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文档简介
1、高分笔记高一生物必修1知识点总结第一章 走近细胞第一节 从生物圈到细胞一、相关概念 细 胞:是有细胞结构的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。细胞是地球上最基本的生命系统二、生命系统的结构层次:细胞组织器官系统(植物没有系统)个体种群群落生态系统生物圈 单细胞生物没有组织、器官、系统等结构层次。 植物有六大器官:根、茎、叶、花、果实(如西瓜等)、种子 人体最大的器官:皮肤1、种群:一个区域中,同种生物全部个体的总和。如:一个池塘里的全部鲤鱼。注意:鱼、鸟、羊、杂草这些不是一种生物而是一类生物。2、群落:一个区域中全部种群或全部生物的总和。群落应该包括动物、植物和
2、各种微生物。如: 一个池塘里的全部生物。3生态系统:由所有生物以及它们生活的无机环境组成。如:一个池塘(包括了池塘里的所有生物和水、阳光、空气等)第二节 细胞的多样性和统一性一、细胞种类: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二、原核细胞和真核细胞的比较:原核细胞真核细胞细胞较小(110um)较大(20-30 um)细胞核无成形的细胞核,无核膜,无核仁。无染色体即DNA不和蛋白质结合有成形的真正的细胞核。有核膜,有核仁。DNA和蛋白质结合成染色体细胞质仅有核糖体一种细胞器有各种细胞器细胞壁有,如细菌有细胞壁。但成分和真核不同,主要成分是肽聚糖植物细胞(主要成分是纤维素
3、和果胶)、真菌细胞:几丁质代表放线菌、细菌、蓝藻、支原体、衣原体真菌、植物、动物l 常见的细菌有: 乳酸菌(全称叫乳酸杆菌)、大肠杆菌、根瘤菌、霍乱杆菌、炭疽杆菌l 常见的蓝藻有:蓝藻有三个儿子 颤藻、发菜(念珠藻)、蓝球藻l 蓝藻是种很牛的原核生物,无叶绿体有叶绿素、藻蓝素是可以进行光合作用的非植物l 常见的真菌有: 酵母菌、霉菌、蘑菇注意:1、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌菌字前面有“杆”“球”“螺、螺旋”“弧”字的都是原核生物。如硝化细菌、乳酸(杆)菌、大肠杆菌、肺炎双球菌、放线菌、支原体等都属于原核生物。2、真核生
4、物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、蘑菇)等。3、噬菌体是一种DNA病毒三、细胞学说的建立:几乎每年佛山统考第一道选择题都考细胞学说1、建立者:德国人,施莱登和施旺2、内容:(1)一切动植物都是由细胞构成的;(2)细胞是一个相对独立的单位;(3)新细胞可以从老细胞产生。3、意义:揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。4、细胞学说发展:后来德国魏尔肖总结:“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正。四、显微镜的使用1 目镜和物镜的区别:物镜有螺旋,目镜无;物镜是高倍镜长低倍镜短,目镜则相反(巧记:反目成仇)2 高倍镜与低倍镜的比较物象大小细胞数目视野
5、亮度工作距离视野范围高倍镜大少暗(常考)近小低倍镜小多亮远大3 观察时候先低倍镜(视野大容易找目标),再高倍镜观察(放大倍数大,观察清晰)4放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数 显微镜放大的是细胞的长或宽(边长)而不是面积体积,不次考试不要错了,亲!5调节视野光暗主要是调节反光镜和光圈6 装片移动原则:“偏哪移哪”,物像在哪个方向就向哪个方向移动 使物像在视野中央根据偏哪移哪原则往丙方向移动7 显微镜使用时有异物,判断异物位置a、通过移动玻片,确定是否在玻片上 b、通过旋转目镜,确定是否在目镜上c、以上两种情况都不是,确定在物镜上8在显微镜下看到的是倒像、反像如在低倍镜下的视野内
6、图象是“d”,实际上字母是“P”9 高倍镜操作:低倍观察 移动装片 转动转换器 调细准焦螺旋 调节光圈和反光镜注意:使用高倍镜观察物像必须先在低倍镜下观察,找到要观察物像再移至视野中央待物像清晰后转动转换器用高倍镜观察,因为直接用高倍镜的话如大海捞针一样不容易找到要观察的物像,转到高倍镜后不能再转动粗准焦螺旋(温柔点不能动粗!)从低倍镜直接转到高倍镜不需要先提升镜筒,不会碰到玻片的请你放心吧!第二章 组成细胞的分子第一节 细胞中的元素和化合物一、组成生物体的化学元素有20多种:大量元素:C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;微量元素:Fe、B、Mn、Cl、Zn、Mo 、Cu基本元素:C
