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生命活动离不开细胞;
病毒没有细胞结构,只有依赖活细胞才能生活;病毒主要由核酸和蛋白质组成;
细胞是生物体结构和功能的基本单位;
多细胞生物的生命活动,是从一个细胞开始的,其生成和发育也是建立在细胞的分裂和分化的基础上的;
单细胞生物:单个细胞就能完成各种生命活动,如细菌、草履虫、变形虫、眼虫等;
多细胞生物:依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,例如:以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换;以细胞增殖、分化为基础的生长发育;以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异,等等。如动物、植物。
6、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统(植物没有系统)→个体→种群
→群落→生态系统→生物圈
目镜
显微镜小专题
压片夹
使用显微镜的基本步骤:(一)取镜和安放;(二)对光;(三)低倍镜观察:(四)高倍镜观察;(五)收镜。
重要步骤:高倍镜观察
移动专篇
在低倍镜下使需要放大的部分移动到视野中央;
移动转换器,移走低倍物镜,换上高倍物镜;
调节光圈,使视野亮度适宜;
缓缓调节细准焦螺旋,使物象清晰;
注意:换上高倍物镜后禁止向下转动粗准焦螺旋。
基础知识和利用
放大倍数=目镜╳物镜
显微镜放大的是长度和宽度,而不是面积;
放大倍数变大:视野中细胞数目变小,物象变大,视野变暗
细胞放大倍数与细胞个数的关系
细胞单行排列——细胞个数与放大倍数成反比
细胞均匀排列——细胞个数与放大倍数的平方成反比
倒立的物象:上下、左右相反(将原物象旋转1800即可)
玻片的移动与物象的移动
由于是倒立的像,玻片的移动方向与物象的移动方向相反。
结论:物象偏什么方向,玻片向什么方向移动。
视野中污点的判断
转动目镜,污点移动,则污点在目镜上,不动则不再目镜上。
移动装片,污点移动则污点在玻片上,不动的不在玻片上。
不在目镜、玻片上则在物镜上。
物镜和玻片的距离与放大倍数的关系
镜头种类
有无螺纹
显微镜的放大倍数
视野
物镜
有
物镜越长,放大倍数越大
放大倍数越大,视野里观察到的细胞数目越少,视野越暗。
目镜
无
目镜越长,放大倍数越小
真核生物与原核生物
原核生物
真核生物
不同点
大小
较小(1~10um)
较大(10~100um)
本质区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
有,主要成分是肽聚糖
植物细胞有,主要成分是纤维素和果胶,动物细胞没有
细胞质
有核糖体,无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
细胞核
遗传物质分布的区域称拟核,无核膜、核仁,DNA不与蛋白质结合
有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色质
举例
细菌、蓝藻、支原体
动物、植物、真菌
相似点
都有相似的细胞膜和细胞质;
都有遗传物质。
蓝藻介绍
蓝藻包括:蓝球藻、念珠藻、颤藻、发菜
蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。
10、细胞的统一性
(1)细胞的基本结构是相似的,大都由细胞膜,细胞质,细胞核(拟核),组成。
(2)一切动植物都是由细胞核细胞产物所组成的。
11、细胞学说(细胞的发现者:列文虎克;细胞学说建立者:施莱登和施旺)
(1)细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并与其他细胞共同组成的整体所构成。
(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
(3)新细胞可以从老细胞中产生。
第二章组成细胞的分子
1、常见的化学元素有20多种
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu(铁锰碰新木桶)
主要元素:C、H、O、N、P、S鲜重最多的元素O
基本元素:C 干重最多的元素C
物质
元素组成
蛋白质
C、H、O、N(P、S)(Fe)
核酸
C、H、O、N、P
糖类
C、H、O
脂质
脂肪
C、H、O
磷脂
C、H、O、N、P
Mg2+合成叶绿素的必要成分
植物缺Mg2+影响光合作用
Fe合成血红蛋白的必要成分
动物缺Fe易患缺铁性贫血
植物缺Fe易患“黄叶病”
动物缺Ca2+易出现抽搐、骨折和患软骨病
人缺I会患地方性甲状腺肿(大脖子病)
组成细胞的化合物
水85%~90%
无机化合物
无机盐1%~%
组成细胞的化合物
糖类和核酸1%~%
有机化合物脂质1%~2%
蛋白质7%~10%
颜色反应有关的实验专题
实验内容
所用试剂
实验结果
还原糖的检测
斐林试剂
砖红色沉淀
蛋白质的检测
双缩脲试剂
紫色
脂肪的检测
苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ
橘黄色或红色
淀粉的检测
碘液
蓝色
观察线粒体
健那绿
黄绿色
观察DNA
***绿
绿色
观察RNA
吡罗红
红色
观察染色体
龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液
紫色或红色
酒精的检测
***钾(橙色)溶液
在酸性条件下遇***钾变灰绿色
CO2的检测
澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液
使澄清石灰水变浑浊、溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
还原糖鉴定50℃~65℃溶液颜色变化过程为:浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)
生命活动的主要承担者——蛋白质
组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。(组成细胞的化合物中含量最多的是水)
氨基酸是组成蛋白质的基本单位;
在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种,有8种氨基酸是人体不能合成的;
氨基酸结构通式:
H(氢)
∣
(氨基)NH2—C—COOH(羧基)
∣
R(侧链基团)
注:①氨基酸分子中—NH2、—COOH至少各有一个,因为R基中可能看有氨基和羧基;
②必须有一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上,否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸;
③生物体中的氨基酸种类不同时由于R基决定的;
5、脱去的水分子=肽键数=氨基酸数目(n)-肽链数
氨基数=总氨基数-氨基酸数+肽链数
蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量╳氨基酸数-18╳脱去的水分子数
6、蛋白质种类不同原因:每种氨基酸的数目成百上千,氨基酸形成多肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,多肽链的盘曲、折叠方式及其空间结构千差万别。
7、蛋白质的功能:①结构蛋白,如肌肉、头发、蛛丝等;②催化作用,唾液淀粉酶、胃蛋白酶等绝大多数酶;③运输作用,如血红蛋白;④调节作用,如胰岛素等;⑤免疫作用,如抗体。
8、蛋白质是生命活动的主要承担者,所有活细胞都离不开蛋白质。
并非所有的酶和激素都是蛋白质。
遗传信息的携带者——核酸
1、核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
2、核酸的分类和结构
比较
项目
核酸
DNA
RNA
基本单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
分布
细胞核、线粒体、叶绿体
细胞质
空间结构
由两条脱氧核苷酸
由一条核糖核苷酸长
长链构成,呈规则的双螺旋结构
链构成
无机酸
磷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
3、①构成DNA的是4种脱氧核苷酸,但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的,DNA分子具有多样性。
②只含有RNA一种核酸的是病毒,其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性和特异性。
4、实验观察DNA和RNA在细胞中的分布
(1)实验原理:DNA主要分布在细胞核内,RNA主要存在于细胞质中。***绿和吡罗红两种染色剂就对DNA和RNA的亲和力不同,***绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。
(2)实验结论:真核细胞DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。
5、核苷酸是核酸的基本组成单位,一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸。
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
磷酸
脱氧核糖
核糖
A、G、C、T
A、G、C、U
4种
4种
DNA
RNA
五碳糖:2种
含氮碱基:5种
核苷酸:8种
细胞中的糖类和脂质
1、各种糖类比较
种类
分子式
分布
主要功能
单糖:不能水解的糖
核糖
C5H10O5
动植
物细
胞
组成核酸的物质
脱氧核糖
C5H10O4
葡萄糖、果糖、半乳糖
C6H12O6
光合作用的产物,细胞的重要能源物质
二糖:水解后能够生成两分子单糖的糖
蔗糖
C12H22O11
植物
细胞
能水解成单糖而供能
麦芽糖
乳糖
动物细胞
多糖:水解后能够生成许多单糖的糖
淀粉
(C6H10O5)n
植物
细胞
植物细胞内贮能物质
纤维素
细胞壁的主要成分
糖原
动物细胞
动物细胞贮能物质
①糖类是主要的能源物质,又被称为碳水化合物。
②葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被称为“生命的燃料”。
③葡萄糖不能水解,可以直接被细胞吸收。
④蔗糖:在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富,大多数水果和蔬菜也含有蔗糖。
