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第一章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 1 谈谈你所了解的SARS病毒具有怎样的结构 它是怎样生活和繁殖的 病毒一旦离开活细胞 就不再表现生命 非死亡 现象 结构特点 非细胞结构 化学组成 蛋白质外壳和遗传物质 遗传物质 DNA或RNA 生活方式 寄生在活细胞中 繁殖过程 在活细胞中 靠自身的遗传物质中储存遗传信息 利用细胞内物质和场所 制造新的病毒 一 病毒 2 草履虫是一种什么样的生物 草履虫还能完成哪些生命活动 草履虫是单细胞生物 还有摄食 呼吸 生长 生殖 应激性 实例1 草履虫的运动和分裂 二 生命活动离不开细胞 3 4 自然界中还有哪些生物的结构与草履虫相似 变形虫 如果没有完整的细胞结构 就不可能完成这些生命活动 因此说 单细胞生物的生命活动离不开细胞 衣藻 酵母菌 5 与草履虫相比 人是多细胞的高等生物 人的生命是从什么细胞开始的 实例2人的生殖和发育 6 7 在子女与父母之间 什么细胞充当了遗传物质的 桥梁 人的发育与细胞的生命活动有什么关系 遗传物质的 桥梁 精子和卵细胞 精子和卵细胞结合成为受精卵 受精卵是新生命的开始 人的发育其本质是细胞分裂和细胞分化 由此可见 多细胞的高等生物的生殖和发育也离不开细胞 8 9 完成一个简单的缩手反射 至少需要哪些细胞的参与 感受器传入神经神经中枢传出神经效应器 实例3缩手反射的结构基础 10 11 我们现在的学习活动 又需要多少种类和数量的细胞参与 人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与 但主要是神经细胞的参与 讨论 12 因此 生物体的某一种细胞受到损害 也会影响该种生物的生命活动 实例4艾滋病 AIDS 病原微生物 艾滋病病毒HIV 攻击对象 免疫系统的T淋巴细胞 死亡原因 T淋巴细胞被大量破坏 导致人体免疫力降低 其他病原微生物感染 13 除艾滋病外 你还能举出特定的细胞受到损害导致疾病的例子吗 脊髓运动神经元受损 导致小儿麻痹症以及相应肢体瘫痪 胰岛细胞受损 导致糖尿病 大脑皮层上的听觉神经元受损可导致听觉发生障碍 14 以上四个实例是从不同的角度来说明生物的生命活动都离不开细胞 你还能举出其他实例来说明吗 例如 生物体的运动离不开肌细胞 兴奋的传导离不开神经细胞 腺体的分泌离不开相关的分泌腺细胞 15 总之 病毒的生命活动离不开细胞 单细胞生物的生命活动离不开细胞 多细胞生物的各种复杂的生命活动也离不开细胞 16 三 生命系统的结构层次 生命系统分为哪几个层次 排列顺序是什么 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 17 四 细胞是最基本的生命系统 各种生物的生命活动是在细胞内或在细胞参与下完成的 单细胞生物 最早生命形式 个体 种群 生物群落 生态系统 生物圈 因此 细胞是地球上最基本的生命系统 18 1 请以一个人 一棵松树或一只草履虫为例 列出生命系统的不同层次 思考与讨论 人 其他各层次的名称不变 但具体内容会发生变化 例如 心脏应为二心房 二心室 种群应为同一区域的所有人 等等 应当指出的是 生物圈只有1个 松树 应去掉 系统 这个层次 细胞 组织 器官 种群的具体内容也会改变 草履虫 细胞本身就是个体 没有组织 器官 系统等层次 19 2 在生命系统的各个层次中 能完整地表现出各种生命活动的最基本的层次是哪一个 说明你的理由 细胞层次 其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的 没有细胞就没有组织 器官 系统等层次 另一方面 生物体中的每个细胞具有相对的独立性 能独立完成一系列的生命活动 思考与讨论 20 3 一个分子或一个原子 也是一个系统吗 如果是 它们是不是生命系统 如果不是 请说明理由 一个分子或一个原子是一个系统 但不是生命系统 因为生命系统能完成一定的生命活动 单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的 思考与讨论 21 不同的生物具有不同的具体的生命系统 这说明了什么呢 越高等的生物其生命系统越复杂 而低等生物则比较简单 由此说明生命系统的复杂性和多样性 层次性 从最小的细胞开始 到最大的系统生物圈 尽管生命系统复杂多样 大小不同 但它们层层相依 紧密联系 都离不开细胞这一最基本的生命系统 22 小结 高等生物的结构层次 1 高等生物的结构层次植物 细胞 组织 器官 植物体动物 细胞 组织 器官 系统 动物体2 器官和系统植物的六大器官 根 茎 叶 花 果实 种子人的八大系统 运动系统 消化系统 循环系统 呼吸系统 泌尿系统 神经系统 生殖系统 内分泌系统 23 第一章走近细胞 第2节细胞的多样性和统一性 24 25 结论 细胞具有多样性 26 思考 以上这些细胞的共同结构有哪些 27 思考 以上这些细胞的共同结构有哪些 细胞膜细胞质细胞核 思考 你能从中举出一两个例子 说说造成细胞不同的形态结构的原因吗 细胞所处的位置不同 功能不同 是细胞分化的结果 如红细胞 洋葱表皮细胞 28 思考 是不是所有细胞都具有细胞膜 细胞质和细胞核这三个结构呢 29 有些生物的细胞具有这三个结构 有些细胞只具有细胞膜 细胞质 而没有成形的细胞核 原核细胞 30 病毒 如SARS HIV 流感病毒 噬菌体等 真核细胞 生物 原核细胞生物 细菌 蓝藻 支原体 衣原体 细胞结构生物 31 真核细胞和原核细胞除了成形细胞核的有无之外 还有哪些区别 32 原核细胞与真核细胞的主要区别 较大 10 100 m 较小 1 10 m 一个细胞只有一条DNA 与RNA 蛋白质不联结在一起 一个细胞有几条染色体 DNA与RNA 蛋白质联结在一起 无真正的细胞核 只有拟核 有核膜核仁 细菌 蓝藻等 植物 动物 真菌 33 代表生物 蓝藻简介 