高三生物第一轮复习__必修一全套课件

第一章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 结构特点 没有细胞结构 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 制造新的病毒 一 病毒 二 生命活动离不开细胞 单细胞生物的生命活动离不开细胞 衣藻 酵母菌 实例2人的生殖和发育 遗传物质的 桥梁 精子和卵细胞 实例3缩手反射的结构基础 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 HIV 攻击对象 淋巴细胞 死亡原因 淋巴细胞被大量破坏 导致人体免疫力降低 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 第一章走近细胞 第2节细胞的多样性和统一性 结论 细胞具有多样性 思考 1 以上这些细胞的共同结构有哪些 2 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 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 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 原核细胞与真核细胞的主要区别 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 二 细胞学说建立 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 小结一 酵母菌 霉菌 蘑菇 生物分类单位 界 门 纲 目 科 属 种 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 第二章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 一 组成细胞的元素 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 Fe Mn Zn Cu B Mo等 C是构成细胞的基本元素 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 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 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 一 氨基酸及其种类 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 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 请写出下面两种氨基酸的R基 下面我们一起来了解 脱水缩合 肽键 二肽 三肽 多肽等概念 二 蛋白质的结构及其多样性 COOH H NH2 C R1 COOH H HN C R2 H 1 氨基酸形成二肽 CO H NH2 C R1 COOH H N C R2 脱水缩合 H H2O 肽键 肽键 肽键 1 脱水缩合 一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接 脱去一分子的水的结合方式 2 肽键 连接两个氨基酸的化学键 CO NH 3 二肽 两分子氨基酸缩合而成的化合物 4 多肽 由多个氨基酸缩合而成的化合物 5 肽链 多肽所呈的链状结构 6 蛋白质 具备一定的空间结构后的多肽链 2 氨基酸 多肽和蛋白质的关系 3 蛋白质结构的多样性 三 蛋白质的功能多样性 1 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 2 催化作用 酶 3 运输作用 血红蛋白 4 调节作用 激素 5 免疫功能 抗体 总结 免催构 需调运 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 巩固练习 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 4 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 5 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 6 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 第3节遗传信息的携带者 核酸 第二章组成细胞的分子 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 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 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 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 