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文档简介
1、2014年江苏省普通高中学业水平测试提纲必 修 1 分子与细胞第一讲 水、无机盐、糖、脂质1.水在细胞中存在的形式与作用(A) 结合水:与细胞内其它物质结合 是细胞结构的重要组成成分。自由水:(占大多数)以游离形式存在,可以自由流动。(幼嫩植物、代谢旺盛细胞含量高)自由水的生理功能:良好的溶剂 运输营养物质和代谢废物 参与生化反应,如植物进行光合作用的原料。 提供液态环境。 自由水/结合水 比值越大,细胞代谢越旺盛。在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多,而在休眠的种子和越冬的植物,生活在干旱和盐渍状况下的植物,结合水的含量相对较多。
2、 种子经过晾晒失去的水分主要是自由水,如果经过烘烤则失去的水分主要是结合水。鲜重状态:含量最多的化合物是水。 干重状态:含量最多的化合物是蛋白质。2.无机盐在细胞中的存在形式与作用(A)存在形式:无机盐是以离子形式存在作用:细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。维持细胞的生命活动(细胞形态、渗透压、酸碱平衡)如血液钙含量低会抽搐。维持细胞的酸碱度。维持细胞的形态和功能,如Na+、Cl-与渗透压有关3.糖类的种类与作用(B)功能:糖类是细胞主要的能源物质元素组成:糖类 由C、H、O组成
3、60; 种类:单糖(不能水解):葡萄糖(重要能源、生命燃料)、果糖、半乳糖,核糖(构成RNA)、脱氧核糖(构成DNA) 二糖:蔗糖、麦芽糖(植物); 乳糖(动物) 多糖:淀粉、纤维素(植物); 糖原(动物) 四大能源 储存能源:脂肪主要能源:糖类 直接能源:ATP 根本能源:太阳能4.脂质的种类与作用(A)元素组成:由C、H、O构成,有些含有N、P 。性质:不溶于水分类: 脂肪(只含C、H、O
4、):主要储能物质,维持体温 ,缓冲减压,保护内脏。磷脂:构成膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)结构的重要成分。固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用。分为胆固醇、性激素、维生素D 胆固醇是构成细胞膜的重要成分。维生素D促进钙和磷的吸收。同质量的糖类和脂肪彻底氧化分解,脂肪产能多,耗氧也多。小结:植物细胞中的储能物质:淀粉 动物细胞中的储能物质:糖原 生物体内的主要储能物质: 脂肪5.组成生物体的主要化学元素的种类及其重要作用(B)大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、MoC是最基本的元素细胞中含量最多的元素是C、H、O、N。元素的重要作用
5、:缺钙动物会发生抽搐、佝偻病等 Mg是组成叶绿素的主要成分Fe是人体血红蛋白的主要成分生物界与非生物界的统一性与差异性:统一性:构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是生物所特有的。差异性:组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。6.碳链是构成生物大分子的基本骨架(A)所有生物体内的生物大分子都是以碳链为骨架的,每一个单体都是以若干个相连的碳 原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。氨基酸蛋白质 核苷酸核酸 单糖多糖第二讲 蛋白质与核酸1.氨基酸的结构与脱水缩合(B)蛋白质元素组成:由C、H、O、N元素构成,有些含有S基本单位:氨基酸
6、0;组成生物体蛋白质的氨基酸约20种 (8种必需氨基酸,人体不能合成,必须从食物中摄取,12种非必需氨基酸)结构特点:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸结构通式: 氨基酸脱水缩合过程: H | RCCOOH | NH2 水中的H来自氨基和羧基,O来自羧基。肽键:氨基酸脱水缩合形成的连接两个氨基酸分子的化学键,NHCO脱水缩合形成的化合物的名称:几个氨基酸脱水缩合,形成的化合物就叫几肽。三个以上(含三个)氨基酸脱水缩合,形成的化合物都可叫做多肽。有关计算:
7、脱水数 = 肽键数 = 氨基酸总数n 肽链数m 蛋白质分子量 = 氨基酸分子量 × 氨基酸个数 水的个数×18 由N个氨基酸形成一条肽链时,脱水数=肽键数=N1 由N个氨基酸形成M条肽链时,脱水数=肽键数=NM 由N个氨基酸形成M条肽链时,每个氨基酸的平均分子量为a,那么脱水缩合形成的蛋白质的分子量为N×a (NM)×18一条多肽链至少含有一个氨基和一
8、个羧基,N条多肽链至少含有N个氨基和N个羧基。2.蛋白质的结构(B)氨基酸二肽三肽多肽一条或几条多肽链盘曲折叠蛋白质蛋白质多样性的直接原因:组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序,以及多肽链的空间结构不同。3.蛋白质的功能(B):(1)构成细胞和生物体的重要物质 如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质 (2)催化作用,即各种酶 (3)运输作用,如血红蛋白、载体蛋白 (4)调节作用,如胰岛素,生长激素等 (5)免疫作用,如免疫球蛋白(抗体)等 蛋白质多样性的根本原因:DNA分子的多样性 (碱基排列顺序千变万化,DNA控制蛋白质的合成)小结:一切生命活动