请从宏观和微观两个方面通过阅读教材概括蓝藻的各种特征和性质 念珠藻 颤藻 发菜 34 蓝藻 宏观 微观 当以细胞群体出现时 如 水体富营养化 水华状如发丝 呈黑蓝色 发菜 没有成形的细胞核 有拟核 环状DNA藻蓝素和叶绿素 能进行光合作用细胞质 核糖体 自养生物 注意 35 普通光学显微镜的使用 36 4 10 40 物镜 物镜长度与放大倍数成正比 镜头越长 镜片直径越小 视野越暗 目镜长度与放大倍数成反比 镜头越短 镜片直径越小 视野越暗 目镜 两者的区别 物镜有螺纹 侧面有放大的倍数标记目镜无螺纹 上面有放大的倍数标记 5 10 12 5 37 低倍镜下视野清晰时 视野大 较亮 看到的细胞多而小 高倍镜下视野清晰时 视野小 较暗 看到的细胞少而大 视野中物像偏离的方向 就是玻片要移动的方向 如把左上方的物像移到视野中央 须将玻片向左上方移动 38 高倍镜使用a 移动装片 将要放大目标移至视野中央 仍在低倍下 b 换高倍数物镜 c 调亮视野 光圈打大 凹面反光镜 d 调细准焦螺旋 不要动粗准焦螺旋 39 显微镜使用原则 先低倍后高倍 1 如果直接用高倍镜观察 往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到观察目标 2 工作距离小 容易压坏玻片并损坏镜头 如果直接用高倍镜观察 会造成怎样后果 40 二 细胞学说建立的过程 19世纪 德国科学家施莱登和施旺创立了细胞学说 其主要内容是 1 细胞是一个有机体 一切动植物都由细胞发育而来 并由细胞和细胞产物所构成 2 细胞是一个相对独立的单位 既有它自己的生命 又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 施旺 施莱登 41 请仔细阅读课本P10 12的 资料分析 思考下列几个问题 1 第一位发现并命名细胞的科学家是谁 2 细胞学说的建立者是谁 主要观点有哪些 3 细胞学说内容中有些观点是不正确的 如果你是科学家请将其进行修正 4 细胞学说的建立过各给我们什么启示 你能从中领悟到科学发现具有哪些特点 5 细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是统一性 6 恩格斯给予细胞学说很高的评价 请你说说你对之的理解 42 资料分析 细胞学说的建立过程 1 从人体的解剖和观察入手 2 显微镜下的重大发现 3 理论思维和科学实验的结合 4 细胞学说在修正中前进 讨论 1 通过分析细胞学说的建立过程 你领悟到科学发现具有哪些特点 2 细胞学说主要说明了细胞的多样性还是统一性 列文 虎克 43 小结一 酵母菌 各种霉菌 食用真菌 44 生命活动离不开细胞 生活实例 细胞学说的建立 建立学说 原核细胞和真核细胞 理性比较 观察细胞 感性认识 生命系统的结构层次 宏观认识 从生物圈到细胞 细胞的多样性和统一性 小结二 45 第二章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 46 一 组成细胞的元素 47 1 大量元素 含量在万分之一以上 C H O N P S K Ca Mg等 2 微量元素 含量在万分之一以下 Fe Mn Zn Cu B Mo等 C是构成细胞的最基本元素 48 最基本元素 基本元素 主要元素 HONPSKCaMg等 大量元素 FeMnBZnMoCu等 微量元素 组成细胞的元素 49 二 组成细胞的化合物 无机化合物 有机化合物 水 糖类 脂质 蛋白质 核酸 无机盐 50 51 1 细胞中 含量最多的化合物是2 细胞中 含量最多的有机化合物是3 细胞干重中 含量最多的化合物是 水 蛋白质 蛋白质 52 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 实验原理 化学试剂 有机化合物 特定的颜色 颜色反应 53 斐林试剂与双缩脲试剂的区别 1 组成成分不同 斐林试剂 甲液 0 1g mL的NaOH溶液乙液 0 05g mL的CuSO4溶液双缩脲试剂 A液 0 1g mL的NaOH溶液B液 0 01g mL的CuSO4溶液2 使用方法不同 斐林试剂现配现用 等量混合 水浴加热双缩脲试剂先加A液1ml 再加B液4d摇匀 54 D 55 我体内有丰富的蛋白质 56 奶和奶的制品 57 豆类及豆制品含丰富的蛋白质 58 第2节生命活动的主要承担者 蛋白质 第二章组成细胞的分子 59 蛋白质主要由C H O N4种化学元素组成 很多还含有S P等元素 蛋白质是由多种氨基酸按照不同的方式结合形成的 氨基酸是组成蛋白质的基本单位 60 一 氨基酸及其种类 61 结构通式为 每种氨基酸分子至少都含有一个氨基 NH2 和一个羧基 COOH 还有一分子氢和一个特有的R基团 它们都连在同一个碳原子上 此碳原子叫中心碳原子 62 R基不同 氨基酸就不同 如 甘氨酸的R基是 H 丙氨酸R基是 CH3 63 请写出下面两种氨基酸的R基 64 请同学们阅读课本p21到p22 初步了解 脱水缩合 肽键 二肽 三肽 多肽这几个概念 二 蛋白质的结构及其多样性 65 1 氨基酸形成二肽 66 COOH H NH2 C R1 COOH H HN C R2 氨基酸形成二肽 H 67 CO H NH2 C R1 COOH H N C R2 氨基酸形成二肽 H H2O 肽键 肽键 肽键 肽键 肽键 68 一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接 脱去一分子的水 这种结合方式叫做脱水缩合 连接两个氨基酸分子的化学键 CO NH 叫做肽键 由两分子氨基酸分子缩合而成的化合物 叫做二肽 由多个氨基酸分子缩合而成的 含有多个肽键的化合物 叫做多肽 多肽所呈的链状结构叫做肽链 多肽链具备一定的空间结构后即为蛋白质 因此蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构 69 相关计算 6 2 肽键数 脱去的水分子数 氨基酸数 1 1 形成1条肽链时 