《陈阅增普通生物学》第三版__第一章_细胞的化学组成课件

（1）核苷酸
① 组成核酸 ② 特殊功能
视黄醛：是VA的氧化物，与动物的感光活动有关，人 缺乏时易患夜盲症。 VE：又叫生育酚，具抗氧化作用，与动物的生殖功能 和抗衰老有关。 VK： 与凝血作用有关，缺乏时容易皮下和内脏出血。
（四）Pr
是生命的基本物质之一，从某种意义上说，没有Pr就没有 生命。
元素组成： C（50～56％）、H（6～8％）、O（19～24％）、 N（13～19％）、S（0～4％），有些Pr含P，少数 Pr含Fe、Cu、Zn、Mo、Mn、Mg、Co等金属元素。 各种Pr的含N量均接近16％，可用于估算样品中的Pr含量。
（1）含量
不同生物含水量不同，通常占体重65～90％；一般水生 生物和幼年动植物含水较多；同一生物不同部位含水量不同， 柔软组织，如肌肉、脑髓含水70～80％，骨骼含水20～25％。 （2）存在形式
①游离水：以游离态存在，可作为溶剂。
②结合水：与Pr等物质紧密结合，参与生物体的构成。
（3）重要性
从生命发展史来看，最初的生命产生于水环境，后来 一部分生物仍需在水中生活，另一部分生物逐渐减小对水 环境的依赖性，但没有一种生物能完全脱离水而生存。
第一部分
细胞和生物大分子
细胞的发现和细胞学说的建立： 1665.英.胡克（R.Hooke）用显微镜观察软木片，发现 蜂窝状小室，命名为“细胞”。荷兰.列文虎克（Antoni van Leeuwenhoek）首次发现活细胞。
1833.布朗（R.Brown）指出细胞核是植物细胞的重要 调节部分，最早认识到活细胞结构的作用。
1、单糖
(CH2O)n，n≥ 3
命名： n从3开始增大，依次叫丙糖、丁糖、戊糖、己糖， 等等。 存在形式：
O
醛糖：末端C含有醛基－ CH，如丙糖中的甘油醛，戊糖 中的核糖、脱氧核糖，己糖中的葡萄糖（G）等。 O 酮糖：链内C上含有羰基－C－，如丙糖中的二羟丙酮、 戊糖中的核酮糖、己糖中的果糖等。
许多单糖对生物体有重要作用，如甘油醛和二羟丙酮的 磷酸酯是细胞呼吸作用和光合作用的中间产物；核糖、脱氧 核糖分别构成RNA、DNA；G是机体的主要供能物质，也是 绿色植物光合作用的产物。 链式G和环式G的互换（P17）：单糖分子中的醛基或 羰基，与另一个C原子上的羟基反应，就形成半缩醛。（以 环式为主） 船式构象： 椅式构象：
从水对生命活动的作用来看，水是最好的溶剂；同时也 是某些反应的底物。
此外，水的比热大，可使生物体的体温不至于因为周围 环境温度的变化而发生急剧变化。 2、无机盐
（1）存在状态：一般以离子形式存在。
（2）作用 ①维持细胞渗透压 ②调节PH值 ③作为酶的辅助因子
④是合成某些有机物的原料
（二）糖类
一般用通式可表示为Cm(H2O)n，含C、H、O，一般比例 为1：2：1。包括单糖、寡糖、多糖。
细胞学说主要内容： 1、所有生物都由细胞和细胞产物所构成。 2、新细胞只能由原来的细胞分裂产生。 3、所有细胞都具有基本相同的化学组成和代谢 活性。 4、生物体总的活性可以看成是组成生物体的各 相关细胞的相互作用和集体活动的总和。
第一章
一、元素组成
细胞的化学组成
