1、 “生物大分子的基本骨架”: 阅读思考下列问题：阅读思考下列问题： 1. 1.试着说出碳原子的结构。试着说出碳原子的结构。 2.2.什么叫碳骨架什么叫碳骨架? ? 原子原子 电子电子 质子质子 中子中子 1.原子是物质的基本单元。原子是物质的基本单元。 2.原子由带原子由带正电正电的原子核和带的原子核和带负电负电的电子组成。的电子组成。 3.原子呈电中性。原子呈电中性。 4.原子的化学性质与原子的最外层电子数有关。原子的化学性质与原子的最外层电子数有关。 碳 原 子 结 构 图 碳 原 子 结 构 图 碳原子结构图碳原子结构图 一般来说，原子最外层能参加构成化学键的一般来说，原子最外层能参加构
2、成化学键的 电子被称为价电子。电子被称为价电子。 电子电子 质子质子 中子中子 原子原子 原子原子 质子数中子数原子的质量数质子数中子数原子的质量数 原子示意图原子示意图 原子核原子核 中子中子 质子质子 电子电子 原子之间是通过化学键相互作用的原子之间是通过化学键相互作用的 一个原子将电子一个原子将电子给予给予另一个原子，二者之间靠另一个原子，二者之间靠 正负离子之间的静电作用而形成的化学键叫正负离子之间的静电作用而形成的化学键叫离离 子键子键。 钠原子钠原子 氯原子氯原子 氯化钠氯化钠 原子之间是通过化学键相互作用的原子之间是通过化学键相互作用的 原子之间通过共用电子对形成的相互作原子之间
3、通过共用电子对形成的相互作 用叫做用叫做共价键共价键。 氧原子氧原子 氢原子氢原子 氢原子氢原子 水分子水分子 碳原子的结构碳原子的结构 1个碳原子含有个碳原子含有6个质子、个质子、 6个中子和个中子和6个电子。其中个电子。其中 外圈的外圈的4个价电子可与其个价电子可与其 他原子他原子(包括其他碳原子包括其他碳原子) 形成共价键。形成共价键。 碳骨架碳骨架 碳原子之间可以单键相结合，也可以双碳原子之间可以单键相结合，也可以双 键或三键相结合，形成不同长度的链状、键或三键相结合，形成不同长度的链状、 分支状或环状结构，这些结构称为分支状或环状结构，这些结构称为有机有机 物物的的碳骨架碳骨架。 例
4、如：蛋白质分子的肽链是以氨基酸为例如：蛋白质分子的肽链是以氨基酸为 基本单元的碳骨架构成的（见下图）。基本单元的碳骨架构成的（见下图）。 “糖类的种类和功能”糖类的种类和功能” 想一想：想一想： 1.说出组成糖类的基本元素及糖类的种类。说出组成糖类的基本元素及糖类的种类。 2.有哪些常见的糖？有哪些常见的糖？ 3.糖类有哪些功能？糖类有哪些功能？ 糖类糖类 糖类是由糖类是由C、H、O 3种元素种元素 组成的。组成的。 糖类可分为单糖、二糖和多糖糖类可分为单糖、二糖和多糖 等。等。 概概 念 念 种种 类 类 分子式分子式 分布分布 主主 要要 功功 能能 单糖单糖 不能水解不能水解 的糖的糖
5、核糖核糖 C5H10O5 动植动植 物细物细 胞胞 组成核酸的物质组成核酸的物质 脱氧核糖脱氧核糖 C5H10O4 葡萄糖葡萄糖 C6H12O6 细胞的重要能源细胞的重要能源 物质物质 二糖二糖 水解后能水解后能 够生成二够生成二 分子单糖分子单糖 的糖的糖 蔗糖蔗糖 C12H22O11 植物植物 细胞细胞 能水解成葡萄糖能水解成葡萄糖 麦芽糖麦芽糖 乳糖乳糖 动物动物 细胞细胞 多糖多糖 水解后能水解后能 够生成许够生成许 多个单糖多个单糖 分子的糖分子的糖 淀粉淀粉 （C6H10O5） n 植物植物 细胞细胞 植物细胞中的储植物细胞中的储 能物质能物质 纤维素纤维素 植物细胞壁的基植物细胞
6、壁的基 本组成成分本组成成分 糖原糖原 动物动物 细胞细胞 动物细胞中的储动物细胞中的储 能物质能物质 糖类的水解糖类的水解 麦芽糖麦芽糖 2葡萄糖葡萄糖 蔗蔗 糖糖 1葡萄糖葡萄糖1果糖果糖 乳乳 糖糖 1葡萄糖葡萄糖1半乳糖半乳糖 淀淀 粉粉 m麦芽糖麦芽糖 n葡萄糖葡萄糖 糖糖 原原 n葡萄糖葡萄糖 纤维素纤维素 m纤维二糖纤维二糖 n葡萄糖葡萄糖 水解水解 水解水解 水解水解 水解水解 水解水解 水解水解 水解水解 水解水解 糖的功能糖的功能 1.糖类是生物维持生命活动的糖类是生物维持生命活动的 主要能量来源主要能量来源 通过氧化而放出能量，这是生命活动所通过氧化而放出能量，这是生命活