代表肽键 O代表氨基酸 O O O O 1 2 1 2 2 3 1 3 3 4 1 5 2 肽键数 脱去的水分子数 氨基酸数 2 n个氨基酸形成m条肽链时 肽键数 脱去的水分子数 氨基酸数 肽链数 n m 70 2 氨基酸 多肽和蛋白质的关系 71 3 蛋白质多样性的原因 72 变性 高温 强酸 强碱 重金属盐等使蛋白质分子的空间结构改变 肽键不断裂 导致功能丧失 属化学变化 不可逆 盐析 一定浓度食盐破坏蛋白质表面水膜 形成不溶于水的絮状物 当稀释后 蛋白质又溶于水 属物理变化 可逆 蛋白质结构没有发生变化 盐析 变性与水解 水解 蛋白质在肽酶作用下 消耗水分子使肽键断裂 蛋白质分解为短肽或氨基酸的过程 73 三 蛋白质的功能 结构物质 是构成细胞和生物体的重要物质 肌球蛋白 肌动蛋白 催化作用 酶 运输作用 血红蛋白 调节作用 激素 免疫功能 抗体 74 巩固练习 1 同一草场上的牛和羊吃了同样的草 可牛肉和羊肉的口味却有差异 这是由于 A 同种植物对不同生物的影响不同B 牛和羊的消化功能强弱有差异C 牛和羊的蛋白质结构存在差异D 牛和羊的亲缘关系比较远 C 75 2 下面是日常生活中的一些实例 你知道为什么吗 3 含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用 2 加酶的洗衣粉不宜用开水溶解 1 沾有血渍 牛奶的衣服不易用热水洗净 血渍 牛奶的主要成分是蛋白质 一般温度下 蛋白质能以胶体的形态溶解于水中 一旦受热 它就会凝固起来 不易溶解于水 绝大多数酶为蛋白质成分 蛋白质在高温时会变性 失去蛋白酶的功能 加热以后 具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开 这是蛋白质的变性 蛋白质在变性后更加容易消化和吸收 76 1 2个氨基酸分子缩合形成二肽 并生成一分子水 这分子水中的氢来自 A 羧基B 氨基C 羧基和氨基D 连接在碳原子上的氢 2 谷氨酸的R基为 C3H5O2 在一个谷氨酸分子中 含有碳和氧的原子数分别是 A 4 4B 5 4C 4 5D 5 5 C B 77 3 人体免疫球蛋白由4条肽链构成 共有764个氨基酸 则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是 A 746和764B 760和760C 762和762D 4和4 D 78 4 下列叙述中 哪项是对蛋白质功能的高度概括 A 细胞和生物体重要的结构物质B 收缩 运输 免疫等活动的物质基础C 调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质D 生命活动的主要体现者 5 蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质 A 含有的氨基酸更多B 空间结构更复杂C 相对分子质量更大D 能水解成多种氨基酸 D B 79 6 下列关于蛋白质的叙述中 正确的是 A 蛋白质是以一定方式形成的具有复杂空间结构的高分子化合物B 蛋白质是酶C 每种蛋白质都由20种氨基酸组成D 每种蛋白质都含有C H 0 N S P Fe等元素 7 鸡蛋煮熟后 蛋白质变性失活 这是由于高温破坏了蛋白质的 A 肽键B 肽链C 空间结构D 氨基酸 A C 80 8 下列物质中 有的属于构成蛋白质的氨基酸 有的不是 若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质 则其中含有的氨基 羧基和肽键的数目依次是 1 NH2 CH2 COOH 2 NH2 CH2 CH2OH 3 NH2 CH CH2 COOH COOH 4 NH2 CH CH2 COOH 5 NH2 CH CH2 4 NH2 NH2 COOH A 2 2 2B 3 3 2C 4 3 3D 3 4 3 A 81 9 胰岛素是一种蛋白质分子 它含有2条多肽链 其中A链有21个氨基酸 B链有30个氨基酸 据此回答 1 从理论上分析 胰岛素分子至少含有个 COOH 2 糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么 2 因为胰岛素是一种蛋白质 口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸 而失去胰岛素的功能 82 10 据下列结构式 回答问题 CH3HH H2N C CO NH C CO NH C COOH HCH2CH2 COCOOH NH2 1 该化合物中有种氨基酸 2 该化合物中有个肽键 3 该化合物是由个氨基酸失去分子水而形成的 这样的反应叫做 4 该化合物叫做 83 第3节遗传信息的携带者 核酸 第二章组成细胞的分子 84 一 核酸的分类 功能 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 85 二 核酸在细胞中的分布 观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验原理 甲基绿使DNA呈现绿色 吡罗红使RNA呈现红色 86 二 观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验原理 1 DNA主要分布在细胞核内 RNA大部分存在细胞质中 2 甲基绿 DNA 绿色 吡罗红 RNA 红色 3 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 87 一 取口腔上皮细胞制片二 水解三 冲洗涂片四 染色五 观察 方法步骤 88 0 9 生理盐水 人口腔上皮细胞 8 盐酸 30 水浴 制片 水解 0 9 的NaCl 维持细胞正常的形态 8 HCl 能改变细胞膜的通透性 同时使染色体中的DNA与蛋白质分离 89 2 核酸的基本组成单位 核苷酸 三 核酸的化学结构 1 核酸的组成元素 C H O N P等 90 3 DNA的化学结构 