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必修1、分子与细胞探索生物大分子的奥秘人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义？成功的因素是什么？第1章、走近细胞 第1节、从生物圈到细胞一、为什么说生命活动离不开细胞？单细胞生物，单个细胞就能完成各种生命活动；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；没有细胞结构的生物，也只有依赖细胞才能生活。二、生命系统的结构层次结构层次概念细胞是生物体结构和功能的基本单位(生物体由细胞构成；是代谢、遗传与功能单位；是生长发育基础)组织由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起(植：营养、保护、机械、输导、分泌。动：上皮、结缔、肌肉、神经。)器官不同的组织按照一定次序结合在一起(植：营养、生殖。动：胃、脑、心、肝、肾、肺、分泌等)系统能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起(人：9大系统)个体由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物由一个细胞构成生物体种群在一定的区域内，同种生物的所有个体是一个种群群落在一定的区域内，所有的种群组成一个群落生态系统生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体生物圈由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成结论细胞是最基本的生命系统(因为比其再小的结构层次不可能独立完成生命活动)；构成生命系统的结构具有层次性、复杂性和多样性。第1章、走近细胞 第2节、细胞的多样性和统一性实验用高倍显微镜观察几种细胞、高倍镜的使用：取镜安放对光放置装片使镜筒下降低倍镜下调清晰，并将要放大观察的物像移至视野中央转动转换器，换上高倍物镜缓慢调节细准焦螺旋和光圈，使物像清晰收放。为什么要先用低倍镜观察清楚后，再换用高倍镜？(若直接用高倍镜，往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。) 换用高倍镜后为什么不能转粗准焦？(容易压坏玻片)、成像特点：放大倒立的虚像，所以物象实际移动方向应与视野中看到的方向相反。低倍镜下：物像小、细胞数目多、视野亮。高倍镜下：物像大、细胞数目少、视野暗。放大倍数：物镜的放大倍数目镱的放大倍数。放大倍数指的是物体的长、宽或直径。目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系。物镜有螺纹，目镜无螺纹。目镜越长放大倍数越小；物镜越长放大倍数越大，距装片距离越近。、显微镜使用注意事项异物的判断：目镜、物镜或装片上，通常通过移动玻片(是否在玻片上)，转动转换器(是否在物镜上)来判断，剩下在目镜上。显微镜最重要的性能参数是分辨率，而不是放大倍数。、临时制片方法：装片法（把整个实验材料或撕取一部分制成装片，如用葫芦藓观察叶绿体）；切片法（把材料切成薄片，以便观察，如脂肪鉴定）；压片法（把材料压碎成一薄层以便观察，如观察根尖有丝分裂）；涂片法（把材料涂在载玻片上，“观察人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片）。一、原核细胞和真核细胞。什么是原核细胞？细菌和蓝藻细胞有什么异同？什么是真核细胞？两者统一性：都有细胞膜和细胞质，细胞核和拟核的共同点是都有遗传物质DNA且功能相同。两者区别：大小本质区别细胞器细胞壁细胞分裂转录与翻译原核细胞较小无核膜、核仁；有DNA只核糖体肽聚糖无有丝分裂同时、同地真核细胞较大有核膜、核仁；染色体多种纤维素和果胶有有丝分裂不同时、同地二、细胞多样性和统一性的表现多样性：真、原核细胞结构的区别；不同真核细胞形态、结构的差异；不同原核细胞形态、结构的差异。统一性：有着相似的基本结构，如细胞膜、细胞质和与遗传有关的核物质；具有基本相同的元素组成。三、细胞学说建立的过程。细胞学说的主要内容是什么？科学家贡献不足维萨里、比夏从器官、细胞水平研究生命未深入到细胞水平虎克用显微镜发现并命名了细胞观察的是死细胞列文虎克用显微镜观察了活细胞未上升到理论马尔比基用显微镜观察了动植物的微细结构未用细胞来描述施莱登细胞是构成植物体的基本单位未与动物界联系施旺提出一切动植物都是由细胞构成的未搞清细胞来源的过程耐格里观察到了新细胞的产生是细胞分裂的结果未上升到理论魏尔肖细胞通过分裂产生新细胞未考虑非细胞生命的繁殖意义：揭示了细胞的统一性和生物界的统一性；揭示了生物间存在着一定的亲缘关系。第2章、组成细胞的分子 第1节、细胞中的元素和化合物为什么说生物界和非生物界具有统一性和差异性？一、组成细胞的元素。条件：生物体必需。分类依据 (不是重要性)不同分：大量元素(含量万分之一以上)： 等。微量元素(生物必需但需要量少)： 等。