7、动所 必需的。必需的。 糖的功能糖的功能 1.糖类是生物体的主要能量来源糖类是生物体的主要能量来源 2.是生物体重要的结构物质是生物体重要的结构物质 纤维素与壳多糖均不溶于水，而且它们纤维素与壳多糖均不溶于水，而且它们 彼此间的作用力很强，适于做强韧的结构彼此间的作用力很强，适于做强韧的结构 材料。纤维素是植物细胞壁的主要成分。材料。纤维素是植物细胞壁的主要成分。 壳多糖为昆虫等生物外壳的主要成分。壳多糖为昆虫等生物外壳的主要成分。 糖的功能糖的功能 1.糖类是生物体的主要能量来源糖类是生物体的主要能量来源 2.与生物体的重要的结构物质与生物体的重要的结构物质 3.糖类与蛋白质等物质结合形成的
8、复糖类与蛋白质等物质结合形成的复 杂化合物，能参与细胞识别、细胞间杂化合物，能参与细胞识别、细胞间 物质运输和免疫功能的调节等生命活物质运输和免疫功能的调节等生命活 动动 糖类的鉴定糖类的鉴定 实验中常用斐林试剂来检测实验中常用斐林试剂来检测 还原性糖还原性糖。 单糖、麦芽糖、乳糖等是还原性糖，单糖、麦芽糖、乳糖等是还原性糖， 可与可与斐林试剂斐林试剂反应产生砖红色沉淀。反应产生砖红色沉淀。 淀粉、蔗糖是非还原性糖，与斐林淀粉、蔗糖是非还原性糖，与斐林 试剂反应试剂反应没有没有砖红色沉淀。砖红色沉淀。 脂质脂质 1.脂质主要由哪三种元素组成？包括哪几类？脂质主要由哪三种元素组成？包括哪几类？
9、2.所有脂质的一个共同特性是什么？所有脂质的一个共同特性是什么？ 3.脂肪的功能主要是什么？脂肪的功能主要是什么？ 4.类脂中的磷脂主要存在于细胞的什么结构中？类脂中的磷脂主要存在于细胞的什么结构中？ 5.固醇类物质主要包括哪几类？功能是什么？固醇类物质主要包括哪几类？功能是什么？ 脂质脂质 脂质是生物体的重要组成成分，脂质是生物体的重要组成成分， 主要由主要由C、H、O 3种元素组成，种元素组成，C、 H元素含量较高。元素含量较高。 脂质包括脂肪、类脂（如磷脂）脂质包括脂肪、类脂（如磷脂） 和固醇（如胆固醇）等。和固醇（如胆固醇）等。 脂质都不溶于水脂质都不溶于水 脂质的种类和功能脂质的种类
10、和功能 脂肪脂肪是细是细 胞代谢所需胞代谢所需 能量的储存能量的储存 形式和运输形式和运输 形式。形式。 脂肪分子示意图脂肪分子示意图 脂质的种类和功能脂质的种类和功能 类脂中的类脂中的 磷脂磷脂是构成是构成 生物膜的重生物膜的重 要物质，所要物质，所 有细胞都含有细胞都含 有磷脂。有磷脂。 磷脂分子示意图磷脂分子示意图 脂质的种类和功能脂质的种类和功能 固醇类物固醇类物 质，如质，如维生素维生素 D、性激素性激素和和 胆固醇胆固醇等，在等，在 细胞的营养、细胞的营养、 调节和代谢中调节和代谢中 具有重要功能。具有重要功能。 固醇类分子示意图固醇类分子示意图 脂质的生物学功能脂质的生物学功能
11、(1)(1)生物膜的成分：磷脂、胆固醇生物膜的成分：磷脂、胆固醇 (2)(2)代谢燃料的贮存和运输形式：脂肪代谢燃料的贮存和运输形式：脂肪 (3)(3)生物的保护物质：脂肪可以防止机体热生物的保护物质：脂肪可以防止机体热 量的散失，也是许多组织和器官的保护垫量的散失，也是许多组织和器官的保护垫 (4)(4)有些脂质是具有生物功能的分子有些脂质是具有生物功能的分子: : 维生素、激素维生素、激素 小结小结 糖类：单糖、二糖、多糖糖类：单糖、二糖、多糖 脂质：脂肪、类脂、固醇脂质：脂肪、类脂、固醇 1. 1.脂肪热值比蛋白质和糖类要高的原因是脂肪热值比蛋白质和糖类要高的原因是 （ ） A.A.脂肪
12、是由脂肪是由C C、H H、O O三种元素组成三种元素组成 B.B.脂肪中脂肪中O O元素的含量少，元素的含量少，C C、H H含量多含量多 C.C.脂肪的相对分子质量小脂肪的相对分子质量小 D.D.脂肪能够转变成蛋白质和糖类脂肪能够转变成蛋白质和糖类 B 2. 2.维持高等动物第二性征的物质属于（维持高等动物第二性征的物质属于（ ） A.A.核酸核酸 B.B.糖类糖类 C.C.蛋白质蛋白质 D.D.脂质脂质 3. 3.医生给低血糖休克病人静脉注射质量分数为医生给低血糖休克病人静脉注射质量分数为 50%50%的葡萄糖溶液，其目的是的葡萄糖溶液，其目的是 （ ） A.A.供给全面营养供给全面营养