7、、O、H、N主要元素;C、O、H、N、S、P; 最基本元素:C细胞含量最多4种元素:C、 O、H、N;水无机物无机盐组成细胞的化合物蛋白质脂质 有机物 糖类核酸 统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到二、生物界与非生物界存在 差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同三、在活细胞中/鲜重含量最多的化合物是水(85-90);含量最多的有机物是蛋白质(7-10);或干重含量最多的化合物也是蛋白质;占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。四、实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质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
8、物发生特定的颜色反应.(1)还原性糖+斐林试剂 砖红色沉淀(容易失分:水浴加热5065)颜色变化:浅蓝色 棕色 砖红色还原性糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖非还原性糖:蔗糖(2)蛋白质+双缩脲试剂 紫色反应苏丹 橘黄色 (3)脂肪 + (用显微镜观察) 苏丹 红色(回忆课堂:苏小姐和苏小姐去发廊苏橘黄油,苏染红头)注意:(1)斐林试剂(甲液:0.1g/ml NaOH溶液,乙液:0.05g/ml CuSO4 )甲液和乙液必须要等量混合均匀后才注入,且要现配现用所以是新鲜出炉的才好。 (2)双缩脲试剂(A液:0.1g/ml NaOH溶液,B液:0.01g/ml CuSO4)必须要先加双缩脲试剂A液1ml,
9、后加双缩脲试剂B液4滴。第二节 生命活动的主要承担者-蛋白质一、组成元素: C、H、O、N(P、S、Fe)通式: 特点:氨基酸分子至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基二、基本单位:氨基酸 (COOH),并且一个氨基和一个羧基必须连接在同一个碳原子上 必需氨基酸(8种):婴儿9种 种类:约20种 非必需氨基酸:12种方式:脱水缩合注意:不同的氨基酸之间的区别在于R基的种类不同肽 键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(NHCO中段考写错的一大片)。二 肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。(两个氨基酸只生一个儿子名字叫。自己想象)多 肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结
10、构。肽 链:多肽通常呈链状结构,叫肽链像自行车的链条一样。三、蛋白质结构多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,蛋白质空间结构千变万化。一定要清楚只有蛋白质才有空间结构,氨基酸没有,肽链也没有。四、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者): 构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,如你的头发、肌动蛋白; 催化作用:如酶; 调节作用:如胰岛素、生长激素; 免疫作用:如抗体,抗原; 运输作用:如红细胞中的血红蛋白。六、蛋白质有关计算:是万能公式来的,用过都说好! 肽键数 脱去水分子数 氨基酸数目 肽链数 至少含有的羧基(COOH)或氨基数(NH2) 肽链数蛋白质相对分子总量 氨
11、基酸分子量 × 氨基酸个数水的个数×18至少含有的羧基(COOH)或氨基数(NH2) = 肽链数(不考虑环肽)第三节 遗传信息的携带者-核酸 脱氧核糖核酸(DNA):真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、一、核酸的种类 叶绿体内也含有少量的DNA 核糖核酸(RNA):主要分布在细胞质中二、核酸的功能:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸分布细胞核、线粒体、叶绿体主要存在细胞质染色剂甲基绿吡罗红链数双链单链碱基ATCGAUCG五碳糖脱氧核糖核糖组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸1、组成核酸的基本单位是
12、:核苷酸(是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成);组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。组成核酸的元素: C、H、O、N、P 2、基本单位:核苷酸3、结构:一分子磷酸、一分子五碳糖(脱氧核糖或核糖)、一分子含氮碱基(有5种)A、T、C、G、U 3、核苷酸种类(共8种):其中构成DNA的核苷酸:(4种) 构成RNA的核苷酸:(4种) 4、DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(
