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高一生物必修1知识梳理第1章 走进细胞 第1节 从生物圈到细胞（P2-5）1、细胞是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外，所有生物都是由细胞构成的。生命活动是建立在细胞的基础上的。2、病毒：无细胞结构，结构简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所构成，必须寄生在活细胞中才能生存。一种病毒只含一种核酸（DNA或RNA），没有含两种核酸的病毒，所以病毒的遗传物质只能是DNA或RNA。（了解：根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。 根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。 常见的病毒有：人类流感病毒（引起流行性感冒）、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒（HIV）引起艾滋病（AIDS）、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。）3、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，所以一个单细胞生物包括细胞层次和个体层次；多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，完成复杂的生命活动。4、动物：细胞、组织、器官、系统、个体（生物体）、种群、群落、生态系统、生物圈 植物：细胞、组织、器官、个体（生物体）、种群、群落、生态系统、生物圈 单细胞生物：细胞、个体（生物体）、种群、群落、生态系统、生物圈 除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是最小最基本的生命系统；生物圈是最大的生命系统，也是最大的生物圈。（注意：能分清具体的例子属于哪个结构层次） 例：从生命系统的结构来分析，给下面的实例归类(填序号)。A 受精卵B树叶 C心脏 D一块骨骼肌 E血液 F筛管 G一个酵母菌 H池塘中的所有金鱼 I某山上的所有生物 J一片森林 K一个池塘 L一只小白鼠 M某农场的所有水稻 N市场上卖的一个西瓜 O呼吸循环系统 P肝脏（AG；DEF；BCNP；O；GL；HM；I；JK）细胞：_；组织：_；器官：_；系统：_；个体：_；种群：_；群落：_；生态系统：_。第2节 细胞的多样性与统一性（P7-12）一、细胞的多样性与统一性1、细胞的统一性： 细胞膜、细胞质、细胞核、都有核糖体、主要遗传物质都是DNA。2、细胞的多样性：大小、形态、细胞质中的细胞器、包含的生物类群等均不同。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和真核细胞两大类，这两类细胞分别构成了两大类生物：原核生物和真核生物。病毒、原核细胞和真核细胞的比较原核细胞真核细胞病毒大小较小较大最小本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核无细胞结构细胞壁主要成分是肽聚糖植物：纤维素和果胶；真菌：几丁质；动物细胞无细胞壁无细胞核有拟核（环状DNA分子），无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合，无染色体有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体无细胞质仅有核糖体，无其他细胞器有核糖体线粒体等复杂的细胞器无遗传物质DNADNA或RNA举例蓝藻、细菌等真菌（如酵母菌）、动物、植物（除蓝藻）HIV、H1N1误区警示： 常见的细菌： 乳酸菌、大肠杆菌、根瘤菌、霍乱杆菌、炭疽杆菌（凡是“菌”字前面带有杆、球、螺旋、弧字的都是细菌，都属于原核生物。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌，乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。）常见的蓝藻（自养生物，含叶绿素和藻蓝素、无叶绿体，能进行光合作用）： 颤藻、发菜、念珠藻、蓝球藻常见的真菌： 酵母菌、霉菌（青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等）、食用菌（蘑菇、木耳、灵芝、冬虫夏草等），为真核生物2、 细胞学说的建立(德科学家：施旺、施莱登) 从人体的解剖的观察入手：维萨里、比夏显微镜下的重要发现：虎克、列文虎克理论思维和科学实验的结论：施旺、施莱登主要内容：1、细胞是一个有机体，一切动植物(改成一切生物的话是错的，病毒没有细胞结构)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，又对与其它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。（在修正中前进：细胞通过分裂产生新细胞）注：现代生物学三大基石：1、1938-1839年，细胞学说； 2、1859年，达尔文，进化论； 3、1866年，孟德尔，遗传学意义：细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。三、高倍显微镜的使用常识1、重要结构 镜头 目镜长，放大倍数小 光学结构 物镜长，放大倍数大 反光镜 平面调暗视野 凹面调亮视野 准焦螺旋使镜筒上升或下降（有粗、细之分） 机械结构 转换器更换物镜 光圈调节视野亮度（有大、小之分）2、步骤：取镜安放 对光放置装片使镜筒下降使镜筒上升低倍镜下调清晰，并移动物像到视野中央转动转换器，换上高倍物镜缓缓调节细准焦螺旋，使物像清晰注意事项：（1）调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，侧面观察物镜与装片的距离 （2）首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像，将物像移到视野中央（粗准焦螺旋不动），然后换上高倍物镜 （3）换上高倍物镜后，“不准动粗” （4）物像移动的方向与装片移动的方向相反3、高倍镜与低倍镜观察情况比较物像大小看到细胞数目视野亮度物像与装片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大4、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。