13、 B.B.供给能源供给能源 C.C.维持渗透压维持渗透压 D.D.供给水分供给水分 D B 4.（多选）下列既存在于动物细胞内又存在于（多选）下列既存在于动物细胞内又存在于 植物细胞内的单糖是植物细胞内的单糖是 （ ） A.淀粉淀粉 B.葡糖糖葡糖糖 C.脱氧核糖脱氧核糖 D.核糖核糖E. 果糖果糖 F.乳糖乳糖 G.麦芽糖麦芽糖 H.蔗糖蔗糖 5.生活在南极的海豹等动物维持体温所需的能生活在南极的海豹等动物维持体温所需的能 量主要来自量主要来自 （ ） A.脂肪脂肪 B.蛋白质蛋白质 C.糖类糖类 D.脂质脂质 BCD C 生命是蛋白质的存在方式，这种生命是蛋白质的存在方式，这种 存在方式本
14、质上就在于这些蛋白质化存在方式本质上就在于这些蛋白质化 学组成部分不断的自我更新。学组成部分不断的自我更新。 恩 格 斯 恩 格 斯 蛋白质分子所含的原子数和相对分子质量一蛋白质分子所含的原子数和相对分子质量一 般较大，因此一般把蛋白质称为高分子化合般较大，因此一般把蛋白质称为高分子化合 物。物。 物质名称物质名称 化学式化学式 原子个原子个 数数 相对分子相对分子 质量质量 水水 H2O 3 18 碳酸钙碳酸钙 CaCO3 5 100 葡萄糖葡萄糖 C6H12O6 24 180 牛奶乳蛋白牛奶乳蛋白 C1642H2452O492N420S12 5224 36684 人血红蛋白人血红蛋白 C3
15、032H4816O872N780S8Fe4 9512 64500 某种蛋白质的空间结构示意图某种蛋白质的空间结构示意图 1. 蛋白质中主要含有哪几种元素？蛋白质中主要含有哪几种元素？ 2. 找出氨基酸结构的共同点，找出氨基酸结构的共同点， 并写出氨基酸的结构通式。并写出氨基酸的结构通式。 3. 氨基酸之间是怎样连接的氨基酸之间是怎样连接的? 4. 蛋白质有哪些功能蛋白质有哪些功能? 阅读思考阅读思考: H CH3 H2N C COOH H2 N C COOH H H 甘氨酸甘氨酸 丙氨酸丙氨酸 CH2CH2CH2CH2NH2 CH2CH2COOH H2N C COOH H2N C COOH H
16、 H 赖氨酸赖氨酸 谷氨酸谷氨酸 H CH3 H2N C COOH H2N C COOH H H 甘氨酸甘氨酸 丙氨酸丙氨酸 CH2CH2CH2CH2NH2 CH2CH2COOH H2N C COOH H2N C COOH H H 赖氨酸赖氨酸 谷氨酸谷氨酸 氨基酸的通式氨基酸的通式 氨基氨基 R基基 C原子原子 羧基羧基 H原子原子 氨基酸的空间结构氨基酸的空间结构 氨基酸的通式氨基酸的通式 氨基氨基 R基基 C原子原子 羧基羧基 H原子原子 1、每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（、每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（ NH2）和一个羧基）和一个羧基 （ COOH），），并且都有一个氨基和一个
17、羧基同时与一个碳原并且都有一个氨基和一个羧基同时与一个碳原 子相连子相连，而且此碳原子还分别与一个氢原子、一个可变的，而且此碳原子还分别与一个氢原子、一个可变的R基基 相连接。相连接。 2、R基不同导致氨基酸种类不同。如甘氨酸的基不同导致氨基酸种类不同。如甘氨酸的R基是基是 H,丙氨酸丙氨酸 的的R基是基是 CH3。 3、注意氨基和羧基的文字书写和化学式书写、注意氨基和羧基的文字书写和化学式书写,即即氨氨基（基（ NH2）和）和 羧羧基（基（ COOH）。）。 氨基酸的结构式氨基酸的结构式 甘氨酸甘氨酸 丙氨酸丙氨酸 缩合反应缩合反应 蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子蛋白质是生物大分子，由
18、许多氨基酸分子 通过脱水缩合反应形成通过脱水缩合反应形成肽键肽键相连而成。相连而成。 肽链肽链 二肽二肽：由两个氨基酸分子组成。：由两个氨基酸分子组成。 多多 肽肽：由：由m（ m3）个氨基酸分子以肽键相连）个氨基酸分子以肽键相连 形成的肽链。形成的肽链。 脱掉的水分子数（脱掉的水分子数（ SH2O ）、肽键数（）、肽键数（ ST ）、氨基）、氨基 酸数（酸数（ m）、肽链数（）、肽链数（ n）之间的关系。）之间的关系。 SH2O=ST=mn 氨基酸形成蛋白质氨基酸形成蛋白质 蛋白质的空间结构和多样性蛋白质的空间结构和多样性 由于组成蛋白由于组成蛋白 质多肽链的质多肽链的氨基酸氨基酸 在种类、