脱氧核苷酸链 连接 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 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 核糖核苷酸链 连接 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 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 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 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 第4节细胞中的糖类和脂质 第二章组成细胞的分子 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 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 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 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 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 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 如 淀粉 纤维素 糖原 二 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 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 第5节细胞中的无机物 第二章组成细胞的分子 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 参与细胞的生化反应3 运送养料和代谢废物 是细胞的组成成分 一 细胞中的水 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 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 第1节细胞膜 系统的边界 第三章细胞的基本结构 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 材料1 动动脑筋 细胞作为一个完整的系统 它有边界 系统的边界 细胞膜 体验制备细胞膜的方法 实验 1 选择材料 2 实验原理 3 实验过程 猪成熟的红细胞 红细胞吸水胀破 4 用离心从混合液中分离出纯度较高的细胞膜 提取红细胞 红细胞吸水破裂 离心分离 一 制备细胞膜 正常形态 吸水后形态 吸水后形态 二 细胞膜的成分 脂质 约50 蛋白质 约40 糖类 约2 10 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 神经细胞之间的联系 高等植物细胞之间通过胞间连丝 细胞壁成分 纤维素和果胶功能 支持和保护特点 全通透性 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 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 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 细胞膜具有控制物质进出的能力 第二节细胞器 动植物亚显微结构 叶绿体液泡细胞壁 植物细胞比动物细胞多了哪几种结构 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 1 存在于动植物细胞中 健那绿染成绿色 2 双层膜 含有少量的DNA 3 内膜向内折叠形成嵴 4 细胞进行有氧呼吸的主要场所 是 动力车间 5 生长旺盛细胞分布居多 能自由地移动 线粒体 所需能量的95 叶绿体 叶绿体 存在于绿色植物细胞中 双层膜结构 内有基粒 由多个类囊体垛叠而成 绿色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 含有少量的DNA 高尔基体 高尔基体结构图 存在于动植物细胞中 位于细胞核附近的细胞质中 单层膜结构 与细胞分泌物形成有关 对蛋白质进行加工和转运 植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关 高尔基体 内质网 内质网结构图 内质网 存在于动植物细胞中 广泛分布于细胞质中 成网状 分为粗面型和滑面型两种 单层膜结构 细胞内蛋白质合成和加工 以及脂质合成的 车间 牛奶是怎样炼成的 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 奶牛的乳腺细胞 核糖体 合成蛋白质 内质网 加工 运输 高尔基体 加工 线粒体 供能 概念 细胞膜 细胞器膜和核膜等共同组成 作用 