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 基本组成单位 脱氧核苷酸 91 脱氧核苷酸链 连接 92 DNA分子的多样性和特异性 多样性 四种脱氧核苷酸的数目 比率和排列顺序不同 特异性 不同生物个体具有不同的DNA 93 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 4 RNA的化学结构 基本组成单位 核糖核苷酸 94 核糖核苷酸链 连接 95 DNA与RNA的比较 DNA RNA 主要存在部位 细胞核 细胞质 基本组成单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 碱基种类 A G C T A G C U 五碳糖种类 脱氧核糖 核糖 核苷酸链 一条核糖核苷酸链 两条脱氧核苷酸链 96 1 下列关于核酸的叙述 正确的是 A 核酸由C H O N四种元素组成B 在真核细胞内 核酸只存在于细胞核内C 组成核酸的基本单位有8种D 除病毒外 一切生物都含有核酸 2 由碱基A C和T可以组成的核苷酸种类是 A 8B 5C 6D 3 巩固练习 C B 97 3 玉米根细胞中的DNA分布在下列哪些结构 细胞核 叶绿体 线粒体 细胞质基质A B C D B 4 细胞内的遗传物质是 A DNAB RNAC DNA或RNAD DNA和RNA A 98 5 将用甲基绿和吡罗红染色的人口腔上皮细胞装片放在显微镜下观察 可以看到 A 细胞核内呈现红色 细胞质内呈现绿色B 细胞核内呈现绿色 细胞质内呈现红色C 细胞核和细胞质都呈现绿色D 细胞核和细胞质都呈现红色 6 DNA分子完全水解后 得到的化学物质是 A 核苷酸 五碳糖 碱基B 核苷酸 磷酸 碱基C 核糖 五碳糖 碱基D 脱氧核糖 磷酸 碱基 B D 99 课后探讨题 1 在临床上 医生常给患急性肠炎的病人点滴输入葡萄糖盐水 想一想医生为什么这样做 2 糖类都是甜的吗 米饭和馒头在嘴里多嚼一会会感到有甜味 这是为什么 3 儿童适当多晒太阳 有利于预防佝偻病 为什么 4 种子在入库储存前为什么要晒干处理 但为什么不能加热烘烤干呢 5 为什么很多老年人晚上睡觉时常有抽搐 通常称做 抽筋 现象 应该怎样预防呢 100 第4节细胞中的糖类和脂质 第二章组成细胞的分子 101 思考 1 这些食物含有的能量一样吗 2 图中能尽快补充能量的食物是什么 糖类是主要的能源物质 102 一 细胞中的糖类 1 元素组成 2 种类 3 功能 C H O单糖 二糖 多糖生命活动的主要能源 103 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 细胞中都有 细胞中都有 细胞中都有 植物细胞中 动物细胞中 组成RNA的成分 组成DNA的成分 主要的能源物质 提供能量 提供能量 104 麦芽糖 蔗糖 乳糖 发芽的小麦 谷粒中含量丰富 蔗糖 甜菜中含量丰富 人和动物乳汁中含量丰富 都能提供能量 105 淀粉 纤维素 肝糖原 肌糖原 植物粮食作物的种子 变态茎或根等储藏器官中 植物细胞的细胞壁中 动物的肝脏中 动物的肌肉组织中 储存能量 支持保护细胞 储存能量 调节血糖 储存能量 106 单糖 二糖 多糖是怎样区分的 1 单糖 不能水解的糖 2 二糖 由两分子的单糖脱水缩合而成 107 3 多糖 由许多的葡萄糖分子连接而成 构成它们的基本单位都是葡萄糖 108 单糖 二糖和多糖的转化过程 单糖 二糖 多糖 109 1 按其归属分类动植物细胞共有的糖 动物细胞特有的糖 植物细胞特有的糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 糖原 乳糖 半乳糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 2 按功能分类细胞生命活动的主要能源物质 生物细胞中的储能物质 参与生物细胞的构成物质 葡萄糖 淀粉 糖原 核糖 脱氧核糖 纤维素 3 按还原性分类还原性糖 非还原糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 麦芽糖 乳糖 蔗糖 淀粉 纤维素 糖原 糖分类 110 糖尿病与糖的摄取有关吗 为什么要严格限制糖尿病人的甜味食品以及馒头 米饭等主食 有人认为 吃糖过多或吃得过饱 即使不吃肥肉也很容易引起肥胖 你认为对吗 思考 男性 标准体重 kg 身高 cm 105女性 标准体重 kg 身高 cm 100 111 二 细胞中的脂质 1 组成元素 主要是C H O 有些含有P和N 2 种类及功能 脂肪 磷脂 固醇 细胞内良好的储能物质 还具有隔热 保温 缓冲和减压的作用 构成细胞膜 细胞器膜和核膜的主要成分 包括胆固醇 性激素和维生素D 对人体的代谢起到很重要的调节作用 112 三 生物大分子以碳链为骨架 1 单体 2 多聚体 是指组成生物大分子 多糖 蛋白质 核酸 的基本单位 多糖 蛋白质 核酸 每个单体都以若干个相连的C原子构成的C链为基本骨架 经许多单体脱水缩合连接成多聚体 113 构成细胞的化合物 无机化合物 有机化合物 水 无机盐 糖类 C H O 脂质 C H O N P 蛋白质 C H O N S Fe 核酸 C H O N P 组成细胞的元素大多数以化合物的形式存在 114 单体 多聚体 主要功能 葡萄糖 淀粉糖原 脂肪 蛋白质 氨基酸 核酸 核苷酸 115 第5节细胞中的无机物 第二章组成细胞的分子 116 一 细胞中的水 1 水在细胞中的含量 生物种类不同含水量不同 水生生物 陆生生物 水母 同一生物在生长发育的不同时期 含水量也不同 幼儿和老年人 幼儿和成人体内的含水量 在不同的组织 器官中 水的含量也不相同 117 2 水的存在形式及生理功能 细胞中游离态的水 可以自由流动 细胞中与其他化合物结合的水 95 以上 约4 5 1 是细胞内的良好溶剂2 参与细胞内生化反应3 生化反应的良好介质4 