沪科版生物第一册第二章《 生命的物质基础》课件1
文档属性
| 名称 | 沪科版生物第一册第二章《 生命的物质基础》课件1 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2012-12-08 15:08:27 | ||
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文档简介
课件26张PPT。生命的基础
——生命的物质基础生物体生命活动的物质基础是指组成生物体的化学元素和由化学元素构成的化合物，
其中最主要的是蛋白质和核酸等大分子物质。
化合物又形成了独特的结构，这就是各种生物体（除病毒外）的活动的结构基础——细胞。
一、构成生物体的化学元素
1、生物体由化学元素构成
2、生物体的必需化学元素有20多种。
其中：C、H、O、N占73%
碳元素是核心元素 / 生命元素
原因：1）原子小，4个外层电子能形成4个共价键，可与C、H、O、N、P和S结合形成许多的有机化合物。
2）碳原子彼此连接形成链或环，构成生物大分子的碳链骨架。
3）生物氧化过程中碳化合物的共价键段裂释放大量的能量。（生成CO2）
4）通过测定14C / 12C比率可以确认生物死亡的年代。
3、生物体中的重要有机化合物的主要元素组成分别为：
糖类、脂肪：C、H、O；
蛋白质 ：C、H、O、N、S
核酸、类脂（固醇、磷脂等）： C、H、O、N、P
综上： C、H、O、N、P 、S为组成生物体的主要元素，约占生物体元素组成的97%
4、生物界与非生物界在化学元素上的统一和差异性
统一性——组成生物体的二十多种化学元素在无机自然界都能找到，无一特殊，这反映了生命起源于非生命物质
差异性——生物体中生命元素的含量和非生物界有很大的差异，这决定了生物界与非生物界的差异性。
二、构成生物体的化合物
（一）无机物——H2O
1、组成元素：H、O
2、含量：约占生物体内鲜重含量的65%—90%，含量最多。
3、存在形式：结合水和自由水
结合水：在细胞中与其他物质结合在一起，不能流动，只能组成细胞结构，而不
能作为溶剂，也不能直接参与反应。
自由水：在细胞中以游离形式存在，可以流动，是良好的溶剂，可以参与反应。
4、功能
结合水——细胞结构的组成成分。它不参与代谢，但却是正常代谢的前提。
自由水——1）良好的溶剂
2）一切化学反应都是在水溶液中进行的
3）运输营养物质和代谢废物
4）参与许多化学反应（光合作用，呼吸作用，水解反应等）
注：自由水和结合水的含量是相对的，能够随着生物体进行新陈代谢活动的进行而相互转化。
代谢旺盛时：结合水——自由水；反之：自由水——结合水（一）无机物——无机盐
1、含量：占生物体干重2%—5%（鲜重1%—1.5%）
2、存在形式：通常以“离子”状态存在。（如：——等）
3、生理功能
1）细胞的重要组成成分（生物体的结构成分）
如：PO43- 是磷脂（膜）和核酸（遗传物质）的主要成分
Fe2+ 是血红蛋白的成分； Mg2+ 是叶绿素的主要成分； Ca2+ 是牙齿和骨骼的主要成分等。
2）参与调节生物体内渗透压和酸碱度
渗透压可分为：晶体渗透压（90%）和胶体渗透压（10%）——人体内
酸碱度：与缓冲物质有关——人体内
3）维持生物体的生命活动——构成酶、激素等不可缺少的
如： Mg2+ 是ATP酶的激活剂；I 是构成甲状腺激素的元素
Zn 2+ 是许多酶的激活剂；HCl可以激活胃蛋白酶
4、无机盐进出细胞的方式：主要是“主动转运”（二）有机物
构成生物体的有机物——主要包括：糖类、脂类、蛋白质和核酸。其中最主要的是蛋白
质和核酸。
糖类：单糖、双糖和多糖
1、组成元素：C、H、O
2、种类、分布及生理功能
单糖双糖和多糖还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖
淀粉遇I2变蓝：（1）鉴定是否有淀粉生成；（2）淀粉是否消失单糖双糖多糖脂类
1、含 量：1％－2％
2、组 成 元 素：主要是C、H、O，还有N、P
3、种类与功能：
1）脂肪也叫中性脂，一个脂肪 分子由一个甘油分子三个羟基分别与三个脂肪酸的末端羟基脱水连成酯键形成的，脂肪是动植物体内的贮能物质，当动物体内主要能源物质过剩时：
葡萄糖——糖原——脂肪（ 肝脏）
植物体内也可转变为脂肪，但主要转变为淀粉。
2）类脂除包括醇和脂肪酸外，还包括磷酸、糖类等非脂性成分。