13、T)RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)记得光棍节那天,大学里生物专业的一个男生在女生的公主楼下拉一条表白横幅上面写着:我愿做一个RNA分子虽然只有单链,却能够永远的拥有U5、核苷酸的命名:碱基名称+五碳糖+核苷酸巧记:一种磷酸、两种五碳糖、五种碱基、八种核苷酸(1、2、5、8)三、生物的遗传物质1、细胞生物含DNA、RNA两种 作为遗传物质是DNA DNA病毒只含DNA 作为遗传物质是DNA2、病毒 RNA病毒只含RNA 作为遗传物质是RNA(你要知道,凡是有细胞结构的生物均以DNA为遗传物质,即无论是原核还是真核生物虽然都有两种核酸但仅以DNA为遗传物质
14、,因为DNA结构的稳定性,DNA是主要的遗传物质只有极少数的病毒才RNA为遗传物质,常见RNA病毒:HIV、SARS、烟草花叶病毒、狂犬病病毒)三、实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布1、原理:甲基绿+DNA 绿色 这两种染色剂要现配现用,且要混合使用吡罗红+RNA 红色2、实验步骤:制片 水解 冲洗 染色 观察(顺序要记住)注意:(1)8%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 杀死细胞(2)0.9%的NaCl的作用:保持动物细胞的原有形态 (3)甲基绿使DNA呈现绿色,着色深、范围小 吡罗红是RNA呈现红色,着色浅、范
15、围大3、结论:真核细胞DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中 如果是原核细胞呢?自己想想吧!第四节 细胞中的糖类和脂质一、相关概念: 糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖、核糖、脱氧核糖、果糖二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。多糖:是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等二、糖类的比较:分类元素常见种类分布主要功能单糖CHO核糖动植物组成核酸脱氧核糖葡萄糖重要能源物质二糖蔗糖植物提供能量麦芽糖乳糖动物多糖淀粉植物植物贮能物质纤维素细胞壁主要成分糖原(肝糖原、肌糖原)动物动物贮能物
16、质三、脂质的比较:分类元素常见种类功能脂质脂肪C、H、O1、主要储能物质2、保温3、减少摩擦,缓冲和减压磷脂C、H、O(N、P)生物膜的主要成分固醇胆固醇与细胞膜流动性有关(了解)性激素维持生物第二性征,促进生殖器官发育维生素D有利于Ca、P吸收注意:脂质中碳和氢含量高于糖类,所以脂质氧化分解需要消耗更多的氧气放出的能量也比糖类多,1g脂肪彻底氧化分解产能39kj,而1g糖原彻底氧化分解才产能17kj细胞中三大能源物质的使用顺序:糖类脂肪蛋白质选择题经常考性激素,性激素属于脂质中的固醇类而不是蛋白质你可能不知道的:生物只有在极限的情况下(如动物冬眠的后期)才以蛋白质供能,如果你身体开始以蛋白质
17、供能时,那你也快要去西天取经了。四大能源: 重要能源:葡萄糖 主要能源:糖类 直接能源:ATP 根本能源:光能(能量最终是来自太阳的)第五节 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水自由水约95.51、良好溶剂2、参与多种化学反应3、运送养料和代谢废物它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。结合水约4.5细胞结构的重要组成成分二、自由水与结合水之间的转化 比值越大,新陈代谢越旺盛,但抗性越差自由水与结合水的比值 比值越小,新陈代谢越缓慢,但抗性越强解释:抗性通俗点理解就是抵抗能力,新陈代谢越旺盛
18、,细胞与外界物质交流也越多,细胞膜的通透性就越好,结果病毒也越容易进入。三、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:、构成某些重要的化合物,如:叶绿素中的镁离子、血红蛋白中的铁离子等、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐你也会,补充维生素D再出去晒晒太阳也可以补充钙,患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。)、维持酸碱平衡,调节渗透压。第三章 细胞的基本结构第一节 细胞膜-系统的边界一、细胞膜的成分:主要是脂质(约50)和蛋白质(约40),另外还有少量糖类(约2-10)(脂质中主要是磷脂还有少量胆固醇)二、细胞膜的功能: 将细胞与外界环境分隔开 控制物质
