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第一章走近细胞
第一节:从生物圈到细胞
1病毒没有细胞结构,但必须依赖(活细胞)才能生存。
2生命活动离不开细胞,细胞是生物体结构和功能的(基本单位)。
3生命系统的结构层次:(细胞)、(组织)、(器官)、(系统)、(个体)、(种群)(群落)、(生态系统)、(生物圈)。
4血液属于(组织)层次,皮肤属于(器官)层次。
5植物没有(系统)层次,单细胞生物既可化做(个体)层次,又可化做(细胞)层次。
6地球上最基本的生命系统是(细胞)。
7种群:在一定的区域内同种生物个体的总和。例:一个池塘中所有的鲤鱼。
8群落:在一定的区域内所有生物的总和。例:一个池塘中所有的生物。(不是所有的鱼)
9生态系统:生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。
第二节:细胞的多样性和统一性
一、高倍镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步)
1在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央),
2转动(转换器),换上高倍镜。
3调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜。
4调节(细准焦螺旋),使物象清晰。
放大倍数越大 视野范围越小 视野越暗 视野中细胞数目越少 每个细胞越大
放大倍数越小 视野范围越大 视野越亮 视野中细胞数目越多 每个细胞越小
4放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数
三、比较原核与真核细胞(多样性)
原核细胞
真核细胞
细胞
较小(1—10um)
较大(10--100um)
细胞核
无成形的细胞核,核物质集中在核区。无核膜,无核仁。DNA不和蛋白质结合
有成形的真正的细胞核。有核膜,有核仁。DNA和蛋白质结合成染色体
细胞质
除核糖体外,无其他细胞器
有各种细胞器
细胞壁
有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖
植物细胞、真菌细胞有,动物细胞无
代表
放线菌、细菌、蓝藻、支原体
真菌、植物、动物
四、细胞学说
虎克既是细胞的发现者也是细胞的命名者;细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说内容:1、一切动植物都是由细胞构成的2、细胞是一个相对独立的单位3、新细胞可以从老细胞产生。细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
第二章组成细胞的元素和化合物
第一节:细胞中的元素和化合物
基本:C、H、O、N(90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素 微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20种) 最基本:C,%,生物大分子以碳链为骨架
物质说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
基础 水:主要组成成分;一切生命活动离不开水
无机物 无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用
化合物 蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者/体现者
核酸:携带遗传信息
有机物 糖类:主要的能源物质
脂质:主要的储能物质
二、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
(1)还原糖的检测和观察
常用材料:苹果和梨;试剂:斐林试剂(甲液::)
注意事项:①还原糖有葡萄糖,果糖,麦芽糖
②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用
③必须用水浴加热
颜色变化:浅蓝色→棕色→砖红色沉淀
(2)脂肪的鉴定
常用材料:花生子叶或向日葵种子
试剂:苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
注意事项:
①切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。
②酒精的作用是:洗去浮色
③需使用显微镜观察
④使用不同的染色剂染色时间不同
颜色变化:橘黄色或红色
(3)蛋白质的鉴定
常用材料:鸡蛋清,黄豆组织样液,牛奶
试剂:双缩脲试剂(A液::)
注意事项:
①先加A液1ml,再加B液4滴
②鉴定前,留出一部分组织样液,以便对比
颜色变化:变成紫色
(4)淀粉的检测和观察
常用材料:马铃薯
试剂:碘液颜色变化:变蓝
第二节:生命活动的承担者---蛋白质
结构
元素组成
C、H、O、N,有的还有P、S、Fe等
单体
氨基酸(约20种,必需8种,非必需12种)
化学结构
由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽。
多肽呈链状结构,叫肽链。一个蛋白质分子含有一条或几条肽链。
高级结构
多肽链形成不同的空间结构
结构特点
由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,于是肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的。
功能
○蛋白质的结构多样性决定了它的特异性/功能多样性。
构成细胞和生物体的重要物质:如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质;
有些蛋白质有催化作用:如各种酶;
有些蛋白质有运输作用:如血红蛋白、载体蛋白;
有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素等;
有些蛋白质有免疫作用:如抗体。
备注
○连接两个氨基酸分子的键(—NH—CO—)叫肽键。
○各种蛋白质在结构上所具有的共同特点(通式):
1、每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上;
2、各种氨基酸的区别在于R基的不同。
计算
○由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生水/肽键 N 个;
○N个aa形成一条肽链时,产生水/肽键 N-1 个;
○N个aa形成M条肽链时,产生水/肽键 N-M 个;
○N个aa形成M条肽链时,每个aa的平均分子量为α,那么由此形成的蛋白质
的分子量为 N×α-(N-M)×18 ;
第三节:遗传信息的携带者---核酸
元素组成
C、H、O、N、P等
分类
脱氧核糖核酸(DNA双链)
核糖核酸(RNA单链)
单体
成
分
磷酸
H3PO4
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
功能
主要的遗传物质,编码、复制遗
传信息,并决定蛋白质的合成
将遗传信息从DNA传递给
蛋白质。
存在
主要存在于细胞核,少量在线粒体和叶绿体中。***绿
主要存在于细胞质中。吡罗红
第四节:细胞中的糖类和脂质
一、糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等