9、都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。4.核酸的结构和功能(A)核酸 由C、H、O、N、P 5种元素构成 基本单位:核苷酸(由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成) 1分子磷酸脱氧核苷酸 1分子脱氧核糖(4种) 1分子含氮碱基(A、T、G、C)1分子磷酸核糖核苷酸 1分子核糖(4种) 1分子含氮碱基(A、U、G、C)核酸2种 核苷酸 8种 构成DNA的核苷酸:(4种) 构成RNA的核苷酸:(4种)
10、;含氮碱基5种 A、T、C、G、U 核酸:是一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体。种类英文缩写基本组成单位存在场所脱氧核糖核酸DNA脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)主要在细胞核中,叶绿体和线粒体中有少量存在核糖核酸RNA核糖核苷酸主要存在细胞质中功能:核酸是细胞内携带遗传信息的载体,在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。第三讲 细胞膜1.细胞学说的建立过程(A)罗伯特·虎克既是细胞的发现者也是细胞的命名者。细胞学说:德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出。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中产生。1858年
11、 德国 魏尔肖 作修正 “细胞通过分裂产生新细胞。”2.细胞膜的流动镶嵌模型(A)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架不是静止的结构成分不是静止的,具有流动性。蛋白质分子镶嵌在磷脂双分子层表面,部分或全部嵌入其中,横跨整个双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。糖蛋白与细胞识别有关,糖蛋白(物质)构成糖被(结构),位于细胞膜表面。细胞膜的结构特点:具有一定的流动性3.细胞膜的成分和功能(A)成分:主要由脂质(包括磷脂、胆固醇)和蛋白质组成,还有少量的糖类。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。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细胞膜的功能
12、特点:具有选择透过性4.生物膜系统的结构和功能(A)生物膜系统:细胞膜、核膜、细胞器膜等构成的膜系统。这些膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,如直接联系:内质网膜向内与核膜相连,向外与细胞膜相连;间接联系:内质网膜 高尔基体膜 细胞膜生物膜系统的功能:(1)细胞膜保持内部环境的相对稳定,在与外界进行物质运输、能量转换和细胞间的信息传递过程中起决定性作用(2)许多重要反应都在膜上进行,广阔的膜面积为各种酶提供广阔的附着点,有利于生物化学反应的顺利进行。(3)使各个细胞器形成相对独立的小区间,细胞内能够同时进行多种化学反应而不相互影响。第四讲 细胞器和细胞核细胞质包括细胞质基质和各种
13、细胞器。1叶绿体、线粒体的结构和功能(B)(1)叶绿体:(左图)叶绿体膜:包括外膜和内膜基粒叶绿体基质叶绿体:只存在于植物的绿色细胞中。扁平的椭球形或球形,双层膜结构。基粒类囊体薄膜(囊状结构薄膜)上分布有光合色素,基质和基粒类囊体薄膜(囊状结构薄膜)含有与光合作用有关的酶,基质中含少量的DNA、RNA。叶绿体是光合作用的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。(2)线粒体(右图)真核细胞的主要细胞器(动植物都有),机能旺盛细胞的含量多。呈粒状、 棒状,具有双层膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜、基质和嵴上有与有氧呼吸有关的酶。基质中含少量的DNA、RNA。功能:线粒体是细胞进行
14、有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段)生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。 2.其他几种细胞器的结构和功能(A)内质网:动植物细胞都有。单层膜的网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工,及脂质的合成“车间”,蛋白质运输的通道。 高尔基体:动植物细胞都有。单层膜的囊状结构,与动物细胞分泌物及植物细胞壁形成有关。 液泡:成熟的植物有大液泡,单层膜结构的囊泡。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态,调节渗透吸水。核糖体:动植物细胞都有。无膜的结构,椭球形粒状小体,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中。将氨基酸脱水缩合成蛋白质。是合成蛋白质的场所,是“生产蛋白质的机器”。 中心体:存在于动物和低