组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重和干重百分比有何区别？C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg二、组成细胞的化合物可以分为哪几类？含量？实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质一、实验原理分别是什么？还原性糖：有还原性基团游离醛基或酮基的糖。二、本实验是利用颜色反应检测不同的物质，选材是成功的关键：材料本身应无色，以免对结果产生干扰；材料应富含相关物质，使现象更显著。三、斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOH和CuSO4组成，但二者有以下不同用途不同；试剂浓度不同；鉴定原理不同：前者是新配制的Cu(OH)2被还原为Cu；后者是碱性环境下的Cu2+与蛋白质形成络合物；使用方法不同：前者现配现用，后者先加A液后加B液；使用条件不同：前者加入组织样液后需水浴加热，后者不需加热；反应结果(颜色)不同。双缩脲试剂的B液若加入过多会出现什么现象？四、方法步骤。水浴的优点：受热均匀；温度易控。花生子叶为什么切片越薄越好？怎样切片？滴体积分数50%的酒精目的是什么？五、检测结果鉴定物质实验试剂实验现象注意事项还原性糖斐林试剂(AB)砖红色沉淀试剂现用现配、沸水浴加热脂肪苏丹III、IVIII橘黄色、IV红色必须用显微镜观察蛋白质双缩脲试剂(甲乙)紫色先加NaOH,后加CuSO4 DNA；RNA甲基绿；吡罗红绿；红DNA提取后如何鉴定？淀粉碘液蓝色操作步骤（见下格）黑暗处理(绿灯泡)对照处理(如遮光)酒精脱色清水冲洗碘液检验第2章、组成细胞的分子 第2节、生命活动的主要承担者蛋白质一、基本单位氨基酸组成蛋白质的氨基酸约有多少种？判断某分子是不是氨基酸的依据是什么？氨基酸的结构通式是什么？它们在结构上有什么相同点和不同点？分类依据是什么？什么是必需，什么是非必需氨基酸？二、蛋白质的结构及其多样性元素组成： （少量含P、S）。相对分子质量：高分子化合物。蛋白质的结构氨基酸肽链（一条或多条）蛋白质脱水缩合盘曲折叠(化学结构)(空间结构)什么叫脱水缩合？什么叫肽键？什么叫二肽？什么叫多肽？什么叫肽链？判断是几肽的依据？蛋白质的结构是什么？结构特点多样性：由组成蛋白质的氨基酸的 、 、 ，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别决定的。蛋白质结构多样性实质是什么？(由DNA分子结构多样性决定)有关计算：氨基酸脱水缩合失去的水分子数形成的肽键数氨基酸数目肽链数蛋白质分子中游离氨基和羧基的最少数量等于蛋白质的肽链数。一段由n个，m种氨基酸的肽链可形成的肽链形式最多有mn种。三、蛋白质有哪些主要的功能？功能特点多样性：由 决定的。为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者？第2章、组成细胞的分子 第3节、遗传信息的携带者核酸生物体内的核酸包括哪几类？对生物有什么重要作用？实验观察DNA和RNA在细胞中的分布步骤器材与试剂作用与原理制片将牙签刮下的口腔上皮细胞置于载玻片上0.9%的NaCl溶液滴载玻片烘干0.9%的NaCl溶液防止细胞破裂，维持细胞形态；烘干使细胞固定在载玻片上水解8%HCl中30保温5min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。冲洗用蒸馏水缓流冲洗10 min洗去HCl，以免影响染色染色2滴吡罗红甲基绿染色5 min甲基绿使DNA染上绿色；吡罗红使RNA染上红色观察显微镜下观察。实验结果：细胞核呈绿色，细胞质呈红色。可得出什么结论？一、核酸在细胞中的分布DNA和RNA在真核细胞中是如何分布？原核细胞中如何分布？二、核酸是由核苷酸连接而成的长链核酸的基本组成单位。核苷酸由什么组成？可分为哪几类？分类依据是什么？组成核苷酸的三种分子间是如何连接的？A、T、G、C (4种)脱氧核苷酸 DNAA、U、G、C (4种)核糖核苷酸 RNA核苷酸五碳糖(2种)磷酸含N碱基(5种)核酸的元素组成： 等。核酸的结构核苷酸核苷酸链(化学结构)DNA规则双螺旋(立体结构)脱水缩合核苷酸的排列顺序与遗传信息有什么关系？遗传信息为什么具有多样性？第2章、组成细胞的分子 第4节、细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类。主要作用是什么？元素组成： 、 、 。种类及存在部位单糖。什么是单糖？动、植物共有的和特有的单糖分别是什么？动、植物共有的单糖分别有什么重要作用？二糖。什么是二糖？动、植物体内分别含哪些二糖，这些二糖的组成单位分别是什么？多糖。什么是多糖？动、植物体内分别含哪些多糖，分别有什么作用？它们的基本单位相同，为什么功能不同？(由于它们的结构不同造成的)二、细胞中的脂质元素组成：主要由 有些还含有 和 。与糖类比含量上有何不同？