第2章 组成细胞的分子 第1节 组成细胞的元素与化合物（P16-19）一、元素（常见的有20多种） 1、最基本元素：C（占细胞干重的48.8%，生物大分子以碳链为骨架） 基本元素：C、H、O、N（90%） 主要元素：C、H、O、N、P、S （97%） 2、大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Fe Mn Zn Cu B Mo Ni Cl 3、占细胞鲜重最多的元素是： O 占细胞干重最多的元素：C 4、生物界与无机自然界（非生物界）的统一性（元素种类基本相同）与差异性（元素含量大不相同）。 5、补充：缺乏一些元素导致的现象： B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长。缺乏B，植物会出现花而不实（只开花不结果）。 Fe：血红蛋白的组成成分,缺乏会患缺铁性贫血。 I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大。 Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行。 Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象。 二、化合物 1、无机化合物 （1）水：一切生命活动都离不开水。（2） 无机盐：大多以离子的形式存在，对维持生物体的生命活动有重要作用。 2、有机化合物 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 糖类：主要的能源物质 脂质：主要的储能物质（脂肪） 3、细胞中含量最多的化合物（或无机化合物）：水细胞中含量最多的有机化合物（或细胞中干重含量最多的化合物）：蛋白质 细胞中含量最多的两种化合物：水和蛋白质 三、化合物的鉴定1、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。2、列表比较物质试剂成分实验现象常用材料蛋白质双缩脲试剂A：0.1g/mLNaOH B：0.01g/mLCuSO4 （先加入A液再加入B液）紫色大豆、蛋清脂肪苏丹橘黄色 花生苏丹红色还原糖 (葡萄糖、果糖、麦芽糖) 斐林试剂 50-65水浴加热 、班氏（加热）甲:0.1g/mLNaOH 乙:0.05g/mLCuSO4 （甲、乙溶液先混合再与还原性糖溶液反应）砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜淀粉碘液I2蓝色马铃薯 第2节 生命活动的主要承担者-蛋白质（P20-24）一、氨基酸及其种类1、组成蛋白质的基本单位：氨基酸2、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(R基)。 3、各种氨基酸的区别在于侧链基团(R基)的不同。4、生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种，分为必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)两种。5、氨基酸的结构通式（略）二、蛋白质（占细胞鲜重的7%-10%，占干重的50%）结构元素组成C、H、O、N，有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等单体氨基酸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(连接两个氨基酸分子的键（NHCO）叫肽键)高级结构多肽链形成不同的空间结构结构多样性的原因由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式极其多样的(变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）)功能蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性。连接两个氨基酸分子的键（NHCO）叫肽键。 氨基酸结构通式： 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； 各种氨基酸的区别在于R基的不同。变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）1、构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白 2、有些蛋白质有催化作用：如酶 3、有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素 4、有些蛋白质有免疫作用：如抗体，抗原 5、有些蛋白质有运输作用：如红细胞中的血红蛋白 计算N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水 = 肽键 =N个； N个氨基酸形成一条肽链时，产生水 = 肽键= N1个； N个氨基酸形成M条肽链时，产生水 = 肽键= NM个；即：脱去水分子数 = 形成的肽键数 = 氨基酸的数目 肽链的数目 N个氨基酸形成M条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为，那么由此形成的蛋白质的分子量为N（NM）18 即：氨基酸总的相对分子量 脱去的水分子相对分子总量第3节 遗传信息的携带者核酸（P26-29）一、DNA与RNA的比较（表） 元素组成 C、H、O、N、P分类脱氧核糖核酸（DNA双链） 核糖核酸（RNA单链）单体（基本单位）脱氧核糖核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）成分 磷酸H3PO4 五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U 功能 主要的遗传物质，编码、复制遗传信息，并决定蛋白质的生物合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质 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。 存在主要存在于细胞核，少量在线粒体和叶绿体中。（甲基绿-绿色）主要存在于细胞质中。（吡罗红-红色）（1）核酸的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）一分子的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) 绝大多数生物体内，核酸数为2，碱基总数为5，核苷酸数为 8二、实验：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（使DNA染成绿色）和吡罗红（使RNA染成红色）的混合液对细胞进行染色。盐酸可以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。