运送养料和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分 118 自由水 结合水 3 自由水与结合水的相互转化 代谢缓慢 代谢旺盛 总结 自由水与结合水的比值升高 代谢 自由水与结合水的比值降低 代谢 增强 减弱 一 细胞中的水 119 刚刚收获的小麦种子经暴晒 失去了大量的水份 这些水属于 再将晒干的种子放在试管内用酒精灯加热 试管上将出现小水珠 这些水属于 再点燃种子 最终会得到一些灰白色的灰烬 这些灰烬是 巩固练习 120 二 细胞中的无机盐 1 存在形式 大多数以离子的形式存在 2 生理作用 细胞中许多有机物的重要组成成分维持细胞和生物体的生命活动维持细胞的酸碱平衡 121 水母 122 幼儿和老年人 123 幼儿和成人体内的含水量 124 第1节细胞膜 系统的边界 第三章细胞的基本结构 125 126 科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内 伊红很快扩散到整个细胞 却不能逸出细胞 伊红为什么不会逸出细胞 此实验说明了什么 材料1 动动脑筋 细胞作为一个完整的系统 它有边界 127 系统的边界 细胞膜 128 1 材料 哺乳动物成熟的红细胞 2 理由 因为没有细胞壁 没有核膜和具膜细胞器 线粒体等 3 方法 红细胞吸水 蒸馏水 胀破 制备纯净细胞膜的材料 理由和方法 引流法 一侧滴某种溶液 另侧吸水纸吸引 使盖玻片下细胞浸润在某种溶液中 129 材料 1859年 欧文顿选用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次的研究 发现凡是易溶于脂质的物质 也容易穿过膜 反之 不容易溶于脂质的物质 也不容易穿过膜 你从以上实验能得出什么结论 并说明理由 动动脑筋 细胞膜的组成成分中含有脂质 二 细胞膜的成分 130 你从以上实验中能得出什么结论 动动脑筋 材料 科学家对细胞膜化学成分深层分析发现 细胞膜会被蛋白酶分解 提示 蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质 细胞膜的组成成分中还含有蛋白质 131 二 细胞膜的成分 脂质 约50 蛋白质 约40 糖类 约2 10 132 细胞膜的成分 脂质 磷脂最丰富 大约占50 蛋白质大约占40 糖类大约占2 10 总结 细胞膜的成分 功能越复杂细胞膜 膜上蛋白质的种类和数量越多 133 三 细胞膜的功能 1 将细胞与外界环境分隔开 原始地球环境 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段 134 三 细胞膜的功能 2 控制物质进出细胞 选择透过性 资料 用凉水洗红苋菜 水不变红 煮苋菜汤 汤却是红色的 这与细胞膜的功能有何关系 135 a 通过细胞分泌的化学物质 如激素 建立的细胞交流 三 细胞膜的功能 3 进行细胞间的信息交流 受体与通道 136 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 b 相邻两个细胞的细胞膜接触 信息从一个细胞传递给另一个细胞 例如 精子和卵细胞的识别和结合 137 c 相邻两个细胞之间形成通道 携带信息的物质通过通道进入另一个细胞 例如 高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接 也有信息交流的作用 胞间连丝切片 黑枣 138 细胞膜的功能 将细胞与外界环境分开 保证细胞内部环境的相对稳定控制物质进出细胞进行细胞之间的信息交流 细胞膜的结构 决定 139 细胞壁成分 纤维素和果胶功能 支持和保护特点 全通透性 140 1 下列哪一项不属于细胞膜的功能 A 控制物质进出细胞B 将胰岛细胞形成的胰岛素 分泌到细胞外C 提高细胞内化学反应的速率D 作为系统的边界 维持细胞内环境的稳定 基础训练 C 141 2 科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成 是因为 A 哺乳动物红细胞容易得到B 哺乳动物成熟红细胞内没有核膜 线粒体膜等膜结构C 哺乳动物红细胞在水中容易涨破D 哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到 B 基础训练 142 3 下列关于细胞膜的叙述中 不正确的是 A 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B 不同功能的细胞 其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同C 组成细胞膜的脂质中 磷脂最丰富D 细胞膜中有少量的糖类 143 4 下列不属于细胞间的信息交流的是 A 内分泌细胞分泌的激素与靶细胞的结合 将信息传递给靶细胞B 精子和卵细胞之间的识别和结合C 核酸中的遗传信息传递到细胞质D 高等植物细胞间通过胞间连丝完成信息交流 144 科研上鉴别死细胞和活细胞 常用 染色排除法 例如 用台盼蓝染色 死的动物细胞会被染成蓝色 而活的动物细胞不着色 从而判断细胞是否死亡 你能解释 染色排除法 的原理吗 拓展题 活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力 染色剂无法进入细胞内 所以活细胞不会被染色 当细胞死亡后 细胞膜随之失去控制物质进出的能力 染色剂进入细胞 细胞被染成蓝色 根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力 145 课后动动手 请注意搜集日常生活中一些废弃物 塑料小球 废铁丝 泡沫板 试着用它们制造一个细胞膜结构的模型 146 第二节细胞器 147 真核细胞的基本结构 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核 148 细胞膜内 细胞核外的物质就是细胞质 细胞质包括细胞质基质和细胞器 二者相互依存 