种类和作用分类特点分布作用脂肪不溶于水，溶于有机溶剂动物皮下、大网膜、肠系膜等储能、保温、缓冲和减压磷脂动物脑、卵、肝脏及大豆种子生物膜重要成分固醇胆固醇动物细胞膜、血液、性腺、肠道等细胞膜成分，人体内参与脂质运输性激素促进动物生殖器官发育及生殖细胞形成VD促进肠对Ca、P的吸收三、生物大分子以碳链为骨架每种生物大分子都是许多单体的多聚体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。所以“碳是生命的核心元素”。四、细胞中的几种有机物比较蛋白质核酸糖类脂质元素组成C、H、O、NC、H、O、N、PC、H、OC、H、O 、(N、P)单体氨基酸(20种)核苷酸(8种)葡萄糖分子量大分子有机物种类多种DNA和RNA单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇主要功能生命活动主要承担者遗传信息的携带者主要能源物质(见上)形成场所核糖体细胞核、线粒体、叶绿体高尔基体(纤维素)内质网形成方式单体脱水缩合化学结构立体结构脱水缩合第2章、组成细胞的分子 第5节、细胞中的无机物一、水含量：最多。种类和作用结合水：细胞结构的重要组成成分。自由水：良好溶剂；参与细胞内多种生化反应；运输作用。自由水和结合水在一定条件下可相互转化。转化结果对细胞代谢和抗逆性有什么影响？二、无机盐存在形式含量种类功能多离子,少化合物11.5阳离子；阴离子构成某些化合物；维持细胞和生物体生命活动；维持细胞的酸碱平衡第3章、细胞的基本结构 第1节、细胞膜系统的边界【实验】体验制备细胞膜的方法实验原理是什么？选用哺乳动物成熟红细胞为实验材料原因：无细胞壁；无核膜及具膜细胞器，易获纯净膜；细胞数量多。 步骤：选材制片观察滴清水观察结果。注意事项取得红细胞后用适量生理盐水稀释原因：使细胞分散开，不易凝集；使细胞暂时维持原有形态滴蒸馏水缓慢，用吸水纸吸，同时观察若试验在试管中进行，细胞破裂后须经离心。一、细胞膜的成分：主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。各占多少？各种成分分别起什么作用？二、细胞膜的主要功能将细胞与外界环境分隔开。保障了细胞内部环境的相对稳定。控制物质进出细胞。进行细胞间的信息交流。交流方式通过体液传送化学物质；细胞膜的直接接触；相邻两细胞间形成通道。三、植物细胞壁的位置？化学成分是什么？作用是什么？第3章、细胞的基本结构 第2节、细胞器系统的分工合作一、细胞器之间的分工。细胞质主要包括什么？细胞质基质有什么功能？分离各种细胞器常用的方法是什么？细胞器：指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名称分布形态结构成分功能线粒体动植物细胞多呈椭球形外膜、内膜(有嵴)、基质蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶，少量DNA有氧呼吸的主要场所叶绿体叶肉、幼茎皮层细胞球形、椭球形外膜、内膜、基粒、基质蛋白质、磷脂、光合作用酶、色素、少量DNA光合作用的场所内质网动植物细胞网状单层膜结构蛋白质、磷脂等增大了细胞内的膜面积；与蛋白质、脂质、糖类的合成有关；蛋白质等的运输通道高尔基体囊状动物：与分泌物的形成有关；植物：与细胞壁的形成有关核糖体椭球形粒状小体游离于细胞质，附着在内质网上蛋白质、rRNA合成蛋白质的场所中心体动物、低等植物细胞“十”形两个互相垂直的中心粒以及周围物质构成(无膜)微管蛋白与细胞的有丝分裂有关液泡植物细胞泡状液泡膜、细胞液(单层膜)糖类、无机盐、色素、蛋白质、磷脂等调节细胞的内环境，使细胞保持膨胀状态溶酶体动植物细胞囊状囊状(单层膜)蛋白质、磷脂、多种水解酶“酶仓库”和“消化车间”细胞器分类比较线粒体和叶绿体共同点：具双层膜；进行能量转换，都能产ATP；含两种核酸；能相对独立地控制性状；能进行光合、有氧呼吸的细胞不一定含叶绿体、线粒体。差异性：增大膜面积方式不同；完成的生理过程不同；ATP用途不同；作用时间不同。具有双层膜，单层膜，无膜结构的细胞器分别有哪些？含RNA及能发生碱基互补配对的细胞器？含色素的细胞器？能产水的细胞器？与分泌蛋白合成及分泌有关的细胞器？能合成有机物的细胞器：核、叶、高、内。与有丝分裂有关的细胞器：线、核(间)、高(壁)、中(丝)。动、植物细胞亚显微结构比较(什么是亚显微结构？)比较项目细胞壁叶绿体液泡中心体相同点动物细胞无多无，某些低等有有都有细胞膜、细胞质、细胞核。细胞质中有线粒体、内质网、核糖体和高尔基体等细胞器植物细胞有有某些低等有实验用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体(实验原理是什么？)步骤操作方法目的与作用取材新鲜的藓类的叶菠菜叶下表皮略带一些叶肉藓类叶为单层细胞下表皮容易撕取,叶肉细胞中含叶绿体制片注意叶片不能太干了，保持有水的状态以免影响细胞活性观察叶绿体呈椭圆形，可随细胞质的流动而流动。叶绿体在弱光下以最大面积(长轴)对着光源，在强光下以最小面积(短轴)对着光源，在暗处呈无规律排列。