高中生物必修一知识点整理及训练试题.doc

- 1 - 第一章第一章 走进细胞走进细胞 第一节第一节 从生物圈到细胞从生物圈到细胞 一、细胞是生物体结构和功能的基本单位。生命活动是建立在细胞的基础上的。 无细胞结构的病毒必需寄生在活细胞中才能生存 单细胞生物(如：草履虫)，单个细胞即能完成整个的生物体全部生命活动。 多细胞生物的个体，以人为例，起源于一个单细胞：受精卵，经过细胞的不断分裂与分化，形成一个多细胞共 同维系的生物个体。 二、细胞是最基本的生命系统。 最大的生命系统是：生物圈。 细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈 第二节第二节 细胞的多样性与统一性细胞的多样性与统一性 一、细胞的多样性与统一性 1细胞的统一性： 细胞膜，细胞质，细胞质中都有核糖体。主要遗传物质都是 dna。 2细胞的多样性： 细胞大小，细胞核、细胞质中的细胞器，包含的生物类群等均不同。 3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原核细胞和真核细胞真核细胞两大类。这两类细胞分别构成了 两大类生物：原核生物原核生物和真核生物真核生物。 类别原核细胞真核细胞 细胞大小较小较大 细胞核 （本质）（本质） 无成形细胞核，无核膜无核膜。核仁。 染色体 有成形的细胞核，有核膜有成形的细胞核，有核膜。核仁。染色 体 细胞质只有核糖体只有核糖体 有核糖体、线粒体等，植物细胞还有叶 绿体。液泡等 生物类群 衣原体， 支原体， 蓝藻， 细 菌，放线菌(一支蓝细线一支蓝细线) 动物，植物，真菌 常见的细菌有： 乳酸菌，大肠杆菌，根瘤菌，霍乱杆菌，炭疽杆菌，葡萄球菌。 常见的蓝藻有： 颤藻，发菜，念珠藻，蓝球藻。 常见的真菌有： 酵母菌。 二、细胞学说的建立和发展细胞学说的建立和发展 发明显微镜的科学家是荷兰的列文列文虎克虎克； 发现细胞的科学家是英国的胡克胡克； 创立细胞学说细胞学说的科学家是德国的施莱登施莱登和施旺施旺。 施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位”。 细胞学说建立(德科学家：施旺，施莱登) ：细胞学说说明细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞的统一性和生物体结构的统一性。 在此基础上德国的魏尔肖总结出：“细胞只能来自细胞细胞只能来自细胞”，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。这被 认为是对细胞学说的重要补充。 三、光学显微镜的使用（注意）三、光学显微镜的使用（注意） （一）（一）高倍镜的使用步骤 1在低倍镜低倍镜下找到物象，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（细准焦螺旋细准焦螺旋） ，使物象清晰。 （二） 、显微镜使用常识 1 调亮视野的两种方法（放大光圈） 、 （使用凹面镜） 。 2 高倍镜：物象（大） ，视野（暗） ，看到细胞数目（少） 。 低倍镜：物象（小） ，视野（亮） ，看到的细胞数目（多） 。 3 物镜：（有）螺纹，镜筒越（长） ，放大倍数越大。目镜：（无）螺纹，镜筒越（短） ，放大倍数越大。 - 2 - 第二章：第二章： 组成细胞的分子组成细胞的分子 第一节第一节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 一、元素一、元素 组成细胞的主要元素是： c h o n p s 基本元素是： c h o n 最基本元素： c 组成细胞的元素常见的有 20 多种多种，根据含量的不同分为： 大量元素和微量元素。 大量元素： c h o n p s k ca mg 微量元素： fe mn zn cu b mo 生物与无机自然界的统一性与差异性。 统一性：元素种类大体相同统一性：元素种类大体相同 生物界与非生物界生物界与非生物界 差异性：元素含量有差异差异性：元素含量有差异 占细胞鲜重最大的元素是： o 占细胞干重最大的元素： c 二、组成细胞的化合物：二、组成细胞的化合物： 无机化合物：水，无机盐 细胞中含量最大的化合物或无机化合物（细胞中鲜重含量最多的化合物）： 水水 有机化合物：糖类，脂质，蛋白质，核酸。 细胞中含量最大的有机化合物（或细胞中干重含量最多的化合物）：蛋白质蛋白质 三、三、 化合物的鉴定：化合物的鉴定： 鉴定原理： 某些化学试剂能与生物组织中的有关有机化合物发生特定的颜色反应。 1、还原性糖： 斐林试剂 甲 0.1g/ml naoh 乙 0.05g/ml cuso4 甲乙溶液先混合再与还原性糖溶液反应生 成砖红色沉淀(葡萄糖，果糖，麦芽糖葡萄糖，果糖，麦芽糖) 。 注：注：蔗糖是典型的非还原性糖，不能用于该实验。 2、蛋 白 质： 双缩脲试剂 a： 0.1g/ml naoh，b：0.01g/ml cuso4 先加入 a 液再加入 b 液。 成紫色反应。 （先加 a 是为了营造碱性环境） 3、脂 肪： 苏丹三（橘黄色） 苏丹四（红色） 第二节第二节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质 一、组成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位 氨基酸氨基酸 1、元素组成：、元素组成：除 c、h、o、n 外，大多数蛋白质还含有 s 2、氨基酸的结构通式 氨基酸的判断： 同时有同时有 氨基 和 羧基 至少有至少有 一个氨基（一个氨基（-nh2）和一个羧基（）和一个羧基（-cooh） 连在连在 同一个同一个 碳原子上。碳原子上。 氨基酸的结构特点：一个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，且连接在同一个碳原子上。