19、进出细胞 (相对性的)进行细胞间的信息交流(书本P42的三幅图多看看,糖蛋白与细胞的识别有关,考试中看到“受体”一词就说明是信息交流了)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,意思是说就算是大分子如蛋白质也能通过。四、实验:体验制备细胞膜的方法1、实验材料:哺乳动物成熟的红细胞(答题时必需完整答出才得分)取材原因:无细胞壁、无核膜、细胞器膜的影响及材料容易获得2、原理:渗透作用 第二节 细胞器-系统内的分工合作一、相关概念: 细胞骨架:细胞骨架的成分是蛋白质,因长的像纤维素所以叫蛋白质纤维,在书本P47,顺便看看它的功能,以前没考今年就难说了。
20、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:细胞质中具有特定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:(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及核糖体内膜突起形成嵴,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
21、作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有两种色素:叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA及核糖体,光合色素分布在类囊体薄膜上。在类囊体薄膜上和叶绿体基质中,含有光合作用需要的酶)。3、核糖体:由蛋白质和RNA组成它的全名叫核糖蛋白体,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。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。存在于细胞质、线粒体、叶绿体中。核糖体太小普通光学显微镜下看不到,必须在电子显微镜下。4、内质网: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“车间”。5、高尔基体:亲,请注意,在动植物中功能各不相同的,在植物细胞中与细
22、胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、包装、分类运输有关。6、中心体: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在分裂间期复制前期发出星射线形成纺锤体。高等植物没有的。7、液泡: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(西瓜汁)等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。8、溶酶体: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。含有色素的细胞器:叶绿体、液泡双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体没有膜的细胞器:中心体、核糖体 (巧
23、记:叶线双,无心糖)双层膜细胞结构:线粒体、叶绿体、细胞核单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体含有DNA的细胞器:线粒体、叶绿体含有RNA的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体动植物细胞中都有:线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体植物细胞特有:叶绿体、液泡动物细胞、某些低等植物细胞中有:中心体三、分泌蛋白的合成和运输: 核糖体(合成肽链)内质网(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)细胞膜细胞外注意了,以上分泌蛋白的合成与运输均由线粒体提供能量的四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。强调膜与膜之间的联系,还有就是生物膜的成分很相似。主要为磷脂与蛋白质。
24、五、实验:观察叶绿体和线粒体1、实验原理:叶绿体本身是绿色不需要染色健那绿+线粒体蓝绿色提示:健那绿染液是专门染活细胞的活性染料,记住是活细胞这两幅图你看得懂吗?(考试你一定会见到的两幅图)123456781、中心体2、内质网3、核糖体4、细胞核5、细胞膜6、线粒体7、高尔基体8、细胞壁9、液泡10、叶绿体动植物细胞亚显微结构图 分泌蛋白的合成与分泌图六、考试中常见的分泌蛋白:与消化有关的各种酶(胃液蛋白酶、唾液淀粉酶)、胰岛素、胰高血糖素、胰蛋白酶、抗体不属于分泌蛋白的(胞内蛋白):呼吸酶类、光合作用酶类、血红蛋白(酶)另外:甲状腺激素不是蛋白质类物质属于氨基酸衍生物可以直接口服的小分子物质