这与叶绿体吸收光的多少有什么关系？取材漱口，口腔内侧壁上轻刮几下去除杂质染色将口腔细胞放在健那绿液滴上观察盖上盖玻片，显微镜下观察，线粒体被染成蓝绿色。细胞代谢状况及功能不同，线粒体数量不同问题为什么不用植物细胞来观察线粒体？植物线粒体相对较少，叶绿体颜色易掩盖线粒体被染成的蓝绿色。如果观察发现染色不足如何补色？在盖玻片一侧滴加健那绿液，另一侧用吸水纸吸。二、细胞器之间的协调配合(以分泌蛋白的合成和运输为例)核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外（合成肽链）（加工）（胞吐）囊泡囊泡（加工）该过程的研究手段是什么？该过程体现了生物膜系统的什么特点？核糖体有哪几种存在形式？功能上有何区别？该过程线粒体有何作用？该过程蛋白质以何种形式运输？穿过生物膜了吗？体现了生物膜的什么特性？耗能吗？三、细胞的生物膜系统。什么是细胞的生物膜系统？生物膜系统有什么特点？各种生物膜在结构上的联系及转化关系内质网膜高尔基体膜细胞膜间接转化间接转化直接转化核膜高尔基体内质网细胞膜间接联系间接联系直接联系各种生物膜之间分别以什么形式进行直接和间接转化？哪种膜和其它膜联系最广？生物膜系统在细胞的生命活动中有哪些重要作用？注意：膜结构和分布广与物质运输有关；膜上的酶与物质合成及加工有关。第3章、细胞的基本结构 第3节、细胞核系统的控制中心一、细胞核的功能细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。为什么？(与细胞核的结构分不开)二、细胞核的结构核膜成分：磷脂分子和蛋白质分子。结构：由双层膜组成，有核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。功能：把核内物质与细胞质分开。核仁：与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。染色质组成：主要由DNA和蛋白质组成，功能：DNA是遗传信息的载体。与染色体比较：是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态(体现了结构和功能相适应)：细长丝状的染色质(间期) 短而粗的染色体(分裂期)高度螺旋化解开螺旋【模型建构】尝试制作真核细胞的三维结构模型一、什么是模型？模型的描述特点是什么？模型的形式有哪些？什么是物理模型？二、保证制作中各种细胞器的大小成比例。本章应树立观点(基本思想)一、结构和功能相统一。有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；任何功能都需要一定的结构来完成。二、分工合作。各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。三、生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。结构：细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜，外接细胞膜。功能：细胞的不同结构有不同的生理功能，但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。调控：细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。与外界的关系上：每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。第4章、物质的输入和输出 第1节、物质跨膜运输的实例半透膜：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。渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜，从低浓度向高浓度的扩散。渗透作用发生的条件：具有半透膜(主要条件)；半透膜两侧的溶液具有浓度(物质的量)差。实验探究植物细胞的吸水和失水、处于外界溶液中的成熟植物细胞是一个渗透系统，原因是：全透性的细胞壁，选择透过性的原生质层，一定浓度的细胞液。、发生质壁分离及质壁分离复原条件：细胞内外溶液浓度差；活细胞；大液泡；有细胞壁。、步骤：制片观察细胞处于蔗糖溶液中观察细胞处于清水中观察。、应用证明成熟植物细胞发生渗透作用；判断细胞的死活；作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； 初步测定细胞液浓度的大小。、注意问题：为什么不能用不成熟的植物细胞？为什么要选紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料？植物细胞发生质壁分离后，细胞壁与细胞膜之间的空隙充满的是什么？“质”、“壁”分别指什么？整个实验过程细胞大小为什么基本不变？若换用较高浓度蔗糖溶液会出现什么结果？若溶质换为尿素等小分子物质会出现什么结果？、实验变量。