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从生物圈到细胞
:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。
:对于单细胞生物而言,整个细胞就能完成各种生命活动;对于多细胞生物而言,其生命活动依赖于各种分化的细胞密切合作方能完成;对于非细胞生物(病毒)而言,只有依赖活细胞才能生活,即寄生生活。
注意:反射的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。
。主要特征:
①个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
②一般仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA;(分为DNA病毒和RNA病毒)
③结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳(衣壳)所构成。
④专营细胞内寄生生活;(有动物病毒、植物病毒和细菌病毒——噬菌体三大类)
:细胞→组织→器官→系统→个体→种群群落→生态系统→生物圈
其中最基本的生命系统:细胞最大的生命系统:生物圈
注意:①单独的物质(如水)并不能表现生命现象,故不属于生命系统结构层次。
②植物组织主要包括分生、营养、输导(导管和筛管)和保护组织,没有系统;开花植物的六大器官包括根、茎、叶、花、果实、种子。
③单细胞生物(如草履虫)既可以属于细胞层次,也可属于个体层次。
④动物的组织包括上皮、肌肉、神经和结缔组织,其中血液、韧带为结缔组织;血管则属于器官。
第一章第二节
细胞的多样性和统一性
:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞
①原核细胞:细胞较小;无核膜、无核仁;无成形的细胞核,被称之为拟核;
遗传物质为裸露的DNA分子,不和蛋白质结合成染色体;
细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分为肽聚糖。
②真核细胞:细胞较大;有核膜、有核仁;有真正的细胞核;
遗传物质为DNA分子,与蛋白质分子结合成染色体;
除核糖体外还有多种细胞器;植物的细胞壁,成分为纤维素和果胶。
注意:原核细胞和真核细胞也有统一性,即具有相似的基本结构,如细胞膜,细胞质,核糖体,且遗传物质相同,均为DNA。
:
①原核生物:蓝藻、细菌、放线菌、支原体等②真核生物:动物、植物、真菌等。
注意:①细菌和真菌的区别——细菌分为杆菌(大肠杆菌、乳酸杆菌)、球菌(葡萄球菌)和螺旋菌(霍乱弧菌);真菌主要包括酵母菌、霉菌和蕈菌(如蘑菇,木耳等)
②藻类中只有蓝藻(念珠藻、颤藻、发菜)是原核生物,水绵,衣藻,红藻等为真核生物;但它们均为光能自养生物。
:
细胞学说是由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,
细胞是有机体,一切动植物是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所组成;
②细胞是一个相对独立的单位。③新细胞是可以从老细胞产生。
细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础;也为生物的进化提供了依据,凡是具有细胞结构的生物,它们之间都存在着或近或远的亲缘关系。细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平,极大地促进了生物学的研究进程。
:
①操作的基本步骤:取镜(左手托镜座,右手握镜臂)、安放、对光(光线暗时,可选用大光圈,凹面镜;光线亮时,可选用小光圈,平面镜)、压片、观察(先用低倍镜找到目标,再转动转换器用高倍镜观察,且用高倍镜观察时只能调节细准焦螺旋)
②认识目镜和物镜(123为目镜,456为物镜)
镜长与放大倍数的关系:目镜越长,放大倍数越小;物镜越长,放大倍数越大。
③显微镜的放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积,且放大倍数指的是物体长度或者宽度的放大倍数,而非面积和体积的放大倍数。
注意:采用目镜放大10倍,物镜放大10倍观察装片时,视野被16个细胞充满,当转动转换器把物镜换成放大40倍时,视野则仅被1个细胞所充满(前者细胞面积被放大10000倍,后者则被放大了160000倍)
采用目镜放大10倍,物镜放大10倍观察装片时,视野直径上有16个细胞,当转动转换器把物镜换成放大40倍时,视野直径上则有4个细胞(前者细胞长度被放大100倍,后者则被放大了400倍)
④低倍镜的放大倍数小,物镜短,通光量大,视野亮;
高倍镜的放大倍数大,物镜长,通光量小,视野较暗。
⑤物象移动与装片移动的关系:由于显微镜所成的像是倒立的,所以,视野中物象移动的方向与载玻片移动的方向是相反的。如b字放在显微镜下观察,视野中可看到的是q;显微镜观察的目标在视野的右下角,要将目标移至视野中央,需要将装片向右下角移动。
第二章第一节
组成细胞的分子
:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到
