專題一-課時-細胞的物質基礎

1、2021/3/231細胞的物質基礎細胞的物質基礎分類元素種類與含量元素種類與含量最基本元素（占干重最多的元素）：C基本元素：C,H,O,N主要元素：C,H,O,N,P,S大量元素：C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg微量元素：Fe, Mn, B, Zn, Cu, Mo,Cl水自由水：各種化學反應的介質，輸送養(yǎng)料和廢物結合水：細胞結構的重要組成部分糖類脂質蛋白質核酸無機化合物有機化合物化合物化合物元素：C,H,O，有的還有N,P等種類脂肪：儲能、減少熱能散失、減少摩擦類脂：構成細胞膜的重要組成成分固醇（膽固醇、性激素）：維持正常的新陳代謝和生殖分子結構構成元素：C,H,O,N,

2、還有少量S ,P基本單位：氨基酸多樣性：氨基酸種類、數目、排列順序、空間結構千差萬別計算：脫水分子數=肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數功能：構成生物體的重要成分；催化、運輸、調節(jié)、免疫等作用分子結構功能：一切生物的遺傳物質，對生物的遺傳變異、蛋白質 的合成有極其重要的作用組成元素：C,H,O,N,P基本單位：核苷酸 脫氧核苷酸核糖核苷酸DNA：細胞核、雙鏈、脫氧核糖、堿基(A,T,G,C) RNA：細胞質、單鏈、核糖、堿基(A,U,G,C）存在形式：大多數以離子狀態(tài)存在功能：組成細胞中的化合物：如血紅蛋白中含F(xiàn)e、葉綠素中含Mg 。 維持細胞和生物體生命活動 維持細胞的酸堿平衡無機鹽元素：C,H,O

3、植物：果糖、蔗糖、淀粉和纖維素種類：單糖、二糖、多糖 動物：乳糖、糖原（肝糖原、肌糖原） 動、植物共有：脫氧核糖、核糖、葡萄糖作用：生命活動力的主要能源物質2021/3/232難點一難點一 蛋白質的結構和功能蛋白質的結構和功能（一）、結構和功能（一）、結構和功能基本單位基本單位: :氨基酸構成元素構成元素: :C,H,O,N,還有少量S ,Fe,P等多樣性多樣性: :氨基酸種類、數目、排列順序、空間結構千差萬別構成生物體的重要成分;催化、運輸、調節(jié)、免疫等作用功能功能:1、2021/3/2332、脫水縮合、脫水縮合: 一個氨基酸分子的氨基（一個氨基酸分子的氨基（NH2）和）和另一個氨基酸分子的

4、羧基（另一個氨基酸分子的羧基（COOH）相連接相連接,同時脫去一分子的水的結合方式同時脫去一分子的水的結合方式.連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫做肽鍵連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫做肽鍵.NHCO2021/3/234R R1 1OOC CNHNH2 2C OHC OHHHC CCOOHCOOHHHN NR R2 2HH H2021/3/235HHCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HHOHOHR R1 1C CNHNH2 2C C HHOOOHOHHHHH2 2OO 肽鍵肽鍵二肽二肽2021/3/236R R1 1C CN NC C HHOOCOOHCOOHC CH HN NR R2 2H

5、HHH三肽三肽HR R3 3C CNHNH2 2C C HHOO2021/3/237+H2O二肽二肽三肽三肽多肽多肽肽鏈肽鏈脫水脫水縮合縮合酶酶2021/3/238脫水縮合脫水縮合 1、場所:核糖體 2、模板:mRNA 3、工具:tRNA 4、決定:基因（DNA） 5、原料:游離的氨基酸 6、能量:ATP2021/3/2393、蛋白質的功能、蛋白質的功能（1）有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質）有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質,如如人和動物的肌肉主要是蛋白質人和動物的肌肉主要是蛋白質;（2）有些蛋白質有催化作用）有些蛋白質有催化作用,如參與生物體各種生命如參與生物體各種生命活動的絕大

6、多數酶活動的絕大多數酶;（3）有些蛋白質有運輸作用）有些蛋白質有運輸作用,如細胞膜上的載體、紅如細胞膜上的載體、紅細胞中的血紅蛋白細胞中的血紅蛋白;（4）有些蛋白質有調節(jié)作用）有些蛋白質有調節(jié)作用,如胰島素和生長激素都如胰島素和生長激素都是蛋白質是蛋白質,能夠調節(jié)人體的新陳代謝和生長發(fā)育能夠調節(jié)人體的新陳代謝和生長發(fā)育;（5）有些蛋白質有免疫（包括細胞識別）作用）有些蛋白質有免疫（包括細胞識別）作用,如動如動物和人體的抗體能清除外來蛋白質對身體生理功能物和人體的抗體能清除外來蛋白質對身體生理功能的干擾的干擾,起著免疫作用。起著免疫作用。2021/3/2310 4、蛋白質的化學性質、蛋白質的化學