自变量：外界物质的浓度（高渗及低渗溶液）；因变量：质壁分离（液泡失水缩小、颜色变深、原生质层和细胞壁分离），质壁分离的复原（液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状）；无关变量：溶液的种类及浓度、分离与复原现象的观察时间、装片的洁净度及临时装片的制作、材料的选择等。一、细胞的吸水和失水（水分的跨膜运输动、植物细胞水的跨膜运输比较）动物细胞植物细胞条件半透膜细胞膜原生质层浓度差外液细胞质外液细胞质外液细胞液外液细胞液现象失水皱缩吸水膨胀甚至涨破质壁分离质壁分离复原原因外因水 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为什么成熟植物细胞内液主要指液泡中的细胞液？细胞内外液浓度不相等时，水只向一个方向运输吗？细胞内外液浓度相等时水还会跨膜运输吗？细胞形态会变化吗？动物细胞能发生渗透作用吗？能发生质壁分离吗？为什么？二、物质跨膜运输的其他实例（无机盐等其他物质的跨膜运输）结论：不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，同一生物对不同种类无机盐吸收量不同；物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。三、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜生物膜的功能特点： 。何为选择透过性？对细胞有什么重要意义？原因：主要与细胞膜上 的种类及数量不同有关，也与磷脂分子有关。半透膜与选择透过性膜比较。相同点：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。不同点：只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜，不是生物膜；选择透过性膜因有载体所以有选择性，即便是小分子只要不是细胞所要选择吸收的就不能通过。具生物活性，是功能完善的一类半透膜。第4章、物质的输入和输出 第2节、生物膜的流动镶嵌模型一、对生物膜结构的探索历程(从生理功能入手的科学探究单位膜模型的提出新技术带来新模型)细胞膜的组成成分是什么呢？欧文顿的推论是否正确呢？人鼠细胞融合实验手段是什么？二、流动镶嵌模型的基本内容是什么？磷脂分子以何种方式排列为双层？蛋白质在膜上有哪几种存在方式？生物膜的结构特点：镶嵌性(膜的基本结构是由脂质双分子层镶嵌蛋白质构成的)；流动性(原因：组成膜的磷脂分子和蛋白质分子有流动性)；不对称性(膜两侧的分子性质和结构不同)。三、什么是糖被？有什么作用？第4章、物质的输入和输出 第3节、物质跨膜运输的方式一、被动运输自由扩散。概念？协助扩散。概念？二者有什么异同？二、主动运输。概念？对细胞生活有什么意义？三、三种运输方式比较运输方式跨膜方向消耗能量载体协助物质举例自由扩散高低不需要不用气体、苯、水、甘油、乙醇等较小的分子协助扩散用氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子主动运输一般：低高需要K+、Mg2+、Na+ 、Cl等带电荷的离子注：同一种物质通过不同细胞时跨膜运输方式可能不同。四、影响物质跨膜运输的因素：物质浓度；氧浓度；温度。纵坐标为运输速率，横坐标分别为以上因素，绘出三种运输方式相关曲线模型。五、生物膜成分、结构、功能及流动性(结构特点)、选择透过性(功能特点)之间关系磷脂分子蛋白质分子结构功能(物质交换)运动性流动性物质交换选择透过性具有组成决定导致保证体现具有具有结构与功能特点关系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。生物膜的结构与结构特点，功能与功能特点一样吗？六、扩散与渗透比较：都是物质从高浓度低浓度。但渗透(溶剂物质，须经半透膜)是扩散(非溶剂物质，可不经半透膜)的一种特殊形式。七、大分子物质进出细胞的两种方式比较。相同点：都是大分子物质；都与细胞膜的流动性有关；都需要能量。区别：一种为物质出细胞，一种为物质入细胞。第5章、细胞的能量供应和利用 第1节、降低化学反应活化能的酶消化：在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程。物理消化：通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动，将食物磨碎、搅拌并与消化液混合。化学消化：通过各种消化液、消化酶的作用，使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质。一、酶的作用和本质什么叫细胞代谢？一、酶的本质：是 (来源)产生的一类具有生物催化作用(作用)的 (本质)。其中绝大多数酶是蛋白质，少数为RNA等。二、酶在细胞代谢中的作用原理：降低化学反应的活化能。什么是活化能？催化效率：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，效率更高。