生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量不同
:不同生物所含元素种类基本相同,但含量不同
大量元素:C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;
微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等;
①最基本元素(干重最多):C②鲜重最多:O
③含量最多4种元素:C、O、H、N④主要元素;C、O、H、N、S、P
水:含量最多的化合物(鲜重,85%-90%)
无机物无机盐
3..组成细胞蛋白质:含量最多的有机物(干重,7%-10%)
的化合物元素C、H、O、N(有的含P、S)
脂质:元素C、H、O(有的含N、P)
有机物糖类:元素C、H、O
核酸:元素C、H、O、N、P
、脂肪和蛋白质:
①还原糖的检测:材料——含糖量高,颜色较白的,如苹果,梨
试剂——斐林试剂(/ml的硫酸铜等量混合后加入组织样液)
现象——水浴加热后出现砖红色沉淀。
注意:淀粉为非还原性糖,其遇碘液后变蓝。
还原糖如葡萄糖,果糖,麦芽糖,乳糖。但蔗糖为非还原糖。
斐林试剂很不稳定,故甲液与乙液最好是现配先用,且必须混合均匀。
②脂肪的检测:材料——花生子叶
试剂——苏丹Ⅲ或者苏丹Ⅳ染液
现象——用高倍显微镜观察后可见视野中被染成橘黄色(苏丹Ⅲ)或者红色(苏丹Ⅳ)的脂肪颗粒。
③蛋白质的检测:材料——豆浆、蛋清等
试剂——双缩脲试剂(/ml的硫酸铜先后加入组织样液)
现象——不需水浴加热即可出现紫色反应。
注意:用蛋清时一定要稀释,若稀释不够,与双缩脲试剂反应时,会黏在试管内壁,使得反应不够彻底,且试管不易清洗;加入双缩脲试剂的顺序不能颠倒,先用A液造成碱性环境后再加入B液。
第二章第二节
生命活动的主要承担者——蛋白质
蛋白质(生命活动的主要承担者)NH2
元素——C、H、O、N(少量P、S)︱
R—CH—COOH
基本单位——氨基酸(20种)特点:至少含有一个氨基(—NH2)和一
脱水缩合个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;氨基酸之间的差别是在于R基的不同;氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
多肽(链)肽键:─CO─NH─
盘曲、折叠几个氨基酸就叫几肽
空间结构——蛋白质结构多样性的原因
①氨基酸种类、数量、排列顺序不同
(结构多样性)②肽链的空间结构千变万化
决定
功能——结构蛋白与功能蛋白—结构成分、催化、运输、免疫、调节
(功能多样性)(角蛋白、酶、载体如血红蛋白、抗体、胰岛素和生长激素)
相关计算
肽键个数(脱水数)=氨基酸个数(N)─肽链条数(M)
几条肽链至少有几个氨基和几个羧基(至少两头有)
蛋白质分子量=N×a-18×(N─M)其中a代表氨基酸的平均相对分子量
第二章第三节
遗传信息的携带者——核酸
(遗传信息的携带者)
一分子磷酸
①基本单位是:核苷酸一分子五碳糖(2种)
(8种)一分子含氮碱基(5种)
②核酸功能:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
③核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
注意:遗传物质和核酸的区别:如小麦的遗传物质是DNA,而核酸则包括DNA和RNA两种;RNA病毒的遗传物质和核酸均是RNA;细菌的遗传物质是DNA,而核酸则包括DNA和RNA两种。
:
①原理:用***绿和吡咯红染液染色——***绿使DNA变绿、吡咯红使RNA变红
盐酸可以改变细胞膜的通透性加速染色剂进入细胞,同时可以促使DNA与蛋白质的分离。
②步骤:取口腔上皮细胞制片——在30度的温水中用盐酸水解——用蒸馏水冲洗涂片——染色——观察(先用低倍镜玄色染色均匀,色泽浅的区域,再换高倍镜观察)。
③实验现象:细胞核被染成绿色,细胞质被染成红色。
④实验结论:DNA主要分布在细胞核,RNA主要分布在细胞质。(原核细胞DNA则主要位于拟核)
第二章第四节
细胞中的糖类和脂质
糖类的组成元素是C、H、O
糖类是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等
①单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖、核糖、脱氧核糖(动植物都有)
②二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。
植物二糖:蔗糖(水解为葡萄糖和果糖)、麦芽糖(水解为两分子葡萄糖)
动物二糖:乳糖(水解为葡萄糖和半乳糖)
③多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。
植物多糖:淀粉(贮能)、纤维素(细胞壁主要成分,不提供能源)
动物多糖:糖元(贮能)(如肝糖原、肌糖原——提供肌肉能源)
、H、O,有些脂质还含有P、N。脂质中的氧元素的含量少于糖类,而氢的含量更多,所以等量的脂肪和等量的糖类,前者释放的能量更多。