7、性質 加熱、加熱、X射線照射、強酸、強堿、重射線照射、強酸、強堿、重金屬鹽、乙醇等處理都可引起蛋白質的變金屬鹽、乙醇等處理都可引起蛋白質的變性。所以在臨床中用酒精、加熱、紫外線性。所以在臨床中用酒精、加熱、紫外線等方法進行消毒殺菌等方法進行消毒殺菌,就是利用這些手段使就是利用這些手段使菌體和病毒的蛋白質變性而失去致病性和菌體和病毒的蛋白質變性而失去致病性和繁殖能力。繁殖能力。2021/3/2311(二二) . 應用歸類應用歸類1. 有關蛋白質中肽鍵數及脫下水分子數的計算有關蛋白質中肽鍵數及脫下水分子數的計算m個氨基酸分子縮合成個氨基酸分子縮合成n條多肽鏈時條多肽鏈時,要脫下要脫下m-n個個水分

8、子水分子,同時形成個同時形成個m-n肽鍵肽鍵,可用公式表示為可用公式表示為:肽鍵數目肽鍵數目=脫下的水分子數脫下的水分子數=水解時需要的水分子水解時需要的水分子數數=氨基酸數（氨基酸數（m）肽鏈條數（）肽鏈條數（n）例例1. 血紅蛋白分子有血紅蛋白分子有574個氨基酸個氨基酸,4條肽鏈條肽鏈,在形在形成此蛋白質分子時成此蛋白質分子時,脫下的水分子數和形成的肽脫下的水分子數和形成的肽鍵數分別是（鍵數分別是（ ）A. 573和和573B. 573和和570C. 570和和573D. 570和和570D2021/3/23122. 有關蛋白質中游離的氨基或羧基數目的計算有關蛋白質中游離的氨基或羧基數目

9、的計算氨基酸之間脫水縮合時氨基酸之間脫水縮合時,原來的氨基和羧基已不存在原來的氨基和羧基已不存在,形成的形成的多肽的一端是多肽的一端是-NH2,另一端是另一端是COOH,所以對于所以對于n條肽鏈的條肽鏈的多肽多肽,每每1條肽鏈至少應有條肽鏈至少應有1個個-NH2,1個個COOH,若還有若還有-NH2或或COOH,則存在于則存在于R基中。基中。（1）至少含有的游離氨基或羧基數目至少含有的游離氨基或羧基數目=肽鏈條數肽鏈條數例例2. 某蛋白質分子由某蛋白質分子由3條多肽鏈組成條多肽鏈組成,內有肽鍵內有肽鍵109個個,則此則此分子中含有分子中含有-NH2或或COOH的數目至少為（的數目至少為（ ）A

10、.112、112 B. 109、109 B.C. 9、9 D. 3、3D2021/3/2313（2）游離氨基或羧基數目游離氨基或羧基數目=肽鏈條數肽鏈條數+R基中基中含有的氨基或羧基數含有的氨基或羧基數例例3. 現(xiàn)有現(xiàn)有1000個氨基酸個氨基酸,其中氨基有其中氨基有1020個個,羧基羧基1050個個,則由此合成的則由此合成的4條肽鏈中氨基、條肽鏈中氨基、羧基的數目分別是（羧基的數目分別是（ ）A. 1016、1046 B. 4、4C. 24、54 D. 1024、1054C2021/3/23143. 有關蛋白質相對分子質量的計算有關蛋白質相對分子質量的計算蛋白質的相對分子質量蛋白質的相對分子質

11、量=氨基酸數目氨基酸數目氨基酸的平均氨基酸的平均分子質量脫下水的數目分子質量脫下水的數目18例例4. 已知已知20種氨基酸的平均分子質量是種氨基酸的平均分子質量是128,某蛋白某蛋白質分子由兩條肽鏈組成質分子由兩條肽鏈組成,共有肽鍵共有肽鍵98個個,該蛋白質的該蛋白質的分子質量最接近于（分子質量最接近于（ ）A. 12800B. 12544 C. 11036 D. 128884. 有關蛋白質種類的計算有關蛋白質種類的計算例例5. 由由4種氨基酸種氨基酸,每種氨基酸數量不限每種氨基酸數量不限,最多能最多能合成不同結構的三肽有（合成不同結構的三肽有（ ）A. 4種種B.12種種 C. 24種種D.