3）固醇时含有四个碳环和一个羟基的烃类衍生物，有的固醇类化合物在紫外线作用下会转变为维生素D脂肪类脂固醇类1）储存能量、氧化分解释放能量。是主要的储能物质。
2）减少热量散失，维持体温恒定。
3）减少摩擦，缓冲压力等。是构成细胞膜、细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等）、核膜等膜结构的重要成分动物的重要成分，代谢失调会引起心血管方面疾病。促进性器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并维持雌雄性动物的第二特征出现控制糖类和无机盐的代谢，增强机体防御能力促进人体对钙、磷的吸收和利用磷脂糖脂胆固醇性激素肾上腺皮质激素维生素D对调节人体和动物的生长、发育以及代谢起着 重要作用有机物——蛋白质
1、蛋白质的基本组成单位是——氨基酸
2、构成元素：C、H、O、N、S，微量的P、Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。
氨基酸
1、构成天然蛋白质的氨基酸约有20种
2、结构通式：不变区：中心碳直接连—H、—NH2、—COOH
——判断是否是氨基酸，至少含有1个氨基和1个羧基
可变区：即—R基团——决定氨基酸的种类
结构简式：C2H4O2N—R（74＋x）3、化学性质
—NH2呈碱性，—COOH呈酸性，因而它是一种“两性化合物”。
当R基上有—NH2，则为碱性氨基酸，带正电（精氨酸、赖氨酸）
当R基上有—COOH，则为酸性氨基酸，带负电。（天冬氨酸、谷氨酸）
蛋白质的分子结构及性质
1、化学结构 肽链的首尾端游离的—NH2 ，—COOH ，一条肽链至少各有一个—NH2 、—COOH。所以如有n条肽链，至少含有n 个
—NH2、n个—COOH。若多于n个，是因为_____________。
一条肽链上,N的含量至少含(n＋x)，而O的含量至少（n+1）+2x。与中心碳直接相连的—NH2 和—COOH之间脱水。形成——氨基酸脱水缩合形成多肽链n个氨基酸形成一条肽链，其肽键数目=脱去水分子数＝n-1
n个氨基酸形成m条肽链的情况，其肽键数目＝脱去水分子数目＝
n －m
如果20种氨基酸的平均相对分子量为a，某个蛋白质分子是由N个氨基酸组成的，共有x条肽链，则这个蛋白质分子的相对分子量为：
析： N个氨基酸的相对分子量之和减去失去水分子的相对分子量之和。
蛋白质相对分子量＝aN—（ N－x ）18
1）空间结构：指肽链经过螺旋、折叠、缠绕形成具有一定空间构造的pr分子。
而空间构造取决于“一级结构”即肽链本身的氨基酸排列顺序。
2)Pr分子的多样性:4个方面
一级结构：氨基酸的种类、数目和排列顺序。二级结构
三级结构：肽链内部以“氢键”或“二硫键”进一
步
弯曲、螺旋。
四级结构：多条肽链之间聚合成更复杂的构象
。如血红蛋白有四条肽链2、蛋白状的空间结构（原料——半成品——成品）3）蛋白质分子的性质
①也是两性化合物，一端—NH3＋、 一端—COO－
②空间结构很不稳定（相对于一级结构而言），易受环境影响如：
尿素、鞣酸重金属(汞盐、银盐、铜盐等）中毒；酸碱、乙醇、等有机物；加热（>60℃）；射线、紫外线等，其空间结构发生改变或破坏，导致蛋白质变性，使蛋白质生物活性丧失。
③变性：蛋白质空间结构破坏，从而其溶解度降低，形成沉淀。其
一级结构不破坏，即肽链不断开，二硫键也不破坏。
凝固：是一种深度变性。如鸡蛋煮熟后。
凝集：指血细胞由于某原因相互集合，最终溶血。
4、蛋白质分子的功能——性状的体现者1）是构成细胞和生物体的主要物质
2）运输功能
3）催化功能
4）调节功能
5）免疫功能
6）能源功能核酸
基本组成单位——核苷酸
化学组成：C、H、O、N、P
分子组成：1磷酸＋1五碳糖＋1含氮碱基（1：1：1：1）类型：根据五碳糖的不同核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸AGCUT核苷核苷酸DNA的化学结构（2）腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类DNA的化学结构（1）脱氧
核糖碱基磷酸AGCT基本单位－脱氧核苷酸核酸——核苷酸通过脱水缩合反应形成的不分支的链状大分子
化合物。DNA 与 RNADNARNA脱氧核糖核苷酸dAMP、 dTMP dGMP 、dCMP 核糖核苷酸AMP、 UMP GMP 、CMP主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中有少量主要存在于细胞质中主要的遗传物质——控制蛋白质的合成tRNA:转运工具