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。3、实验步骤：制片 水解 冲洗 染色 观察4、现象：细胞核被染成绿色，细胞质被染成红色5、结论：真核生物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）。6、补充：原核细胞中DNA存在于拟核中，RNA存在于细胞质中。7、注意： 取人口腔上皮细胞时必须漱口，防止混入食物碎屑。 载玻片烘干时要在酒精灯火焰上来回移动，防止载玻片受热不均匀而破裂（烘干至细胞吸附住即可），烘干的目的是固定细胞，防止细胞进入盐酸中；迅速破坏细胞内酶的活性，防止核酸被水解。 水解时的温度是30，时间是5 min（加速水解并使水解充分），才能达到水解目的。 冲洗时用蒸馏水缓水流既冲去盐酸又防止细胞被水流冲走。 染色时，用蒸馏水配制甲基绿吡罗红混合液，现用现配。 0.9%的NaCl的作用：保持动物细胞的细胞形态和生理活性三、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。第4节 细胞中的糖类和脂质（P30-33）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。 主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等。2、糖类和脂质的分类、分布及功能元素分类分布生理功能糖类C、H、O单糖五碳糖核糖C5H10O5主要在细胞质核糖核酸（RNA）的组成成分脱氧核糖C5H10O4主要在细胞核脱氧核糖核酸（DNA）的组成成分六碳糖C6H12O6 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半乳糖 动物细胞中提供能量二糖C12H22O11麦芽糖、蔗糖 植物都能提供能量乳糖人和动物的乳汁中多糖淀粉植物重要的储存能量的物质纤维素细胞壁的组成成分，支持保护细胞糖原肝糖原动物的肝脏中储存能量，调节血糖肌糖原动物的肌肉组织中 储存能量脂质CHO（NP）脂肪（只有 C、H、O）动、植物主要储能物质；保温；减少摩擦，缓冲和减压磷脂脑、豆类构成细胞膜和细胞器膜的重要成分固醇胆固醇动物动物细胞膜的重要成分性激素促进生殖器官的发育和生殖细的形成维生素D促进钙、磷的吸收小结：（1）可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖（2）植物特有的糖类：果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素（3）动物特有的糖类：半乳糖、乳糖、糖原（4）三大能源物质的利用顺序：糖类、脂肪、蛋白质（5）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。 多糖的基本组成单位（单体）都是单糖（葡萄糖）。 蛋白质 氨基酸核酸 核苷酸脂质 无第5节 细胞中的无机物（P34-36）一、有关水的知识要点（一切生命活动都离不开水）1）水在细胞中的存在的形式 自由水：以游离形式存在（绝大部分，约95 ），含量变化较大、易蒸发、不受束缚、可自由流动 作用： 细胞内的良好溶剂 参与生化反应过程 为多细胞生物的绝大多数细胞提供液体环境 输送营养物质和运送代谢废物 结合水：与其它物质相结合（约4.5%）。含量较稳定、不易散失、失去流动性和溶解性 作用：细胞结构的重要组成成分2）自由水与结合水的关系3）自由水和结合水的存在及其功能的验证 鲜种子放在阳光下曝晒，重量减轻 自由水散失，代谢减弱。 干种子用水浸泡后仍能萌发 大量失去自由水的种子仍保持其生理活性。 干种子放在试管中，用酒精加热，试管壁上有水珠 失去结合水。 失去结合水的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性。 种子入库前必须对其干燥处理，降低种子中的含水量，但各地规定的入库粮食的含水量标准不尽相同，其原因是气候不同，特别是湿度、温度不同。二、无机盐（绝大多数以离子形式存在）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 缺铁：缺铁性贫血缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松第3章 细胞的基本结构1、 细胞壁（植物）：纤维素+果胶，支持和保护作用 2、细胞膜 （1）成分：脂质（主要是磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10% （2）作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流 3、细胞质 （1）细胞质基质：有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 （2）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。） 分工：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体、核糖体、中心体 协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统 4、细胞核 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 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 5、 补充：（1）原生质 泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁； 包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类） 动物细胞可以看作一团原生质 （2）细胞质：指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。 （3）原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。 第1节 细胞膜-系统的边界（P40-43）一、细胞膜的成分1、实验：体验制备细胞膜的方法（P40-41注意：材料的选择、实验过程、及实验现象）（1）最佳材料：哺乳动物成熟的红细胞（1、没有细胞壁 2、没有细胞核和众多细胞器 3、数量多，材料易得）（2）方法：吸水涨破法（渗透吸水）（3）方法步骤：选材制作装片观察（两面凹的圆饼状）滴清水（引流法）观察（两面凹的圆饼状球形涨破）2、成分：主要是脂质（约50）和蛋白质（约40），还有少量糖类（约2-10）注意： 组成细胞膜的脂质中，磷脂（磷脂双分子层-构成膜的基本支架）最丰富、动物细胞膜还含有胆固醇 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多（即细胞膜的功能与蛋白质有关） 糖类与蛋白质结合形成糖蛋白或糖脂（所有生物膜中只有细胞膜有），与脂质结合形成糖脂； 糖类分布在细胞膜的外表面，可作为判断细胞内外的依据。