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高三一轮总复习课件 第一章走近细胞课前复习背记 1 为什么说生命活动离不开细胞 2 生命系统的结构层次有哪些 种群群落生态系统的定义3 原核生物与真核生物的区别4 细胞学说的主要内容 意义 5 高倍显微镜使用方法及注意事项 1 生命活动离不开细胞病毒 无细胞 寄生于活细胞单细胞生物 依赖单个细胞完成各项生命活动多细胞生物 依赖各种分化的细胞密切合作2 生命系统的结构层次细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈 血液 皮肤 植物无 3 细胞学说的主要内容 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 细胞学说提示了细胞的统一性和生物体结构的统一性 4 显微镜使用方法及注意事项 1 低倍镜 取镜 安放 对光 安放玻片 调焦 观察 2 高倍镜 在低倍镜下确定目标将要放大观察的物像移到视野中央转动转换器 换高倍物镜 视野暗 可调反光镜或光圈 用细准焦螺旋调至物像清晰 先粗后细 1 放大倍数问题 放大的是长度或宽度 放大倍数 目镜放大倍数 物镜放大倍数 放大倍数与镜头长度的关系 目镜越长 放大倍数越小物镜越长 放大倍数越大 2 物像移动与实物移动的关系 偏哪移向哪 2 1细胞中的元素和化合物 1 生物界与非生物界统一性和多样性2 组成细胞的元素种类和含量3 组成细胞的化合物及其功能4 生物组织中还原糖 脂肪 蛋白质的鉴定 2 1细胞中的元素和化合物 1 统一性和多样性元素种类具有统一性 生物与非生物 不同生物之间 元素含量具有多样性 生物与非生物 不同生物之间 2 种类与含量 大量元素 微量元素 FeMnBZnMoCu等 最基本元素 基本元素 主要元素 铁猛碰新木桶 C是构成生物大分子的基本骨架 鲜重 O C H N P S 干重 C O N H C H O C H O C H O N C H O N P 3 细胞中化合物 细胞内含量最多的化合物 含量最多的有机物 占细胞干重最多的化合物 常见的还原糖 葡萄糖 果糖 麦芽糖 蔗糖为非还原性糖 试剂 斐林试剂甲液 0 1g mL的氢氧化钠乙液 0 05g mL的硫酸铜现配现用 甲乙液1 1混合后再用 与还原糖在加热的条件下 才生成砖红色沉淀颜色变化为 浅蓝色 棕色 砖红色 沉淀 实验 生物组织中还原糖 脂肪 蛋白质的鉴定 还原糖的鉴定原理 脂肪的鉴定原理 试剂 苏丹 橘黄色 苏丹 红色 A 若是花生匀浆 直接加试剂后肉眼观察 B 若是花生种子切片 加染液后要用50 酒精洗去浮色 再制成临时装片 用显微镜观察 试剂 双缩脲试剂A液 0 1g mL的氢氧化钠B液 0 01g mL的硫酸铜用法 先A液2ml 碱性环境 后B液 滴结果 与蛋白质 或多肽 有紫色反应 蛋白质的鉴定原理 2 2蛋白质 生命活动的承担者 体现者 考点一 氨基酸的种类及结构特点 3 氨基酸的结构通式 1 元素组成 C H O N 有的还含有Fe S等 2 氨基酸的种类 约20种 一个中心三个基本点一个可变点 一个中心碳原子 NH2 COOH H 一个R基 甲硫 缬 赖 异亮 苯丙 亮 色 苏氨酸 甲携来一本亮色书 必须从外界环境中直接获取 人体细胞自身可以合成 4 氨基酸的分类 必需氨基酸8 非必需氨基酸12 考点二 蛋白质的合成过程及相关计算 1 n氨基酸经脱水缩合形成n肽 规律一 至少的氨基数 至少的羧基数 肽链数 规律二 肽键数 脱去水分子数 氨基酸数 肽链数 规律三 蛋白质相对分子质量 氨基酸相对分子质量 氨基酸数 18 脱去水分子数 1 蛋白质需一定的空间结构 考点三 蛋白质结构和功能的多样性 肽键 氨基酸 多肽 链 蛋白质 蛋白质变性是指蛋白质的空间结构遭到破环 2 蛋白质结构多样性的原因 氨基酸种类 数目和排列顺序不同 肽链空间结构不同 3 蛋白质功能的多样性 结构 催化 运输 调节 免疫作用 相关例子 5 蛋白质多样性与DNA多样性的关系 DNA 基因 mRNA 蛋白质 转录 翻译 根本原因 直接原因 基因表达 DNA多样性 蛋白质多样性 生物多样性 决定 体现 碱基数 碱基数 氨基酸数 6 3 1 由于终止密码子的存在 所以上述数量关系应理解为1个氨基酸至少需mRNA上3个碱基和DNA上6个碱基 第3节遗传信息的携带者 核酸 元素 核苷酸 核酸 C H O N P 脱氧核苷酸 4种 核糖核苷酸 4种 脱氧核糖核酸核糖核酸 DNA RNA 核酸是细胞内携带遗传信息的物质 在生物体的遗传 变异和蛋白质生物合成具有及其重要的作用 实验 观察DNA和RNA在细胞中的分布 1 实验原理 2 材料与试剂 DNA 甲基绿 绿色RNA 吡罗红 红色 材料 试剂 口腔上皮细胞 洋葱鳞片叶内表皮细胞 组织颜色浅 质量分数0 9 的NaCl溶液质量分数8 的盐酸 吡罗红甲基绿染色剂 现配现用 蒸馏水 一 取口腔上皮细胞制片1 0 9 NaCl溶液 保持细胞形态3 烘干 使细胞固定在载玻片上 二 水解 三 冲洗涂片蒸馏水 缓冲 洗去盐酸 四 染色 五 观察 3 过程 低倍镜观察 选择染色均匀 色泽浅的区域 高倍镜观察 制片 水解 冲洗 染色 观察 盐酸 a 改变细胞膜通透性 加速染色剂进入细胞 b 使染色体中DNA和蛋白质分离 利于DNA和染色剂结合 4 实验结果 5 实验结论 真核细胞的DNA主要分布在中 线粒体 叶绿体也含有少量的DNA RNA主要分布在中 细胞核 细胞质 原核细胞的DNA位于细胞内的什么部位 主要在拟核中 为裸露的环状DNA分子 a 原因 核苷酸 或碱基 的数量和排列顺序不同 核酸 DNA RNA 多样性 c 遗传信息 DNA的脱氧核苷酸 或碱基对 的排列顺序 b 