除此之外，该 碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。 各种氨基酸的区别在于侧链基团(r 基)的不同 生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 20 种种，分为必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)两种。 二、氨基酸形成蛋白质 1、构成方式： 脱水缩合 脱水缩合：在蛋白质的形成过程中，一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接， 同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。 由 2 个氨基酸分子缩合而成的化合物叫二肽。 由多个氨基酸分子缩合而成的化合物叫多肽。 连接两个氨基酸分子的化学健叫肽键。 2、计算：、计算： 一个蛋白质分子中 肽键数肽键数（脱去的水分子数脱去的水分子数） 氨基酸数氨基酸数 肽链条数肽链条数。 一个蛋白质分子中至少有 氨基数氨基数 或或 羧基数羧基数 = 肽链条数肽链条数 脱去水分子数等于形成的肽键数。 - 3 - 假设一个蛋白质分子中含有的氨基酸数为 n，若蛋白质只有一条肽链， 则脱去水分子数等于形成的肽键数 等于 n1， 若蛋白质含有 m 条肽链， 则脱去水分子数等于形成的肽键数等于 nm 蛋白质分子量的计算： 假设氨基酸的平均分子量为 a，含有的氨基酸数为 n 则，形成的蛋白质的分子量为： a n18(nm) 即： 氨基酸的总分子量减去脱去的水分子总量 3、蛋白质结构的多样性： 原因：组成蛋白质的氨基酸种类，数目，排列顺序不同， 肽链的折叠，盘曲及蛋白质的空间结构千差万别 4、蛋白质的功能 蛋白质结构的多样性决定了它的功能多样性。生命活动的主要承担者主要承担者，一切生命活动的体现 功能：功能： （1）构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉毛发肌肉毛发） （2）催化作用：催化细胞内的生理生化反应（酶酶） （3）运输作用：运输载体（血红蛋白血红蛋白） （4）调节作用：传递信息，调节机体的生命活动（胰岛素胰岛素） （5）免疫作用：（ 抗体抗体） 第三节第三节 核酸核酸 1、元素组成：、元素组成：由c、h、o、n、p 5种元素构成 2、核酸的组成、核酸的组成 （1）基本组成单位是核苷酸，其组成成分中的五碳糖有两种：核糖、脱氧核糖 （2）一个核苷酸是由一分子磷酸基团、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成 （3）dna 和 rna 各含 4 种碱基，4 种核苷酸 (4) 核酸中含有的碱基总数为：5 ， 核苷酸数为： 8 3、dna 与与 rna 的比较（表）的比较（表） 种类dna 脱氧核糖核酸rna 核糖核酸 胸腺嘧啶（t） 尿嘧啶（u） 碱基 腺嘌呤（a） 、鸟嘌呤（g） 、胞嘧啶（c） 磷酸磷酸 组成 成分 五碳糖脱氧核糖核糖 组成单位 脱氧核糖 核苷酸(4 种) 核糖 核苷酸(4 种) 结构 规则的双螺旋结构常呈单链结构 注：分布主要分布在细胞核中，细胞质的 线粒体、叶绿体体内也有少量 主要分布在细胞质中 所有的细胞生物（原核生物和真所有的细胞生物（原核生物和真 核生物）都含有两种核酸核生物）都含有两种核酸，但是 都是以 dna 为遗传物质 病毒只含一种核酸病毒只含一种核酸（dna 或或 rna） ，含有哪种核酸就以哪 种核酸为遗传物质 主要功能主要功能在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用 绝大多数生物是以 dna 为遗传物质，只有少数生物以 rna 为 遗传物质（少数 rna 病毒，如：艾滋病毒、流感病毒、烟草花 叶病毒） 4、核酸的种类及功能、核酸的种类及功能 核酸分为两大类：脱氧核糖核酸(简称 dna )和核糖核酸(简称 rna) 核酸的功能： 核酸是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有极其重要的作用。核酸是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有极其重要的作用。 - 4 - 5、核酸在细胞中的分布、核酸在细胞中的分布 (1)实验原理：根据甲基绿和吡罗红对 dna 和 rna 的亲和力不同，用甲基绿和吡罗红的混合液对细胞进行染 色。 (2)水解时使用的是 8%的盐酸，它的作用是：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 和蛋白质分离，有利于 dna 与染色剂结合。 6、实验、实验：甲基绿甲基绿+dna=绿色绿色 吡罗红吡罗红+rna=红色红色 （1） 、8%盐酸的作用盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞 使染色体中的 dna 与蛋白质分离，有利于 dna 和染色剂结合 （2） 、0。9%的的 nacl 的作用的作用：保持动物细胞的细胞形态 （3） 、实验步骤：、实验步骤：制片 水解 冲洗 染色 观察 （4） 、结论：dna 主要存在于细胞核中，rna 主要存在于细胞质中少量 dna 存在于线粒体，叶绿体中。 （5） 、原核细胞中 dna 主要存在于拟核中，rna 主要存在于细胞质中 7、核酸分子的多样性、核酸分子的多样性 绝大多数生物的遗传信息就储存在 dna 分子中，组成 dna 分子的核苷酸虽然只有 4 种，但是核苷酸的排列 顺序却是千变万化的。核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息。 