15、等植物中,无膜结构,由垂直的两个中心粒构成,与动物细胞有丝分裂有关。分泌蛋白的合成和运输过程:分泌蛋白:是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的的蛋白质。如消化酶(唾液淀粉酶、胃蛋白酶等)、抗体、胰岛素等。分泌蛋白的合成和分泌:核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外线粒体提供能量(ATP)(合成肽链) (初步加工、运输) (进一步加工、分泌) (胞吐作用)【细胞器归类小结】具有双层膜结构的有: 线粒体 、叶绿体 、细胞核 无膜结构有: 核糖体 、中心体 与能量转化有关的细胞器: 线粒体、叶绿体 含色素的细胞器: 叶绿体、液泡 高等的植物细胞区别于动物细胞的结构: 叶绿体、 液泡、 细胞壁(不
16、是细胞器) 动物和低等植物细胞区别于高等植物细胞的结构: 中心体 与分泌蛋白的形成相关的细胞器: 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 含有DNA的细胞结构: 叶绿体、线粒体、细胞核含有RNA的细胞结构: 叶绿体、线粒体、核糖体、细胞核 与植物细胞的有丝分裂有关的细胞器: 高尔基体、核糖体、线粒体 与动物细胞的有丝分裂有关的细胞器: 中心体、核糖体、线粒体 光学显微镜下能看到的细胞器: 叶绿体、液泡、线粒体 能产生水(代谢水)的结构:线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体能产生ATP的结构:线粒体、叶绿体、细胞质基质与蛋白质合成与分泌有关的结构:核糖体(合成蛋白质或多肽链)、内质网(加工:折叠、组装、加
17、工糖基团等形成空间结构;运输通道)、高尔基体(再加工:对蛋白质修饰加工、分类包装以供运输)、细胞膜(分泌蛋白的胞吐过程)、线粒体(蛋白质合成、加工、分泌过程的能量供应)判断: 有叶绿体的细胞一定是植物细胞。(对,据现有知识) 植物细胞一定含有叶绿体(错,如植物根尖等非绿色结构的细胞例外) 有中心体的细胞一定是动物细胞( 错,低等植物细胞例外) 动物细胞一定含有中心体( 对,据高中知识) 有液泡的细胞一定是植物细胞(错 ,低等动物细胞例外) 植物细胞一定含有液泡( 错,根尖生长点等处的细胞例外) 有细胞壁的一定是植物细胞( 错,细菌、真菌等细胞例外) 植物细胞一定含有细胞壁(对,据现有知识)3.
18、细胞核的结构和功能(A)细胞核的结构包括:核膜:双层膜,上面有核孔。核孔:是蛋白质和RNA等大分子通过的地方。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。容易被碱性染料(如龙胆紫等)染成深色。染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态。功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。4.原核细胞与真核细胞的区别与联系(A)原核细胞真核细胞大小(直径)较小(110微米)较大(10100微米)染色体无染色体,只是一条环状DNA分子有染色体,DNA与蛋白质结合细胞核无核膜、核仁,有拟核有核膜、核仁、成形的细胞核细胞器只有核糖体,无其他细胞器有各种
19、细胞器细胞壁主要成分肽聚糖高等植物细胞是纤维素和果胶种类细菌、蓝藻、放线菌、支原体等真菌、动物、植物等联系都有细胞膜和细胞质;都有遗传物质DNA原核细胞和真核细胞最主要的区别是:原核细胞没有以核膜为界限的细胞核.常见的真核生物:绿藻(如衣藻、水绵)、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)及动植物常见的原核生物:蓝藻(如念珠藻、蓝球藻、颤藻、发菜)、细菌(如乳酸菌、醋酸杆菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)注:病毒既不是真核也不是原核生物,原生动物(草履虫、变形虫)是真核。原核细胞真核细胞的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。5细胞是一个有机的统一整体(B)细胞既是生物体结构和功能的基本单位,也是生
20、物代谢和遗传的基本单位。细胞具有严整的结构,完整的细胞结构是细胞完成正常生命活动的前提。细胞核控制着细胞质中的物质合成;细胞质为细胞核提供能量和物质,二者相互依存,共同形成有机的统一整体。 写出下图各结构名称:第五讲 物质跨膜运输、酶、ATP1.物质跨膜运输方式的类型和特点(B)(1)离子和被细胞选择吸收的小分子:名称运输方向载体能量实例自由扩散高浓度低浓度××水,CO2,甘油、苯、乙醇等协助扩散高浓度低浓度×葡萄糖进入红细胞主动运输低浓度高浓度氨基酸,葡萄糖,K+,Na+等进入小肠绒毛上皮细胞(2)细胞的吸水和失水动物细胞的吸水和失水低渗溶液:细胞外界溶液浓度细
