细胞的化学成分

嘌呤(purine) :A、G
碱基
(bases) 嘧啶(pyrimidine):C、T、U
碱基
尿嘧啶
胞嘧啶
腺嘌呤
胸腺嘧啶
嘧啶
pyrimidine
嘌呤
purine
鸟嘌呤
三磷酸腺苷酸含高能磷酸键，是重要的能量载体。
环一磷酸腺苷酸和环一磷酸鸟苷酸作为信号分子， 在细胞信号转导中起重要作用。
2
cyclic AMP (cAMP)
细菌细胞的基本化学组成图
第一节 细胞中的小分子物质
➢ 无机小分子: 水、无机盐 ➢ 有机小分子: 单 糖
脂肪酸 氨基酸 核苷酸
水：H2O
阴电性区
阳电性区
1. 水是极性分子。（什么是极性分子？） 2. 问题：为什么有亲水分子和疏水分子？
亲水分子(Hydrophilic molecules)
离子物质溶于水是因为水分子被阴、阳离子电荷所吸引; 含极性键物质如尿素易溶于水是因为与水分子形成氢键。
疏水分子(Hydrophobic molecules)
以非共价键占优势的分 子一般不易溶于水被称 为疏水性的。烃类分子 含许多C-H键，它们不 吸引水分子或不与水分 子形成氢键。
无机盐
无机盐在细胞中均以离子状态存在：
➢ 阳离子：Na+、 K+ 、Ca2+ 、Fe2+、 Mg2+ 等 ➢ 阴离子： Cl-、SO42-、PO43- 等
染
细胞壁
色
质
糖类
细胞膜
淀粉
核糖体
线粒体 微管
细胞与大分子的关系
➢ 分子组成与细胞的关系
组成细胞的结构成分：
染色质：
DNA、蛋白质
核仁、核糖体：RNA、蛋白质
生物膜：
蛋白质、脂质、糖
细胞骨架： 蛋白质
细胞外基质： 蛋白质、糖胺聚糖
第三章 细胞的分子组成
第一节 细胞中的小分子物质 第二节 细胞中的生物大分子
蛋氨酸(甲硫氨酸)Met M
(methionine)
缬氨酸(valine)
Val V
脯氨酸(proline) Pro P
兰色：极性荷负电氨基酸 绿色：极性不带电氨基酸
名称
三字符号 一字符号
苯丙氨酸(phenylalanine) Phe F
酪氨酸(tyrosine)
Tyr Y
色氨酸(trypotophane)
有机小分子：核苷酸
碱基 磷酸
戊糖
1. 构成核苷酸的碱基、戊糖、磷酸三部分； 2. 根据碱基和戊糖的不同分不同类型。
磷酸(phosphoric acid)
核苷酸
戊糖： 核糖(ribose) 或
(nucleotide)
(pentose) 脱氧核糖(desoxyribose)
核苷
(nucleoside)
➢ 由不同种类单糖聚合而成
如：N-乙酰氨基葡萄糖、岩藻糖等。
➢ 寡聚糖与蛋白结合构成糖蛋白，与脂类结合 构成糖脂，在细胞识别中起重要作用。
组成细胞的元素
大量元素：C、H、 O 、 N 少量元素：Na、 Mg、 P、S、
Cl、 K、 Ca、 Fe 微量元素：占0.1%
组成细胞的分子
小分子物质:
➢ 无机小分子: 水(water)、无机盐( inorganic salt) ➢ 有机小分子: 单糖(monosaccharide) 、脂肪酸(fatty acid)
糖原、淀粉(glycogen、starch)：能量储备 纤维素(cellulose) : 细胞壁成分 寡聚糖(oligosaccharides): 构成糖蛋白和糖脂 糖胺聚糖(glycosaminoglycan) : 细胞外基质成分
糖原
糖原、淀粉、纤维素由同 一种类单糖聚合而成
淀粉
纤维素
back
寡聚糖和糖蛋白、糖脂
Trp W
天冬氨酸(asparticacid) Asp D
天冬氨酰(asparagine)
Asn
N
谷氨酰胺(glutamine)
Gln Q
赖氨酸(lysine)
Lys K
精氨酸(arginine)
Arg R
组氨酸(histidine) 谷氨酸(glutamic)
His H Glu E
红色：极性荷正电氨基酸 黑色：非极性氨基酸
A
cyclic GMP (cGMP)
环一磷酸腺苷酸
环一磷酸鸟苷酸
第二节 细胞中的生物大分子
(biomacromolecule in the cell)
1. 多糖 (polysaccharides) 2. 脂质(lipid) 3. 蛋白质(protein) 4. 核酸(nucleic acid)
生物大分子：多糖
己糖（六碳糖）：葡萄糖、半乳糖、甘露糖 戊糖（五碳糖）：核糖、脱氧核糖
己糖是多糖的基本单元；戊糖是核酸的组成单位。
最主要的单糖
葡萄糖 核糖
甘露糖
葡萄糖
半乳糖
己糖C6H12O6的同分异构体(Isomers)
戊糖(pentose)
核糖是RNA的组成单位
脱氧核糖是DNA的组成单位
有机小分子：脂肪酸
20种氨基酸名称及缩写符号
名 称 三字符号 一字符号
丙氨酸(alanine) Ala A
甘氨酸(glycine)
Gly G
丝氨酸(serine)
Ser S
亮氨酸(leucine)
Leu L
异亮氨酸(isoleucine) Ile
I
苏氨酸(threonine) Thr T
半胱氨酸(cysteine) Cys C
氨基酸(amino acid) 、核苷酸(nucleotide)
生物大分子(biomacromolecule):
多糖(polysaccharides) 、脂质(lipoid) 、 蛋白质(protein) 、核酸(nucleic acid)
活细胞都有相似的基本化学组成和化学性质； 细菌是最小、最简单的细胞。
羧基 （亲水）
烃链 （疏水）
饱和脂肪酸(saturated)
不饱和脂肪酸 (unsaturated)
疏水烃链; 亲水羧基–COOH与其它分子共价结合形成各种脂类。
有机小分子：氨基酸
氨基
羧基
R
R
1. 兼性分子 2. 参与蛋白质构成的氨基酸有20种
根据侧链R基团的带电性和极性分类： 1. 带负电荷的酸性氨基酸：Asp、Glu 2. 带正电荷的碱性氨基酸: Lys 、Arg 、His 3. 不带电荷的极性氨基酸 4. 不带电荷的非极性氨基酸
参与细胞代谢反应、维持细胞内外渗透压和pH、 组成有一定功能的Байду номын сангаас合蛋白、参与信号转导等。
有机小分子
分子质量：100-1000Da 1. 单糖(monosaccharide) 2. 脂肪酸(fatty acid) 3. 氨基酸(amino acid) 4. 核苷酸(nucleotide)
有机小分子： 单糖