实验比较过氧化氢酶在不同条件下的分解、设计思路：通过在不同条件下分解H2O2速度的比较，了解酶的作用及意义，进而了解生物体内H2O2酶的催化作用特性。、什么是自变量？因变量？无关变量？对照实验？实验中未处理的组别为对照组，处理的组别为实验组。实验结论应从变量去分析。本实验的无关量：试管等用具的洁净度、环境温度、相同材料的量、各种试剂的量、反应时间等。、注意事项：用新鲜肝脏，酶的含量及活性高；要研磨，让酶充分释放出来；卫生香不能插入气泡中；滴加无机催化剂和酶不能合用一支滴管；注意安全，H2O2具有一定腐蚀性。二、酶的特性酶与一般催化剂相同之处：改变化学反应速率，本身不被消耗；只能催化热力学允许进行的反应；加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；降低活化能，使速率加快。酶是生物催化剂，还具有生物催化剂所特有的特点酶具有 ：催化效率是无机催化剂的1071013。为什么具高效性？(降低活化能的作用更显著)对生物体有何意义？(使细胞代谢高效进行)酶具有 ：什么是酶的专一性？专一性对细胞代谢有什么重要意义？酶的作用条件较 ：酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行。什么是酶的最适温度？最适pH？强酸、强碱、高温使酶失活与低温使酶失活有什么不同？实验影响酶活性的条件一、什么是酶活性？酶活性强弱以单位时间(每分)内底物减少量或产物生成量来表示。二、自变量为温度或pH，因变量是反应物分解速度或存在量等。三、温度与pH对酶活性的影响温度。原理：淀粉分解为麦芽糖，可用斐林试剂检验；温度影响酶的活性，从而影响麦芽糖的生成量，根据沉淀的颜色深浅来判断麦芽糖生成量。过程：取10支试管编号分别加入等量的质量分数为2%的新配制的淀粉溶液分别放入090维持5min再取10支试管加入等量的淀粉酶溶液如上处理分别将酶加入同温的淀粉中维持5min加等量斐林试剂水浴2min观察并比较颜色反应。结果：4050沉淀明显。结论：温度会影响酶活性，酶活性有一定的最适温度。pH。原理：H2O2酶能分解H2O2；pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧情况来检验O2生成量的多少。过程：取8支试管加入等量质量分数为3%的H2O2溶液用HCl或NaOH调pH从5.59.0加等量20%肝脏研磨液卫生香检验。结果：pH为6.58.0卫生香燃烧情况好。结论：类上一实验。能否用H2O2酶来探究温度对酶活性的影响？为什么？四、研究某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的因素。影响酶促反应的因素如下反应速率酶浓度第5章、细胞的能量供应和利用 第2节、细胞的能量“通货”ATP生理功能：新陈代谢所需能量的 来源。一、分子简式：APPP。中文名称？A、P、分别代表什么？哪个键易断裂？二、ATP与ADP可以相互转化：物质可逆，能量不可逆。反应条件(酶)不同。能量的来源(合成)和去路(分解)不同(各是什么？)。场所不同(合成：叶、线、基；分解：多场所)。ATP的形成途径：对动物和人来说，主要来自 。对绿色植物来说，主要来自 和 。ATP在细胞内的含量多吗？为什么不会因不断消耗而用尽？对生物有何意义？三、ATP的利用：用于各项生命活动。什么是吸能反应？什么是放能反应？这些反应与ATP有什么关系？为什么说ATP是细胞内流通的能量“货币”？第5章、细胞的能量供应和利用 第3节、ATP的主要来源细胞呼吸什么是细胞呼吸？实验探究酵母菌细胞呼吸的方式一、原理: 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水；在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳。二、装置：（见课本）左：有氧呼吸装置；右：无氧呼吸装置左边装置加入NaOH目的是：使进入酵母菌培养液中的空气先经过NaOH处理，排除空气中CO2对实验结果的干扰。澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）其作用是： 检测CO2的产生。无氧呼吸酵母菌培养液的瓶应封口放置一段时间后，再连通装有澄清石灰水的瓶，其原因是：封口放置一段时间后酵母菌会将瓶中的氧气消耗完。再连通装有澄清石灰水的瓶，就可以确保通入澄清石灰水（或溴麝香草酚蓝水溶液）的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的。人的呼吸系统：呼吸道(鼻、咽、喉、气管、支气管)；肺外呼吸过程：外界与肺泡间的气体交换肺泡与血液间气体交换气体在血液里的运输血液与组织细胞间气体交换一、细胞呼吸的方式 。主要场所：线粒体。结构？酶分布位置？过程：C6H12O62CH3COCOOH4H能量(少量)；2CH3COCOOH6H2O6CO220H能量(少量)；24H6O212H2O能量(大量)。三个阶段比较场所反应物生成物形成ATP数量与氧关系第一阶段细胞质基质葡萄糖丙酮酸+H少量(2个)无关第二阶段线粒体基质丙酮酸+H2OCO2+H少量(2个)第三阶段线粒体内膜H+O2H2O大量(34个)必需氧总反应式： 。