单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。
二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。
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。
可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等
二、糖类的比较
分类
元素
常见种类
分布
主要功能
单糖
C
H
O
核糖
动植物
组成核酸
脱氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖
重要能源物质
二糖
蔗糖
植物
∕
麦芽糖
乳糖
动物
多糖
淀粉
植物
植物贮能物质
纤维素
细胞壁主要成分
糖原(肝糖原、肌糖原)
动物
动物贮能物质
三、脂质的比较
分类
元素
常见种类
功能
脂质
脂肪
C、H、O
∕
储能;保温;缓冲;减压
磷脂
C、H、O
(N、P)
∕
构成生物膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)重要成分
固醇
胆固醇
与细胞膜流动性有关
性激素
维持生物第二性征,促进***官发育及生殖细胞形成
维生素D
促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
存在方式
生理作用
水
%
自由水95%
部分水和细胞中
其他物质结合。
细胞结构的组成成分。
绝大部分的水以
游离形式存在,可以自由流动。
;
;
;
,把营养物质运送到细胞,并把废物运送到排泄器官或直接排出;
无机盐
多数以离子状态存在,如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--等
,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;
,细胞的形态和功能;
;
第五节:细胞中的无机物
第三章:细胞的基本结构
细胞壁(植物特有):纤维素+果胶,支持和保护作用
成分:脂质(主要是磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%
细胞膜
作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流;
一、
真核基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
细胞细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
分工:线、叶、内、高、核、溶、中、液、
细胞器
协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统
核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质
核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流
细胞核核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
细胞器(在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位)--差速离心法
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
液泡
核糖体
中心体
分布
动植物
植物
动植物
动植物
植物和某
些原生动物
动植物
动物
低等植物
形态
椭球形、棒形
扁平的球形或椭球形
大小囊泡、扁平囊
网状
椭球形粒状小体
结构
双层膜,有少量DNA
单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔
没有膜结构
嵴(TP酶复合体)、基粒、基质
基粒(类体)、基质(片层结构)、酶
外连细胞膜,内连核膜
液泡膜、细胞液
蛋白质、RNA、和酶
两个互相垂直的中心粒
功能
有氧呼吸的主场所
进行光合作用的场所
细胞分泌,
成细胞壁
提供合成、运输条件
贮存物质,调节内环境
蛋白质合成的场所
与有丝分裂有关
备注
在核仁
形成
三、协调配合分泌蛋白放射性同位素示踪法
有机物、O2
叶绿体线粒体
能量、CO2
基因调控初步合成加工修饰
细胞核核糖体内质网高尔基体细胞膜胞外
氨基酸肽链一定空间结构
○生物膜系统:细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系
核膜:双层膜,其上有核孔,可供蛋白质和mRNA通过
结构 核仁
四、细胞核 由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期
染色质
的两种状态;容易被碱性染料染成深色
功能:是遗传信息库,是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
第四章:细胞的物质输入和输出
成分:磷脂和蛋白质和糖类
结构:流动镶嵌模型
细胞膜特性结构特点:具有相对的流动性
生理特性:选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)
保护作用
功能控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
一、物质跨膜运输的实例
条件
浓度
外液>细胞质/液
外液<细胞质/液
现象
动物
失水皱缩
吸水膨胀甚至涨破
植物
质壁分离
质壁分离复原
原理
外因
水分的渗透作用
内因
原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
结论
细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程
○渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差
○渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
○质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁)
①证明成熟植物细胞发生渗透作用;②证明细胞是否是活的;
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;④初步测定细胞液浓度的大小;
①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。
②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。
可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
□生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。
二、流动镶嵌模型
要点
①磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,但这个支架不是静止的,它具有流动性。
②蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流动的。