核酸的多样性是生物多样性的根本原因 RNA mRNA 信使RNA tRNA 转运RNA rRNA 核糖体RNA 强调 一切生物的遗传物质都是核酸 DNA或RNA 但绝大多数生物的遗传物质都是DNA 有细胞生物 非细胞生物 真核生物 原核生物 大多数病毒 极少数病毒 遗传物质是DNA 遗传物质是RNA 具细胞结构的生物含5种碱基和8种核苷酸 病毒只有4种碱基和4种核苷酸 小结 DNA与RNA的区别 核糖 脱氧核糖 单链 双链 A G C U A G C T 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸 细胞质 主要分布在细胞核 线粒体 叶绿体 少量 被甲基绿染成绿色 被吡罗红染成红色 DNA与RNA在结构上区别 通常DNA为双链 RNA为单链 DNA特有脱氧核糖和胸腺嘧啶 RNA特有核糖和尿嘧啶 第4节细胞中的糖类和脂质 葡萄糖 动物 植物 构成核酸 蔗糖 麦芽糖 能源物质 纤维素 糖原 肝糖原 肌糖原 动物 植物 能源物质 能源物质 乳糖 细胞壁成分 贮能物质 半乳糖 果糖 能源物质 单糖 二糖 多糖 淀粉 功能 生物体的主要能源物质 细胞结构的成分 主要能源物质 核糖 脱氧核糖 动物 植物 植物 植物 植物 动物 动物 贮能物质 葡萄糖 果糖 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 半乳糖 储能 保温 缓冲和减压 各种生物膜的重要成分 细胞膜的重要成分 参与血液中脂质运输 促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成 促进肠道对Ca和P的吸收 1 元素组成 C H O N P 不溶于水 溶于有机溶剂 2 物理性质 脂肪 固醇 性激素 维生素D 二 细胞中的脂质 磷脂 胆固醇 C H O C H O N P C H O 储存脂质 结构脂质 功能脂质 三 生物大分子以碳链为骨架 单糖 氨基酸 多糖 蛋白质 核酸 单体 多聚体 脱水缩合 水解 核苷酸 脂肪 甘油脂肪酸 知识延伸 细胞中产生水的结构和代谢过程 光合作用 暗反应 叶绿体 呼吸作用 有氧反应 呼吸作用 无氧反应 氨基酸 多肽 葡萄糖 纤维素 DNA复制 转录 线粒体 细胞质基质 核糖体 高尔基体 细胞核 1 组成生物体的有机物共有的元素是 糖类 CHO 脂类 CHO 蛋白质 CHON 核酸 CHONP 2 作为生命活动的 能量物质 是 糖类 脂肪 蛋白质 四 四大有机物的总结 能源物质 总结 细胞中主要的能源物质植物细胞中储能物质动物细胞中储能物质生物体内的储能物质生物体内的主要能源物质 葡萄糖 淀粉 糖原 脂肪 糖类 植物所特有的二糖植物所特有的多糖动物所特有的二糖动物所特有的多糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉和纤维素 乳糖 糖原 糖 脂肪 蛋白质 第3章细胞的基本结构 细胞质基质 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞器 细胞壁 一 细胞膜的制备 哺乳动物成熟的红细胞 1 实验材料 2 实验原理 选材原因 没有细胞核和众多的细胞器 红细胞吸水胀破 3 实验过程 1 离心分离法 2 显微操作法 二 细胞膜的成分与流动镶嵌模型 脂质50 蛋白质40 糖类2 10 1 细胞膜的成分 主要为磷脂 胆固醇 动物细胞具有 功能越复杂的细胞膜蛋白质的种类和数量越多 糖被功能 细胞识别 免疫 保护 润滑等 癌细胞表面的糖蛋白减少 甲胎蛋白 AFP 和癌胚抗原 CEA 增多 1 流动镶嵌模型基本内容 生物膜组成成分 磷脂 蛋白质和少量糖类 磷脂双分子层构成了膜的基本骨架 亲水头部在外 疏水尾部在内 且具有流动性 蛋白质存在形式 有的镶在双分子层表面 有的部分或全部嵌在双分子层中 有的横跨整个双分子层 大多蛋白质分子是可以运动的 2 生物膜的结构特点 1 具有流动性2 具有不对称性和不均匀性 3 生物膜的功能特点 具有选择通过性 三 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 分泌化学物质 激素 递质膜的直接接触 精子与卵细胞识别和结合 免疫细胞间细胞间通道 植物胞间连丝 胞吞 胞吐 大分子 跨膜运输 小分子 被动运输 主动运输 顺浓度梯度的扩散 不需能量 逆浓度梯度的运输 需能量 自由扩散 不载体 不能量 协助扩散 需载体 不能量 水 氧气 二氧化碳 甘油 乙醇 苯等 葡萄糖进入红细胞 需载体 需能量 小肠吸收葡萄糖 氨基酸 无机盐离子等 第2节细胞器 系统内的分工合作 细胞质 细胞质基质 细胞器 细胞骨架 均匀透明的胶状物质 组成 功能 水 无机盐 脂类 糖类 氨基酸 核苷酸和酶 新陈代谢的主要场所 线粒体 叶绿体 内质网 核糖体 中心体 高尔基体 液泡 溶酶体 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构 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 线粒体 叶绿体 结构 成分 增大膜面积 共同点 功能 外膜 内膜 嵴 基质 外膜 内膜 基粒 基质 内囊体 光反应的酶 色素 叶绿素和类胡萝卜素 基质 暗反应的酶 少量DNA和RNA 内膜 有氧呼吸的酶 基质 有氧呼吸的酶少量DNA和RNA 囊状结构堆叠形成基粒 内膜向内凹陷成嵴 光合作用场所 有氧呼吸作用主要场所 具双层膜 与能量转换有关 都能产生ATP 含DNA 可自主复制与表达 半自主性细胞器 是细胞质遗传的物质基础 注意 原核细胞无线粒体和叶绿体 但部分细胞也可以进行有氧呼吸和光合作用 内质网 1 分布 2 结构 3 功能 