1 细胞膜使细胞有一个相对稳定的内部环境 还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 生物膜为多种酶提供了大量的附着点 3 生物膜把细胞器分隔开 使细胞内能同时进行多种化学反应 而互不干扰 保证了细胞生命活动高效 有序的进行 生物膜系统 第3章第三节细胞核的结构和功能 一 细胞核的结构 1 核膜 3 核孔 大分子物质的通道 如核酸 蛋白质 2 成分 磷脂分子和蛋白质分子 2 核仁 3 染色质 1 概念 主要指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质 2 化学成分 主要是DNA和蛋白质 2 核仁 3 染色质与染色体的关系 染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态 二 细胞核的主要功能 遗传物质储存和复制的场所细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心 细胞结构中最重要部分 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 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 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 一 渗透作用 半透膜 半透膜是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 渗透作用装置 分析实验现象 1 第一组装置的漏斗管内液面为什么会升高 2 第二组装置 用纱布代替玻璃纸 漏斗管内液面还会升高吗 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 用纱布替代玻璃纸时 因纱布的孔隙很大 蔗糖分子也可以自由通透 因而液面不会升高 分析实验现象 4 水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗 友情提醒 半透膜 水分子可以自由通过 不是的 水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中 也能从漏斗中扩散到烧杯中 只不过 在单位时间内 从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多 3 第三组装置 清水换成同样浓度的蔗糖溶液 结果会怎样 半透膜两侧溶液的浓度相等时 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 液面也不会升高 得出结论 水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件 半透膜 半透膜两侧溶液浓度差 渗透作用 水分子 或其他溶剂分子 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 条件 具有半透膜 主要 半透膜两侧的溶液浓度不同 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 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 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 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 1 红细胞内的血红蛋白能够透过细胞膜吗 不可以 因为血红蛋白是大分子 不能透过细胞膜 2 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 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 3 如果将红细胞放置于生理盐水中呢 细胞有什么变化 原因 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 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 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 1 剥取洋葱鳞茎的鳞片叶 外表皮紫色较浓的更好 用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0 5cm见方的 井 字 2 用尖嘴镊从 井 字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮撕下 平铺在载玻片中央 3 用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30 的蔗糖溶液 盖上盖玻片 用吸水纸吸去多余液体 4 在显微镜下观察 可见原生质缓慢收缩 逐渐出现与细胞壁分离的现象 直到原生质收缩成球状小团 与细胞壁完全分开 5 