19、数目、排在种类、数目、排 列顺序列顺序上的不同，上的不同， 以及构成蛋白质的以及构成蛋白质的 多肽链在数目和空多肽链在数目和空 间结构上间结构上的不同，的不同， 因此，细胞中的蛋因此，细胞中的蛋 白质具有多样性。白质具有多样性。 蛋白质的空蛋白质的空 间结构间结构 蛋白质的功能蛋白质的功能 蛋白质结构多样性决定了蛋白质功能多样性蛋白质结构多样性决定了蛋白质功能多样性 蛋白质知识点小结蛋白质知识点小结 Watson and Crick：Double Helix model of DNA 核酸的组成核酸的组成 核核 酸酸 核核 苷苷 酸酸 五碳糖五碳糖 含氮碱基含氮碱基 磷酸磷酸 C、H、O、 N
20、、P DNADNA的化学结构的化学结构 脱氧脱氧 核糖核糖 碱基碱基 磷酸磷酸 A(A(腺嘌呤腺嘌呤) ) G(G(鸟嘌呤鸟嘌呤) ) C(C(胞嘧啶胞嘧啶) ) T(T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶) ) 基本单位脱氧核糖核苷酸 DNADNA的化学结构的化学结构 A G C T 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖核苷酸的种类 DNADNA的化学结构的化学结构 连连 接接 DNADNA的化学结构的化学结构 连连 接接 A T G C A T G C RNARNA的化学结构的化学结构 核糖核糖
21、碱基碱基 磷酸磷酸 A(A(腺嘌呤腺嘌呤) ) G(G(鸟嘌呤鸟嘌呤) ) C(C(胞嘧啶胞嘧啶) ) U(U(尿嘧啶尿嘧啶) ) 基本单位核糖核苷酸 RNARNA的化学结构的化学结构 A G C U 腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤鸟嘌呤核糖核糖核苷酸核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸 核糖核苷酸的种类 RNARNA的化学结构的化学结构 A U G C 注意：注意： 1、核酸共、核酸共 种，即：种，即： 和和 。 2、组成核酸的核苷酸共、组成核酸的核苷酸共 种。其中组成种。其中组成DNA的核苷酸共的核苷酸共 种，组成种，组成RNA的核苷酸共的核
22、苷酸共 种。种。 3、组成核酸的碱基共、组成核酸的碱基共 种，即种，即 。其中组。其中组 成成DNA的碱基共的碱基共 种，即种，即 ；组成；组成RNA的碱的碱 基共基共 种，即种，即 。 4、组成核苷酸的五碳糖共、组成核苷酸的五碳糖共 种，即种，即 和和 。其中。其中 组成组成DNA的是的是 ，组成，组成RNA的是的是 。 5、组成核酸的磷酸共、组成核酸的磷酸共 种，即种，即 。 2 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（核糖核酸（RNA） 8 4 4 5 A、T、G、C、U 4 A、T、G、C 4 A、U、G、C 2 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 1 磷酸
23、磷酸 脱氧核糖核酸和核糖核酸的异同脱氧核糖核酸和核糖核酸的异同 类别类别 基本基本 单位单位 核苷酸核苷酸 碱基碱基 五碳糖五碳糖 酸酸 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 脱氧核糖脱氧核糖核苷酸核苷酸 核糖核糖核苷酸核苷酸 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸( DNA ) 