21、胞内液浓度 细胞吸水膨胀甚至破裂高渗溶液:细胞外界溶液浓度细胞内液浓度 细胞失水皱缩等渗溶液:细胞外界溶液浓度=细胞内液浓度 细胞既不失水也不吸水 红细胞的等渗溶液有0.9%NaCl溶液(生理盐水)、5%的葡萄糖溶液。植物细胞的吸水和失水细胞外界溶液浓度细胞液的浓度 细胞吸水细胞外界溶液浓度细胞液的浓度 细胞失水,发生质壁分离现象植物根尖成熟区(根毛区)细胞吸收土壤中的水的原理:一般情况下,土壤溶液浓度小于根尖成熟区细胞中液泡的细胞液的浓度,从而可以从土壤中吸收水分。原理应用:田间施肥过多,造成烧苗现象。无土栽培时,培养液的浓度不能过高。(3)影响物质运输速度的曲线分析影响自由扩散速率的因素浓
22、度差。影响协助扩散速率的因素是浓度差和载体的数量。影响主动运输速率的主要因素是载体数量和能量。(凡是能影响呼吸作用的条件都会影响主动运输的过程。如氧气浓度、温度等)物质浓度(在一定浓度范围内)对运输速率的影响曲线:自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧,其动力是浓度差,在一定浓度范围内,随浓度差的增大,其运输速率与浓度差成正比。协助扩散或主动运输的共同点是都需要载体蛋白协助,在物质浓度较低时,随物质浓度的增大,运输速率也逐渐增大,到达一定物质浓度时,由于受膜上载体蛋白数量的限制,运输速率不再随浓度增大而增大。氧气浓度对物质运输速率的影响曲线:自由扩散和协助扩散统称为被动运输,其运输方向都
23、是从高浓度一侧到低浓度一侧,其运输的动力都是 浓度差 ,不需要能量,因此与氧气浓度无关,运输速率 不会 随氧气浓度增大而改变。主动运输方式既需要载体协助又需要能量。在氧气浓度为零时,通过细胞 供能,但无氧呼吸产生能量较少所以运输速率较慢,在一定范围内随氧气浓度升高,有氧呼吸增强,产生的能量逐渐增大,所以运输速率不断加快,当氧气浓度足够高时,能量供应充足,但由于受到载体蛋白数量的限制,运输速率不再随氧气浓度增大而加快。主动运输速率也会随物质浓度的升高而增大,但同时此因素还要受到载体数量的限制。完成图像2.细胞膜是选择透过性膜(B)细胞膜可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过
24、,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过,因此细胞膜是一种选择透过性膜。不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同,构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。3.大分子物质进出细胞的方式(A)胞吞和胞吐。说明细胞膜具有流动性。如:变形虫摄食,吞噬细胞吞噬病原体等。4.酶的本质、特性和作用(A)酶的本质:酶是由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,少量的酶是RNA。酶的特性:1.酶具有高效性 2.酶具有专一性 3.酶的作用条件较温和酶的作用:酶在降低化学反应的活化能方面比无机催化剂更显著,因而催化效率更高。5.影响酶活性的因素(B)温度 PH在一定温度范围内,随着温度的升高, 过
25、酸、过碱都会使酶失去活性。酶的活性逐渐增强,超过最适温度,随着温度的升高,酶的活性逐渐降低。 酶失活时,酶的空间结构遭到破坏,低温抑制酶的活性,温度过高使酶失 使酶永久失活,不可恢复。【与酶有关的曲线解读】去活性。 6.ATP的化学组成和结构特点(A) 元素组成:ATP 由C 、H、O、N、P五种元素组成。结构特点:其ATP中文名称叫三磷酸腺苷,结构简式APPP,中A代表腺苷,P代表磷酸基团,代表高能磷酸键。ATP水解时远离A的高能磷酸键先断裂 作用:新陈代谢所需能量的直接来源。ADP中文名称叫二磷酸腺苷,结构简式APPATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快,用掉多少马上形
26、成多少。7.ATP和ADP相互转化的过程和意义(B)ADP+Pi+能量 酶 ATPATP 酶 ADP+Pi+能量 这个过程储存能量 这个过程释放能量 ATP与ADP的相互转化:酶ATP ADP + Pi + 能量 方程从左到右时能量代表释放的能量,用于进行各项生命活动。 方程从右到左时能量代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用和呼吸作用。ATP与ADP相互转化的过程中物质是可逆的,能量是不可逆的。意义:能量通过ATP分子在吸能和放能反应之间循环流通,ATP是细