(O含量相对少、H比例高,氧化分解释放能量多,耗氧多)
脂肪:储能、保温、减少摩擦,缓冲和减压
:膜结构基本骨架,脑、卵、、肝脏、大豆中磷脂较多
固醇:对生物体维持正常新陈代谢和生殖起到积极作用。
胆固醇(构成细胞膜重要成分,参与血液脂质运输)、性激素(促进***官的发育,生殖细胞形成,维持第二性征)、VD(有利于人体对Ca、P吸收)
5.①单体:组成多糖,蛋白质,核酸等生物大分子的基本单位,如葡萄糖,氨基酸,核苷酸。
②多聚体:多糖,蛋白质,核酸等生物大分子。
③每个单体都以若干相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,有许多单体连成多聚体。故碳元素为基本元素。
第二章第五节
细胞中的无机物
水的概述:生物体内含量最多的化合物;不同的生物种类含水量差异大,一般水生生物含水量多于陆生生物;同一生物不同发育时期含水量差异大,一般幼年大于老年;同一生物个体不同器官含水量也不同。
存在形式
含量
功能
联系
自由水
约95%
1、良好溶剂
2、参与多种化学反应
3、运送养料和代谢废物
它们可相互转化;
代谢旺盛时自由水含量增多;随结合水增加,抗逆性增强。
结合水
%
细胞结构的重要组成成分
注意:心肌含水79%呈坚韧形态是因为其结合水含量多,而血液含水82%呈流动状态是因为其自由水含量多。
(绝大多数以离子形式存在)
功能:①构成某些重要的化合物:Mg→组成叶绿素、Fe→血红蛋白、I→甲状腺激素
②维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐、血钙高会肌无力)
③维持酸碱平衡(如NaHCO3/H2CO3)
④调节渗透压
(溶液培养法,注意对照)
在植物需要的各种无机盐中,摄取量最多的是含氮、含磷和含钾的无机盐。如果用完全培养液(即包含植物生活需要的各种重要元素的矿物质溶液)培养植物,植物应能正常生长发育。如在培养液中特意缺少某种元素后植物发生生长发育不良或其他种异常现象,当再重新添加该种元素后,植物又重新恢复正常生长发育。运用这种方法就可以了解某种元素对植物生活所起的作用。
第三章第一节
细胞膜——系统的边界
一、制备细胞膜的方法(实验)
原理:渗透作用(将细胞放在清水中,水会进入细胞,细胞涨破,血红蛋白和无机盐等内容物流出,得到细胞膜)
选材:人或其它哺乳动物成熟红细胞(鸟类,两栖类的不能做为实验材料)
原因:因为材料中没有细胞核和众多细胞器
提纯方法:差速离心法
细节:取材用的是新鲜红细胞稀释液(血液加适量生理盐水)
本实验只是通过观察红细胞形态变化来理解制备细胞膜的方法和原理,不能直接观察和获得细胞膜。若想获得较纯净的细胞膜得在试管中离心和过滤
二、细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类
①脂质(50%):以磷脂为主,是细胞膜的骨架,含两层;
②蛋白质(40%):细胞膜功能的体现者,蛋白质种类和数量越多,细胞膜功能越复杂;
③糖类:和蛋白质结合形成糖蛋白也叫糖被,和细胞识别、免疫反应、信息传递、血型决定等有直接联系;
细胞癌变过程中,细胞膜成分改变,产生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA)。细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间粘滞性下降,使得癌细胞易分散和转移
三、细胞膜的结构
基本骨架——磷脂双分子层
基本结构镶、嵌、贯穿——蛋白质分子
外侧——糖蛋白(与细胞识别有关)
结构特点:一定的流动性举例:(变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌)
3、细胞膜功能:
①将细胞与外界环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定
②控制物质进出细胞(控制具有相对性)(方式:自由扩散、协助扩散和主动运输)
功能特点:选择透过性(取决于载体蛋白的种类和数量)举例:(腌制糖醋蒜,红墨水测定种子发芽率,判断种子胚、胚乳是否成活)
③进行细胞间的信息交流(方式:三种)(和细胞膜上的糖蛋白紧密相关)
四、细胞壁
植物:纤维素和果胶(用纤维素酶和果胶酶可以在不损伤细胞内部结构的前提下出去细胞壁)
原核生物:肽聚糖
结构特点:不具有选择透过性。作用:支持和保护
第三章第二节
细胞器——系统内的分工合作(重点内容,需要会看细胞结构示意图)
⒈显微结构:光学显微镜下看到的结构;亚显微结构:电子显微镜下看到的结构;
细胞质细胞质基质:胶状物质,是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器:具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。(差速离心法)
定义:细胞质中除细胞器以外的液体部分
功能:,是多种代谢活动的场所。
(如提供ATP、核苷酸、氨基酸等)。
成分:水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶。
二、细胞器结构和功能
(一)双层膜
分布:动植物细胞中,代谢旺盛的细胞中含量较多.
