《分子 细胞与组织教学课件》2.细胞的化学组成.ppt
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1、细胞的化学组成 SUN Xueqing 2015-09-17 Chemical Components of Chemical Components of C Cellsells Organism System organ Tissue cell Organism System Organ Tissue Cell Epithelial tissue Connective tissue Nerve tissue Muscle tissue Ultrastructure of the eukaryote 真核细胞的超微结构 Living cells have the same basic chem
2、istry? Do you know the names of the chemical components in cells? Organismes Organs, systems Tissue Cells cell compartments Proteins Peptides 20 Amino Acids Nucleic acids Nucleotides Bases Ribose/deoxyribose phosphoric acid PolysaccharidesFat/Lipids/ Membranes Fatty acid Glycerol Choline CO2, H2O, N
3、2 sugars Cells contain Four Major Families of Small Organic Molecules Molecules in cells 小分子物质 无机小分子水Water Inorganic small molecules 无机盐Inorganic salt 有机小分子单糖Monosaccharide organic small molecules脂肪酸 Fatty acid 氨基酸Amino Acide 核苷酸Nucleotide 生物大分子 biomacromolecules多糖Polysaccharides 脂质lipid 蛋白质protein
4、核酸Nucleic acids Figure 2-29 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Macromolecules are abundant in cells 阴电性区 阳电性区 水:H2O (Water) In polar covalent bonds, the electrons are shared unequally Water (H2O) is a polar molecule (hydrophilic molecules) 亲水分子 溶于水 (Hydrophobic molecules) 疏水分子 不溶于
5、水 分子的极性(polarity)决定了 分子的水溶性(water solubility) 极性 非极性 如:糖,DNA,RNA,大部分蛋白质 如:脂质分子尾部 1.细胞内大部分反应是在水环境中进行的。 2.含有极性键的物质能与水形成氢键,易溶于水 ,发生水合作用。 3.水环境的pH和离子强度等可影响分子功能基 团的解离。 细胞膜的脂质双层结构 Milieu extracellulaireMilieu extracellulaire CytoplasmeCytoplasme Protine canalPhospholipide Glycoprotine Cellules sous micros
6、cope immunofluorescence HE 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 无机盐(inorganic salts) 参与细胞代谢反应、维持细胞内外渗透压和pH、 组成有一定功能的结合蛋白、参与信号转导等。 细胞内外渗透压(osmotic pressure) 与溶血( hematolysis) Molecules in cells 小分子物质 无机小分子水Water Inorganic small molecules 无机盐Inorganic salt 有机小分子单糖Mon
7、osaccharide organic small molecules脂肪酸 Fatty acid 氨基酸Amino Acide 核苷酸Nucleotide 生物大分子 biomacromolecules多糖Polysaccharides 脂质lipid 蛋白质protein 核酸Nucleic acids Building blocks of the cellLarger units of the cell SUGARS POLYSACCHARIDES FATTY ACIDS FAT/LIPIDS/MEMBRANES AMINO ACIDS PROTEINS NUCLEOTIDES NUCL
8、EIC ACIDS 细胞内的生物大分子都是由简单的小分子合成,并 可分解为小分子。 Cells contain Four Major Families of Small Organic Molecules SUGARS 单糖 monosaccharides The simplest sugars the monosaccharides- are compounds with the general formula (CH2O)n, where n is usually 3,4,5 or 6. Monosaccharides can be linked by covalent bonds cal
9、led glycosidic bonds(糖苷键)-to form larger carbohydrates(碳水化合物). 葡萄糖 glucose 核 糖 ribose Structure of glucose and ribose (供能 ) (核苷酸组分 ) 葡萄糖 半乳糖 甘露糖 己糖Hexoses (六碳糖): 如:葡萄糖glucose 、半乳糖、甘露糖 (化学式均为C6H12O6,互为异构体isomer) 己糖是多糖的基本单元 戊糖pentoses (五碳糖): 如:核糖ribose、脱氧核糖desoxyribose 戊糖是核酸的组成单位。 核糖是RNA的组成单位 脱氧核糖是DNA
10、的组成单位 Used in ribonucleic acid Used in deoxyribonucleic acid 双糖 disaccharides Two monosaccharides can be linked to form a disaccharide Saccharose蔗糖=glucose葡萄糖-fructose果糖 化学本质:多羟醛或多羟酮及其衍生物 基本单位:单糖或双糖 功能: (1)能量储备:糖原 (2)识别:糖蛋白,糖脂(膜成分) (3)细胞外基质成分:糖胺聚糖,蛋白聚糖 多糖 (polysaccharides) 重复的二糖单位 ,构成细胞外基质。 糖胺聚糖(Gly
11、cosaminoglycan,GAG) 寡聚糖(Oligosaccharides) 寡聚糖由不同种类单糖聚合而成(多样性) 寡聚糖与蛋白结合构成糖蛋白(glycoproteines), 与脂类结合构成糖脂(glycolipids),在细胞识别中 起重要作用。 Building blocks of the cellLarger units of the cell SUGARS POLYSACCHARIDES FATTY ACIDS FAT/LIPIDS/MEMBRANES AMINO ACIDS PROTEINS NUCLEOTIDES NUCLEIC ACIDS Cells contain F
12、our Major Families of Small Organic Molecules *羧基头部,高亲水性 ,化学性质活泼 *烃链尾部,疏水性 ,化学性质不活泼 脂肪酸(Fatty acids) 通式:CH3(CH2)nCOOH 可与其他分子形成共价连接, 构成三酰甘油、磷脂、糖脂等 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 疏水的烃链 可含有双键 如亚麻酸,亚油酸和花生四烯酸 (必需脂肪酸) The properties of fats depend on the fatty acid side The properties of fats depend on the fatty acid side
13、chains they carrychains they carry Saturated fatty acids 化学性质较活泼 Unsaturated fatty acids 亚油酸 脂肪酸在细胞内的存在形式与功能: 大部分:与醇结合形成酯 triglyceride, TG=fatty acid +glycerol 甘油三酯脂肪酸丙三醇(供能) 磷脂(phospholipids)是膜的主要成分,包括: 磷酸甘油酯=脂肪酸丙三醇磷酸 鞘磷脂=脂肪酸鞘氨醇 基本单位:脂肪酸(fatty acids) 功能:水解供能(如甘油三酯) 构成细胞膜的骨架(如磷脂 ) 脂类( lipids) 甘油三酯/三
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