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（选择透过性） 3、进行细胞间的信息交流（注意交流方式）3、 植物细胞的细胞壁1、 主要成分：纤维素和果胶2、功能：对细胞有支持和保护作用；其性质是全透性的。3、动植物细胞最主要的区别是有无细胞壁，但有细胞壁的生物也可能是原核生物。第2节 细胞器-系统内的分工合作（P44-49）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：各种亚细胞结构（电子显微镜观察的叫亚显微结构）的总称。（光学显微镜观察的叫显微结构）2、 八大细胞器的比较（分离细胞器：差速离心法 美国 克劳德） 1、线粒体（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、基质和嵴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所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”。2、 叶绿体（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”和“能量转换站”，（含有色素即叶绿素和类胡萝卜素等，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒（囊状结构薄膜堆叠而成）片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶）。3、液泡：单层膜，主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液，含有机酸、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。4、 内质网：单层膜连接而成的网状结构。 细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。（分为粗面内质网、光面内质网；内质网是细胞内表面积最大的膜结构）5、高尔基体：单层膜，由大小囊泡堆叠而成的囊状结构。 在植物细胞中与细胞壁的形成有关；在动物细胞中与分泌物的形成有关。6、 溶酶体：单层膜，与高尔基体有关。 有“消化车间”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。7、 核糖体（原核生物只有这一种细胞器）：无膜结构，由蛋白质和RNA组成。椭球形粒状小体，在核仁形成，有些附着在内质网上（合成分泌蛋白），有些游离在细胞质基质中（合成细胞内部的结构蛋白和功能蛋白）。 细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”。8、 中心体：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。 与细胞的有丝分裂有关。按分布划分植物特有叶绿体、液泡动物和低等植物特有中心体原核生物仅有的一种核糖体按膜结构划分不具膜结构或无磷脂成分核糖体、中心体具单层膜内质网、高尔基体、液泡、溶酶体具双层膜线粒体、叶绿体（细胞结构+细胞核）光学显微镜可见线粒体、叶绿体、液泡按特有成分划分含DNA叶绿体、线粒体含RNA叶绿体、线粒体、核糖体含色素叶绿体、液泡按功能划分有氧呼吸主要场所、动力车间、能量转换站线粒体养料制造车间、能量转换站叶绿体蛋白质合成、加工及脂质合成车间内质网蛋白质加工、分类、包装车间及发送站高尔基体生产蛋白质的机器核糖体细胞的消化车间溶酶体有丝分裂纺锤体的形成有关中心体与渗透吸水有关液泡三、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体P47（注意实验的选材、实验原理、注意事项）(1)实验原理 叶肉细胞中含有叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，呈短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。健那绿染液是活细胞中线粒体染色的专一性染料，可使活细胞线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。在高倍镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。（2）实验材料观察叶绿体实验所用的材料，要选择叶绿体体积较大且细胞内叶绿体数目较少的材料，如菠菜叶稍带叶肉的下表皮或藓类小叶；选用 人的口腔上皮细胞 观察线粒体的分布。（3）方法步骤（略）（4）实验现象： 叶肉细胞的细胞质中，散布有绿色叶绿体，呈扁平的椭球形或球形。 人的口腔上皮细胞临时装片中，看到蓝绿色线粒体，细胞质接近无色。（5）结论：叶肉细胞中有叶绿体，线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。 三、分泌蛋白的合成和运输（放射性同位素示踪法：罗马尼亚帕拉德）1、 分泌蛋白（胞外蛋白）：细胞内合成并分泌到细胞外起作用的蛋白质。如：消化酶、抗体和一部分激素。2、 过程：（在细胞核的控制下）核糖体（氨基酸脱水缩合合成肽链）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 （线粒体提供能量）3、蛋白质从内质网高尔基体细胞外，整个过程中是以囊泡的形式胞吐运输的，所以此过程中没有穿过膜，即穿过了0层生物膜，但是此过程要消耗能量。 四、生物膜系统的组成 1、生物膜：细胞中的细胞器膜，细胞膜、核膜，统称为生物膜（选择透过性）。 2、生物膜系统：细胞器膜和细胞膜、核膜等膜结构，共同构成细胞的生物膜系统。 （原核细胞内的生物酶只有细胞膜，无核膜和具膜的细胞器，因此原核细胞不具备生物膜系统）3、 生物膜系统的功能（1） 细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在物质的运输与交换及信息传递中起决定性作用。（2） 增大膜的面积，供酶、核糖体等附着在上面，使各种化学反应高效的进行。（3）细胞器膜将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能高效、有序进行而不互相干扰。第3节 细胞核-系统的控制中心（P52-55）一、细胞核的分布：除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。二、细胞核的功能：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。