在盖玻片的一侧滴加清水 用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收 使清水置换蔗糖溶液 6 在显微镜下观察 可见质壁分离现象缓慢复原 进行实验 植物细胞的质壁分离及复原 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 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 2 质壁分离及复原现象 1 如果没有细胞壁 实验结果会有什么不同 2 如果滴加的是0 5克ml的蔗糖溶液 实验结果会有什么不同 交流 不会发生质壁分离现象 只发生渗透作用的吸水或失水 高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡 不可能发生质壁分离复原 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 1 以下可以发生渗透作用的是 A 煮熟的马铃薯条放入水中B 把干种子放在清水中C 烈日下菠菜叶子下垂D 放在盐水中的萝卜变软 D 巩固练习 2 a b c是三个相邻的细胞 已知a细胞液浓度 b细胞液浓度 c细胞液浓度 如图所示 能正确表示水分在三者之间关系的是 C A B C D 3 田间一次施肥过多 作物变得枯萎发黄 俗称 烧苗 其原因是 A 根细胞从土壤中吸收的养分过多B 根细胞不能从土壤中吸水C 根系不能将水向上运输D 根系被肥料分解释放的热能烧毁 B 4 利用高浓度盐水 NaCl溶液 杀菌防腐的原理是 A 盐水中的Cl 有杀菌防腐的作用B 盐水中的Na 不利于细菌的生活C 盐水是中性的 不适于细菌的生活D 由于渗透作用使细菌细胞内的水分渗出而死亡 D 第二节生物膜的流动镶嵌模型 磷脂是一种由甘油 脂肪酸和磷酸所组成的分子 头 部是亲水的 尾 部是疏水的 胆碱 磷酸 甘油 脂肪酸 糖类 细胞膜结构示意图 湘 RJ 二 生物膜的流动镶嵌模型1 对生物膜结构的探索历程 脂质 两层 湘 RJ 荧光均匀 湘 RJ 2 生物膜的流动镶嵌模型 流动镶嵌模型 中间层 磷脂双分子层 基本骨架 具流动性 内外侧 蛋白质 有的磷脂双分子层表面有的部分或全部嵌入磷脂双分子层有的横跨整个磷脂双分子层 糖被 糖蛋白 位于外表 有保护 润滑 等作用 糖类 脂质分子结合而成 镶嵌于 识别 糖脂 第三节物质跨膜运输的方式 被动运输 物质进出细胞 顺浓度梯度的扩散方式 自由扩散 协助扩散 物质通过简单的扩散作用进出细胞 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 一 被动运输 1 自由扩散 特征 1 顺浓度梯度运输 2 不需要载体 3 不需要消耗能量 2 协助扩散 特征 1 顺浓度梯度运输 2 需要载体参与 3 不需要消耗能量 主动运输 特征 1 逆浓度梯度运输 2 需要载体 3 需要消耗能量 二 主动运输 定义 物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧 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 这种方式叫做主动运输 保证了活细胞能够按照生命活动的需要 主动选择吸收所需要的营养物质 排出代谢废物和对细胞有害的物质 意义 对比 比较三种物质运输方式的异同 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 不需要 需要 需要 不消耗 不消耗 需要消耗 水 气体分子 脂溶性物质 葡萄糖通过红细胞 离子 大多数有机小分子 如 氨基酸 葡萄糖 三 胞吞和胞吐 一些大分子或物质团块的运输 是通过胞吞和胞吐作用来实现的 胞吞 物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜 从细胞外进入细胞内的过程 胞吐 物质以囊泡的形式通过细胞膜 从细胞内排到细胞外的过程 运输速率 浓度差 运输速率 耗氧量 运输速率 浓度差 上面几幅坐标图中所表示的分别是哪种物质运输方式 为什么 思考 运输速率 浓度差 时间 细胞内浓度 细胞外浓度 四 技能训练1 K 和Mg2 是通过主动运输进入细胞的 2 Na 和Cl 是通过主动运输排出细胞的 3 提示 主动运输 低高 降低化学反应活化能的酶 一酶的作用和本质 斯帕兰扎尼实验过程 现象 推测 证明 本实验能证明 问题探讨 肉块放入小金属笼内 让鹰吞下 肉块消失了 是胃内的化学物质将肉块分解了 收集胃内的化学物质 看看这些物质在体外是否也能将肉块分解 胃具有化学消化的作用 一 酶的作用和本质1 细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应 统称为细胞代谢 是生物生命活动的基础 2 酶在代谢中的作用 酶在细胞代谢中的作用 2H2O2 2H2O O2 1 常温下反应2 加热3 Fe3 做催化剂4 过氧化氢酶 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3 3 3 3 常温 90 FeCl3 