25、七、对于“出芽”的考点你知多少:可以出芽的结构有:内质网、高尔基体、细胞膜(胞吞、胞吐)“出芽”的结果:形成囊泡出芽的目的:物质运输出芽的原理:生物膜的流动性出芽间的相互转化:内质网与高尔基体间、高尔基体与细胞膜间第三节 细胞核-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:由DNA和蛋白质组成,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,把核内物质与细胞质分开。核膜外膜也有核糖体附着,注意,它虽有双层膜却不是细胞器,如果题目中问含有双层膜的结构就要把核膜填上,很多同学都在这里
26、失过分,包括你!)3、核 仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。(蛋白质合成越旺盛,生长越活跃的细胞,它的核仁就越大)4、核 孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流,如mRNA(有些分子物质如DNA不会从核中出来因为DNA要在核内与蛋白质结合形成染色质因此并不是任何物质均可自由进出核孔的有选择性)5、老师,是所有进出细胞核的物质的通过核孔的吗? 非也,一些重要的大分子物质如RNA和蛋白质才通过核孔,小分子(如,水、葡萄糖、氨基酸、离子)是从核膜进出细胞核的。所以如果我问你一分子RNA与葡萄糖进入细胞核分别穿过几层膜结构?答案是:0和2层 (细胞代谢越旺盛,物质交换越频繁,核孔的数
27、目越多) 主要成分:蛋白质+DNA6、染色质 特点:呈细丝状,易被碱性染料(龙胆紫、醋酸洋红)染成深色 高度螺旋化,缩短变粗转化:染色质 染色体 解螺旋,成细丝状(染色体不能用甲基绿染色,因为还有蛋白质的阻碍)结论:染色质和染色体是同一种物质在不同时期细胞中的两种形态。三、细胞的完整性 所以你知道为什么红细胞(约120d)和精子(体外24h)寿命都很短了吗?说明:核质的相互依存关系,进一步说明细胞只有保持完整性才能够保证各项生命活动顺利进行。第四章 细胞的物质输入和输出第一节 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
28、胞质。三、发生渗透作用的条件:1、具有半透膜;2、膜两侧有浓度差了解一下:未形成大液泡的细胞,靠吸胀作用吸水(如干种子萌发时的吸水,物质吸水能力大小与这些有机物有关:蛋白质>淀粉>纤维素)形成大液泡的细胞,主要靠渗透作用吸水四、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五、要发生质壁分离必须具备的条件是:必须是活的成熟的植物细胞(如根毛区有大液泡)但植物的根尖分生区,形成层等属于幼嫩部分,没有大液泡不发生质壁分离现象。六、细胞液特指植物细胞液泡中的液体在动物中没有细胞液的说法。七、植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离现象中质指原
29、生质层,壁为细胞壁。因此你说动物细胞有可能发生质壁分离现象吗?八、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,原生质层由:细胞膜、细胞质、液泡膜三部分组成,同样具有选择透过性。九、几种发生质壁分离会自动复原的物质: KNO3溶液(常考)、甘油、尿素溶液第二节 生物膜的流动镶嵌模型一、 桑格和尼克森流动镶嵌模型:1、 生物膜基本支架:磷脂双分子层 2、 蛋白质的不对称排布:有的镶在,有的部分或全部嵌入,有的横跨成分:蛋白质和多糖3、糖蛋白 功能: 具有识别、保护、润滑、免疫等功能 特点:凡是有糖蛋白(糖被)一侧属于细胞膜的外侧4、糖脂:也在细胞膜表面,糖类和脂质组成结构特点:具有一定的流动性(磷脂都可以
30、运动大部分蛋白质可以运动)二、细胞膜(生物膜) 功能特点:选择透过性(填空题会经常见)第三节 物质跨膜运输的方式一、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、甘油等脂溶性物质协助扩散高浓度低浓度需要不消耗葡萄糖进入红细胞主动运输低浓度高浓度需要消耗氨基酸、各种离子等葡萄糖进入其他细胞自由扩散主动运输协助扩散二、 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;细胞吸收营养的方式主要是主动运输,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 细胞的能量