③糖蛋白蛋白质和糖类结合成糖蛋白,形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等
☆蛋白质的分布有不均匀和不对称性;强调组成膜的分子是运动的。
三、跨膜运输的方式
例子
方式
浓度梯度
载体
能量
作用
水、甘油、气体、乙醇、苯
自由扩散
顺
×
×
被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运
葡萄糖进入红细胞
协助扩散
顺
√
×
进入红细胞的钾离子
主动运输
逆
√
√
能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要的物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。
○大分子或颗粒:胞吞、胞吐
第五章:细胞的能量供应和利用
第一节:降低化学反应活化能的酶
◎新陈/细胞代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。
注:①由活细胞产生
②催化性质:,提高化学反应速度。
。
③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
①高效性:催化效率很高,使反应速度很快,是一般无机催化集的107——1013倍。
②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。→多样性。
③酶的作用条件较温和(温度、PH值)
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构。
图例
解析
在底物足够,其他因素固定的条件下,酶促反应的速度与酶浓度成正比。
,V随S增加而加快,近乎成正比;
,V随S增加而加快,但不显著;
,V也达到一个最大值,此时即使再增加S,反应也几乎不再改变。
升高而加快;
,每一种酶在某一T时活力最大,称最适温度;
,V反而随温度的升高而降低。
◎动物T:35—40℃
PH:—
第二节:细胞的能量“通货”----ATP
结构简式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键
中文名称:三磷酸腺苷
★ATP与ADP相互转化:A—P~P~PA—P~P+Pi+能量(Pi表示磷酸)
远离A的那个高能磷酸键断裂()
元素组成:ATP由C、H、O、N、P五种元素组成
功能:细胞内直接能源物质
ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快,用掉多少马上形成多少。
ATP和ADP相互转化的过程和意义:
ATP与ADP的相互转化      ATP  ADP + Pi + 能量
   方程从左到右代表释放的能量,用于一切生命活动。
   方程从右到左代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量。
植物中来自光合作用和呼吸作用。
第三节:ATP的主要来源----细胞呼吸
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。分为:
有氧呼吸
无氧呼吸
概念
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
过程
①C6H12O6→2***酸+[H]+2ATP
②2***酸+6H2O→6CO2+[H]+2ATP
③[H]+6O2→12H2O+34ATP
①C6H12O6→2***酸+[H]+2ATP
→2C3H6O3
②2***酸→2C2H5OH+2CO2
反应式
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量
C6H12O6→2C3H6O3+少量能量
→2C2H5OH+2CO2+少量能量
不同点
场所:①②线粒体基质③内膜
始终在细胞质基质
条件:除①外,需分子氧、酶
不需分子氧、需酶
产物:CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
能量:大量、合成38ATP(1161KJ)
少量、合成2ATP()
相同点
联系:从葡萄糖分解成***酸阶段相同,以后阶段不同
实质:分解有机物,释放能量,合成ATP
意义:为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料
注:细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用
呼吸作用的意义:①为生命活动提供能量     ②为其他化合物的合成提供原料 
细胞呼吸应用:
1)包扎伤口,选用透气消毒纱布,抑制细菌无氧呼吸
2)酵母菌酿酒:选通气,后密封。先让酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产生酒精
3)花盆经常松土:促进根部有氧呼吸,吸收无机盐等
4)稻田定期排水:抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡
5)提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸
6)破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防无氧呼吸
第四节:能量之源---光与光合作用
◎光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。影响因素有:光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。
叶绿素a
叶绿素 主要吸收红光和蓝紫光
一、叶绿体中色素 叶绿素b
(类囊体薄膜) 胡萝卜素
类胡萝卜素 主要吸收蓝紫光
叶黄素
注色素:包括叶绿素3/4 和 类胡萝卜素 1/4  色素分布图:
             色素提取实验:乙醇(***)提取色素;
                           二氧化硅使研磨更充分
                           碳酸钙防止色素受到破坏
光反应
暗反应
条件
光、色素、酶
CO2、[H]、ATP、酶
时间
短促
较缓慢
场所
类囊体的薄膜
叶绿体的基质
过程
①水的光解2H2O→4[H]+O2
②ATP的合成
ADP+Pi+光能→ATP
①CO2的固定CO2+C5→2C3
②C3的还原
2C3+[H]→(CH2O)
实质
光能→化学能,释放O2
同化CO2,形成(CH2O)
总式
CO2+H2O→(CH2O)+O2
或CO2+12H2O→(CH2O)6+6O2+6H2O
物变
无机物CO2、H2O→有机物(CH2O)
能变
光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
◎同位素示踪
1)14CO22C3(14CH2O)2)H218O18O2
◎人为创设条件,看物质变化:
→[H]和ATP→暗反应→(CH2O)
↓↓↓↓
切断→不能生成→不能进行→不能生成
→C5→C3→(CH2O)
↓↓↓↓
切断→增多→减少→不能生成
(1)制造有机物,实现物质转变——“绿色工厂”;
(2)调节大气中O2和CO2的含量——“自动的空气净化剂”;
(3)生物生命活动所需能量的最终来源——“巨大的能量转换器”;
(4)对生物的进化具有重要的作用。
。