肝脏研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 反应条件 8滴 大量 复燃 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3 3 3 3 常温 90 FeCl3 肝脏研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 反应条件 无关变量 对照组 实验组 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称为活化能 反应物 产物 活化能 反应进程 能量 催化剂在化学反应中的作用 反应物 产物 活化能 反应进程 能量 酶在细胞代谢中的作用 正是由于酶的催化作用 细胞代谢才能在温和的条件下快速进行 各条件使反应加快的本质 加热 Fe3 酶 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 更显著地降低化学反应的活化能 酶的作用 同无机催化剂相比 酶降低活化能的作用更显著 因而催化效率更高 降低活化能催化作用 酶本质的探索 1 1857年 法国巴斯德酿酒中的发酵是由于活酵母细胞的存在 2 德国李比希发酵是酵母细胞中的某些物质 并且只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 3 德国毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶 4 美国萨姆纳1926年 脲酶是一种蛋白酶后来 科学家提出了多种酶 并证明都是蛋白质结论 酶是一类具有催化作用的蛋白质 5 1980年代切赫 奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用 活细胞产生的具有生物催化作用的有机物 绝大多数的酶是蛋白质 少数的酶是RNA 酶的定义 第一节降低化学反应活化能的酶 一酶的特性 1 高效性 意义 2 专一性一种酶只能催化一种或一类化学反应3 作用条件比较温和 酶的特性 酶活性 1 酶对化学反应的催化效率最适的温度和PH条件下 酶的活性最高2 不同的酶具有不同的最适的温度和最适PH 3 过酸 过碱或温度过高 会使酶的空间结构遭到破坏 使酶永久失活 不可逆 4 低温 不破坏酶的空间结构 只是降低酶的活性 可恢复 总结 1 产生部位和作用部位 所有的活细胞细胞内 细胞外 体外2 作用 催化作用 降低活化能 3 本质 有机物 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 4 同无机催化剂一样 只改变反应速率 不能改变反应方向和终产物的浓度 在化学反应前后本身不发生改变 高效性专一性多样性作用条件比较温和 5 酶的特性 第二节细胞的能量 通货 ATP 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下 干燥后研磨成粉末 取三等份分别装入三支试管 各加入少量水使之混合 置于暗处 可见试管内有淡黄色荧光出现 约过15分钟荧光消失 萤火虫发光器 A B C B A 萤火虫发光器的经典实验 C 问题思考 1 选择萤火虫的发光器为实验材料的优点 参考答案 主要是它发光的现象容易观察等 2 将发光器捣碎的目的 参考答案 增大发光细胞与溶液接触面积 加快化学反应速度 3 本实验的原理是 参考答案 蒸馏水不是能源物质 葡萄糖不是直接的能源物质 他们都不会使熄灭的离体发光器重新发光 而ATP能使离体的发光器重新发光 改善肌体代谢 又是体内能量的主要来源 目前普遍用于心力衰竭 心肌梗塞 脑动脉硬化 冠状动脉硬化等等 并有抗癌作用 可望成为抑癌剂 功能 二 ATP的结构简式 H N HCNNCC HCCHOOOHNNOHCOPO PO POHCHHCOHOHOHHCCHOHOH P P P PPP A P P P 腺嘌呤 高能磷酸键 核糖 腺苷 A ATP 分子结构简式 三个磷酸基团 三磷酸腺苷 ATP分子中具有高能磷酸键 A P P P 高能磷酸键 30 54KJ mol ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物 A P P A P PP P ATP ADP Pi 磷酸 能量 酶 ATP与ADP的相互转化 能量的储存 能量的释放 ATP酶ADP Pi 能量 ADP Pi 能量酶ATP 2 ATP的含量处在动态平衡之中 保证了稳定供能 1 伴随能量的储存和释放 ATP酶ADP Pi 能量 能量 通货 ATP与ADP的相互转化 3 ATP含量少 但转化迅速 且相互转化为不可逆反应 ATP与ADP的相互转化 呼吸作用 呼吸作用 光合作用 ADP Pi 能量 ATP 酶 ADP转化成ATP时所需能量的主要来源 光合作用 光能 ATP 有机物 呼吸作用 ATP 比较 有机物 ATP 是新陈代谢所需能量的来源 糖类是生命活动的主要物质脂肪是生物体的物质 光能 是生命活动的最终能量来源 直接 能源 储能 ATP 物质可循环利用能量是不可循环利用反应不可逆 ATP酶ADP Pi 能量 ADP Pi 能量酶ATP 动动脑 