（美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验）三、细胞核的结构1、染色质：真核细胞的间期由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态。 染色质染色体相同点成分主要是DNA和蛋白质特性容易被碱性染料染成深色功能遗传物质的主要载体不同点存在时期分裂间期分裂期形态细长的丝状杆状或圆柱状关系（实质）同种物质在细胞不同时期的两种存在状态2、核膜：双层膜（选择透过性），把核内物质与细胞质分开，同时控制细胞核与细胞质之间的物质交流（离子和小分子，如氨基酸、葡萄糖等）。核膜在细胞周期过程中表现出周期性的消失与重建。3、核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。大分子物质（核膜是唯一可以让大分子物质通过的生物膜，因其上有核孔）如蛋白质、RNA等可自由通过，但DNA不能通过；代谢旺盛的细胞，物质交换和信息交流量大，核孔数目较多。4、核仁：核仁是真核细胞间期核中最明显的结构，因为它的折光性较强，与细胞的其他结构很容易区分。与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成旺盛、活跃生长的细胞，核糖体数目多，核仁体积大。注意： 核膜和核仁在细胞有丝分裂过程中都表现出周期性的消失与重建。 核质之间物质交换过程中，通过核孔进出细胞核时，跨膜层数为0；通过核膜时，跨膜层数为2。 染色体是遗传物质DNA的主要载体，只存在于真核细胞的细胞核中，原核细胞中无染色体。 原核生物的拟核是遗传物质储存的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。三、树立观点(基本思想) 结构和功能相统一：1、有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在； 2、任何功能都需要一定的结构来完成。 分工合作：1、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； 2、细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。 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。第4章 细胞物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例1、细胞的吸水和失水条件浓度细胞外液细胞内液细胞外液细胞内液 现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至胀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：可以是生物性的选择透过透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸 半透膜两侧的溶液具有浓度差。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。 原生质体：原生质层包括细胞膜、液泡膜和这两层之间的细胞质，原生质层相当于一层半透膜探究植物细胞吸水和失水实验，实验材料-取洋葱外表皮细胞，原因是活细胞具有大液泡、具有颜色。质壁分离与复原（指的是原生质层与细胞壁）实验可拓展应用于：证明成熟植物细胞发生渗透作用；证明细胞是否是活的； 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； 2、无机盐等其他物质 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关。 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。 3、选择透过性膜：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。 第2节 流动镶嵌模型 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，它具有一定的流动性。 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天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等 4、 结构特点：具有一定的流动性 功能特点：具有选择透过性 第3节 跨膜运输的方式 例子方式浓度梯度载体能量作用水气体、脂溶性物质自由扩散 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 无机盐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要害的物质大分子或颗粒：胞吞、胞吐，不是跨膜运输，不穿过膜，需耗能 组成 决定四、小结 体现保证导致磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能（物质交换） 具有 运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性 成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。 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（P78-85）1、细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。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。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。 2、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（美、科学家）：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（美、科学家）：少数RNA具有生物催化功能。 3、定义：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，少数为RNA。注：由活细胞产生（与核糖体有关） 催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度；B.反应前后酶的性质和数量没有变化。 成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。4、特性：高效性：催化效率很高，使反应速度很快 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。