mRNA:传递遗传信息
rRNA：核糖体的构成成分通常是“双链”单链DNA的化学结构（3）连 接
——生命的物质基础生物体生命活动的物质基础是指组成生物体的化学元素和由化学元素构成的化合物，
其中最主要的是蛋白质和核酸等大分子物质。
化合物又形成了独特的结构，这就是各种生物体（除病毒外）的活动的结构基础——细胞。
一、构成生物体的化学元素
1、生物体由化学元素构成
2、生物体的必需化学元素有20多种。
其中：C、H、O、N占73%
碳元素是核心元素 / 生命元素
原因：1）原子小，4个外层电子能形成4个共价键，可与C、H、O、N、P和S结合形成许多的有机化合物。
2）碳原子彼此连接形成链或环，构成生物大分子的碳链骨架。
3）生物氧化过程中碳化合物的共价键段裂释放大量的能量。（生成CO2）
4）通过测定14C / 12C比率可以确认生物死亡的年代。
3、生物体中的重要有机化合物的主要元素组成分别为：
糖类、脂肪：C、H、O；
蛋白质 ：C、H、O、N、S
核酸、类脂（固醇、磷脂等）： C、H、O、N、P
综上： C、H、O、N、P 、S为组成生物体的主要元素，约占生物体元素组成的97%
4、生物界与非生物界在化学元素上的统一和差异性
统一性——组成生物体的二十多种化学元素在无机自然界都能找到，无一特殊，这反映了生命起源于非生命物质
差异性——生物体中生命元素的含量和非生物界有很大的差异，这决定了生物界与非生物界的差异性。
二、构成生物体的化合物
（一）无机物——H2O
1、组成元素：H、O
2、含量：约占生物体内鲜重含量的65%—90%，含量最多。
3、存在形式：结合水和自由水
结合水：在细胞中与其他物质结合在一起，不能流动，只能组成细胞结构，而不
能作为溶剂，也不能直接参与反应。
自由水：在细胞中以游离形式存在，可以流动，是良好的溶剂，可以参与反应。
4、功能
结合水——细胞结构的组成成分。它不参与代谢，但却是正常代谢的前提。
自由水——1）良好的溶剂
2）一切化学反应都是在水溶液中进行的
3）运输营养物质和代谢废物
4）参与许多化学反应（光合作用，呼吸作用，水解反应等）
注：自由水和结合水的含量是相对的，能够随着生物体进行新陈代谢活动的进行而相互转化。
代谢旺盛时：结合水——自由水；反之：自由水——结合水（一）无机物——无机盐
1、含量：占生物体干重2%—5%（鲜重1%—1.5%）
2、存在形式：通常以“离子”状态存在。（如：——等）
3、生理功能
1）细胞的重要组成成分（生物体的结构成分）
如：PO43- 是磷脂（膜）和核酸（遗传物质）的主要成分
Fe2+ 是血红蛋白的成分； Mg2+ 是叶绿素的主要成分； Ca2+ 是牙齿和骨骼的主要成分等。
2）参与调节生物体内渗透压和酸碱度
渗透压可分为：晶体渗透压（90%）和胶体渗透压（10%）——人体内
酸碱度：与缓冲物质有关——人体内
3）维持生物体的生命活动——构成酶、激素等不可缺少的
如： Mg2+ 是ATP酶的激活剂；I 是构成甲状腺激素的元素
Zn 2+ 是许多酶的激活剂；HCl可以激活胃蛋白酶
4、无机盐进出细胞的方式：主要是“主动转运”（二）有机物
构成生物体的有机物——主要包括：糖类、脂类、蛋白质和核酸。其中最主要的是蛋白
质和核酸。
糖类：单糖、双糖和多糖
1、组成元素：C、H、O
2、种类、分布及生理功能
单糖双糖和多糖还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖
淀粉遇I2变蓝：（1）鉴定是否有淀粉生成；（2）淀粉是否消失单糖双糖多糖脂类
1、含 量：1％－2％
2、组 成 元 素：主要是C、H、O，还有N、P
3、种类与功能：
1）脂肪也叫中性脂，一个脂肪 分子由一个甘油分子三个羟基分别与三个脂肪酸的末端羟基脱水连成酯键形成的，脂肪是动植物体内的贮能物质，当动物体内主要能源物质过剩时：
葡萄糖——糖原——脂肪（ 肝脏）
植物体内也可转变为脂肪，但主要转变为淀粉。
2）类脂除包括醇和脂肪酸外，还包括磷酸、糖类等非脂性成分。
3）固醇时含有四个碳环和一个羟基的烃类衍生物，有的固醇类化合物在紫外线作用下会转变为维生素D脂肪类脂固醇类1）储存能量、氧化分解释放能量。是主要的储能物质。
2）减少热量散失，维持体温恒定。