生物的遗传物质是核酸（dna 或 rna）其中，主要遗传物质是 dna。 8、核酸中的相关计算：、核酸中的相关计算： （1）若是在含有 dna 和 rna 的生物体中， 则碱基种类为 5 种种； 核苷酸种类为 8 种种。 （2）dna 的碱基种类为 4 种种； 脱氧核糖核苷酸种类为 4 种种。 （3）rna 的碱基种类为 4 种种； 核糖核苷酸种类为 4 种种。 第第四四节节 细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类和脂质 （一）糖类糖类 1、糖类的化学元素组成及特点：元素组成（ c，h，o） ，特点： 大多数糖h：o=2：1 蔗糖 1 葡萄糖葡萄糖+ 1 果糖果糖 麦芽糖2 葡萄糖葡萄糖 乳糖 1葡萄糖葡萄糖+ 1半乳糖半乳糖 淀粉 麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖 纤维素纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖 糖原 葡萄糖葡萄糖 2、功能：、功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能量能量来源。 （另：能参与细胞识别细胞识别，细胞间物质运输物质运输和免疫功能免疫功能的 调节等生命活动。 ） 3糖的鉴定：糖的鉴定： (1)淀粉遇碘液碘液变蓝色蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。 (2)还原性糖 (单糖单糖、麦芽糖麦芽糖 和 乳糖乳糖) 与 斐林试剂斐林试剂 在 隔水加热隔水加热 条件下，能够生成 砖红色砖红色 沉淀。 (3)斐林试剂： 配制：0。1g/ml 的的 naoh 溶液（2ml）+ 0。05g/ml cuso4 溶液（4-5 滴） 使用：混合混合后使用，且现配现用现配现用。 4、糖类的分类，分布及功能分布及功能： 种类分布功能 核糖 (c5h10o4) 细胞中都有组成rna的成分 五碳糖 脱氧核糖 (c5h10o5) 细胞中都有组成dna的成分 葡萄糖细胞中都有主要的能源物质 果糖植物细胞中提供能量 单糖 六碳糖 (c6h12o6) 半乳糖动物细胞中提供能量 麦芽糖发芽的小麦、谷控中含量丰富 蔗糖甘蔗、甜菜中含量丰富 二糖 (c12h22o11) 乳糖人和动物的乳汁中含量丰富 都能提供能量 - 5 - 淀粉 植物粮食作物的种子、变态根 或茎等储藏器官中 储存能量 纤维素植物细胞的细胞壁中支持保护细胞 动物的肝脏中储存能量调节血糖 多糖 (c6h10o5)n 肝糖原 糖原 肌糖原 动物的肌肉组织中储存能量 5、单糖、二糖、多糖是怎么区分的 ? 单糖：不能水解的糖，可被细胞直接吸收。 二糖二糖：由两分子的单糖脱水缩合而成。如麦芽糖由两个葡萄糖分子脱水缩合而成 ， 蔗糖可 以水解为一分子 果糖和一分子葡萄糖 ， 乳糖可以水解为一分子葡萄糖和一分子半乳糖 。 多糖多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。如淀粉、纤维素、糖原，构成它们的基本单位都是葡萄糖。（二）脂质脂质 1、元素组成：主要由、元素组成：主要由c、h、o组成，有些还含n、p 2、脂质的比较： 分类元素常见种类功能 脂肪c、h、o 1、主要储能物质 2、保温 3、减少摩擦，缓冲和减压 磷脂细胞膜的主要成分 胆固醇与细胞膜流动性有关 性激素 维持生物第二性征，促进生殖器官发 育 脂质 固醇 c、h、o c、h、o （n、p） 维生素 d促进肠道对 ca 和 p 的吸收 3、 脂肪的鉴定：脂肪的鉴定：脂肪可以被 苏丹苏丹染液染液 染成 橘黄色橘黄色。 （或者被苏丹染成红色） （在实验中用 50%酒精酒精 洗去浮色 显微镜显微镜 观察 橘黄色橘黄色 脂肪颗粒） 第五节第五节 细胞中的无机物细胞中的无机物 一、有关水的知识要点 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、水是细胞生活的液态环境； 4、运送养料和代谢废物 水 结合水 约 4。5 细胞结构的重要组成成分 它们可相互转化； 代谢旺盛时自由水代谢旺盛时自由水 含量增多含量增多，反之， 含量减少。 二、无机盐（绝大多数以离子形式存在） 试剂成分实验现象常用材料备注 a: 0.1g/ml naoh 双缩脲双缩脲 b: 0.01g/ml cuso4 紫色紫色 蛋白质蛋白质 浓硝酸hno3黄色沉淀 大豆 鸡蛋 苏丹苏丹橘黄橘黄色 脂肪脂肪 苏丹红色 花生 0.1g/ml naoh 还原糖还原糖斐林斐林 0.05g/ml cuso4 浅蓝色棕色 砖红色砖红色沉淀 苹果、梨、 白萝卜 淀粉淀粉碘液碘液i2蓝色蓝色马铃薯 - 6 - 1、功能： 、构成某些重要的化合物，如：叶绿素、血红蛋白等 、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐） 、维持酸碱平衡，调节渗透压。 2、部分无机盐的作用 缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病） 、呆小症 缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松 缺铁：缺铁性贫血 第三章第三章 细胞的基本结构细胞的基本结构 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； 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、内、高、核、溶、中、叶、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 第一节第一节 细胞膜细胞膜-系统的边界系统的边界 一、细胞膜 （1）组成：主要是脂质（约 50）和蛋白质（约 40） ，还有少量糖类（约 2-10） 。