C、H、O、N、P、S、Ca占细胞鲜重的99.35％，其中 C、H、O、N占96％，这7种元素以外的其它元素含量很少， 甚至痕量，但必不可少。 二、分子组成 生物体内主要含有以下一些物质分子： （一）水、无机盐 1、水
化学因素：重金属离子、酸、碱、有机溶剂等
②Pr变性的表现 ： 肽链的构象从有序的卷曲、折叠状态变为松散无 序；疏水基团外露；溶解度降低；失去结晶能力等。 （五）核苷酸、核酸 1、核苷酸、核酸的组成 （1）核苷酸 核糖 戊糖 核 脱氧核糖 苷 酸 含N碱基：A、T、G、C、U
核苷
磷酸
（2）核酸
由多个核苷酸通过3’，5’—磷酸二酯键连接而成。 DNA:由脱氧核糖核苷酸连接而成；是双链分子。 核 酸 碱基：A、T、G、C RNA：由核糖核苷酸连接而成；一般为单链分子。 碱基：A、U、G、C 2、核苷酸、核酸的生物学功能
1835.F.迪雅尔丹（F.Dujardin）发现动物细胞内含物， 命名为“肉样质”。 1838.德.施莱登（M.Schleiden）《论植物的发生》一 文，指出细胞是一切植物结构的基本单位，标志细胞学说 形成。
1839.德.施旺（T.Schwann）《显微研究》，指出动物和 植物的基本单位都是细胞，进一步补充了细胞学说。（一般 认为施莱登和施旺共同提出了细胞学说。） 1858.德.微尔和（R.Virchow）提出“细胞来自细胞”， 发展了细胞学说，否定了生命的自然发生学说。 1880.魏斯曼（A.Weissmann）指出现在所有的细胞都有 一个共同祖先，细胞是连续发展的、进化的。 至此，完整的细胞学说形成。（19世纪自然科学三大 发现之一）
（2）二级结构
① 概念： 指Pr分子中的肽链向单一方向卷曲而形成的有 周期性重复的主体结构或构象。 维持Pr 二级结构的作用力：H键 ② 种类： α —螺旋：肽链围绕一个纵轴形成螺旋状。 β —折叠片： 并行排列的几条肽链之间通过H键相互 连接，形成片层结构。
（3）三级结构
概念：Pr 分子在二级结构的基础上，通过H键、离子键、 疏水作用力、范德华力等次级键的作用，进一步折叠卷曲 而形成的空间结构。
（4）其它多糖 几丁质：昆虫和甲壳类动物外骨骼的主要成分。 果胶：植物细胞胞间层的主要成分。 粘多糖：在腺体分泌液、血液、细胞膜表面都有分布， 细菌荚膜和细胞壁中也常有粘多糖。在机体内 常与Pr结合成糖蛋白，某些位于细胞膜表面的 糖蛋白与细胞识别功能有关。 （三）脂类 1、中性脂肪和油 两者是同类物质，在动物中叫脂肪，在植物中叫油， 都由甘油和脂肪酸缩合而成，没有极性，高度疏水。
环 式
CHO
D－葡萄糖 L－葡萄糖 H C
CHO
C H
OH
D型
R
R
L型
OH
天然葡萄糖都是D－葡萄糖。
2、寡糖（由少数几个单糖脱水缩合而成的糖） （1）麦芽糖（C12H22O11）
由2分子G脱水缩合而成，形成一个α －1，4－糖苷键， 具有还原性，是构成淀粉的基本单位。
（2）蔗糖
由1分子G和1分子果糖脱水缩合而成，无还原性。
3、多糖
由很多单糖分子脱水缩合而成的分支或不分支的长链 分子，是自然界数量最多的糖类。
（ 1 ）淀粉