12、 64種種DC2021/3/23155. 有關氨基酸數、有關氨基酸數、mRNA和和DNA中堿基數之間中堿基數之間的計算的計算DNA中堿基數中堿基數:mRNA中堿基數中堿基數:蛋白質中氨基蛋白質中氨基酸數酸數=6:3:1例例6. 一條多肽鏈含氨基酸一條多肽鏈含氨基酸1000個個,則作為合成則作為合成該多肽鏈模板的信使該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉錄該信使和用來轉錄該信使RNA的基因分子中分別至少有堿基（的基因分子中分別至少有堿基（ ）A. 3000個和個和3000個個B. 3000個和個和6000個個C. 1000個和個和4000個個D. 1000個和個和3000個個B2021/3/23166

13、. 關于蛋白質相對分子質量、氨基酸數、關于蛋白質相對分子質量、氨基酸數、DNA中堿中堿基數之間的綜合計算基數之間的綜合計算例例7.由由n個堿基組成的基因個堿基組成的基因,控制合成由控制合成由1條多肽鏈組條多肽鏈組成的蛋白質成的蛋白質,氨基酸的平均分子量為氨基酸的平均分子量為a,則該蛋白質則該蛋白質的分子量最大為（的分子量最大為（ ）Ana/6 Bna/3-18（n/3 1） Cna/618（n1） Dna/6-18（n/6-1）D2021/3/2317第二講第二講2021/3/2318 植物的植物的葉肉細胞、果實細胞和種子的細胞葉肉細胞、果實細胞和種子的細胞中中通常含有較多的糖類、脂質和蛋白質

14、。如禾通常含有較多的糖類、脂質和蛋白質。如禾谷類的果實、種子中含淀粉（多糖）較多谷類的果實、種子中含淀粉（多糖）較多;甘甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖多蔗的莖和甜菜的根含蔗糖多;花生、芝麻種子花生、芝麻種子中含脂質多中含脂質多;大豆種子中含蛋白質多大豆種子中含蛋白質多,等等。要等等。要想從植物的果實、種子中獲得糖類、脂質和想從植物的果實、種子中獲得糖類、脂質和蛋白質蛋白質,就要設法使細胞破碎就要設法使細胞破碎,再將這些物質提再將這些物質提取出來。取出來。難點二難點二 生物組織中可溶性還原糖、生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定脂肪、蛋白質的鑒定2021/3/2319檢測生物組織中的糖類、脂肪和

15、蛋白質檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質實驗原理實驗原理: : 某些化學試劑能夠使生物組織中的某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產生特定的顏色反應。有關有機化合物產生特定的顏色反應。 2021/3/2320還原糖還原糖（葡萄糖（葡萄糖, ,果糖果糖, ,乳糖乳糖, ,半乳糖半乳糖, ,麥芽麥芽糖等糖等, ,蔗糖不是還原糖）蔗糖不是還原糖） + + 斐林試劑斐林試劑（淺藍色淺藍色棕色棕色磚紅）磚紅）磚紅色沉淀磚紅色沉淀脂肪脂肪 + 蘇丹蘇丹橘黃色橘黃色蛋白質蛋白質 + 雙縮脲試劑（先雙縮脲試劑（先A液后液后B液）液）紫色紫色 淀粉淀粉 + 碘碘藍色藍色脂肪脂肪 + 蘇丹蘇丹紅色紅色鑒定

16、還原糖的材料鑒定還原糖的材料,含糖量高且顏色較淺含糖量高且顏色較淺,或近于白色的材料。最好或近于白色的材料。最好不用雙子葉植物和韭菜、鳶尾科等單子葉植物不用雙子葉植物和韭菜、鳶尾科等單子葉植物斐林試劑要先用現(xiàn)配斐林試劑要先用現(xiàn)配,滴加的時候要將甲液乙液混合均勻再加入）滴加的時候要將甲液乙液混合均勻再加入）2021/3/2321目的要求目的要求: : 嘗試用化學試劑檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質。嘗試用化學試劑檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質。材料用具材料用具: : 1.1.實驗材料實驗材料: :蘋果汁、蘋果汁、花生種子、花生汁花生種子、花生汁、馬鈴薯片馬鈴薯片、豆豆 漿、鮮肝液漿、鮮肝液 2