作用条件较温和（温度和pH值）温和性易变性 特异性。 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V 酶浓度 V 底物浓度S V温度解析在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。在S在一定范围内，V随S增加而加快，近乎成正比；当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应几乎不再改变。 在一定温度范围内V随T的升高而加快在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，称最适温度；当温度升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。 在一定PH范围内V随着PH的增大而加快，在一定的条件下，每一种酶在某一PH时活力最大，称为最适PH；当PH增大到一定限度时，V反而随PH的增大而降低。第2节 ATP（三磷酸腺苷）（P88-90） 1、功能：ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。 2、结构简式 APPP 腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团 （13.8KJ/mol） （30.54KJ/mol）3、ATP与ADP的转化 水解酶合成酶ATP ADP+Pi+能量 （动态平衡） ATP与ADP之间的相互转化过程并不是可逆反应（物质是可逆的，能量是不可逆的）。反应条件不同：水解酶、合成酶能量来源和去向不同：水解能量来源：高能磷酸键；去路：用于各项生命活动 合成能量来源：呼吸作用和光合作用；去路：高能磷酸键场所不同：合成：细胞质基质、线粒体和叶绿体。 水解：场所较多，包括细胞内所有需要能量进行的生命活动的结构（细胞膜、叶绿体基质、细胞核等）。4、 糖类主要能源物质 热能散失太阳光能 脂肪主要储能物质 氧化分解（最终能源） 蛋白质能源物质之一 化学能ATP -直接能源物质第3节 ATP的主要来源细胞呼吸 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（呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。） 有氧呼吸无氧呼吸 概念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。一般是指细胞在无氧的条件下，通过多种酶的催化作用，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。过程 C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3（丙酮酸）4H少量能量 2C3H4O3（丙酮酸）6H2O6CO220H少量能量 6CO224H 12H2O大量能量 C6H12O6(葡萄糖)2C3H4O3（丙酮酸）4H少量能量 2C3H4O3（丙酮酸）4H2C2H5OH（酒精）2CO2 或 2C3H6O3（乳酸）反应式C6H12O6 + 6H2O + 6O212H2O + 6CO2 + 大量能量（合成38 mol ATP） C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 少量能量（2 mol ATP）(植物细胞、酵母菌等) C6H12O6 2 C3H6O3 + 少量能量（合成2 mol ATP）(动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等)不同点场所先在细胞质基质中，后在线粒体中（主要在线粒体中）始终在细胞质基质条件氧气，多种酶不需氧、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(61.08KJ) 特点受O2和温度等因素的影响有氧存在时，无氧呼吸受抑制相同点联系第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；无氧呼吸在进化过程中比有氧呼吸原始实质分解有机物，释放能量，合成ATP意义为生命活动提供能量；呼吸作用产生的中间产物是合成另外一些物质的原料。2、相关规律 由释放CO2与吸收O2的比值确定细胞呼吸的方式（1）如果既没有释放CO2，也没有吸收O2，则细胞进行乳酸发酵（2）如果只释放CO2，不吸收O2，则细胞只进行无氧呼吸（酒精发酵）（3）如果释放CO2的体积与吸收O2的体积相等，则细胞只进行有氧呼吸（4）如果释放CO2的体积大于吸收O2的体积，则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸： A、如果释放CO2的体积与吸收O2的体积的比值等于4：3，则细胞进行无氧呼吸消耗葡萄糖的量与有氧呼吸消耗葡萄糖的量相等 B、如果释放CO2的体积与吸收O2的体积的比值大于4：3，则细胞进行无氧呼吸消耗葡萄糖的量大于有氧呼吸消耗葡萄糖的量C、如果释放CO2的体积与吸收O2的体积的比值小于4：3，则细胞进行无氧呼吸消耗葡萄糖的量小于有氧呼吸消耗葡萄糖的量 由产生酒精和释放CO2的关系确定细胞呼吸的方式（1）如果不产生酒精，也没有吸收O2，则细胞进行乳酸发酵（2）如果不产生酒精，但吸收O2，则细胞只进行有氧呼吸（3）如果产生酒精的量等于释放CO2的量，则细胞只进行无氧呼吸（酒精发酵）（4）如果产生酒精的量小于释放CO2的量，则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 3、影响细胞呼吸作用的因素（1)内部因素遗传因素（决定酶的种类和数量）（2)环境因素 温度(图3-6-2)呼吸作用在最适温度(2535 )时最强；超过最适温度，呼吸酶活性降低甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度，酶活性下降，呼吸受抑制。生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。 图3-6-2 图3-6-3 O2的浓度(图3-6-3) 在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为10以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10以上，只进行有氧呼吸。生产中常利用降低氧的浓度能够抑制呼吸作用减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。从水果、蔬菜保鲜角度分析氧气的浓度应控制在5左右，在5左右时细胞呼吸强度较低，有机物消耗较少。 CO2浓度:从化学平衡的角度分析，CO2浓度增加