动植物细胞 单层膜结构 增大了细胞内的膜面积 与蛋白质的合成和 初步 加工 脂质的合成 高尔基体 1 分布 2 结构 3 功能 动植物细胞 单层膜结构 动物细胞 植物细胞 与分泌物的形成有关对蛋白质进行 进步 加工和转运 与细胞壁的形成有关 1 分布 2 结构 3 功能 成熟的植物细胞 A 单层液泡膜B 内有细胞液 调节细胞内的环境保持细胞膨胀状态 含糖类 无机盐 色素和蛋白质 液胞 1 分布 2 结构 3 功能 动 植物细胞 单层膜结构 含多种水解酶 分解损伤 衰老的细胞器吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌 溶酶体 1 分布 原核细胞和真核细胞2 结构 无膜结构 主要由rRNA和蛋白质组成3 存在形式 附着内质网上或呈游离状态4 功能 合成蛋白质的场所 形成肽链 核糖体 中心体 无膜结构 由两个垂直排列的中心粒组成 含蛋白质 功能 动物细胞内和低等的植物细胞中 与细胞有丝分裂有关 前期发出星射线 由星射线形成纺锤体 分布 结构 小结 各种细胞器归纳比较 1 细胞器的分布 动植物都有 植物特有 动物和低等植物特有 分布最广泛的 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 溶酶体 液泡 叶绿体 中心体 核糖体 真核 原核细胞 2 细胞器的结构 不具膜结构的 具单层膜结构的 具双层膜结构的 光学显微镜下可见的 核糖体 中心体 内质网 高尔基体 液泡 溶酶体 线粒体 叶绿体 线粒体 叶绿体 液泡 3 细胞器的成分 含DNA的 含RNA的 含色素的 有基质的 线粒体 叶绿体 具有半自主性 线粒体 叶绿体 核糖体 叶绿体 液泡 线粒体 叶绿体 4 细胞器的功能 能产生水的 能产生ATP的 能复制的 能合成有机物的 与有丝分裂有关的 与分泌蛋白的合成 运输 分泌有关的 能发生碱基互补配对 线粒体 叶绿体 核糖体 高尔基体 线粒体 叶绿体 线粒体 叶绿体 中心体 核糖体 叶绿体 内质网 高尔基体 核糖体 线粒体 中心体 高尔基体 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 线粒体 叶绿体 核糖体 二 细胞器之间的协助配合 1 实例 分泌蛋白的合成和运输 线粒体供能 囊泡 囊泡 三 细胞的生物膜系统 各种细胞器膜和细胞膜 核膜等结构 共同构成细胞的生物膜系统 1 生物膜系统 2 生物膜系统之间的联系 1 在化学组成上的联系 成分的种类具相似性 含量又有差异性 2 在结构上的联系 生物膜都具有一定的流动性 还具有具有一定的连续性 可相互转化 3 在功能上的联系 1 使细胞具有一个相对稳定的内环境 在细胞与环境之间进行物质运输 能量交换和信息传递的过程中起着决定性的作用 3 生物膜系统作用 2 细胞中许多重要的反应都在生物膜上进行 广阔的膜面积为酶的附着提供了大量的位点 3 生物膜把细胞分隔成小的区室 如各种细胞器 这样使细胞同时进行多种化学反应 互不干扰 保证细胞生命活动高效 有序地进行 生物膜研究的应用 理论上 阐明细胞的生命活动规律 工业 海水淡化 污水处理 农业 研究农作物抗旱 抗寒耐盐机理 医学上 人工合成的膜材料代替病变器官 人工肾 血液透析膜 4 研究生物膜的意义 高尔基体 内质网 细胞膜 核膜 直接联系 直接联系 出芽 囊泡 出芽 囊泡 核糖体 细胞膜 囊泡 囊泡 盘曲折叠 脱水缩合 胞外 氨基酸 肽链 蛋白质 成熟的蛋白质 修饰分类 分泌蛋白 有氧呼吸分三个阶段 第一阶段 在细胞质基质中 第二阶段 在线粒体基质中 第三阶段 在线粒体内膜上 C6H12O6 酶 2丙酮酸 4 H 少量能量 2ATP 2丙酮酸 6H2O 酶 6CO2 20 H 少量能量 2ATP 24 H 6O2 酶 12H2O 大量能量 34ATP C6H12O6 6H2O 6O2 酶 6CO2 12H2O 能量 无氧呼吸 C6H12O6 酶 2C2H5OH 酒精 2CO2 能量 少 C6H12O6 酶 2C3H6O3 乳酸 能量 少 1 场所 细胞质基质 2 类型 1 酒精发酵 大多数植物 2 乳酸发酵 动物 乳酸菌 玉米胚 马铃薯块茎和甜菜块根等 色素 光 C5 2C3 ADP Pi ATP 2H2O O2 4 H 酶 酶 C6H12O6 CO2 吸收 光解 能 固定 还原 光反应 暗反应 H2O 基粒或类囊体薄膜上 基质中 光合作用 6CO2 12H2O 光能 叶绿体 C6H12O6 6O2 6H2O 第3节细胞核 系统的控制中心 一 细胞核的结构 拓展深化 代谢旺盛的细胞有如下特点 自由水含量相对较高 细胞膜上蛋白质含量和种类较多 核质之间物质交换频繁 核孔数量多 蛋白质合成旺盛 核仁较大 1 什么是染色质 它的成分是什么 细胞核内易被碱性染料染成深色的物质 主要由DNA和蛋白质组成 2 染色质和染色体的关系 染色质与染色体 染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种形态 细胞核是遗传信息库 遗传物质储存和复制的主要场所 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 二 细胞核的功能 细胞既是生物体结构的基本单位 也是生物体代谢和遗传的基本单位 1 核膜双层膜 外膜与内质网相连 且有核糖体附着 2 在有丝分裂中核膜周期性消失和重建 3 核膜具有选择透过性 4 核孔实现核与质的物质交换和信息交流 控制物质进出 1 小分子 离子通过核膜进出 2 大分子物质通过核孔进出 易被碱性染料染成深色 DNA和蛋白质 1 在有丝分裂中核膜周期性消失和重建 参与某种RNA的合成及核糖体的形成 间期 分裂期 染色质 染色体 螺旋 解旋 遗传物质的主要载体 