核糖核酸（核糖核酸（RNA） 腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（）鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T） 腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（）鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（胞嘧啶（C）尿嘧啶（尿嘧啶（U） 腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸 鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核苷酸脱氧核苷酸 胞嘧啶胞嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸 胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷
24、酸 腺嘌呤腺嘌呤核苷酸核苷酸 鸟嘌呤鸟嘌呤核苷酸核苷酸 胞嘧啶胞嘧啶核苷酸核苷酸 尿嘧啶尿嘧啶核苷酸核苷酸 磷酸磷酸 磷酸磷酸 DNA和和RNA DNA主要集中在细胞核内，主要集中在细胞核内，RNA 主要分布在细胞质中。主要分布在细胞质中。DNA是绝大多是绝大多 数生物的遗传物质，是遗传信息的载数生物的遗传物质，是遗传信息的载 体。少数病毒只含体。少数病毒只含RNA，它们的遗传，它们的遗传 信息储存在信息储存在RNA中。中。 分析：分析： 1、如何根据碱基的类型推测某个已测定的样品是、如何根据碱基的类型推测某个已测定的样品是DNA 而不是而不是RNA？ 答：此样品的碱基中含答：此样品的碱基中含
25、T而不含而不含U，则说明此样品为，则说明此样品为DNA 而不是而不是RNA。 2、DNA分子和分子和RNA分子的组成有什么相似之处，有哪些分子的组成有什么相似之处，有哪些 主要不同之处？主要不同之处？ 3、如何根据碱基的类型以及碱基之间的数目关系推测某个、如何根据碱基的类型以及碱基之间的数目关系推测某个 样品是双链样品是双链DNA、单链、单链DNA还是还是RNA? 2、DNA分子和分子和RNA分子的组成有什么相似之处，分子的组成有什么相似之处， 有哪些主要不同之处？有哪些主要不同之处？ 种类种类 DNA(脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸核糖核酸) 磷酸磷酸 磷酸磷酸 碱基碱基 腺嘌
26、呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（）胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（尿嘧啶（U） 五碳糖五碳糖 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 组成单位组成单位 脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（4种）种） 核糖核苷酸（核糖核苷酸（4种）种） 结构结构 规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构 常呈单链结构常呈单链结构 3、如何根据碱基的类型以及碱基之间的数目关系推测某个、如何根据碱基的类型以及碱基之间的数目关系推测某个 样品是双链样品是双链DNA、单链、单链DNA还是还是RNA? 答：答： 若此样品的碱基中有若此样品的碱基中有T无无U则为则为DNA：同时：同时 其中其中A=T，G=C则为双链则为双链DNA；若同时其中；若同时其中 的碱基数目无此关系则为单链的碱基数目无此关系则为单链DNA。 若此样品的碱基中有若此样品的碱基中有U无无 T则为则为RNA。 DNA为双链螺旋结构，其中碱基数目有如下关系：为双链螺旋结构，其中碱基数目有如下关系： A=T，G=C。 核酸结构和功能核酸结构和功能 核酸的基本结构单位是核苷酸，由核酸的基本结构单位是核苷酸，由C、 H、O、N、P 5种元素组成。可以分种元素组成。可以分 为脱氧核糖核酸（为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖）和核糖 （RNA）核酸两类。）核酸两类。 核酸的功能：存储遗传信息，控制蛋核酸的功能：存储遗传信息，控制蛋 白质的合成。白质的合成。