上面两个反应式可逆的吗 2 在细胞内 1mol葡萄糖彻底氧化分解后 释放出2870kJ的能量 计算 1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是1分子ATP水解所释放能量的多少倍 1 ATP的结构式可以简写成 A A P P PB A P P PC A P P PD A P P P B 94 巩固练习 3 ATP分子中大量的化学能储存在 内 2分子ADP中含有的腺苷 磷酸基团 高能磷酸键的数目依次是 个 高能磷酸键 2 4 2 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 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解 最终生成CO2或其他产物 并且释放出能量的总过程 细胞呼吸的概念 细胞内 氧化分解 生成CO2 释放出能量 其他产物 又叫生物氧化 实质 氧化分解有机物 释放能量 一 有氧细胞呼吸的过程示意图 有氧呼吸的三个阶段 葡萄糖的分解 C6H12O6 酶 2CH3COCOOH 4 H 2ATP 丙酮酸 场所 细胞质基质 丙酮酸彻底分解 酶 6CO2 20 H 2ATP 场所 线粒体基质 2CH3COCOOH 丙酮酸 H 的氧化 酶 12H2O 34ATP 场所 线粒体内膜 24 H 6O2 6H2O 主要场所 线粒体 能量 2870kJ mol 去向 大部分以热能形式散失另一部分转移到ATP中 总反应式 有氧呼吸概念 细胞在 的参与下 通过 的催化作用 把 等有机物 产生 和 释放 生成 的过程 1709kJ mol 约60 1161kJ mol 约40 氧 多种酶 葡萄糖 CO2 H2O 能量 彻底氧化分解 许多ATP 38个ATP 定义 葡萄糖 过程 二 无氧呼吸 场所 细胞质基质 无氧呼吸总反应式 C6H12O6 酶 2C3H6O3 乳酸 少量能量 C6H12O6 2C2H5OH 酒精 2CO2 少量能量 酶 同样是分解葡萄糖 为何无氧呼吸只能释放少量能量 发酵 微生物的呼吸作用 如 酒精发酵 乳酸发酵 有氧呼吸 无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 三 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 相同点 场所 条件 产物 能量 联系 实质 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 需氧 酶 不需氧 需酶 CO2 H2O 酒精和CO2或乳酸 释放大量能量 释放少量能量 第一阶段完全相同 分解有机物 释放能量 呼吸作用的概念 呼吸作用类型 有氧呼吸 无氧呼吸 呼吸作用 葡萄糖的初步分解 丙酮酸彻底分解 H 的氧化 丙酮酸不彻底分解 乳酸发酵 酒精发酵 葡萄糖的初步分解 VS 1 场所 3 物质变化 4 能量变化 2 条件 1 为生物体的生命活动提供能量 四 呼吸作用的意义 2 为其他化合物的合成提供原料 影响细胞呼吸的因素及应用影响呼吸作用的因素有温度 氧气浓度 二氧化碳浓度 含水量等 其中主要是温度 1 温度 主要因素 呼吸作用在最适温度 25 35 时最强 生产上在低温下储存蔬菜 水果 大棚蔬菜 夜间适当降温 抑制呼吸作用 2 氧气浓度 蔬菜水果的保质 保鲜 一般采用低氧 5 保存 此时有氧呼吸较弱 而无氧呼吸又受到抑制 无土栽培时向培养液中通入空气 中耕松土等都是为了增加氧气的含量 加强根部的有氧呼吸 保证能量供应 促进矿质元素的吸收 3 二氧化碳浓度密闭的地窖便于保存蔬菜水果 氧气浓度低 CO2浓度较高 抑制细胞的呼吸作用 4 含水量自由水含量增加 代谢加强 呼吸作用加强 有机物消耗大 不利于种子的贮藏 3 在有氧呼吸过程中 氧气的作用是 4 生物的细胞呼吸可分为 和 两种类型 一般情况下供给肌肉活动的能量是通过 呼吸提供 其能源物质主要是 有氧呼吸 无氧呼吸 有氧 葡萄糖 1 葡萄糖彻底氧化分解的主要场所在 2 人在剧烈运动时 骨骼肌处于暂时缺氧状态 可以通过无氧呼吸获取能量 此时葡萄糖被分解为 线粒体 乳酸 课堂练习 5 生物的生命活动所需要的能量主要来自 糖类的氧化分解 脂类的氧化分解 蛋白质的氧化分解 核酸的氧化分解 6 人体进行有氧呼吸的主要场所是 肺细胞 内环境 线粒体 细胞质基质 A C 7 与有氧呼吸相比 无氧呼吸最主要的特点是 分解有机物 释放能量 需要酶催化 有机物分解不彻底 8 新鲜蔬菜放在冰箱的冷藏室中 适当延长保鲜时间的生理原因是A 呼吸作用减弱B 呼吸作用加强C 光合作用减弱D 促进了物质的分解 D A 5 种在湖边的玉米 长期被水淹 生长不好 其原因是A 根细胞吸收水分过多B 营养缺乏C 光合作用强度不够D 细胞有氧呼吸受阻 10 同样消耗 mol的葡萄糖 有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸能量转化效率的A 20倍B 19倍C 倍多D 12 7个百分点 D B 第三节光合作用一捕获光能的色素和结构 第5章细胞的能量供应和利用 一 实验 绿叶中色素的提取和分离1 实验原理 