17、.2.儀器儀器: :（試驗所需的器材）（試驗所需的器材） 3.3.試劑試劑: :斐林試劑、蘇丹斐林試劑、蘇丹、碘液、雙縮脲、碘液、雙縮脲方法步驟方法步驟: : 1 1實驗材料、儀器和試劑的選擇實驗材料、儀器和試劑的選擇 2 2設計記錄表格設計記錄表格, ,記錄預測結果記錄預測結果 3 3檢測的方法步驟檢測的方法步驟 (1)(1)還原糖的檢測和觀察還原糖的檢測和觀察; ; (2)(2)脂肪的檢測和觀察脂肪的檢測和觀察; ; (3) (3)蛋白質的檢測和觀察蛋白質的檢測和觀察; ;2021/3/2322例、例、下列關于檢測下列關于檢測“生物組織中糖類、脂肪、蛋白質生物組織中糖類、脂肪、蛋白質”實驗

18、操作步驟的敘述中實驗操作步驟的敘述中,正確的是（正確的是（ ） A用于鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液用于鑒定還原糖的斐林試劑甲液和乙液,可直接可直接用于蛋白質的鑒定用于蛋白質的鑒定B若要鑒定花生種子細胞中是否含有脂肪若要鑒定花生種子細胞中是否含有脂肪,一定需要一定需要用顯微鏡觀察用顯微鏡觀察C鑒定可溶性還原糖時鑒定可溶性還原糖時,要加入斐林試劑（甲液和乙要加入斐林試劑（甲液和乙液等量混合均勻再加入）液等量混合均勻再加入）D用于雙縮脲試劑鑒定蛋白質時用于雙縮脲試劑鑒定蛋白質時,需水浴加熱需水浴加熱2min才能看到紫色才能看到紫色C2021/3/2323能力提升能力提升1. 1. 區(qū)別組成蛋白質區(qū)

19、別組成蛋白質2020種氨基酸的依據是（種氨基酸的依據是（ ）A A氨基酸數目不同氨基酸數目不同 B BR R基不同基不同 C C羧基不同羧基不同 D D碳原子數目不同碳原子數目不同B 2. 2. 某氨基酸分子含有兩個氨基（某氨基酸分子含有兩個氨基（NHNH2 2）, ,其中一個氨基和其中一個氨基和羧基連在同一個碳原子上羧基連在同一個碳原子上, ,則另一個氨基的位置就是則另一個氨基的位置就是 （ ） A. A. 和羧甲基連在同一個碳原子上和羧甲基連在同一個碳原子上 B. B. 一定在羧基上一定在羧基上 C. C. 在在R R基上基上 D. D. 與氨基端相連與氨基端相連C2021/3/2324

20、3. 下列有關氨基酸的敘述下列有關氨基酸的敘述,正確的是（正確的是（ ）D A.構成蛋白質的氨基酸都含有一個氨基和一個構成蛋白質的氨基酸都含有一個氨基和一個羧基羧基,而且都連接在一起而且都連接在一起 B.人體細胞內的氨基酸都必須從食物中獲得人體細胞內的氨基酸都必須從食物中獲得 C.構成蛋白質的氨基酸都是由構成蛋白質的氨基酸都是由C、H、O、N這這四種元素構成的四種元素構成的 D.不同氨基酸結構的不同在于不同氨基酸結構的不同在于R基的不同基的不同2021/3/2325 4. 4. 由下列氨基酸縮合成一條分子式為由下列氨基酸縮合成一條分子式為C27 H42 O15 N10的肽鏈的肽鏈,則該肽鏈中含

21、有號則該肽鏈中含有號氨基酸的數目是（氨基酸的數目是（ ） A1個個 B2個個 C3個個 D4個個B2021/3/2326 5. 5. 下列氨基酸中屬于構成蛋白質的氨基酸的有（下列氨基酸中屬于構成蛋白質的氨基酸的有（ ）ABCDB2021/3/23276. 6. 肽鍵是下列哪兩個基團之間形成的肽鍵是下列哪兩個基團之間形成的? ?（ ） A.A.磷酸基和羧基磷酸基和羧基 B.B.羧基和氨基羧基和氨基 C.C.醇基和醛基醇基和醛基 D.D.醛基和氨基醛基和氨基B 7. 7. 某一多肽鏈中共有肽鍵某一多肽鏈中共有肽鍵151151個個, ,則此分子中則此分子中含有一含有一NHNH2 2和和COOHCOO