线粒体的数量与细胞新陈代谢的强弱有关(一般在细胞代谢旺盛的部位比较集中)(注意:蛔虫的体细胞内不含线粒体)
形态:呈颗粒状或短杆状
结构:外膜:使线粒体与周围的细胞质分开
内膜:向内折叠形成嵴(意义:增大膜面积有利于生化反应地进行)
基质:含少量DNA、核糖体和有关酶
功能:细胞呼吸和能量代谢的中心
——植物和藻类细胞特有
(1)分布:能进行光合作用的真核细胞。(主要是叶肉细胞,植物的根尖细胞不含叶绿体)
内膜
(2)形态:一般呈扁平的椭球形 或球形(比线粒体稍大)
透明,有利于透光
双层膜
叶绿体
外膜
由类囊体重叠而成,膜上有色素,
可吸收、传递、转化光能
基粒
有与光合作用有关的酶
(3)结构
液态,含少量DNA、核糖体
基质
线粒体和叶绿体比较表
 
线粒体
叶绿体
分布
 动植物细胞中
 主要存在于植物细胞
形态
 椭球形
 扁平的椭球形或球形
观察
可以对活的动物细胞中的线粒体进行染色。线粒体+健那绿→蓝绿色
叶肉细胞中的叶绿体呈绿色,可直接用高倍显微镜来观察
结
构
双
层
膜
外膜
 与周围的细胞质基质分开
内膜
 向内折叠形成嵴
 是一层光滑的膜
基 粒
 无
类囊体堆叠成,含色素和与光反应有关的酶
基 质
 含与有氧呼吸有关酶
 含与呼吸作用有关的酶
 都含有少量的DNA,RNA和核糖体
功能
有氧呼吸的主要场所,可将糖类,氨基酸等有机物氧化分解为水和二氧化碳等无机物同时将稳定化学能转化为活跃化学能直接用物各种生命活动
 光合作用的场所。可将水和二氧化碳等无机物合成糖类,氨基酸等有机物。
同时将光能转化化为稳定的化学能贮存在有机物中
(二)单层膜
内质网:①分布:动植物细胞;②结构:单层膜连接而成的网状结构;③类型:粗面内质网和滑面内质网④作用:能增加细胞内的膜面积,是细胞内蛋白质的合成加工以及脂质合成的车间,是细胞内蛋白质运输的通道
高尔基体:单层膜,由扁平囊和囊泡构成(其中扁平囊是判断高尔基体的依据)对蛋白质进行加工、分类、包装。和细胞分泌物的形成有关;和植物细胞壁的形成有关
液泡:①分布:主要在成熟的植物细胞内;②结构:单层膜(液泡膜),内含细胞液(细胞液中含有色素,无机盐,糖类,蛋白质等);③功能:调节植物细胞的内环境;使植物细胞保持坚挺(维持细胞形态);和细胞的吸水失水相关
溶酶体:细胞内的“消化车间”;①分布:动植物细胞;②结构:单层膜,内含多种水解酶③功能:分解衰老,损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
(三)无膜结构
核糖体:细胞内生产蛋白质的机器①分布:动植物细胞;②存在状态:游离于细胞质基质,附着于粗面内质网和外层核膜上,在线粒体和叶绿体内③结构:不具膜,呈颗粒状;④功能:蛋白质合成的场所
中心体:①分布:动物细胞和低等植物细胞;②结构:不具膜结构,由两组互相垂直的中心粒及周围物质组成③功能:和细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成有关(发出星射线形成纺锤体)
(四)细胞亚显微结构中的相关知识点归纳
1、从形态上来讲,光学显微镜下可见的结构形式有:细胞壁,细胞质,细胞核,核仁,染色体,叶绿体,线粒体,:叶绿体>线粒体>核糖体。
2、从结构上分类:各种细胞器膜的化学成分与细胞膜相同,都含有蛋白质和脂类分子。膜的结构与细胞膜基本相同,基本骨架都是磷脂双分子层,细胞器的膜和细胞膜可称为生物膜。具有膜结构的是细胞膜,线粒体,叶绿体,内质网,高尔基体,液泡,,线粒体,叶绿体;具有单层膜结构的是内质网,高尔基体,。没有膜结构的是细胞壁,中心体,核糖体。
3、从生物类型上分:动、植物细胞一般均有的细胞器是高尔基体、线粒体、核糖体、,植物细胞都有但功能不同的细胞器是高尔基体.