其中磷脂双分子层磷脂双分子层 （基本骨架）和 蛋白质蛋白质，另有糖蛋白糖蛋白（ 在膜的 外侧外侧 ） 。 （2）结构特点： 具有一定的流动性具有一定的流动性 （原因：磷脂和蛋白质的运动） ； 功能特点： 具有选择透过性具有选择透过性。 二、细胞膜的功能： 、将细胞与外界环境分隔开 、控制物质进出细胞 、进行细胞间的信息交流 三、植物细胞还有细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用；其性质是全透性的。 第二节第二节 细胞器细胞器-系统内的分工合作系统内的分工合作 一、相关概念： 细 胞 质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。 细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。 细 胞 器：细胞质中具有一定结构和功能的各种亚细胞结构的总称。 二、八大细胞器的比较： 1、线粒体：（双层双层膜） （呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量 dna 和 rna， 内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶） ，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场进行有氧呼吸的主要场 所所（第二、三第二、三阶段，原料为丙酮酸丙酮酸） ，生命活动所需要的能量，大约 95%来自线粒体，是细胞的是细胞的“动力车间动力车间” 2、叶绿体：（双层双层膜） （呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里） ，叶绿体是植 物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间养料制造车间”和和“能量转换站能量转换站”， （含有叶绿素和类胡萝卜素，还有 少量 dna 和 rna，吸收光能的色素分布在基粒类囊体的薄膜上吸收光能的色素分布在基粒类囊体的薄膜上。在类囊体的膜上和叶绿体内的基质中，含有 - 7 - 光合作用需要的酶） 。 3、核糖体：（无无膜结构）椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨是细胞内将氨 基酸合成蛋白质的场所基酸合成蛋白质的场所。 4、内质网：（单层单层膜）由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间车间” 5、高尔基体：（单层单层膜）在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、 分类运输有关分类运输有关。 6、中心体：（无无膜结构）每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞 的有丝分裂有关的有丝分裂有关。 7、液泡：（单层单层膜）主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋 白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。 8、溶酶体：（单层单层膜）有有“消化车间消化车间”之称之称，内含多种水解酶，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。 小结：小结： 双层膜的细胞器：线粒体线粒体、叶绿体叶绿体 单层膜的细胞器：内质网内质网、高尔基体高尔基体、液泡液泡 非膜的细胞器： 核糖体核糖体、中心体中心体； 含有少量dna的细胞器：线粒体线粒体、叶绿体叶绿体 含有色素的细胞器： 叶绿体叶绿体、液泡液泡 动、植物细胞的区别：动物和低等植物特有：中心体中心体； 高等植物特有：细胞壁细胞壁、叶绿体叶绿体、液泡液泡。 三、分泌蛋白的合成和运输： 核糖体（合成肽链）内质网（初加工成具有一定空间结构的蛋白质）高尔基体（进一步修饰加工）囊泡 细胞膜细胞外（另外注意有线粒体提供能量） 四、生物膜系统的组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。 五、细胞器的分离细胞器的分离 差速离心：美国 克劳德 第三节第三节 细胞核细胞核系统的控制中心系统的控制中心 一、细胞核的功能：是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所） ，是细胞代谢和遗传的控制中心； 二、细胞核的结构： 1、染色质：被 碱性碱性 染料染成深色的物质，主要由 dna 和 蛋白质蛋白质 组成，染色质和染色体是同样物质在细 胞不同时期的两种存在状态。 2、核 膜：双层膜双层膜，把核内物质与细胞质分开。 3、核 仁：与某种 rna 的合成以及核糖体的形成有关，在细胞有丝分裂中周期性周期性的消失（前期）消失（前期）和重建（末重建（末 期）期） 4、核 孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。 （rna、蛋白质等 大分子进出必须通过核孔。 ） 5、原核细胞与真核细胞根本区别： 是否具有 成形的细胞核成形的细胞核（是否具有 核膜核膜 ） 第四章第四章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出 第一节第一节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例 一、渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。 