核膜和核孔 核仁 染色质 4 1物质跨膜运输的实例 一 细胞的吸水和失水 一 动物细胞的吸水和失水 细胞膜 细胞外液和细胞质的浓度差 1 方式 渗透作用 二 植物细胞的吸水和失水 原生质层 由细胞膜 细胞质 液泡膜构成 外界溶液和细胞液的浓度差 渗透作用 1 方式 质壁分离 失水 和质壁分离复原 吸水 2 现象 3 质壁分离的原因分析 内因 外界溶液浓度细胞液浓度 原生质层相当于一层半透膜 细胞壁的伸缩性小于原生质层 外因 4 质壁分离与复原的实验流程 必须是成熟的植物活细胞 最好有颜色 外界溶液浓度应适中 不能过低或过高 5 质壁分离实验的拓展应用 判断成熟植物细胞是否有生物活性 测定细胞液浓度范围 比较不同植物细胞的细胞液浓度 鉴别不同种类的溶液 会发生质壁分离自动复原现象的溶液 一定浓度的KNO3 NaCl 尿素 甘油 乙二醇等 二 生物膜的选择透过性 1 培养液中浓度的上升主要是植物体吸收了水分 导致培养液中水分少了 物质浓度自然上升 离子 初始浓度 培养液中的离子浓度 水稻番茄 Mg2 Ca2 Si4 原因 植物体对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程 水分子是自由扩散 无机盐是主动运输 2 选择透过性的结构基础 生物膜上载体蛋白的种类和数量不同 1 测定植物细胞液的浓度2 判断植物细胞的死活3 施肥应适量 防止 烧苗 4 食品防腐处理 腌制食品 三 渗透作用的应用 第2节生物膜的流动镶嵌模型 二 流动镶嵌模型的基本内容 一 基本内容 1 生物膜的组成成分 磷脂 蛋白质和少量的糖类2 磷脂双分子层构成了膜的基本骨架 亲水头部在外 疏水尾部在内 且具有流动性 3 蛋白质存在形式 有的镶在双分子层表面 有的部分或全部嵌在双分子层中 有的横跨整个双分子层 大多蛋白质分子是可以运动的 二 生物膜的结构特点 1 具有流动性2 具有不对称性和不均匀性 三 生物膜的功能特点 选择通过性 流动性的实例 1 草履虫的摄食和排泄2 囊泡的形成3 人鼠细胞融合4 胞吞 胞吐5 受精作用6 变形虫运动7 白细胞吞噬病菌8 质壁分离和复原 第3节物质跨膜运输的方式 物质跨膜运输的方式比较 顺浓度梯度 顺浓度梯度 不需要 需要 需要 不需要 不需要 需要 O2 气体 脂溶性物质 葡萄糖进入红细胞 小肠吸收葡萄糖 氨基酸 无机盐离子 逆浓度梯度 浓度差 浓度差 能量 ATP直接提供 顺浓度梯度 三 大分子进出细胞的方式 四 影响被动运输和主动运输的因素 A 物质浓度 一定的浓度范围 B 氧气浓度 一定的浓度范围 C 温度 温度可影响膜的流动性和酶的活性 因而可以影响物质跨膜运输速率 第五章 细胞中能量供应和利用 加热 催化剂 提高反应速率 提供能量 降低化学反应的活化能 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 一 酶的作用机理 本质 二 ATP 腺嘌呤核糖核苷酸 三磷酸腺苷与腺嘌呤核糖核苷酸的区别 ATPA P P P 例1 在下列四种化合物的化学组成中 中所对应的含义最接近的是A 和 B 和 C 和 D 和 D 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 三 ATP合成与水解比较 ATPADP Pi 能量 酶 ATP水解酶 储存在高能磷酸键中的能量 直接用于各种生命活动 生物体需能部位 ADP Pi 能量ATP 酶 ATP合成酶 光能 光合作用 化学能 细胞呼吸 储存在于形成的高能磷酸键中 叶绿体 细胞质基质 线粒体 但叶绿体产生的ATP只用于暗反应 转化特点 1 ATP在细胞内含量很少且含量相对稳定2 ATP与ADP相互转化是生物界的共性 四 探究酵母菌细胞呼吸的方式 混浊 灰绿色 蓝 绿 黄 五 有氧呼吸分三个阶段 第一阶段 在细胞质基质中 第二阶段 在线粒体基质中 第三阶段 在线粒体内膜上 C6H12O6 酶 2丙酮酸 4 H 少量能量 2ATP 2丙酮酸 6H2O 酶 6CO2 20 H 少量能量 2ATP 24 H 6O2 酶 12H2O 大量能量 34ATP C6H12O6 6H2O 6O2 酶 6CO2 12H2O 能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH 酒精 2CO2 能量 少 C6H12O6 酶 2C3H6O3 乳酸 能量 少 1 产生酒精 大多数植物 2 产生乳酸 动物 乳酸菌 玉米胚 马铃薯块茎和甜菜块根等 六 无氧呼吸的方式 例 酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发酵 假如等量的葡萄糖在有氧呼吸和乙醇发酵过程中被消耗掉 则吸氧量和二氧化碳发生量之比是多少 A 1 1B 3 4C 1 3 C6H12O6 6O26CO2 6H2O 能量 酶 C6H12O62C2H5OH 2CO2 能量 酶 B 七 影响呼吸作用的因素及应用 影响因素 内因遗传因素 外因环境因素 不同植物呼吸速率不同 阳生植物 阴生植物 同一植物不同发育时期不同 幼苗期 成熟期 同一植物不同器官呼吸速率与不同 生殖器官 营养器官 氧气 温度 CO2 H2O 1 氧气 有氧呼吸 无氧呼吸 两者都有 应用 中耕松土 向培养液或水体中通气 贮藏时抽出空气 通入N2或CO2 酵母菌发酵酿酒 乳酸菌发酵制酸奶 2 温度 a 温室栽培中增大昼夜温差 降底夜间温度 以减少夜间呼吸消耗有机物 b 食物的储存保鲜通常采用低温法 通过影响酶的活性来影响呼吸速率 应用 CO2是细胞呼吸的产物 当环境中CO2浓度增加时 呼吸速率便会减慢 贮藏新鲜水果和蔬菜时抽出空气 通入N2或CO2 3 CO2 应用 在一定范围内 细胞呼吸速率随含水量的增加而加快 