⑤常见的二糖:在发芽的小麦等谷粒中含量丰富的麦芽糖。
⑥人和动物乳汁中含量丰富的乳糖。
⑦淀粉是最常见的多糖。
2、细胞中的脂质
种类
功能
分布
脂肪
主要的储能物质、有保温作用、能减少器官之间的摩擦、具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官
大量存在于某些植物的种子、果实及动物体的脂肪组织中
磷脂
构成细胞膜及各种细胞器膜的重要成分
在人和动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆的种子中含量丰富
固醇
胆固醇
构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
在许多动物性食物中含量丰富
性激素
能促进人和动物***官的发育及生殖细胞的形成
由动物的性腺分泌,进入血液,组织液
维生素D
能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
动物的卵黄、人体表皮细胞中的胆固醇经日光照射,转变成维生素D
3、生物大分子以碳链为骨架
①多糖、蛋白质、核酸等都是由许多基本单位——单体连接而成的多聚体。
②组成多糖的单体是单糖,组成蛋白质的单体是氨基酸,组成核酸的单体是核苷酸。
③每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。
④由于碳原子组成生物大分子的重要作用,所以“碳是生命的核心元素”、“没有碳,就没有生命”。
细胞中的无机物
1、细胞中的水
①在构成细胞的各种化合物中,水的含量最多,一般为60%—95%。②不同生物体内的水含量差别很大。③物体不同的生长发育阶段水的含量不同。④一生物的不同器官水的含量不同。
2、细胞中的无机盐
①细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在
含量较多的离子有:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
含量较多的阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
②细胞中还有少量的无机盐与其他化合物结合,如血红蛋白中含Fe2+、高等植物的叶绿素分子中含Mg2+。
3、无机盐的作用
①维持细胞和生物体的生命活动;
②维持细胞的渗透压,从而维持细胞的正常形态;
③调节PH值,维持细胞及动物和人体体液的酸碱平衡;
④无机盐是细胞中许多重要化合物的组成成分。
第三章细胞的基本结构
细胞膜——系统的边界
1、细胞膜的成分
成分
所占比例
在细胞膜构成中的作用
脂质
约50%
磷脂是构成细胞膜的重要成分;动物细胞的细胞膜中还有胆固醇
蛋白质
约40%
蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使
糖类
约2%—10%
与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂,以此作为判断细胞的内、外表面的依据
2、细胞膜的功能
①将细胞与外界环境分隔开;②控制物质进出细胞;③进行细胞间的信息交流。
3、细胞壁
是存在于植物细胞膜外,对细胞具有支持和保护作用的结构,其化学成分主要是纤维素和果胶。
4、科学家常用哺乳动物的成熟红细胞作为实验材料来研究细胞膜的组成,这是因为哺乳动物成熟的红细胞中没有核膜以及众多细胞器膜。
5、在体验制备膜的方法实验中,用适量生理盐水稀释细胞,这体现了无机盐具有维持细胞形态的功能。实验原理是渗透作用。
6、细胞膜的成分探究
处理方法
现象及结论
溶脂剂处理
细胞膜被破坏,含有脂质
蛋白酶处理
细胞膜被破坏,含有蛋白质
细胞膜上一般不含血红蛋白;
胆固醇属于脂质,是构成动物细胞膜的成分;
血红蛋白的主要化学成分是C、H、O、N、Fe,它具有在氧浓度高的时候容易与氧结合。
细胞功能的复杂程度,主要取决于膜上的蛋白质的种类和数量。
高等植物细胞之间进行信息交流的主要途径是胞间连丝。
细胞器——系统内的分工合作
1、分离各种细胞器的方法:差速离心法。
2、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体。
3、叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换车间”。
4、内质网是膜连接而成的网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。
5、内质网的类型:粗面内质网(上有核糖体)、滑面内质网
6、高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,
功能:与动物细胞分泌物形成有关;与植物细胞细胞壁形成有关。
7、核糖体的功能:是“生产蛋白质的机器”
分布:有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中。
8、溶酶体:是“消化车间”,内部含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
9、液泡:调节植物细胞内的环境,充盈着的液泡还可以使植物细胞保持坚挺,主要存在于植物细胞中。
