磷脂、固醇 是细胞的必要组分。 磷脂 是细胞各种膜结构的重要成分。固醇类物质包括 胆固醇、性激素和维生素D 等,
其中胆固醇也是构成动物细胞膜的重要成分, 维生素D 可促进人和动物对钙和磷的吸收等。性激素 促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
(三)、蛋白质是生命活动的主要承载者
1.蛋白质分子主要由 CHON 四种元素组成,有些蛋白质还含有 S 元素。
2.蛋白质经消化水解为 氨基酸 后才能被人体吸收和利用。氨基酸 是蛋白质基本单位。绝大多数氨基酸的生物通式是
。不同种类的氨基酸的 R基团 不同。在 R基团 中也可能含有氨基( -NH2 )或羧基(-COOH ),有时还含有硫原子。
3.脱水缩合反应
(1)两个氨基酸可通过 脱水缩合 方式形成 肽 键进行连接,形成的化合物称之为 二肽 。命名:N个氨基酸分子缩合而成的化合物称为N 肽。
(2)肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数 - 肽链数
(3)多肽分子量=氨基酸分子量 x氨基酸数目— 脱水数x18
游离的氨基和羧基数:一条多肽链至少含有一个氨基和一个羧基。
小结:游离的氨基和羧基数=肽链数+ R基因中的数目
4.不同种多肽的差别在于其中 氨基酸的种类、数目和排列顺序 各不相同。
5.蛋白质分子可由一条或几条 肽链 组成。每一种蛋白质都有其独特的 空间结构 。蛋白质分子的 空间结构 是多种多样。例如,组成毛发和指甲的蛋白质是 纤维状 状的,血液中的血红蛋白则是 球 形的。蛋白质正确的空间结构 是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。
即蛋白质分子结构的多样性由氨基酸的种类、数目和排列顺序、空间结构决定。
7.蛋白质的功能
功能:通常不是生物体内的能源物质。其作用主要包括以下几个方面:
①细胞和生物体的结构物质:如肌肉组织中的蛋白质。
②具有 催化 作用:如消化酶。
③具有__免疫___作用:如抗体。
④具有__运输___作用:如细胞膜上的载体。
⑤具有__调节___作用:如胰岛素
(四)、核酸储存与传递遗传信息
1、核酸由 五种元素组成,其基本单位为 。每个核酸分子由很多 通过 反应共价键连接形成长链。
2、组成核苷酸的小分子物质包括 。其中,五碳糖有两种,即 ;含氮碱基有五种,即 腺嘌呤 (A)、 鸟嘌呤 (G)、 胞嘧啶(C)、 胸腺嘧啶(T)和 尿嘧啶(U)。核酸包括两大类: 核糖核酸 (RNA)和 脱氧核糖核酸 (DNA)。
C H O N P
核苷酸
核苷酸
脱水缩合
五碳糖 、磷酸基团、和 含氮碱基
脱氧核糖和核糖
位置分析
脱水缩合形成
拓展1:二者的区别
3、核酸是细胞中 的生物大分子。组成生物体的亿万个细胞中都有DNA和RNA。DNA中储藏的信息控制着细胞的所有活动,并且决定着细胞和整个生物体的 。RNA是合成 所必需的。
控制其生命活动
遗传特性
蛋白质
拓展2 核酸种类及核苷酸种类分析
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