二、原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 三、发生渗透作用的条件： 1、具有半透膜 2、膜两侧有浓度差 四、细胞的吸水和失水： 外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞失水 外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞吸水 - 8 - 二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 1、实验原理：、实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜，当外界溶液的浓度大于细胞 液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细 胞壁分开，发生“质壁分离”。反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复 原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。 2、材料用具：、材料用具： 紫色紫色洋葱表皮，0。3g/ml 蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜 3、结果：、结果： 细胞液浓度外界溶液浓度 细胞 失水失水（ 质壁分离质壁分离 ） 细胞液浓度外界溶液浓度 细胞 吸水吸水（ 质壁分离复原质壁分离复原 ） 第二节第二节 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 一、细胞膜结构： 磷脂 蛋白质 糖类 磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被（与细胞识别有关） （膜基本支架） 二、特点二、特点 结构特点：具有一定的流动性 细胞膜 （生物膜） 功能特点：选择透过性 第三节第三节 物质跨膜运输的方式物质跨膜运输的方式 一、相关概念： 自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。 协助扩散：进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。 主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应 所释放的能量。 二、 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较： 比较项目运输方向是否要 载体 是否消耗 能量 代表例子 自由扩散高浓度低浓度不需要不消耗o2、co2、h2o、乙醇、甘油等 协助扩散高浓度低浓度需要不消耗葡萄糖进入红细胞等 主动运输低浓度高浓度需要消耗氨基酸、各种离子等。 小肠从消化道吸收葡萄糖、氨基 酸、无机盐等，肾小管对葡萄糖、 氨基酸、无机盐等的重吸收作用 三、离子和小分子物质主要以被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输的方式进出细胞；大分子和颗粒物 质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。 第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 一、相关概念： 新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动 的基础。 细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。 酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一 类有机物。 - 9 - 水解酶 合成酶 活 化 能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 二、酶的发现： 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。 利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后 才能发挥作用。 比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵 母细胞中一样。 萨姆纳萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。 许多酶是蛋白质。 切赫与奥特曼切赫与奥特曼（美、科学家）：少数少数 rna 具有生物催化功能具有生物催化功能。 三、酶的本质酶的本质：绝大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶） ，少数 是 rna。由活细胞产生（与核糖体有关） 四、酶的特性： 、高效性高效性：催化效率比无机催化剂高许多。 、专一性专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。 、酶的作用条件较温和作用条件较温和：在最适宜的温度和 ph 下，酶的活性最高。温度和 ph 偏高和偏低，酶的活性都会 明显降低。 第二节第二节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”-atp 一、atp 的结构简式：atp 是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：，其中：a 代表腺苷，p 代 表磷酸基团，代表高能磷酸键，代表普通化学键。 