10、中心体:由两个互相垂直的中心里及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关,分布于动物和某些低等植物的细胞中。
11、细胞质的组成:主要包括细胞器和细胞质基质。
12、细胞质基质存在状态:胶质状态
成分:含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核酸和多种酶
功能:是多种化学反应进行的场所
13、叶绿体分布:叶肉细胞中
形态:扁平的梭形
颜色:绿色
14、线粒体普遍存在于动植物细胞中,形态多样,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
15、细胞骨架是由蛋白质纤维围成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
16、分泌蛋白:有些蛋白质是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的,这类蛋白质叫做分泌蛋白。如:消化酶、抗体、蛋白质成分的激素。
17、分泌蛋白合成途径:核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→囊泡→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
18、生物膜的组成:细胞器膜和细胞膜、核膜等结构
19、分泌蛋白在形成过程中,要发生不同膜的融合,膜融合的原理是膜的流动性。(细胞膜具有一定的流动性)
20、分泌蛋白的形成过程中需要能量,能量主要由线粒体提供。
21、生物膜系统
(1)范畴:细胞膜、核膜、各种细胞器膜
(2)联系:内质网内连核膜外连细胞膜。
(3)功能:
①细胞膜:保护细胞,使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞的物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
②广阔膜面积为多种酶提供附着位点,有利于许多化学反应的进行。
③生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能同时进行多种化学反应,不会互相干扰,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
22、细胞器归类分析
植物细胞特有的细胞器:叶绿体、液泡
①从分布动物和低等植物细胞特有的细胞器:中心体
原核细胞与真核细胞共有的细胞器:核糖体
不具膜结构的细胞器:核糖体、中心体
②从结构具单层膜结构的细胞器:内质网、液泡、高尔基体、溶酶体
具双层膜结构的细胞器:线粒体、叶绿体
含DNA的细胞器:线粒体、叶绿体
③从成分
含色素的细胞器:叶绿体、液泡
④从功能上分析
线粒体(供能)
与主动运输有关的细胞器
核糖体(合成载体蛋白)
核糖体:间期合成蛋白质
中心体:动物(低等植物)细胞分裂前期发出星射线成
参与细胞有丝分裂的细胞器:形纺锤体
高尔基体:植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关
线粒体:供能
注:根细胞不含叶绿体,根尖分生区细胞不含大液泡。
细胞核——系统的控制中心
1、高等植物的筛管细胞和哺乳动物成熟红细胞不含有细胞核;
2、细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
核膜:双层膜,外膜上附着着许多核糖体,常与内质网相连;
染色质:能被碱性染料染染成深色;
3、细胞核主要有DNA和蛋白质组成,DNA携带遗传信息;
核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;蛋白质合成旺盛的细胞
中,核仁体积相对较大。
核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
4、染色质与染色体
染色质高度螺旋化,变短,变粗染色体
(间期、末期)(前期、中期、后期)
解螺旋,成为丝状
5、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
6、细胞核中决定生物性状的物质是DNA,DNA通过控制蛋白质的合成,从而控制生物体的性状。
第四章细胞的物质输入和输出
物质跨膜运输的实例
1、细胞的吸水和失水
原理:渗透作用
条件:①具有半透膜;②膜两侧溶液具有浓度差。
2、动物细胞的吸水与失水
①当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀;
②当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩;
③当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡。
3、植物细胞吸水与失水
细胞壁 具有全透性(伸缩性小)
细胞膜
细胞质原生质层→具有选择透过性(伸缩性大)
液泡膜(相当于半透膜)
细胞壁伸缩性小
内因:原生质层具有选择透过性→细胞渗透失水→质壁
原因原生质层伸缩性大分离
外因:外界溶液的浓度大于细胞液浓度
宏观上:植物细胞由坚挺→萎蔫
表现液泡:(大→小)
微观上:细胞液颜色:(浅→深)
原生质层与细胞壁分离
4、植物细胞的质壁分离及其复原(总结)