该过程物质形式总体变化是什么？产物中的各种元素分别来自反应物中对应的哪种元素？反应前后的水能抵消吗？为什么？反应需何条件？什么是有氧呼吸？同有机物在生物体外的燃烧相比，有什么不同特点？ 。场所：细胞质基质。过程 。最常利用的反应物是什么？哪个阶段释放出能量，生成ATP？释放能量多吗?总反应式： ； 。动物一般是第一种无氧呼吸，多数植物是第二种无氧呼吸。什么叫做发酵？分哪几种？反应物、场所相同，无氧呼吸产物为什么会不同？概念：一般是指细胞在无氧条件下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量，生成少量ATP的过程。无氧呼吸与有氧呼吸比较有氧呼吸无氧呼吸区别场所先在细胞质基质，后在线粒体均在细胞质基质条件需酶、氧气不需氧但需酶物质变化C6H12O6彻底氧化产物为CO和H2OC6H12O6不彻底氧化产生C2H5OH、C3H6O3等能量变化释放能量多：2870kj/mol其中1161kj转移到ATP中，其余以热能散失释放能量少：生成C3H6O3、C2H5OH分别196.65、225.94 kj/mol均有61.08合成ATP(2个)，其余以热能散失联系有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化发展而来的；第一阶段完全相同；实质均为分解有机物、释放能量、产生ATP利用等量的C6H12O6为什么无氧呼吸比有氧呼吸释放能量少？细胞呼吸释放出的能量有哪些形式及各自的用途是什么？C6H12O6分解时各阶段放出的能量能否用于生命活动？能否直接用于生命活动？二、影响细胞呼吸的因素。内因：不同生物；同一生物不同器官，不同生长发育时期。外因：条件(温度)；反应物(O2浓度，含水量)；产物(CO2浓度)；。如下图所示呼吸强度CO2浓度呼吸强度含水量(%)三、细胞呼吸原理的应用：不仅为生命活动提供能量，其中间产生还是各种有机物之间转化的枢纽；农业生产上要设法增强细胞呼吸，以促进作物生长发育；用于发酵生产；人体健康。四、需氧型：代谢过程必须从外界环境中摄取氧来氧化分解体内的有机物，释放出其中的能量，以便维持自身各项生命活动的进行。厌氧型：只有在无氧条件下，才能将体内的有机物氧化，从中获得维持自身生命活动所需要的能量。相同点：都是分解自身的有机物，释放能量，供生命活动需要。区别：有机物分解过程中是否有氧的参与。第5章、细胞的能量供应和利用 第5节、能量之源光与光合作用一、捕获光能的色素和结构实验绿叶中色素的提取和分离、实验原理是什么？注：本实验为定性实验。是判断研究对象具有哪些性质，并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。一般来说是解决的是“有与无”和“是与否”的问题。、实验流程：提取色素制备滤纸条画滤液细线色素分离观察结果。、疑难点拔：四条色素带的分布与色素扩散速度有关，而扩散速度又由分子量大小决定，分子量越大扩散越慢。色素带的粗细与色素的含量有关。含量越多，色素带就会越浓越粗。、注意事项：选材应为鲜嫩、叶色深绿的叶片；提取色素时研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜；制备滤纸条时要剪去两角，以保证色素扩散均匀、整齐；画滤液细线要细、直，且干燥后重画一两次；色素分离时滤液细线不能触及层析液；层析液有毒，易挥发，用棉塞塞试管。、本实验用到的技术手段：研磨，过滤：适用于从生物组织中提取物质。研磨时要先将生物材料切碎，然后加入摩擦剂(常用SiO2)、提取液和其它必要物质。充分研磨之后，往往要进行过滤，以除去渣滓，所用过滤器具根据需要或题中提供的器材选用，如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。纸层析技术：适用于溶液中物质的分离。主要步骤包括制备滤纸条，画滤液细线，层析分离等。一、捕获光能的色素叶绿体中四种色素的颜色、含量及吸收光谱等比较项目主要吸收光谱色素带宽窄滤纸上位置颜色类胡萝卜素(1/4)胡萝卜素蓝紫光最窄(1/3)最上层(536)橙黄叶黄素三(2/3)中上层(568)黄色叶绿素(3/4)叶绿素a蓝紫光和红光最宽(3/4)中下层(892)蓝绿叶绿素b二(1/4)最下层(906)黄绿二、叶绿体的结构。结构？基粒由什么构成？光合色素及光合酶分布位置？功能实验验证。结论：叶绿体是进行光合作用的场所；O2是由叶绿体释放的。实验巧妙之处：水绵叶绿体螺旋式带状，用好氧性细菌确定O2释放部位，都便于观察；无空气及黑暗环境排除了O2和光的干扰；设置了对照，自变量为光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧细菌的分布。叶绿体的功能是什么？二、光合作用的原理和应用什么是光合作用？一、光合用的探究历程。普利斯特利：植物可以更新空气英格豪斯：只有在光下和有绿叶时植物才可以更新空气梅耶：植物在进行光合时，把光能转换成化学能储存起来萨克斯：绿色叶片在光合中产生淀粉(简述实验过程)鲁宾和卡门：光合作用产生的氧气来自水(用什么方法探究的？)