27、胞内流通的能量“通货”。小结:能产生ATP的细胞结构:线粒体、叶绿体、细胞质基质。能产生水的细胞结构:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核。能碱基互补配对的细胞结构:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核。第六讲 光合作用和细胞呼吸1.光合作用的认识过程(B)(1)1771年,英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气实验;(2)1864年,德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生淀粉;(3)1880年,德国科学家恩吉尔曼证明叶绿体是进行光合作用的场所,并从叶绿体放出氧;(4) 20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究证明光合作用释放的氧气全部来自水。(5)20世纪40年代,卡尔文用小球
28、藻做实验,并用同位素示踪法探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,称为卡尔文循环。2.光合作用的过程 (B)概念: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。 色素:包括叶绿素3/4 和 类胡萝卜素 1/4 叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。 分布:叶绿体类囊体薄膜上(囊状结构薄膜上) 功能:吸收、传递、转化光能。过程:光反应阶段 场所:叶绿体类囊体薄膜上
29、0;条件:必须有光,色素、酶等步骤:水的光解:水在光下分解成氧气和还原剂氢 2H204H + O2ATP的合成:ADP与Pi接受光能变成ATP。能量变化:光能转变为ATP中活跃的化学能。 暗反应阶段 场所:叶绿体基质 条件:有光或无光均可进行,二氧化碳,能量、酶 步骤:二氧化碳的固定:二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物 三碳化合物的还原:三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物,另一部分三碳化合物被还原成五碳化合物。ATP的分解:A
30、TP分解为ADP和Pi,同时释放能量。 光 能能量变化:ATP中活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。 叶绿体 方程式: CO2 + H20 (CH2O) + O2 注意:光合作用释放的氧气全部来自水,(CH2O)表示糖类等有机物,光合作用的产物不仅是糖类,还有氨基酸(无蛋白质)、脂肪,因此光合作用产物应当是糖类等有机物。 意义:制造有机物转化并储存太阳能使大气中的CO2和O2保持相对稳定。 同位素示踪 14CO2 暗反应 2C 3 暗反应 (14CH2O) H21
31、8O 光 18O2 光合作用过程图解:在图中标出分别代表的物质。若突然停止光照,C3和C5的含量短时间内将如何变化? 若突然停止供应CO2,C3和C5的含量短时间内将如何变化?总结:项 目光反应暗反应区别条件色素、光、酶等多种酶场所叶绿体类囊体的薄膜上(或叶绿体囊状结构薄膜上)叶绿体基质中物质变化(1)水的光解(2)ATP的形成(1)CO2的固定(2)C3的还原能量变化叶绿素把光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化成(CH2O)等有机物中稳定的化学能实质把二氧化碳和水转变成有机物,同时把光能转变为化学能储存在有机物中联系光反应为暗反应提供H、ATP,暗反应为光反应提供ADP+P
32、i,没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。3.环境因素对光合作用速率的影响(C)光合速率是光合作用强度的指标,它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素,如处在不同生育期等,以及多种外部因素。.单因子对光合作用速率影响的分析光照强度(如图所示)曲线分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放CO2量表明此时的呼吸强度。AB段表明光照强度加强,光合作用逐渐加强,CO2的释放量逐渐减少,有一部分用于光合作用;而到B点时,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度细胞呼吸强度,称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上,植物
33、才能正常生长)。 BC段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了,称C点为光饱和点。 应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,林带树种的配置,冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示)曲线分析:CO2和水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内,CO2、水和矿质元素越多,光合作用速率越快,但到A点时,即CO2、水、矿质元素达到饱和时,就不再增加了。应用:“正其行,通其风”,温室内充CO2,即提高CO2浓度,增加产量的方法。 合理施肥可促进叶片面积增大,提高酶的合