。植物细胞特有的结构是细胞壁,液泡,叶绿体,特有的细胞器是液泡,.
原核细胞中具有的细胞器:核糖体;
根尖分生区没有的细胞器:叶绿体、中心体、液泡。
以下各条是从细胞器所含有的成分上分的
5、含有核酸的细胞器是线粒体,叶绿体,核糖体含(rRNA).
6、含色素的细胞器有叶绿体(叶绿素和类胡萝卜素等),有色体(类胡萝卜素等),液泡(花青素等).
以下各条是从细胞器功能上分的
8、能产生水的细胞结构有线粒体(有氧呼吸的第三阶段),核糖体(脱水缩合),叶绿体(暗反应),细胞核(DNA复制).高尔基体(多糖合成)
9、与主动运输有关的细胞器是线粒体(供能),核糖体(合成载体蛋白).
10、与能量转换有关的细胞器(或产生ATP的细胞器)有叶绿体(光能转换:光能一电能一活跃的化学能一稳定的化学能),线粒体(化能转换:稳定的化学能一活跃的化学能).产生ATP的场所:线粒体、叶绿体、细胞质基质。另外,在能量代谢水平高的细胞中,线粒体含量多,(无细胞核)无线粒体,,但细胞膜上存在着有氧呼吸链,,无叶绿体,有光合片层结构,.
11、能自我复制的细胞器(或有相对独立的遗传系统的半自主性细胞器)是线粒体,叶绿体,中心体.(染色体)能发生碱基互补配对行为的细胞器有线粒体,叶绿体,核糖体.
12、参与细胞分裂的细胞器有核糖体(间期蛋白质合成),中心体(由它发出的星射线构成纺锤体),高尔基体(与植物细胞分裂时细胞壁的形成有关),线粒体(供能).
生物膜在结构上的联系
13、将质膜与核膜连成一体的细胞器:内质网。
14、与脂类及多糖合成有关的细胞器:内质网
:
:由内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、
溶酶体等细胞器膜和细胞膜和核膜等共同构成的,
组成成分和结构很相似,在结构和功能上是紧密联系的统一整体。
,又是紧密联系的:如分泌蛋白的合成和运输
①分泌蛋白:抗体、蛋白质类激素、胞外酶(消化酶)等分泌到细胞外
②过程:核糖体内质网囊泡高尔基体囊泡细胞膜胞外
(合成肽链)(加工、运输)(加工为成熟蛋白质)
以上过程由线粒体提供能量
4、作用:①使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递
②为各种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所
③把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行
第三章第三节
细胞核————系统的控制中心
核膜定义:指包被细胞核的双层膜(有选择透性),外层与粗面内质网膜
相连。
核孔:内外膜在一些位点上融合形成的环状开口,是蛋白质、RNA等大分子出入细胞的通道和信息交流的通道。
:细胞核中或粗或细的长丝,由DNA和蛋白质组成。携带着细胞的遗传信息。在细胞核内易被碱性染料染成深色物质。
核仁:细胞核中呈圆形或椭圆形的结构,由某些染色体的片段构成。