31、供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶一、相关概念: 酶:是活细胞所产生的具有催化作用的一类有机物。一般来说凡是活细胞均能产生酶(不用考虑哺乳动物成熟红细胞)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、酶的来源和功能:来源:活细胞所产生功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率三、酶的本质: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,水解各种酶的酶是蛋白酶),切赫和奥特曼告诉你有少数的酶是RNA。因此学霸就会问:冼老师,酶的基本单位包括氨基酸和核糖核苷酸,对吗?答案是正确的。四、酶的特性: 、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。 、专一性:每种酶只能催
32、化一种或一类化合物的化学反应。一把钥匙开一把锁。顺便回忆前面学的载体蛋白也是有专一性的。、酶作用条件较温和:课本上说酶很娇气,意思是只有在最适宜的温度和pH下,酶的活性才最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。(高温、过酸、过碱都会使酶永久性失活,是一个不可逆的过程;但低温只是降低酶的活性,恢复温度酶的活性能恢复)五、关于几个变量 自变量:人为改变的变量 因变量:随自变量改变而改变的变量 无关变量:与研究目的无关的变量 对照实验必须遵循的三个原则:一、等量性原则、二、单一变量原则(即控制自变量,无关变量保持一致原则)三、对照性原则六、几个影响酶催化速率的因素 1、温度 2、pH 考试
33、图解参考答案:在一定温度范围内(0最适温度),酶促反应速度随温度的升高而加快,当温度在(最适温度)时酶促反应的速度达到最快,当温度超过(最适温度)后,酶促反应速度随温度升高而减慢。低温时酶的活性受到抑制促反应速度很慢,高温时酶的空间结构被破坏酶完全失活导致酶促反应速度为0。PH的图解参考上述文字,但要注意PH过酸过碱均使酶的空间结构被破坏而失活。3、 底物的浓度 底物即被催化反应的物质(在一定的反应物浓度范围内,酶的催化效率随着反应物浓度的增加而加快,达到一定浓度后因为酶的数量有限(所有的酶都已参与了反应)变化不明显。)提示:反应后的产物最终浓度不会因为有酶的加入而多了,就如你从三中出发到三广
34、,平时你搭公交去约15分钟左右,但你打的过去就只需8分钟左右,但目的地并没有改变只是速度快了时间省了(拿学案出来看看P100第3小题做错了没有?)4、酶的浓度(反应速率随酶浓度的升高而加快。)七酶的本质及实验验证 (1)酶的本质化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)(主要)来源一般来说,活细胞都能产生酶(2)酶化学本质的实验验证 证明某种酶是蛋白质实验组:待测酶液+双缩脲试剂一是否出现紫色反应。对照组:标准蛋白质溶液+双缩脲试剂出现紫色反应。 证明某种酶是RNA 实验组:待测酶液+吡罗红染液是否呈现红色。对照组:标准RNA溶液+吡罗红染液出
35、现红色。酶的应用:生物学的好,生活没烦恼!1、酶的特性在生产生活中的应用(1)人在发烧时,不想吃东西,其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。(2)唾液淀粉酶随食物进入胃内,不能继续将淀粉分解为麦芽糖。原因是唾液淀粉酶的最适pH在7左右。(3)胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物,只能注射,不能口服,其原因是胰岛素是一种蛋白质,若口服会被蛋白酶水解。2、易错点拨:(1)在酶的最适pH探究实验中,操作时必须先将酶置于不同环境条件下(加清水、加氢氧化钠、加盐酸),然后再加入反应物。不能把酶加入反应物在酶的作用下先发生水解。(2)在酶的最适温度探究实验中,酶溶液和反应物混合之前,需要把两者先分别放在各自所
36、需温度下保温一段时间。若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,检测的试剂宜先用碘液,不应该选用斐林试剂。因选用斐林试剂需热水浴加热,而该实验中需严格控制温度。知识拓展:1、利用酶的专一性也可探究某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA:将某种酶用蛋白酶或核糖核酸酶处理,根据处理后的酶液是否还有催化作用予以判断。2、一般情况下,加热也能加快化学反应速率,其作用机理是直接供能,使底物分子从常态转变为易发生反应的活跃状态,其过程并不改变活化能的大小。3、人体消化道各段消化酶的最适pH:口腔:唾液淀粉酶,最适pH为6.8(中性);胃:胃蛋白酶,最适pH为1.5-2.2(酸性);小肠:肠液最适pH为 7.6胰蛋