34、成速率,增加光合作用速率。夏日正午时,由于叶片气孔关闭,吸收CO2浓度降低,光合作用速率降低,出现植物的“午休现象”。 温度(如图所示)曲线分析:光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用,其中AB段随温度的升高而逐渐加强,B点以上光合酶活性下降,光合作用开始下降,50左右光合作用完全停止。 应用:冬天,温室栽培可适当提高温度;夏天,温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用:晚上适当降低温室温度,以降低细胞呼吸,保证有机物的积累。.多因子对光合作用速率影响的分析(如图所示) 曲线分析:P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示
35、的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取适当提高图示中的其他因子的方法。应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当充加CO2,进一步提高光合速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之,可根据具体情况,通过增加光照强度,调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率,以达到增产的目的。4.农业生产以及温室中提高农作物产量的方法(B) 1适当提高光照强度2延长光合作用的时间3增加光合作用的面积合理密植,间作套种4.温室大棚用无色透明
36、玻璃5.适当的增加作物环境中CO2的浓度(如问世栽培多施有机肥或放置干冰,大田要通风)6.控制温度的高低(温室内白天适当升温,晚上适当降温)5.有氧呼吸和无氧呼吸的过程和异同(B)(1)有氧呼吸的概念与过程酶概念:细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。过程:第一阶段 C6H12O6 2丙酮酸 4H少量能量(在细胞质基质中)酶酶 第二阶段 2丙酮酸6 H2O 6 CO2 20H少量能量(线粒体基质中) 第三阶段 24H6 O2 1
37、2 H2O 大量能量(线粒体内膜上)酶总反应式:C6H12O6 6 O26 H2O 6 CO2 12 H2O 能量(2)无氧呼吸的概念与过程酶概念:在指在无氧条件下通过酶的催化作用,细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解,同时释放少量能量的过程。过程:第一阶段 C6H12O6 2 C3H4O34H少量能量(在细胞质基质中)丙酮酸酶 第二阶段 2丙酮酸4H 2 C2H5OH 2CO2(细胞质基质中)酒精(乙醇)酶或2丙酮酸4H 2 C3H6O3 (细胞质基质中)乳 酸酶总反应式:高等植物长期水淹时:C6H12O6 2 C2H5OH 2CO2少量能量酶动物
38、剧烈运动:C6H12O6 2 C3H6O3 少量能量植物无氧呼吸产生乳酸的特例:甜菜的块根、马铃薯的块茎 酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵,酵母菌发酵产生酒精,乳酸菌发酵产生乳酸。注:无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。(3)有氧呼吸与无氧呼吸的异同: 项 目有氧呼吸无氧呼吸区别进行部位第一阶段在细胞质基质中,然后在线粒体始终在细胞质基质中是否需O2需氧不需氧最终产物CO2H2O不彻底氧化物酒精或乳酸能量变化释放大量能量释放少量能量联系第一阶段完全相同注意:细胞呼吸产生的能量大多数以热能形式散失,少部分储存在ATP的高能磷酸键中。6.细胞呼吸的意义及其在生
39、产和生活中的应用(C)呼吸作用的意义:为生命活动提供能量 为其他化合物的合成提供原料 在生产和生活中的应用:用透气纱布包扎伤口抑制无氧呼吸的病原菌的繁殖生长; 生产酒精、食醋和味精,用酵母菌酿酒时,先通气后密封;提倡慢跑防止产生大量乳酸(剧烈运动缺氧);给植物松土保证氧气的供给,促进根系生长;稻田定期排水防幼根缺氧产生酒精使根腐烂。第七讲 细胞的增值1.细胞的生长和增殖的周期性(A)生物的生长主要是是指细胞体积的增大和细胞数量的增加。细胞的表面积和体积的关系限制了细胞的长大;细胞的核质比限制了细胞的生长。 表面积/体积 物质运输
40、效率 体积增大 细胞生长 细胞核/细胞质 控制与必需 生长 减数分裂 数目增加 细胞分裂 有丝分裂 无丝分裂 细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。 特点:分裂间期历时长,占细胞周期的90%95%,分裂期短,占5%10%。2.细胞的无丝分裂及其特点(A)无丝分裂:没有出现纺锤丝和染色体的变化,叫做无丝分裂。先核分裂再质分裂。特点:在无丝分裂中,核膜和核仁都不消失,没有染色体的出现和染色体复制的规律性变化。染色质也要进行复制,并且细胞要增大。典例:蛙的红细胞的无丝分裂3.动、植物细胞有丝分裂过程及比较(B) 分裂间期:DNA复制与蛋白质的合成。 前期:核膜
