课件：生命与水.ppt

1.2 生物分子与细胞 真核细胞 胞浆 细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物 质，含有蛋白质、核酸、糖类及其他代谢产物。 许多中间代谢过程都在其中进行，如糖酵解、 磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原的合成、氨 基酸的活化、脂肪酸的合成等等。 1.2 生物分子与细胞 原核细胞与真核细胞的比较 特 征 原核细胞 真核细胞 细胞大小 较小（1~10mm） 较大（10~100mm） 细胞膜 有（多功能性） 有 核膜 无 有 染色体 由一个环状DNA分子构成的单个染色体，DNA不与或很少与蛋白质结合 2个染色体以上，染色体由线状DNA与蛋白质组成 核仁 无 有 线粒体 无 有 内质网 无 有 高尔基体 无 有 1.2 生物分子与细胞 原核细胞与真核细胞的比较 特 征 原核细胞 真核细胞 溶酶体 无 有 核糖体 70S（50S与30S的大小亚基） 80S（60S与40S的大小亚基） 光合作用 结构 蓝藻具有叶绿素a的膜层结构，细菌具有菌色素 植物叶绿体具有叶绿素a与b 核外DNA 细菌具有裸露的质粒DNA 线粒体DNA，叶绿体DNA 内膜系统 简单 复杂 细胞壁 细菌细胞壁主要成分氨基糖和壁酸 动物细胞无细胞壁，植物细胞细胞壁主要成分纤维素和果胶 细胞骨架 无 有（微管、微丝） 细胞增殖 无丝分裂（二分体、出芽） 以有丝分裂为主 1.3 水是生命之源 水的特性 水在生物体的分布及存在形式 水在生物体中的作用 生命系统是一个缓冲系统 水的特性 水是极性分子，既是氢键的受体，又是氢键的供体。 1.3 水是生命之源 水有高介电常数（80），是众多反应物的优良溶剂。 水是生命有机体中含量最多的物质，一般占体重的60 ~70%。 几乎所有的生物分子都根据它们对周围水的物理性质 和化学性质的反应，决定它们的形状，从而也决定它 们的功能。 水本身积极参与许多维持生命的化学反应。 水的氧化产生分子氧O2，是光合作用的基本反应。 水在生物体的分布及存在形式 1.3 水是生命之源 器官 含水量 骨髓 22% 肌肉 76% 脑 74~84% 心脏 79% 肝脏 70% 皮肤 72% 血液 83% 自由水：以自由的形 式存在，能够自由流 动，是较好的溶剂和 运输工具。 结合水：与体内的蛋 白质、黏多糖结合， 较难流动。 水在生物体中的作用 是一种良好的溶剂，生物体内许多物质都能溶于水 1.3 水是生命之源 能直接参加水解、氧化还原反应 在体内起着运输物质的作用 对于维持机体温度的稳定起很大作用 能起润滑作用 能保持植物的固有形态 1.3 水是生命之源 缓冲溶液 生命系统是一个缓冲系统 可用于很多需要准确控制pH的生化实验。 一种能在加入酸或碱时抵抗pH值改变的溶液。 pH值取决于溶液的pKa值及盐和酸的比例。 一般而言，缓冲溶液有效的缓冲范围为其pKa两侧1个 pH单位。 缓冲溶液的缓冲能力是有限的，其抗pH值变化的能力 各不相同。 只有当 C酸/C碱（或 C碱/C酸）在一定范 围内，溶液的缓冲性能才比较显著。 pH=pKa+lg[质子受体]/[质子供体] 1.3 水是生命之源 生物化学中常用的缓冲溶液 酸或碱 pKa1 pKa2 pKa3 磷酸 2.1 7.2 12.3 柠檬酸 3.1 4.8 5.4 碳酸 6.4 10.3 - 甘氨酰甘氨酸 3.1 8.1 - 醋酸 4.8 - - 巴比妥酸 3.4 - - Tris 8.3 - - 1.3 水是生命之源 pH值与生命 系统 解离反应 pKa 蛋白质 HPr H+ + Pr- 7.4 碳酸氢盐 H2CO3 H+ + HCO3- 6.1 磷酸盐 H2PO4 H+ + HPO42- 7.2 多数细胞仅能在很窄的pH值范围内进行活动。 生物体液具有高度缓冲性。 生物体中有三种主要的缓冲体系。 在不同生物、细胞和器官中每种缓冲液体系所占的分 量不同。 小结 生命的特征包括：化学成分的同一性、严谨有序的结构、能自我 繁殖、存在生长发育、遗传变异、需新陈代谢、有应激反应等。 细胞是生命的基本结构单位。活细胞具有进行物质代谢、能量转 化、自身生长和复制及自身调控等功能。细胞分成两大类，原核 细胞和真核细胞。所有的细胞都被一个双分子层的质膜所包裹， 内部有细胞质、核糖体以及核或核体。 水是生物体的主要成分。在生物体中，水以结合水和游离水两种 形态存在。在生物体内，水不仅直接参与生物化学反应，而且可 以作为溶剂，溶解各种生物分子，并起到运输物质的作用。 思考题 1. 生物体中的