注意：atp 的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以 atp 被称为高能化合物。这种高能化合物化学 性质不稳定，在水解时，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。 a p p p 腺苷 普通化学键 13.8kj/mol 高能磷酸键 30.54 kj/mol 磷酸基团 二、atp 与与 adp 的转化的转化 atp 呼吸作用 （线粒体） 吸 pi （细胞质基质） 能 吸收分泌（渗透能） 光合作用 放 肌肉收缩（机械能） （叶绿体） pi 能 神经传导、生物电（电能） adp (每个活细胞) 合成代谢（化学能） 体温（热能） 萤火虫（光能） 糖类主要能源物质 热能 散失 太阳光能 脂肪主要储能物质 氧化 （直接能源） 蛋白质能源物质之一 分解 化学能 atp 水解酶、放 atp adp + pi + 能量 合成酶、吸 第三节第三节 atp 的主要来源的主要来源-细胞呼吸细胞呼吸 一、相关概念： 动 态 平 衡 - 10 - 1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物， 释放出能量并生成 atp 的过程。根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸 2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底 氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成 atp 的过程。 3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解 为不彻底的氧化产物（酒精、co2 或乳酸） ，同时释放出少量能量的过程。 4、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。 二、有氧呼吸的总反应式： c6h12o6 + 6o2 +6 h2o 6co2 + 12h2o + 能量能量 三、无氧呼吸的总反应式： c6h12o6 2c2h5oh（酒精）（酒精）+ 2co2 + 少量能量少量能量 或或 c6h12o6 2c3h6o3（乳酸）（乳酸）+ 少量能量少量能量 四、有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）：四、有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）： 场所发生反应产物 第一阶段 细胞质 基质 丙酮酸、h、释放少 量能量，形成少量 atp 第二阶段 线粒体 基质 co2、h、释放少量能 量，形成少量 atp 第三阶段 线粒体 内膜 生成 h2o、释放大量能 量，形成大量 atp 五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较： 有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸 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 c6h12o6 2 丙酮酸 + h + 2atp 2 丙酮酸+ 6h2o 6co2 + h+ 2atp h + 6o2 12h2o + 34atp c6h12o6 2 丙酮酸 + h + 2atp 2c3h6o3 2 丙酮酸 2c2h5oh + 2co2 反 应 式 c6h12o6+6h2o+6o26co2 + 12h2o + 38atp c6h12o6 2c3h6o3 + 2atp 2c2h5oh + 2co2 + 2atp 场所：细胞质基质线粒体基质线粒体内膜始终在细胞质基质 条件 ： 除外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 产物 ： co2 、h2o酒精和co2或乳酸 不 同 点 能量 ： 大量、合成 38atp（1161kj）少量、合成 2atp(61.08kj) 联系 ： 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同 实质 ： 分解有机物，释放能量，合成atp 相 同 点意义 ： 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 注意：注意： 能产生能产生 atp： 线粒体、叶绿体、细胞质基质 能产生水能产生水： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核 酶酶 6h2o 酶酶 2丙酮酸丙酮酸 少量少量 能量能量 h+ +6co2 h2o 酶酶 大量能量大量能量h + o2 酶酶 酶酶 葡萄糖葡萄糖 酶酶 2丙酮酸丙酮酸 少量能量少量能量h+ - 11 - 能碱基互补配对能碱基互补配对： 线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核 六、影响呼吸速率的外界因素： 1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。 温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低， ，细胞呼吸越弱；温度越高， 细胞呼吸越强。 2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。 