由G通过糖苷键连接而成，通式(C6H10O5)n，是植物 细胞中作为贮藏物质的糖。 直链淀粉： G之间以α －1，4－糖苷键相连，分子量从 几千到50万不等，没有支链，整个分子常呈 螺旋形，能溶于热水，遇碘变蓝。 支链淀粉：每条链中的G之间都以α －1，4－糖苷键 相连，但链与链的交接处以α －1，6－糖 苷键相连，分子量在20万以上，甚至可达 100万，不溶于热水，遇碘呈棕红色。
甘氨酸:Gly 丙氨酸:Ala 缬氨酸:Val 亮氨酸:Leu 色氨酸:Trp 酪氨酸：Tyr 丝氨酸:Ser 半胱氨酸:Cys 甲硫氨酸:Met （蛋氨酸） 天冬酰胺:Asn 谷氨酰胺:Gln 天冬氨酸:Asp 谷氨酸:Glu
苯丙氨酸:Phe 苏氨酸:Thr
异亮氨酸:Ile
脯氨酸:Pro
赖氨酸:Lys
1、 Pr单体（氨基酸） 天然存在的Pr所包含的aa共20种，通式为： 共性： 一个α 碳原子同时与一个－COOH、 一个NH2 、一个H和一个R基相连，R 是可变的侧链。 R H C NH2 COOH
除甘氨酸外，所有天然aa的α 碳原子都不对称，即α 碳 原子同时与4个不同基团相连，因此也有D－aa和L－aa之分， 所有天然Pr都由L－aa所构成。 20种天然aa的名称及缩写：
（2）糖原
是动物细胞中以贮存状态存在的多糖，又称动物淀粉， 在肝脏和肌肉中含量最高，分别称肝糖原和肌糖原。
肝糖原与调节血糖浓度有关；肌糖原在肌肉剧烈运动时 迅速水解成G，保证肌细胞有充足的能量。
糖原在结构上与支链淀粉相似，分支比支链淀粉多，分 子量也比支链淀粉大，遇碘呈红褐色。 （3）纤维素 是高等植物细胞壁的主要成分，也是自然界分布最广、 数量最多的多糖。 没有分支，由G脱水而成，但连接G的是β －1，4－糖 苷键。（人体淀粉酶只能水解α －1，4－糖苷键，不能水解 β －1，4－糖苷键）
磷脂分子头部极性、亲水，尾部非极性、疏水。
3、其它
（1）蜡 结构与脂肪相似，但组成蜡的醇和脂肪酸都是长链的， 而且醇是单羟基醇，多见于皮肤和羽毛表面、叶和果实的 表面以及昆虫体表，可防止细胞失水或防水。
（2）类固醇 （如：胆固醇、性激素、VD、肾上腺皮质激素等。）
（3）萜类 类胡萝卜素：植物细胞中的叶绿体色素。
（4）四级结构 概念：由2条以上肽链构成的Pr 中，各条肽链的三级结构 在空间上的位置就是四级结构，即各条肽链以弱பைடு நூலகம்相互连 接所形成的特定构象。
4、Pr的变构和变性
（1）变构作用 概念：含两个以上亚单位的Pr分子，如果其中一个亚单位 与其它小分子物质结合，使该亚单位和其它亚单位的构象 发生变化，从而导致整个Pr的构象和活性发生改变，这种 现象叫做变构作用或别构作用。 （2） Pr的变性 ① 概念：Pr 在某些物理或化学因素的作用下，其空间 结构被破坏，失去生物学活性，这种现象叫Pr的变性。 物理因素：X射线、紫外线、高温等
饱和脂肪酸：C链上不含双键，常温下为固态。
脂肪酸 不饱和脂肪酸：C链上含一个以上双键，常温下为液态。
对于哺乳动物和人，有2种脂肪酸不能自己合成，必须 从外界摄取，即亚油酸和亚麻酸，为人体的必需脂肪酸。
2、磷脂类 甘油的α－OH与磷酸结合成酯，另外2个－OH与脂肪酸 结合，这样就形成了最简单的磷脂——磷脂酸。如果磷酸基 团中的一个H再被胆碱取代，就形成卵磷脂，它是生物膜的 主要成分。 如果磷酸基团中的一个H被胆胺取代，就形成脑磷脂，与 血液凝固有关，同时也构成动物的膜结构。