自由水含量高呼吸速率大 自由水含量低呼吸速率弱 当含水量过多时 呼吸速率减慢甚至死亡 呼吸速率 含水量 4 H2O 种子的储存要风干 合理灌溉 应用 例 在生产实践中 贮存蔬菜和水果的最佳组合条件是 A 低温 高氧 高CO2B 低温 低氧 高CO2C 高温 高氧 高CO2D 高温 低氧 低CO2 B 例 把小白鼠和青蛙从25 的室温中移至5 的环境中 这两种动物的需氧量会发生什么变化 A 两种动物的耗氧量都减少B 两种动物的耗氧量都增加C 青蛙耗氧量减少 小白鼠耗氧量增加D 青蛙耗氧量增加 小白鼠耗氧量减少 C 1 实验原理 提取 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂而不溶于水 所以可以用无水乙醇等提取绿叶中的色素 分离 绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同 溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快 反之 则慢 从而使各色素相互分离 八 捕获光能的色素 实验 绿叶中色素的提取和分离 2 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 鲜嫩 颜色深绿的叶片 称取 剪碎 加入SiO2和CaCO3 10ml无水乙醇 迅速研磨并用单层尼龙布过滤 过滤后及时用棉塞将试管塞严 距剪去两角的滤纸一端1cm处用铅笔画一条细线 用毛细吸管吸取色素滤液 沿铅笔线画一细线 待干后再画一两次 线要细 齐 直 将适量层析液倒入试管 插入滤纸 棉塞塞紧试管口 注意 细线不能触及层析液 滤纸条上呈现四条颜色 宽度不同的色素 胡萝卜素 橙黄色 叶绿素 蓝绿色 叶绿素 黄绿色 叶黄素 黄色 1 色素 吸收 传递 转换光能 胡萝卜素 叶黄素 叶绿素 叶绿素 叶绿素 类胡萝卜素 约占1 4 约占3 4 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色 2 功能 3 影响叶绿素合成的因素 光照 温度 必需元素等 红光和蓝紫光 蓝紫光 光反应暗反应 物质变化 能量变化 物质变化 能量变化 类囊体薄膜上 叶绿体基质中 H2O的光解 ATP的合成 光能 活跃的化学能 ATP CO2的固定 CO2 C3 ATP的水解 C3的还原 C3 有机物 活跃的化学能 稳定的化学能 ATP 有机物 C5 九 光合作用的过程 色素 光 C5 2C3 ADP Pi ATP 2H2O O2 4 H 酶 酶 C6H12O6 CO2 吸收 光解 能 固定 还原 光反应 暗反应 H2O 基粒或类囊体薄膜上 基质中 光合作用具体过程 6CO2 12H2O 光能 叶绿体 C6H12O6 6O2 6H2O CO2 H2O CH2O O2 光能 叶绿体 光合作用的强度 是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 十 光合作用的影响因素 影响光合作用的环境因素 H2O CO2 光 光照强度 光质 光照时间 温度 矿质元素 真正光合速率 1 光 O B C A CO2吸收 CO2释放 呼吸速率 净光合速率 光照强度 光饱和点 D 光补偿点 A 光照强度 A点 光合作用为0 只有呼吸作用 AB段 光合作用增强 呼吸作用不变 但呼吸大于光合 B点 光合作用等于呼吸作用 光补偿点 BC段 光合作用增强 呼吸作用不变 但呼吸小于光合 C点 光合作用不再增加 光饱和点 限制因素 内因 色素 酶 外因 CO2浓度 温度等 B 光质 白光 红光 蓝紫光 绿光 C 光照时间 在生产上应用 a 适当提高光照强度b 阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低 故可以间作 合理利用光能 c 延长光合作用时间 例 轮作 d 对温室大棚用无色透明玻璃e 若要降低光合作用则用有色玻璃 如用红色玻璃 则透红光吸收其他波长的光 光合能力较白光弱 但较其他单色光强 2 CO2浓度 1 在一定范围内随着CO2浓度的升高 光合作用的强度增强 但当CO2增加到一定范围后 光合作用速率不再增加 2 A点表示光和速率等于呼吸速率 即CO2补偿点 B点为CO2饱和点 限制B点因素是酶的数量和活性以及光照强度等 3 应用 CO2吸收 CO2放出 大田 合理密植 正其行 通其风 施用有机肥 温室还可以用CO2发生器 3 水水是光合作用的原料和反应的介质 如果缺水既可直接影响光合作用 又可间接影响光合作用 如 中午温度过高 植物蒸腾作用丢失大量的水 导致气孔关闭 限制CO2的进入 应用 根据作物的需水规律合理灌溉 4 温度 影响酶的活性 1 农田 受季节限制 2 温室 适当提高温度 保持昼夜温差 夜晚适当降温 保持昼夜温差 冬季 夏季 适时播种 5 必需元素 光合速率 必需元素 氮 各种酶 NADP ATP 叶绿素 促叶 磷 NADP ATP 叶绿体膜 促根 镁 叶绿素的重要成分 钾 促进淀粉的形成并将其运输到块根 块茎和种子等器官中 促茎 1 自养生物 2 异养生物 能将无机物合成为储有能量的有机物的生物 不能自己把无机物合成为有机物 只能利用环境中现成的有机物制成为自身的组成物质的生物 人 动物 真菌 大多数细菌等 化能合成作用 利用体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物 其中 合成有机物的能量就是来自无机化合物的分解 例如 绿色植物 蓝藻 如硝化细菌 光能自养型 化能自养型 十一 化能合成作用 原因 叶片内的气体溢出 使细胞间隙充满水 原因 消耗原有的O2 探究 环境因素对光合作用强度的影响 原因 细胞积累O2 浮力增大 原因 