3、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行 无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。 4、co2：环境 co2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。 七、呼吸作用在生产上的应用： 1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。 2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。 3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。 第四节第四节 能量之源能量之源-光与光合作用光与光合作用 一、相关概念： 1、光合作用：绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用光能光能，把二氧化碳二氧化碳和水水转化成储存着能量的有机物有机物，并释放出氧气氧气 的过程 二、光合色素（在类囊体的薄膜上）： 叶绿素 a (蓝绿色） 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 叶绿素 b (黄绿色） 色素 胡萝卜素 （橙黄色） 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶黄素 （黄色） 三、光合作用的探究历程： 四、光合作用的场所四、光合作用的场所 双层膜 叶绿体 基质 基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成 胡萝卜素（橙黄色）1/3 类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光 色素 （1/4） 叶绿素 a（蓝绿色）3/4 叶绿素（3/4） 叶绿素 b（黄绿色）1/4 吸红橙和蓝紫光 四、叶绿体的功能：叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素，在类 囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。 五、过程 光反应光反应暗反应暗反应 条件光、色素、酶co2、h、atp、酶 时间短促较缓慢 内容时间过程结论 普里斯特1771 年蜡烛、小鼠、绿色植物实验植物可以更新空气 萨克斯1864 年叶片遮光实验绿色植物在光合作用中产生淀粉 恩格尔曼1880 年水绵光合作用实验叶绿体是光合作用的场所释放出氧。 鲁宾与卡门1939 年同位素标记法光合作用释放的氧全来自水 - 12 - 场所内囊体的薄膜叶绿体的基质 过程 水的光解 2h2o 4h + o2 atp 的合成/光合磷酸化 adp + pi + 光能 atp co2的固定 co2 + c5 2c3 c3/ co2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 1、同位素示踪 14c 光反应 2c 3 暗反应 （14ch2o） 3h2o 固定 3h 还原 （c3h2o） h218o 光 18o2 2、人为创设条件，看物质变化： 1 光照 h和 atp 暗反应 （ch2o） 切断 不能生成 不能进行 不能生成 2 co2 c5 c3 （ch2o） 切断 增多 减少 不能生成 五、影响光合作用的外界因素主要有： 1、光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降。 2、温度：温度可影响酶的活性。 3、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持 在一定的水平，不再增加。 4、水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。 六、光合作用的应用： 1、适当提高光照强度。 2、延长光合作用的时间。 3、增加光合作用的面积合理密植，间作套种。 4、温室大棚用无色透明无色透明玻璃。 5、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温白天适当提高温度，晚上适当降温。 6、温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。 七、比较同化作用的类型 不同点 能量来源物质来源举例 自养 型 光能 自养 光能 能用无机物制造有 机物 绿色植物 光合细菌 - 13 - 第六章第六章 细胞的生命历程细胞的生命历程 癌变 增殖 分化 衰老与凋亡 第一节第一节 细胞的增殖细胞的增殖 表面积/体积 物质运输效率 体积增大 细胞生长 细胞核/细胞质 控制与必需 生长 减数分裂 数目增加 细胞分裂 有丝分裂 核延长缢裂为二，整个细胞缢裂成两个 无丝分裂 特点：分裂中无纺锤丝和染色体的变化 例子：蛙的红细胞 一、细胞周期一、细胞周期 连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时结束。可分 分裂间期：dna 复制与蛋白质的合成。分 g1、s、g2期。 前期：核膜核仁消失，纺锤丝出现形成纺锤体，出现染色体； 分裂期 m 中期：纺锤丝牵引着染色体运动，使染色体的着丝点排列在中央赤道板； 后期：着丝点分裂，染色单体分开，分别移向两极； 末期：纺锤丝消失，染色体变成染色质，核膜核仁出现。 