3）减少摩擦，缓冲压力等。是构成细胞膜、细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等）、核膜等膜结构的重要成分动物的重要成分，代谢失调会引起心血管方面疾病。促进性器官的发育和两性生殖细胞的形成，激发并维持雌雄性动物的第二特征出现控制糖类和无机盐的代谢，增强机体防御能力促进人体对钙、磷的吸收和利用磷脂糖脂胆固醇性激素肾上腺皮质激素维生素D对调节人体和动物的生长、发育以及代谢起着 重要作用有机物——蛋白质
1、蛋白质的基本组成单位是——氨基酸
2、构成元素：C、H、O、N、S，微量的P、Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。
氨基酸
1、构成天然蛋白质的氨基酸约有20种
2、结构通式：不变区：中心碳直接连—H、—NH2、—COOH
——判断是否是氨基酸，至少含有1个氨基和1个羧基
可变区：即—R基团——决定氨基酸的种类
结构简式：C2H4O2N—R（74＋x）3、化学性质
—NH2呈碱性，—COOH呈酸性，因而它是一种“两性化合物”。
当R基上有—NH2，则为碱性氨基酸，带正电（精氨酸、赖氨酸）
当R基上有—COOH，则为酸性氨基酸，带负电。（天冬氨酸、谷氨酸）
蛋白质的分子结构及性质
1、化学结构 肽链的首尾端游离的—NH2 ，—COOH ，一条肽链至少各有一个—NH2 、—COOH。所以如有n条肽链，至少含有n 个
—NH2、n个—COOH。若多于n个，是因为_____________。
一条肽链上,N的含量至少含(n＋x)，而O的含量至少（n+1）+2x。与中心碳直接相连的—NH2 和—COOH之间脱水。形成——氨基酸脱水缩合形成多肽链n个氨基酸形成一条肽链，其肽键数目=脱去水分子数＝n-1
n个氨基酸形成m条肽链的情况，其肽键数目＝脱去水分子数目＝
n －m
如果20种氨基酸的平均相对分子量为a，某个蛋白质分子是由N个氨基酸组成的，共有x条肽链，则这个蛋白质分子的相对分子量为：
析： N个氨基酸的相对分子量之和减去失去水分子的相对分子量之和。
蛋白质相对分子量＝aN—（ N－x ）18
1）空间结构：指肽链经过螺旋、折叠、缠绕形成具有一定空间构造的pr分子。
而空间构造取决于“一级结构”即肽链本身的氨基酸排列顺序。
2)Pr分子的多样性:4个方面
一级结构：氨基酸的种类、数目和排列顺序。二级结构
三级结构：肽链内部以“氢键”或“二硫键”进一
步
弯曲、螺旋。
四级结构：多条肽链之间聚合成更复杂的构象
。如血红蛋白有四条肽链2、蛋白状的空间结构（原料——半成品——成品）3）蛋白质分子的性质
①也是两性化合物，一端—NH3＋、 一端—COO－
②空间结构很不稳定（相对于一级结构而言），易受环境影响如：
尿素、鞣酸重金属(汞盐、银盐、铜盐等）中毒；酸碱、乙醇、等有机物；加热（>60℃）；射线、紫外线等，其空间结构发生改变或破坏，导致蛋白质变性，使蛋白质生物活性丧失。
③变性：蛋白质空间结构破坏，从而其溶解度降低，形成沉淀。其
一级结构不破坏，即肽链不断开，二硫键也不破坏。
凝固：是一种深度变性。如鸡蛋煮熟后。
凝集：指血细胞由于某原因相互集合，最终溶血。
4、蛋白质分子的功能——性状的体现者1）是构成细胞和生物体的主要物质
2）运输功能
3）催化功能
4）调节功能
5）免疫功能
6）能源功能核酸
基本组成单位——核苷酸
化学组成：C、H、O、N、P
分子组成：1磷酸＋1五碳糖＋1含氮碱基（1：1：1：1）类型：根据五碳糖的不同核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸AGCUT核苷核苷酸DNA的化学结构（2）腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类DNA的化学结构（1）脱氧
核糖碱基磷酸AGCT基本单位－脱氧核苷酸核酸——核苷酸通过脱水缩合反应形成的不分支的链状大分子
化合物。DNA 与 RNADNARNA脱氧核糖核苷酸dAMP、 dTMP dGMP 、dCMP 核糖核苷酸AMP、 UMP GMP 、CMP主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中有少量主要存在于细胞质中主要的遗传物质——控制蛋白质的合成tRNA:转运工具
mRNA:传递遗传信息
rRNA：核糖体的构成成分通常是“双链”单链DNA的化学结构（3）连 接