为光合作用提供原料 十二 光合作用与呼吸作用 合成代谢 分解代谢 叶绿体 分解有机物 释放能量产生ATP 合成有机物 储存能量 光能 化学能 光合作用产生的有机物和氧气可被呼吸作用所利用 呼吸作用产生的CO2可被光合作用所利用 光能 电能 活跃化学能 稳定化学能 储存 稳定化学能 活跃化学能 ATP 热能 散失 分解有机物 形成ATP CO2 H2O 有机物 酶 光 色素 酶 细胞质基质 线粒体 十三 补偿点和饱和点的移动问题 CO2吸收 CO2放出 CO2浓度或光照强度 饱和点 补偿点 1 呼吸速率基本不变 条件的改变使光合速率下降时 CO2 光 补偿点应右移 CO2 光 饱和点应左移 2 呼吸速率基本不变 条件的改变使光合速率增加时 CO2 光 补偿点应左移 CO2 光 饱和点应右移 3 呼吸速率增加 CO2 光 补偿点应右移 呼吸速率减小 CO2 光 补偿点应左移 变式训练 已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25 30 如图所示曲线表示该植物在30 时光合作用强度与光照强度的关系 若将温度调节到25 的条件下 原光照强度和CO2浓度不变 从理论上讲 图中相应点的移动分别是 A a点上移 b点左移 m值增大B a点不移 b点左移 m值不变C a点上移 b点右移 m值下降D a点下移 b点不移 m值上升 A 下图中的甲 乙两图为 昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图 甲图是在春季的某一晴天 乙图是在盛夏的某一晴天 请据图回答问题 1 甲图曲线中C点和E点 外界环境中C02浓度变化为零 处 植株处于何种生理活动状态 呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时 十四 一天中光合作用的变化问题 第六章 6 1细胞的增殖 一 细胞不能无限的长大 1 表面积与体积比限制了细胞的长大 2 核质比 细胞表面积与体积之比 相对表面积 和细胞的运输效率成正比 细胞核控制范围是有限的 例如草履虫细胞大 要有两个核以扩大核的控制范围 1 真核细胞的细胞分裂方式有三种 无丝分裂 有丝分裂 主要方式 减数分裂 体细胞 有性生殖细胞 蛙的红细胞 二 细胞通过分裂进行增殖 2 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为止为一个周期 例1 右图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间 下列说法正确的是 甲 乙的过程表示分裂间期 乙 甲的过程表示分裂期 一个细胞周期是指甲 甲的全过程 一个细胞周期是指乙 乙的全过程A B C D D 例2 下图a d表示连续分裂细胞的两个细胞周期 能正确表示一个细胞周期的是abcd a为一个细胞周期 b为一个细胞周期 c和d为一个细胞周期 b和c为一个细胞周期 C 分裂间期 分裂期 DNA复制 蛋白质合成 染色体复制 出现染色体 核膜 核仁消失 形成纺锤体 植物细胞从两极发出纺锤丝形成纺锤体 动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体 前期 染色体的着丝点排列在细胞赤道板上 染色体形态稳定 数目清晰 中期 着丝点分裂 染色单体分开成为两条染色体 细胞中染色体数目加倍 染色体平分移向细胞两极 后期 染色体解旋成染色质 纺锤体消失 核膜 核仁重新出现 形成两个子细胞 植物细胞在赤道板位置出现细胞板 进而形成细胞壁 动物细胞从细胞中部向内凹陷 将细胞缢列成两部分 末期 三 有丝分裂的过程 有丝分裂过程中染色体数目 染色单体数目和DNA的变化规律 2N 4N 前期 中期 后期 末期 染色体的变化 DNA的变化 2N 2N 4N 4N 2N 2a 4a 4a 4a 4a 2a 2N 间期 4a 有丝分裂意义 DNA复制后精确平分 使子代和亲代保持了遗传性状的稳定性 对于生物的遗传有重要的意义 四 无丝分裂 蛙的红细胞 1 过程 核先延长 后缢裂为二 接着整个细胞从中部缢裂为两部分 形成两个子细胞 2 特点 分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化 细胞核始终存在 观察植物细胞有丝分裂 装片制作步骤 解离 漂洗 染色 制片 15 盐酸 95 酒精混合液 3 5分钟 使细胞相互分离 清水 10分钟 洗净盐酸 利于染色 龙胆紫或醋酸洋红 使染色体染成深色 使细胞分散开 利于观察 世 P63 6 2 3 4 细胞的分化衰老和凋亡细胞的癌变 考点一 细胞分化 在个体发育中 由一个或一种细胞增殖产生的后代 在 和上发生稳定性差异的过程 形态 结构 生理功能 1 定义 2 特点 2 持久性 细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中 在胚胎期达到最大限度 3 稳定性 不可逆性 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 4 遗传物质不变性 分化后的细胞内的遗传物质没有发生改变 1 普遍性 生物界普遍存在的现象 3 实质 基因的选择性表达 不同细胞中遗传信息执行情况不同 即基因选择性表达 根本原因 直接原因 细胞内化学物质的改变 如酶 结构蛋白等 4 意义 2 使多细胞生物体中细胞趋向专门化 有利于提高各种生理功能的效率 1 是生物个体发育的基础 细胞数目增加 量变 细胞种类增加 质变 遗传物质没有发生改变 分裂是分化的基础 分裂和分化共同完成生物体正常的生长发育 分化程度越高 分裂能力越弱 全能性越小 考点二 细胞的全能性 指 的细胞 仍然具有发育成 