色素提取的原理 绿叶中的色素都是有机物 能溶解在中 从而分离出来 无水乙醇等有机溶剂 色素分离的原理 不同的色素在层析液中的溶解度不同 的随层析液在滤纸上扩散得快 反之则慢 因而 不同的色素会形成不同的色素带 2 实验过程 提取色素 制备滤纸条 画滤液细线 观察结果 溶解度高 分离色素 3 分离方法 无水乙醇 二氧化硅 碳酸钙 溶剂挥发 剪去两角 平整 不重叠 重复画2 3次 叶绿体中色素的种类 功能 吸收 传递和转化光能 叶绿体色素 吸收可见的太阳光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 叶绿素主要吸收红光 蓝紫光 1 为什么树叶一般都呈绿色 叶绿素占叶绿体色素的3 4 叶绿素对绿光吸收量少 绿光被反射出来 叶绿体呈现绿色 2 秋天为什么叶子会变黄 叶绿素解体 问题 2 不同颜色的藻类吸收不同波长的光 藻类本身的颜色是反射出来的光 海水的浅层的绿藻吸收红光和蓝紫光较多 反射出绿光 海水深层的红藻吸收蓝紫光和绿光较多 反射出了红光 褐藻反射出黄色的光 1771年 英 普里斯特利的实验 碘蒸气处理 一半曝光 一半遮光 在暗处放置几小的叶片 1864年 德 萨克斯的实验 绿叶在光合作用中产生了淀粉 黑暗中 光照下 1880年 美 恩格尔曼的实验 这个实验证明 氧是由叶绿体释放出来的 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 2 第二组向同种绿色植物提供H218O和CO2 1 第一组向绿色植物提供C18O2和H2O C18O2 H2O CO2 H218O O2 证明 光合作用释放的O2全部来自于H2O 1930年 美 鲁宾和卡门用同位素标记法研究光合作用 18O2 CO2 H2O CH2O O2 光能 叶绿体 光合作用反应式 总结 探索二 光合作用的具体过程可以分为几个阶段 二 光合作用的过程 光反应 暗反应 探索三 光反应可以包含几个反应 其原料和产物分别是什么 反应场所是什么 探索四 暗反应可以分为几个阶段 其原料和产物分别是什么 思考 暗反应为什么称之为 暗 反应 暗反应在光下能不能进行 光反应 水的光解 ATP的形成 光合作用 暗反应 CO2的固定 CO2的还原 光反应为暗反应提供 H 和ATP 类囊体的薄膜 叶绿体的基质中 光叶绿体色素酶 许多酶 不受光限制 水转变成 H 和氧气 生成ATP CO2转变为C3 经CO2的还原为有机物 光能转化为ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定化学能 总结 光反应与暗反应的区别与联系 总反应反应式 光合作用的实质 1 物质转化 2 能量转化 光合作用的意义 四 影响光合作用的因素 植物自身因素环境因素对光合作用的影响 1 光照 2 温度 3 二氧化碳浓度 4 水分 5 矿质元素 根据获取有机物的方式不同 可以将生物分为 自养生物 异养生物 光能自养生物 化能自养生物 绿色植物 硝化细菌等 一 场所 叶绿体叶绿体中色素的种类 颜色及作用二 光合作用的过程1 光反应 水的光解 ATP的合成 2 暗反应 二氧化碳的固定 二氧化碳的还原 四 光合作用的实质1 物质的转化2 能量的转化五 光合作用的意义与应用 三 光合作用的概念和总反应式 光合作用 上图是在盛夏的某一晴天 一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图 据图回答问题 1 图中D E段CO2吸收量逐渐减少是 以至光反应产生的和逐渐减少 从而影响了暗反应强度 使化合物数量减少 影响了CO2固定 光照强度逐步减弱 ATP NADPH 还原作用 五碳 D E C B A 2 图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低 可能是 A 光照过强 暗反应跟不上 前后脱节 影响整体效果B 温度较高 提高了呼吸作用酶的活性 消耗了较多的有机物C 温度高 蒸腾作用过强 气孔关闭 影响了CO2原料的供应D 光照过强 气温过高 植物缺水严重而影响光合作用的进行 C 1 光合作用中 糖类 氧气 ATP分别是在 阶段形成的 2 某科学家用14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子 证明其转移的途径是 A 二氧化碳叶绿素ATPB 二氧化碳三碳化合物ATPC 二氧化碳三碳化合物糖类D 二氧化碳五碳糖糖类3 光合作用过程中释放的氧气来源于 A 二氧化碳B 水C 叶绿体D 葡萄糖 暗反应 光反应 C B 光反应 巩固练习 第一节细胞增殖 WelcometoStudyBiology 实验原理 体积大小不同的琼脂块代表着大小不同的细胞 由含酚酞的琼脂块制成 NaOH溶液表示 NaOH和酚酞反应呈紫红色 用琼脂块上NaOH扩散的体积比来反映细胞的物质运输的效率 细胞大小与物质运输的关系 方法步骤 制备体积大小不同的琼脂块 用NaOH溶液将琼脂块淹没 切开琼脂块 观察并测量切面上NaOH扩散的深度 根据结果进行计算 外界物质 1 受细胞表面积与体积之比的限制2 要维持之间的平衡状态 限制因素 细胞核与细胞质体积 实验结论 细胞体积