22、H的數目至少有（的數目至少有（ ） A A、152152, ,152 B152 B、151151, ,151 151 C C、1 1, ,1 D1 D、2 2, ,2 2C2021/3/23288. 人體血紅蛋白的一條肽鏈有人體血紅蛋白的一條肽鏈有145個肽個肽鍵鍵,形成這條肽鏈的氨基酸分子數以及它形成這條肽鏈的氨基酸分子數以及它們在縮合過程中生成的水分子數分別是們在縮合過程中生成的水分子數分別是（ ） A.145和和144 B.145和和145 C.145和和146 D.146和和145D2021/3/2329 9. 9. 人體免疫球蛋白中人體免疫球蛋白中IgGIgG由四條肽鏈構成由四條肽鏈

23、構成, ,共有共有764764個個氨基酸氨基酸, ,則該蛋白質分子中至少有游離的氨基和羧基數分則該蛋白質分子中至少有游離的氨基和羧基數分別是（別是（ ） A.764A.764和和764 B.760764 B.760和和760760 C.762 C.762和和762 D.4762 D.4和和4 4D 10. 10. 下列各項中下列各項中, ,正確表示肽鍵的是（正確表示肽鍵的是（ ） A. A. COCONHNH2 2 B. B. COCON N2 2H H2 2 C. C. NHNH2 2COCO D. D. COCONHNHD2021/3/2330 11. 11. 胰島素和大多數酶都是蛋白質胰

24、島素和大多數酶都是蛋白質, ,但它們的功能卻不但它們的功能卻不相同相同, ,這是因為（這是因為（ ） A.A.氨基酸的種類和數目不同氨基酸的種類和數目不同 B.B.氨基酸的排列順序不同氨基酸的排列順序不同 C.C.蛋白質的空間結構不同蛋白質的空間結構不同 D.D.以上都是以上都是D 12. 12. 關于蛋白質功能的錯誤敘述是（關于蛋白質功能的錯誤敘述是（ ） A.A.細胞和生物體的結構物質細胞和生物體的結構物質 B.B.調節(jié)細胞和生物體的新陳代謝調節(jié)細胞和生物體的新陳代謝 C.C.細胞和生物體的主要能源物質細胞和生物體的主要能源物質 D.D.參與細胞的免疫作用參與細胞的免疫作用C 2021/3

25、/2331 13.下表是根據實驗目的,所選用的試劑與預期的實驗結果正確的是（ ） A2021/3/2332 14. 14. 根據以下化合物的結構示意圖根據以下化合物的結構示意圖, ,回答問題回答問題: : （1 1）上述結構中氨基是（）上述結構中氨基是（ ）; ;羧基是（羧基是（ ）; ;肽鍵肽鍵是（是（ ）。）。 （2 2）該化合物由）該化合物由_種氨基酸組成種氨基酸組成, ,該化合物稱該化合物稱_肽。肽。 （3 3）形成該化合物的反應叫做）形成該化合物的反應叫做_ ,_ ,在這個過程在這個過程中中, ,相對分子質量減少了相對分子質量減少了_。三三脫水縮合脫水縮合36362 22021/3/

26、2333 DNA DNA雙螺旋結構雙螺旋結構1.19531.1953年年 沃森沃森（美）和（美）和 克里克克里克（英）提出（英）提出2.2.主要內容主要內容: :1)1)兩條脫氧核苷酸鏈兩條脫氧核苷酸鏈反向平行反向平行盤旋而成盤旋而成2)2)外側外側: :脫氧核糖和磷酸交替連接脫氧核糖和磷酸交替連接, ,構成基本骨架構成基本骨架3)3)內側內側: :堿基按堿基按A AT T、G GC C的堿基互補配對原則的堿基互補配對原則通過通過氫鍵氫鍵連接連接, ,形成堿基對形成堿基對2021/3/2334ATGCATGCDNADNA聚合酶聚合酶（磷酸二酯鍵）（磷酸二酯鍵）2021/3/2335 DNA DNA分子的結構分子的結構: :1 1種規(guī)則的雙螺旋結構種規(guī)則的雙螺旋結構2 2條反向平行的脫氧核苷酸長鏈條反向平行的脫氧核苷酸長鏈3 3種組成物質種組成物質4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸5 5種化學元素種化學元素2021/3/2336AGCU腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸核糖核苷酸鳥嘌呤鳥嘌呤核糖核苷酸核糖核苷酸胞嘧啶胞嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸 尿嘧啶尿嘧啶核糖核苷酸核糖核苷酸