二、区别二、区别 复制 着丝点分裂 dna 数： 1 2 2 染色体 ： 1 1 2 染色单体： 0 2 0 三、假设正常体细胞的核中三、假设正常体细胞的核中 dna 含量为含量为 2a，染色体数为，染色体数为 2n，则，则 复制 化能 自养 体外环境的物 质氧化时所放 出的能量 硝化细菌 硫细菌 铁细菌 氢细菌 异养型 所摄取的有机 物中储存的能 量 不能利用无机物制 造有机物，只能摄 取现成的有机物 人类、动物和 营腐生、寄生 的菌类 间期 前期 中期 后期 末期 dna 含量 2a 4a 4a 4a 4a 4a 2a 染色体数 2n 2n 2n 4n 4n 2n 染色单体 0 4n 4n 4n 0 0 有丝分裂的重要意义，是将亲代 细胞的染色体经过复制以后，精确 地平均分配到两个子细胞中去，而 在生物的亲代和子代间保持了遗传 性状的稳定性。 - 14 - 第二节第二节 细胞的分化细胞的分化 一、分化一、分化 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在结构、形态和生理功能上发生稳定性差异的过程。 注： 持久性：在生物体的整个生命过程都有，只是在胚胎发育时达到最大值； 相对稳定性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡； 意义：使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 二、全能性二、全能性 1958 年 美国 斯图尔德 指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。如 植物：胡萝卜的组织培养 快繁花卉与蔬菜；拯救物种；培育新作物； 动物：克隆羊多莉；干细胞 替换病变部位，治疗某些癌症和遗传病带来希望。 一般而言，受精卵的全能性大于生殖细胞，生殖细胞的全能性大于体细胞，植物细胞全能性大于动物细胞。 第三章第三章 细胞的衰老与凋亡细胞的衰老与凋亡 生命历程：发生 分化 衰老 死亡 水分减少，体积变小，代谢减慢 皱纹 酶活性降低 白发 细胞衰老 个体衰老 色素积累 老年斑 （形态、结构、功能） 呼吸减慢，核体积增大，染色质固缩，染色加深 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。如尾的消失，手指的形成。 vs （基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果） 细胞坏死 ：意外因素造成细胞损伤和死亡 第四节第四节 细胞的癌变细胞的癌变 物理：主指各种辐射，如紫外线、x 射线、电离辐射、核辐射等； 致癌因子 化学：如石棉、砷、铬化物、镉化物、联苯胺、烯环烃、亚硝胺、黄曲霉素、 碱基类似物、亚硝酸盐等； 病毒：如 rous 肉瘤病毒等。 原癌、抑癌基因突变 无限增殖； 正常细胞 癌细胞 形态结构发生显著变化； （不受机体控制的恶性增殖 ） 表面发生变化，易分散和转移； 实验专题实验专题 一、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质一、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 隔水加热 可溶性还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）+蓝色的斐林试剂（甲+乙液） 砖红色 3min 吸水纸吸去染液 2min 脂肪+苏丹 橘黄色 50%酒精洗去浮色 吸去酒精，滴蒸馏水 - 15 - 先 a 液：制造碱性环境；再 b 液 蛋白质+双缩脲 紫色 二、植物细胞的吸、失水二、植物细胞的吸、失水 原理原理：原生质层相当于一层选择透过性膜。 步骤步骤： 有一个紫色的中央液泡 制作洋葱外表皮临时装片 观察正常细胞形态 质壁紧贴在一起 中央液泡逐渐缩小 换 0.3g/l 的蔗糖溶液观察质壁分离 质、壁逐渐分离 中央液泡逐渐扩大 换清水 观察质壁分离复原 质壁逐渐紧贴在一起 结论结论：成熟的植物细胞能与外溶液发生渗透作用； 当外界溶液大于细胞液浓度时，细胞失水； 当外界溶液小于细胞液浓度时，细胞吸水。 三、影响酶活性的条件三、影响酶活性的条件 123 3%可溶性淀粉 2 ml t60100冰块 ph蒸馏水1 mol/l 盐酸 1 mol/l naoh 2%淀粉酶溶液 1 ml 5min 1 滴碘液 结果变蓝不变蓝 四、绿叶中色素的提取与分离四、绿叶中色素的提取与分离 1过程过程 步骤原理试剂备注 提取色素能溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮5g 绿叶+丙酮+二氧 化硅+碳酸钙 制备滤纸条 画滤液细线（细、直） 分离溶解度有异，且在滤 纸上扩散速度不同 层析液（石油醚、 丙酮和苯） 细线不触及层析液 2结果结果 颜色种类含量溶解度扩散速度 橙黄色胡萝卜素最少最高最快 黄色叶黄素较少较高较快 蓝绿色叶绿素 a最多较低较慢 黄绿色叶绿素 b较多最低最慢 3注意事项注意事项 研磨不充分，色素未能充分提取出来； 淡绿色 丙酮加入量太多，稀释了色素提取液； 未加入碳酸钙粉末，叶绿素分子已破坏。 五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 步骤材料时间作用 培养洋葱34 天 （取材：根尖 23 cm,10 am14 pm 分裂最活跃）制 作解离解离液（15%盐酸+95%酒精）35min溶解细胞间质，使细胞分离 - 16 - 漂洗清水约 10min洗去药液，防止解离过度 染色0.01g/ml 龙胆紫（醋酸洋红）35min使染色体着色 装 片 制片滴清水，碎根尖，压片使细胞分散开呈薄云雾状 观察低倍镜找到分生区：细胞呈正方形，排列紧密；转高倍镜寻找分裂期 注意事项： 烂根烂根：进行无氧呼吸而酒精中毒，以及微生物繁殖使水质污染导致。 - 17 - 第一章强化练习第一章强化练习 1、使用高倍显微镜观察的正确顺序为( ) 调节细准焦螺旋，直到物像清晰为止 转动转换器，换上高倍镜 在低倍镜下看清物像后把目标移至视 野中央 转动反光镜使视野明亮 a b c d 2、下列 4 种生物