个体的潜能 已经分化 完整 1 全能性的概念 2 全能性的原因 细胞中含有生物生长发育的全套遗传物质 3 全能性应用 植物组织培养 克隆羊 多莉 1 植物组织培养 外植体 愈伤组织 胚状体 植物体 脱分化 再分化 植物细胞表现出全能性条件 离体状态时 一定的营养物质 水 无机盐 蔗糖 维生素等 植物激素 主要是细胞分裂素和生长素 适宜的温度和适时光照 2 克隆羊 多莉 细胞核移植 细胞培养 动物细胞核具有全能性 1 受体细胞采用卵细胞的原因 1 卵细胞体积大 易操作 2 营养丰富 为胚胎的最初发育提供养料3 细胞质中含有调控细胞核全能性表达的物质 回忆 2 全能性大小 植物细胞 动物细胞胚胎细胞 生殖细胞 体细胞 4 干细胞 1 概念 动物和人体内仍然保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 全能干细胞 如胚胎干细胞 体积小 细胞核大 核仁明显 多能干细胞 如造血干细胞 专能干细胞 如神经干细胞 2 类型 3 特点 考点三 细胞衰老的主要特征 水分减少 细胞萎缩 代谢减缓 酶活性降低 色素积累 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 物质运输功能减弱 皱纹 白发 老人斑 怕冷 饮食减少 物质变化 结构变化 考点四 细胞的凋亡 由 所决定的细胞 生命的过程 就叫细胞凋亡 也常常被称为 基因 自动结束 细胞编程性死亡 2 类型 1 个体发育中细胞的编程性死亡 2 成熟个体中细胞的自然更行 3 被病原体感染的细胞的清除 1 定义 3 意义 细胞凋亡是一种自然的生理过程 对于多细胞生物体完成正常的发育 维持内部环境的稳定 以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用 细胞坏死和细胞凋亡不同 细胞坏死是在种种不利因素影响下 由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡 考点五 细胞的癌变 致癌因子 细胞分化 有机体控制 恶性增殖 癌细胞是细胞畸形分化的结果 2 癌细胞的特征 形态结构发生显著变化 变态细胞 适宜条件下 能够无限增殖 不死细胞 细胞膜表面发生变化 糖蛋白减少 细胞黏性降低 易在机体内分散和转移 扩散细胞 3 发病机理 人和动物细胞的染色体上本来就存在原癌基因和抑癌基因 致癌因子会损伤细胞中的DNA分子 使得原癌基因和抑癌基因突变 导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞 原癌基因 负责调节细胞周期 控制细胞生长和分裂的进程 抑癌基因 阻止细胞不正常地增殖 必修二 2 1减数分裂与受精作用 减数分裂各时期的特征 精原细胞 分裂间期 染色体进行复制 该时期特征 初级精母细胞 减数第一次分裂 中期 前期 末期 次级精母细胞 初级精母细胞 后期 同源染色体联会形成四分体 同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换 同源染色体排列在赤道板上 着丝点排列在赤道板的两侧 同源染色体彼此分离 非同源染色体自由组合 染色体数目减半 减数第二次分裂 前期 中期 后期 次级精母细胞 精细胞 精子 思考 着丝点分裂 姐妹染色单体分离 没有 两 四 变形 减一分裂 精原细胞 初级精母细胞 2个次级精母细胞 减二分裂 4个精细胞 4个精子 间期 减数分裂 卵原细胞 初级卵母细胞 1个次级精母细胞1个极体 1个卵细胞3个极体 减数分裂过程中染色体和DNA的变化曲线 染色体变化 DNA变化 间期 n 2n 3n 4n 减数第一次分裂 前 中 后 末 前 中 后 末 有丝分裂 减数分裂图象的辨别 一看染色体数目 奇数 有 减 偶数 无 无上述行为 有联会 四分体 同源染色体分离 着丝点位于赤道板两侧 减 有丝分裂 减 减 前期 减 前期 减 中期 有丝中期 减 中期 减 末期 有丝后期 减 后期 减 后期 减 后期 1 概念 2 结果 3 意义 卵细胞和精子相互识别 融合成为受精卵的过程 受精卵的染色体数目恢复到体细胞数目 其中一半来自父方 一半来自母方 1 后代呈现多样性 有利进化 2 减数分裂和受精作用维持生物前后代体细胞染色体数目恒定 六 受精作用 2 4 时期 有丝分裂 减数分裂 受精作用 有丝分裂 DNA 染色体 概念 细胞中的一组 它们在 但是携带着控制一种生物生长发育的 这样的一组染色体 叫做一个染色体组 染色体组概念 特点 1 由非同源染色体组成 2 携带生长发育的全部遗传信息 思考 染色体组中有无等位基因 非同源染色体 形态和功能上各不相同 全部遗传信息 1 下图中 表示含有一个染色体组的细胞是 C 2 某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc 那么它有多少个染色体组A 2 B 3C 4D 8 C 染色体组数的判断办法 2 相同 基因的个数 1 每组同源染色体中染色体的条数 控制同一性状 孟德尔两大遗传规律 基因分离定律的实质 在杂合子细胞中 位于一对同源染色体上的等位基因 具有一定的独立性 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因会随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 独立地随配子遗传给后代 基因自由组合定律实质 位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合式互不干扰的 在减数分裂过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 