37、白酶:最适pH为7.99.0(弱碱性)。胃液的pH在1.5-2.2左右,唾液淀粉酶在胃中会使失活并以蛋白质的形式被胃蛋白酶水解。植物体内的酶最适pH大多在4.5-6.5之间。 第二节 细胞的能量“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。二、ATP与ADP的转化:不可逆反应! 重点:比较ATP与ADP之间相互转化ATP的合成ATP的水解
38、反应式所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存于高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位答题中可能用到的几个名词:1、细胞内ATP与ADP间的相互转化的能量机制,是生物界的(共性)2、ATP可以比喻成细胞内流通的能量(通货)3、吸能反应与ATP的水解有关(因为ATP的水解放出大量的能量供给各项需要能量的反应);放能反应则与ATP的合成有关,生物体放出能量就可以储存于ATP中。这里不容易理解吧?其实吸能反应与放能反应是对于整个细胞或生物体的生活来说,而ATP的合成与分解只是一个小小的
39、化学反应。4、ATP的特性:含量少、不稳定、转化快三、ATP的来源:动物呼吸作用 植物呼吸作用和光合作用四、能源物质的总结:主要的能源物质:糖类能源物质:糖类、脂肪、蛋白质直接的能源物质:ATP最终的能量来源:光能主要的储能物质:脂肪第三节ATP的主要来源-细胞呼吸一、相关概念: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实质:分解有机物,释放能量。生成ATP2、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
40、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:酶 C6H12O6 + 6H2O+ 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 一 二 三 二 三 全三、无氧呼吸的总反应式:酶 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量酶 或 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量四、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+4H2丙酮酸 +少量
41、能量酶葡萄糖丙酮酸、H、少量ATP第二阶段线粒体基质酶少量能量+20H+ 6CO26H2O+2丙酮酸CO2、H、少量ATP第三阶段线粒体内膜12H2O酶大量能量24H+O2生成H2O、大量ATP五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较:呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质,线粒体基质、内膜细胞质基质条件氧气、多种酶无氧气参与、多种酶物质变化葡萄糖彻底分解,产生CO2和H2O葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精等能量变化释放大量能量(1161kJ被利用,其余以热能散失),形成大量ATP释放少量能量,形成少量ATP两种呼吸的原料都是葡萄糖检测酒精的产生:在酸性条件下橙色的重铬酸钾和酒精反应变成灰绿色六、影
42、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
43、贮藏时,要干燥、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、低湿或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。八、实验:探究酵母菌细胞呼吸方式 CO2的检测:可使澄清的石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再1、原理 变黄 酒精的检测:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性的条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色2、NaOH溶液的作用:排除空气中CO2对实验结果的干扰3、无氧呼吸的装置要封口放置一段时间,是为了让酵母菌消耗完瓶中的氧气,确保通入澄清石灰水(或溴麝香草酚蓝水溶液)的是酵母菌无氧呼吸所产生的。冼老师温馨提示:1、 有氧呼吸并非一定需要有线粒体这一