细胞质基质 胶状成分 水 无机盐 糖类 脂质 氨基酸 核苷酸 酶等功能 活细胞代谢主要场所 为细胞器提供原料和适宜温度和PH 149 细胞质中还有多种细胞器 150 动植物亚显微结构 151 细胞的结构 细胞膜细胞器线粒体 叶绿体 2层膜 内质网 高尔基体液泡 溶酶体 1层膜 细胞质核糖体 中心体 无膜 细胞质基质 水 无机盐 脂质 糖类 核苷酸和多种酶细胞核 152 叶绿体液泡细胞壁 植物细胞比动物细胞多了哪几种结构 153 探究一 要研究各种细胞器的组成成分和功能 需要将这些细胞器分离出来 用什么方法呢 差速离心法 154 一 细胞器的功能 1 线粒体 动力车间 分布 动植物细胞普遍分布 结构 外膜 内膜 双层膜结构 嵴 内膜向内折叠而成 基质 含大量与有氧呼吸有关酶和少量DNA 功能 有氧呼吸的主要场所 为细胞生命活动供能 155 一 细胞器的功能 2 叶绿体 养料制造车间 和 能量转换站 结构 功能 外膜 内膜 双层膜结构 基粒 若干类囊体垛叠而成 类囊体上含有与光合作用有关酶和色素 基质 含有与光合作用有关酶和少量DNA 光合作用的场所 分布 叶肉细胞等绿色部位 并非都有 156 细胞质基质 线粒体基质 叶绿体基质三者的成分和功能相同吗 成分和功能都不相同 157 实验线粒体和叶绿体的观察 线粒体 健那绿 活性染料 蓝绿色 叶绿体 无需染色 直接观察 叶绿体可随细胞质环流 光弱时 以正面对光 吸收更多光 光强时 以侧面对光 避免结构破坏 158 一 细胞器的功能 3 内质网 分布 类型 滑面内质网 结构 功能 单层膜连接成的网状结构 粗面内质网 上面附有核糖体 动 植物细胞 增大细胞内膜面积 为酶附着提供位点 粗面内质网 加工和运输蛋白质 滑面内质网 合成糖类和脂质 159 一 细胞器的功能 4 核糖体 生产蛋白质的机器 分布 动植物细胞 原核生物 仅有的一种细胞器 结构 非膜结构 由rRNA和蛋白质组成 功能 合成蛋白质 肽链 的场所 160 一 细胞器的功能 5 高尔基体 分布 动植物细胞 结构 单层膜围成的扁平囊状结构 有大小囊泡 功能 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 和 发送站 161 一 细胞器的功能 6 溶酶体 消化车间 分布 动 植物细胞结构 单层膜功能 含有多种水解酶 162 一 细胞器的功能 7 中心体 结构 非膜结构 由两个垂直排列的中心粒组成 功能 分布 动物 低等植物细胞中 与细胞有丝分裂有关 发出星射线 形成纺锤体 成分 主要是蛋白质 163 一 细胞器的功能 8 液泡 与渗透吸水有关 与代谢产物贮存有关 与花 果等颜色有关 结构 功能 单层膜 泡状结构 内有细胞液 含糖类 色素 无机盐等 调节细胞内环境 维持细胞形态 分布 成熟的植物细胞中 164 细胞膜 线粒体 高尔基体 中心体 核糖体 细胞核 内质网 请说出下列细胞结构的名称 内质网 165 细胞壁 叶绿体 高尔基体 细胞核 液泡 核糖体 线粒体 内质网 166 总结 具有双层膜结构的细胞器 具有单层膜的细胞器 不具膜结构的细胞器是 与能量的转换有关的细胞器 与蛋白质合成有关的细胞器 含有少量DNA和RNA的细胞器 含有色素的细胞器 线粒体与叶绿体 内质网 高尔基体 液泡 溶酶体 中心体 核糖体 线粒体与叶绿体 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 线粒体 叶绿体 叶绿体 液泡 最能体现细胞间功能差异的是 细胞器的种类和数量 167 牛奶是怎样炼成的 168 169 分泌蛋白 胞内合成 分泌到胞外发挥作用 如消化酶 抗体 部分激素 研究方法 同位素标记示踪法 二 生物膜系统1 细胞器之间的协调配合 170 科学家用 标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质 3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中 117分钟后 标记的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中 171 分泌蛋白的合成 运输和分泌过程 氨基酸 多肽 较成熟蛋白质 成熟蛋白质 分泌蛋白 172 思考 在分泌蛋白形成过程中 哪些结构膜面积变化 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 囊泡 囊泡 内质网 膜面积有所减小 高尔基体 膜面积先增大后减小 基本不变 细胞膜 膜面积有所增大 173 核糖体上合成的分泌蛋白 首先进入内质网腔内 加工形成比较成熟的蛋白质 然后内质网以出芽方式形成具膜的小泡将它运输到高尔基体进行进一步的加工 经高尔基体加工成熟的蛋白质再形成分泌囊泡 通过细胞膜排出细胞外面 在这个过程中 内质网膜可通过小泡转化成高尔基体膜 高尔基体膜又可通过分泌囊泡形成细胞膜 174 奶牛的乳腺细胞 核糖体 合成牛奶中的蛋白质 半成品 内质网 把这些半成品运输到高尔基体 高尔基体 对即将分泌出来的牛奶蛋白质进行最后的浓缩和加工 线粒体为整个过程提供能源保障 175 176 生物膜系统 生物膜 1 成分 大致相同 都含磷脂 蛋白质等 2 联系 结构相互联系 功能分工合作 内质网 核膜 细胞膜 高尔基体 直接 直接 间接 间接 囊泡 线粒体 177 生物膜系统 细胞内所有的膜在组成 结构 功能上形成一个有机统一整体 生物膜和生物膜系统不是一回事 原核细胞只有生物膜 没有生物膜系统 真核细胞具有由细胞膜 细胞器膜 核膜构成的生物膜系统 只有细胞膜含少量糖类 其他膜不含糖类 178 1 细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境 同时在细胞与外部环境进行物质运输 能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用 2 许多重要的化学反应需要酶的参与 