1 区别是细胞核遗传还是细胞质遗传若系谱图中 女患者的子女全部患病 正常女性的子女全正常 即全部子女的表现型与母亲相同 则为细胞质遗传与线粒体或叶绿体DNA有关的遗传 2 确定是否为伴Y遗传若系谱图中女性全正常 患者全为男性 而且患者的父亲 儿子全为患者 则为伴Y遗传 考点三 系谱图中遗传病遗传方式的判断 3 确定是常染色体遗传还是伴X遗传 1 首先确定是显性遗传还是隐性遗传 无中生有 是隐性遗传病 如 有中生无 是显性遗传病 如 代代遗传 则最大可能为显性 2 确定是常染色体还是X染色体 若是隐性找女患 其父亲和儿子都患病 则最大可能为伴X隐性遗传 只要上述条件有一个不满足 则一定为常染色体隐性遗传 若是显性找男患 其母亲和女儿都患病 则最大可能为伴X显性遗传 只要上述条件有一个不满足 则一定为常染色体显性遗传 第三章基因的本质 一 DNA是主要的遗传物质 DNA是遗传物质 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 格里菲思肺炎双球菌体内转化实验 噬菌体侵染细菌实验 1 绝大多数生物的遗传物质是DNA 2 DNA在细胞中分布 3 不是所有生物都具有染色体 4 一切生物的遗传物质都是核酸 DNA或RNA 1 DNA是主要的遗传物质 2 病毒的遗传物质是DNA或RNA 如噬菌体 DNA烟草花叶病毒 RNA 小结 染色体 线粒体 叶绿体 原核细胞的拟核 质粒等 二 DNA分子双螺旋结构的特点 DNA分子是由两条链组成 这两条链按盘旋成双螺旋结构 DNA分子中的和交替连接 排列在 构成基本骨架 排列在内侧 两条链上的碱基通过连成碱基对 并且遵循原则 即 脱氧核糖 磷酸 外侧 氢键 碱基互补配对 A T G C 反向平行 碱基 三 DNA分子的结构特性 1 分子结构的稳定性 2 分子结构的多样性 3 分子结构的特异性 1 碱基互补配对原则 2 规则的双螺旋空间结构 碱基对的排列顺序千变万化 每一个DNA分子都有自己独特的结构 A T G C 代表DNA分子的特异性 四 DNA分子中碱基计算规律 1 互补碱基两两相等 A TG C2 两不互补的碱基之和比值相等 即 A G T C 13 任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50 即A C T G 50 4 DNA分子的一条链上 A T C G a A C T G b 则该链的互补链上相应比例分别为a和1 b 5 双链DNA分子中 配对的两个碱基之和在各单链中的比例与总链的比例及mRNA的比例相等 即 A T A T A T 总 A U mRNA 核糖体 AUCG 多肽链 mRNA 氨基酸 A UCGT A 1个单链RNA DNA一条链 核糖核苷酸 主要在细胞核 ATCG 2个双链DNA DNA两条链 脱氧核苷酸 主要在细胞核 细胞分裂间期 个体整个生命过程 ATP ATP ATP 半保留复制 边解旋边复制 边解旋边转录 转录后DNA恢复原状 翻译结束 mRNA被降解 模板 原料 能量 酶 解旋酶 DNA聚合酶 解旋酶 RNA聚合酶 蛋白质合成酶 传递遗传信息 表达遗传信息 决定生物性状 五 复制 转录和翻译的比较 六 基因的定义与功能 基因是具有遗传效应的DNA片段 基因都中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息 功能 1 传递功能 DNA的复制 2 表达功能 指导蛋白质合成 从而控制生物体的性状 转录 翻译 区别 遗传病 先天性疾病 家族性疾病 遗传病 先天性疾病 家族性疾病 遗传病 先天性疾病 遗传病 家族性疾病 遗传物质发生改变 出生前已形成的畸形或疾病 出生后即表现出来的疾病 在家族成员中发病率高 有家族聚集现象 受一对等位基因控制 受多对等位基因控制 因染色体异常所引起 七 人类常见的遗传病类型 显性 隐性 显性 隐性 遗传与性别无关 男女患病率相等 常表现为代代遗传 遗传与性别无关 男女患病率相等 遗传表现为不连续性 并指 多指 软骨发育不全 白化病 镰刀型细胞贫血症 先天性聋哑 苯丙酮脲症 女性患者多于男性 具有代代遗传 男患者的母女一定患病 男性患者多于女性 交叉 隔代遗传 女性患者的父子一定患病 抗维生素D佝偻病 红绿色盲 血友病 进行性肌营养不良 患者都是男性 有父传子 子传孙的传递规律 外耳道多耳毛症 一 单基因遗传病分类 二 多基因遗传病 受两对以上的等位基因控制的人类遗传病 特点 发病受遗传因素和环境因素双重影响 表现出家族聚集现象 在群体中的发病率高 如唇裂 无脑儿 原发性高血压和青少年糖尿病等 1 常染色体异常遗传病 猫叫综合征 三 染色体异常遗传病 特点 由于染色体的变异引起遗传物质较大的改变 故其症状严重 甚至胚胎时期就自然流产 21三体综合征 2 性染色体异常遗传病 考点一 基因突变 1 基因突变的概念 由于DNA分子中发生碱基对的替换 增添或缺失 而引起的基因结构的改变 就叫做基因突变 2 基因突变的时间 细胞分裂的间期 DNA复制时 3 基因突变的特点 普遍性 随机性 低频性 多害少利性 不定向性 4 基因突变的结果 产生新的等位基因和新的基因型 可能会引起表现型的变化 5 基因突变的意义 基因突变产生新的基因 是生物变异的根本来源 为生物进化提供了原始材料 基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变 染色体上基因的数目和位置并未改变 二 基因重组 1 概念 2 类型 在生物体进行有性生殖的过程中 控制不同性状的基因的重新组合 非同源染色体上的非等位基因自由组合 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局