44、细胞器(如好氧细菌),根本原因是看有没有与有氧呼吸有关的酶,好氧细菌中有此酶因此可以进行有氧呼吸2、 光合作用也并非一定需要有叶绿体才可以进行,蓝藻中没有叶绿体但有藻蓝素与叶绿素及与光合作用有关的酶,它也是可以光合自养的生物3、 无氧呼吸只有第一阶段有能量的产生,也就是只有第一阶段里有ATP的生成4、 产生酒精的无氧呼吸:酵母菌发酵、大多数植物(水果)5、 产生乳酸的无氧呼吸:动物细胞、甜菜块根、马铃薯块茎、玉米胚6、 人体肌肉细胞在缺氧条件下可以进行短暂的无氧呼吸补充剧烈运动中能量的供应不足,但对与人个体来说无论在何种情况下都是以有氧呼吸主要供能,因为无氧呼吸产能很低不能保证长时间的生命活动
45、。第四节 能量之源-光与光合作用一、光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程二、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)光合色素的功能是:吸收、传递和转化光能(大题里的填空)三、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。四、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
46、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。 5、无机盐:缺N、Mg影响叶绿素的合成五、光合作用的过程:光反应阶段条件光、色素、酶、H2O场所类囊体薄膜光物质变化酶水的分解:2H2O 4H + O2 ATP的生成:ADP + Pi ATP能量变化光能ATP中的活跃化学能暗反应阶段条件酶、ATP、H场所叶绿体基质物质变化酶酶CO2的固定:CO2 + C5 2C3ATP C3的还原:2C3 + H (CH
47、2O)+ C5能量变化光能ATP中的活跃化学能(CH2O)中的稳定化学能总反应式光能叶绿体 CO2 + H2O O2 + (CH2O) 考点分析:光合作用过程,场所、产物、元素转移六、光合作用的应用: 1、适当提高光照强度或延长光合作用的时间。 2、增加光合作用的面积-合理密植,间作套种。 3、温室大棚用无色透明玻璃。白色红色蓝紫色绿色 4、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。 5、温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。七、实验:绿叶中色素提取和分离1、原理:(1)提取原理:色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。(2)分离原理:各种色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液
48、在滤纸上扩散得快,反之,则慢2、材料,新鲜菠菜叶:SiO2、CaCO33、注意:(1)SiO2有助于研磨充分;CaCO3可防止研磨中色素被破坏(2)滤纸条一端必须剪去两角目的:作标记;使扩散速度均匀。(3)不能让滤液细线触及层析线,防止色素溶解到层析液中。(4)色素带越宽证明色素含量越多4、实验结果: 上 下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5、注意事项 研磨不充分,色素未能充分提取出来;淡绿色 无水乙醇加入量太多,稀释了色素提取液;未加入碳酸钙粉末,叶绿素分子已破坏。第六章 细胞的生命历程 第一节 细
49、胞的增殖一、细胞不能无限长大的原因:(1)细胞表面积与体积比(相对表面积)(2)核质比(细胞核中的DNA控制能力有限)二、细胞的增殖1、真核生物细胞增殖的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂2、细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。三、有丝分裂1、细胞的周期:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。(即从结束结束)包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)。间期又可分为(G1、S期、G2期)DNA的复制在S期,动物及低等植物中心体的复制在G2期。提示:连续分裂的细胞才有细胞周期特指一些幼嫩组织的细胞,如植物根尖分生区、植物形成层细胞、动物干细胞等,癌细胞也有细胞周期且比正常细胞周期短。一些高度分化的细胞如神经细胞、口腔上皮细胞、脑细胞等不再进行细胞分裂,没有细胞周期。分裂间期:约占细胞周期的90%95%,为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA加倍。2、有丝分裂 前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列 中期
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