广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着点 3 细胞内的生物膜把细胞器分隔开 如同一个个小的区室 这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应 而不会互相干扰 保证了细胞生命活动高效 有序地进行 生物膜在生命活动中的作用 179 1 把鼠肝细胞磨碎 然后放在离心管内高速旋转离心 分成A B C D四层 其中发现C层中含有呼吸酶 C层很可能主要由下列哪种成分组成 A 细胞壁B 细胞膜C 线粒体D 叶绿体 C 180 2 在一定时间内 使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸 经检查发现放射性同位素依次出现在图中1 2 3 4 5 6 7部位 请据图回答 1 图中5是 在细胞内被形象地称为 深海中的潜艇 2 用健那绿染液染色 呈蓝绿色的细胞器是 3 用标号来表示7的运输过程 4 若将1 2 4 8等各种细胞结构分开 常用的方法是 囊泡 线粒体 8 2 3 4 5 6 差速离心法 181 第3章3 3细胞核的结构和功能 182 所有的真核细胞都有细胞核吗 想一想 183 生物体的性状 肤色 由细胞核控制 细胞核控制细胞的分裂 分化 细胞核是细胞生命活动的控制中心 生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 问题探究 结论 细胞核控制着细胞的代谢和遗传 细胞核具有哪些功能 认真阅读课本P52资料分析 并思考讨论相关问题 184 白面母羊A 实例 克隆羊多莉的诞生 黑面母羊B 代孕母羊C 乳腺细胞 卵细胞 多利 由此可见 生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的 185 注 DNA不能出核孔 蛋白质 DNA 二 细胞核的结构 分裂间期 分裂期 染色质 染色体 细胞核是遗传信息库 是细胞代谢和遗传的控制中心 高度螺旋 缩短变粗 解螺旋 变细变长 核膜 双层膜 染色质 主要由DNA和蛋白质组成 核仁 与rRNA和核糖体的形成有关 核孔 大分子进出的通道 选择透过性 细长丝状 粗短棒状 染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态 186 三 细胞是一个统一的整体 细胞各部分相互联系 分工合作 协调一致地完成各项生命活动 是细胞遗传和代谢活动的控制中心 不断地与外界进行物质交流和能量转换 细胞核 细胞膜 细胞质 细胞核 核 质相互依存 如无核的成熟红细胞 无质的精子均寿命较短 187 模型 为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述 包括物理模型 如细胞结构模型 DNA双螺旋模型概念模型 如P38 自我检测 的 画概念图 数学模型 如种群增长公式Nt N0 t 188 一 填充题1 染色质在成为细长的丝 交织成网状 在 细胞核内长丝状的染色质高度螺旋化 缩短变粗 成染色体形态 在 细胞核中的染色体逐渐解开螺旋 又恢复到细丝状染色质的形态 因此说 染色质和染色体是在的两种形态 分裂期 细胞分裂间期 有丝分裂结束时 同一种物质 不同时期细胞中 练习巩固 189 2 组成染色质和染色体的主要物质是 A DNA和RNA B 蛋白质和DNA C 蛋白质和RNA D DNA和脂类 B 190 资料一 美西螈核移植实验 核移植 去核 取核 黑美西螈 白美西螈 黑美西螈 白美西螈 讨论 美西螈的肤色是由细胞核还是细胞质控制的 黑色 美西螈的肤色是由细胞核控制 191 资料二 蝾螈受精卵横缢实验 从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂 分化有什么关系 受精卵 细胞核控制细胞的分裂和分化 192 不能摄食 无应激性 高尔基体 内质网退化 能正常生活 正常 从资料3你能得出什么结论 细胞核是细胞生命活动的控制中心 资料三 变形虫切割实验 变形虫 193 伞藻 单细胞藻类 资料四 伞藻嫁接与核移植实验 知识链接 194 1 伞藻嫁接实验 甲乙 丙丁 丙丁 1 伞藻新帽的形状由哪部分决定 假根 2 你将如何设计实验来证明伞藻伞帽的形状是由假根中的细胞核决定的 195 2 伞藻核移植实验 伞藻嫁接和核移植实验说明伞藻帽的性状遗传由谁决定 细胞核 196 第四章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 197 一 渗透作用装置 198 指一些小分子如水分子可以自由通过 而大分子如蔗糖分子则不能通过的多孔性薄膜 如 玻璃纸 或肠系膜 蛋壳膜 鱼鳔 等 1 什么叫半透膜 199 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量 使得管内液面升高 2 漏斗管内的液面为什么会升高 200 不会 因纱布的孔隙很大 蔗糖分子也可以自由通过 4 如果烧杯中不是清水 而是同样浓度的蔗糖溶液 结果会怎样 液面不会上升 单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量 3 如果用一层纱布代替玻璃纸 漏斗管内的液面还会升高吗 201 6 液面不再升高时 水分子运动状态如何 此时半透膜两侧溶液浓度相等吗 5 长颈漏斗中液面会一直升高吗 不会 随液面升高 液柱产生水压 当蔗糖溶液吸水力 渗透压 烧杯溶液吸水力 渗透压 液柱水压时 液面便不再升高 此时水分子进出膜达到动态平衡 漏斗中蔗糖溶液浓度仍大于烧杯溶液浓度 202 要有一层半透膜 分隔膜两侧溶质分子 半透膜两侧的溶液具有浓度差 物质量浓度 二 渗透作用 水分子透过半透膜 从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散 称为渗透作用 即水分子顺相对含量梯度 从水多处向水少处 跨膜运输的过程 7 发生渗透现象的条件有哪些 