。二、光合作用的过程总反应式： 该过程物质形式总体变化是什么？产物中的各种元素分别来自反应物中对应的哪种元素？反应需何条件？过程光反应阶段。什么是光反应？场所？注：两个反应不是同时进行。水的光解： ；ATP的形成：ADPPi光能ATP。两个反应与光合色素有什么关系？为暗反应提供什么物质？在暗反应中分别起什么作用？暗反应阶段。什么是暗反应？场所？CO2的固定： ；CO2的还原： 。在分析叶绿体处于不同条件下C3、C5、H、ATP及(CH2O)合成量的动态变化时，先从该条件直接影响的暗反应入手，另一暗反应短时间内视为不受影响。光反应、暗反应比较项目光反应暗反应实质光能转变为化学能，放出O2同化CO2形成C6H12O6时间短促，以微秒计较缓慢条件及反应物色素、光、酶；水多种酶；CO、ATP、H场所类囊体薄膜上叶绿体内的基质中物质转化H2O2H+O2；ADPPiATPCO2C52C3 ；C3HATPC6H12O6C5H2O能量转化光能活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能联系光反应为暗反应提供氢和能量；暗反应为光反应提供ADP、Pi等原料三、光合作用原理的应用。什么是光合作用强度？增加光合作用强度的措施有哪些？【实验】环境因素对光合作用强度的影响、实验原理是什么？、实验流程：打出小圆形叶片30片抽出叶内气体小圆形叶片沉入水底观察。为什么要抽出叶内气体？自变量，因变量，无关变量分别是什么？、结果：光照强的10片叶浮起的最多，其次为中等光照的10片叶，弱光照的10片叶浮起的最少。、结论：在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度也不断增强。四、化能合成作用什么是自养生物？什么叫化能合成作用？自养生物又分哪几种，主要区别是什么？太阳能(根本能源)多糖、脂肪(储能物质)C6H12O6(主要能源物质)ATP(直接能源物质)光合作用细胞呼吸相互转化什么是异养生物？自、异养生物比较。相同点：都是把外界物质合成为自身物质，并储存能量。区别：能否直接利用无机物合成有机物。生物体内几种能源(物质)间关系五、影响光合速率的因素：条件(光、温度(酶)、必需矿质元素的供应(色素)；原料(CO2浓度、水)；叶龄；产物。光合速率温度光合速率叶龄光合速率CO2浓度光合速率必需元素六、光合作用与细胞呼吸速率表示方法及综合计算真正光合速率净光合速率呼吸速率。具体表示如下光合作用实际C6H12O6生产量(总产量)C6H12O6净产量(净产量)细胞呼吸C6H12O6消耗量光合作用实际产O2量(总产量)实测的O2释放量(净产量)细胞呼吸耗O2量光合作用实际CO2消耗量(总消耗量)实测的CO2消耗量(净消耗量)细胞呼吸CO2释放量七、光合作用与有氧呼吸的比较（细胞呼吸是光合作用的逆反应吗？）项目光合作用有氧呼吸区别场所及条件叶绿体；光、色素、酶细胞质基质，线粒体；酶反应及生成物CO2；有机物、O2有机物、O2；CO2实质物质变化无机物有机物(将CO2和H2O合成葡萄糖等有机物，并释放氧气)有机物无机物(吸收氧气，分解葡萄糖等有机物，产生CO2和H2O)能量变化光能活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能活跃的化学能和热能主要代谢过程合成代谢分解代谢联系光合作用为细胞呼吸提供物质(有机物、氧气)细胞呼吸为光合作用提供原料(CO2)和能量(如吸收Mg等元素形成叶绿素)八、光合作用与细胞呼吸中的H与ATP比较比较项目来 源去 路产生场所H光合作用光反应中水的光解作为还原剂用于暗反应阶段中还原C3化合物叶绿体类囊体膜细胞呼吸有氧呼吸第一、二阶段均被用于第三阶段还原02产生H2O，同时释放大量能量细胞质基质、线粒体ATP光合作用所需的能量来自太阳光用于C3化合物还原时的能量，其能量释放出来后可以稳定化学能形式储存于有机物中叶绿体类囊体膜细胞呼吸有氧呼吸三个阶段中均有ATP生成，但第三阶段产生最多三个阶段所产生的ATP均可用于各项生命活动细胞质基质、线粒体第6章、细胞的生命历程 第1节、细胞的增殖细胞的生命历程：增殖分化衰老与凋亡实验细胞大小与物质运输的关系、原理：用含有酚酞的琼脂块模拟细胞，以NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。由于酚酞遇NaOH呈紫红色，可以通过测量NaOH扩散进入琼脂块的深度，获得相应数据，从而计算，比较不同体积琼脂块吸收物质的速率，进而探究细胞表面积与体积之比与物质运输效率的关系。、步骤：制备琼脂块浸泡切割测量、记录、计算。、结果与讨论从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散深度。相同时间NaOH在琼脂块内扩散深度(速率)相同。NaOH扩散体积与与整个琼脂块体积之比随琼脂块增大而减小。、注意事项：翻动琼脂块时应注意不要将琼脂块切开或挖动其表面；分割琼脂块之前，应用吸水纸巾吸干NaOH溶液；每次切割之前必须把刀