203 课题一水分子的跨膜运输 问题 细胞是否会发生渗透作用呢 一 动物细胞的吸水和失水 红细胞置于清水中 分析右图 一段时间后红细胞会发生什么变化 放到清水中 细胞不断吸水膨胀直至胀破 疑问 红细胞是否也是发生渗透作用呢 204 探究 红细胞是否具有发生渗透作用的条件 问题一红细胞的相当于半透膜 为什么 因为 细胞膜同样具有有些物质可以通过 而有些物质不能通过的特点 问题二什么情况下 红细胞会发生吸水或失水 课题一水分子的跨膜运输 细胞膜 当外界溶液浓度 细胞质基质浓度时 红细胞失水 当外界溶液浓度 细胞质基质浓度时 红细胞吸水 205 课题一水分子的跨膜运输 1 细胞膜相当于半透膜 2 外界溶液与细胞质基质存在浓度差 总结 红细胞发生渗透作用的条件 206 1 红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗 不可以 因为血红蛋白是大分子 不能透过细胞膜 2 当外界溶液浓度过低时 红细胞会发生什么变化 原因 会发生吸水并且胀破 因为外界溶液浓度过低 红细胞不断吸水 而细胞膜的伸缩性是一定的 超过了这个限度 细胞就会破裂 3 红细胞吸水或失水的多少与什么有关 红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的浓度差 一般差值越大 吸水或失水越多 课题一水分子的跨膜运输 思考 207 红细胞不吸水也不失水 保持细胞原有的形态 因为外界溶液浓度 细胞内浓度 所以单位时间渗入的水分子数量等于渗出的水分子数量 水分子的运动达到动态平衡 因此表现细胞既不吸水也不失水 4 如果将红细胞放置于生理盐水中呢 细胞有什么变化 原因 课题一水分子的跨膜运输 208 问题 1 植物细胞会出现失水的情况吗 2 植物细胞在什么情况下会失水 3 原生质层是否相当与半透膜 当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时 209 2 植物细胞的吸水与失水 探究 植物细胞相当于半透膜 原生质层 210 探究实验 植物细胞的吸水和失水 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 表达与交流 原生质层是一层半透膜吗 原生质层相当于一层半透膜 设计方案 按预定方案进行实验 分析实验结果 得出结论 总结 写实验报告并适当交流 预期结果 将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中 观察其大小的变化 再将细胞浸润在清水中 观察其大小的变化 在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小 细胞皱缩 在清水中植物细胞的中央液泡会变大 细胞膨胀 211 设计实验 假设正确与否 需精心设计实验加以验证 设计实验要符合科学性原则 对照原则 重复性原则等 1 材料的选择 2 实验用具的选择 3 试剂的选择 4 实验操作步骤 5 预期结果 6 设计记录表格 212 2 实验用具的选择 光学显微镜 3 设计实验 1 材料的选择 紫色洋葱表皮细胞 细胞大而有颜色 便于观察 213 4 实验操作步骤 a 制洋葱表皮细胞临时装片b 低倍镜观察 液泡大小及原生质层与细胞壁位置 c 滴蔗糖溶液 低倍镜观察比较 液泡大小及原生质层与细胞壁位置 d 滴清水 低倍镜观察比较 液泡大小及原生质层与细胞壁位置 3 设计实验 3 试剂的选择 0 3g ml蔗糖溶液 不影响细胞生命活动 方便制取 本实验二次自身对照 前后相互对照 214 0 3g ml蔗糖 吸水纸吸收 清水 吸水纸吸收 紫色的洋葱表皮 实验设计 215 植物细胞质壁分离现象 5 预期结果 216 内因 1 原生质层相当于一层半透膜2 细胞壁伸缩性小于原生质层 质壁分离 由于细胞失水 液泡缩小 原生质层与细胞壁逐渐相互分离 外因 外界溶液浓度大于细胞液浓度 细胞失水 质壁分离中 液泡水分减少 但其中色素等浓度反而增大 在细胞壁与原生质层之间充满了蔗糖溶液 217 植物细胞的质壁分离及复原 218 实验现象 变小 逐渐恢复原来大小 原生质层恢复原来位置 原生质层脱离细胞壁 基本不变 基本不变 219 结果与预期不符 1 假设错误 重新假设2 设计或操作有误 加以改进 例蔗糖溶液0 5g ml浓度过大 则发生质壁分离的细胞由于细胞失水过多死亡 不能发生质壁分离复原 结果与预期相符 假设成立 6 分析结果 得出结论 什么样的细胞才可能发生质壁分离和质壁分离复原呢 活的有大液泡的植物细胞 220 实验结论 1 质壁分离和质壁分离复原实验当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 细胞失水 出现质壁分离现象 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时 细胞吸水 出现质壁分离复原现象 6 分析结果 得出结论 221 得出结论 植物细胞原生质层相当于一层半透膜 成熟的植物细胞靠渗透作用吸水 细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用 222 质壁分离及复原现象 223 初始浓度 0Mg2 Ca2 Si4 离子 培养液中的离子浓度 水稻 番茄 物质跨膜运输的其他实例实例一 1 水稻培养液中的钙 镁两种离子浓度为什么会增高 是不是水稻不吸收反而向外排出呢 2 不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗 224 4 细胞对物质的吸收有选择吗 如果有 这种选择性有普遍性吗 3 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的 其他物质的跨膜运输也是这样吗 水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的 其他物质的跨膜运输并不都是这样 这取