41、核仁消失,纺锤丝出现形成纺锤体,出现染色体; 分裂期M 中期:纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的着丝点排列在中央赤道板; 后期:着丝点分裂,染色单体分开,分别移向两极; 末期:纺锤丝消失,染色体变成染色质,核膜核仁出现。植物细胞有丝分裂各期的主要特点: (1)分裂间期特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态(2)前期特点:出现染色体、出现纺锤体核膜、核仁消失染色体特点:a.染色体散乱地分布在细胞中心附近。 b.每个染色体都有两条姐妹染色单体(3)中期特点:所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 染色体的形态和数目最清晰染色体特点:染色体的形态比
42、较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。(4)后期特点:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。(5)末期特点:染色体变成染色质,纺锤体消失。核膜、核仁重现。在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁口诀小结:前期:膜仁消失显两体。中期:形定数晰赤道齐。后期:点裂数加均两极。末期:两消两现重开始。注意:有丝分裂中各时期始终有同源染色体,但无同源染色体联会和分离。假设正常体细胞的核中DNA含量为2a,染色
43、体数为2N,则复制 间期 前期 中期 后期 末期 DNA含量 2a 4a 4a 4a 4a 4a 2a 染色体数 2N 2N 2N 4N 4N 2N 染色单体 0 4N 4N 4N 0 0动、植物细胞有丝分裂过程的不同点:即纺锤体的形成方式和子细胞的形成方式不同。动物细胞植物细胞不同点前期:纺锤体的形成方式不同由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体末期:子细胞的形成方式不同由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞4.细胞有丝分裂主要特征、意义(B)特征:染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中去。意义:亲代细胞的染
44、色体经复制以后,平均分配到两个子细胞中去,由于染色体上有遗传物质,所以使前后代保持遗传性状的稳定性。【小结】注意区分核DNA和每条染色体上DNA数目变化的不同有丝分裂中期染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。有丝分裂的细胞也有同源染色体,只是没有联会、四分体和同源染色体的分离赤道板是虚拟的,不存在;细胞板是植物细胞特有的,参与细胞壁的形成低等植物有丝分裂与动物细胞有丝分裂的不同点只有末期细胞质的分裂方式不同着丝点分开,染色体会暂时加倍,染色体组也加倍,姐妹染色单体变成0基因型为AaBb的细胞,有丝分裂时移向每一极的基因相同,都是A、a、B、b有丝分裂绘图主
45、要掌握中期和后期的图形,从以下几个角度把握:细胞形状、染色体的组成及排布、纺锤体的形成等第八讲 细胞的分化、衰老和凋亡、癌变1.细胞分化的特点、意义及实例(A)概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。特点:分化是一种持久的、稳定的渐变过程。即持久性稳定不可逆转性。细胞分化的意义:细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象,是个体发育的基础。仅有细胞增殖没有细胞分化,就不可能形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官,生物体就不可能正常发育。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。细胞分化的实例:如根尖的分生区细胞
46、不断分裂、分化,形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等;胚珠发育成种子,子房发育成果实;受精卵发育成蝌蚪,再发育成青蛙;造血干细胞分化成红细胞、B细胞、T细胞等;皮肤再生等都包涵着细胞的分化。2.细胞分化的过程和原因(B)细胞分化过程:细胞通过有丝分裂数量越来越多,这些细胞又逐渐向不同个方向变化 受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体 注意:分化过程中细胞的遗传物质未发生改变 原因:(即细胞分化的实质)基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。3.细胞全能性的概念和实例(B) 概念:已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。实例:通过植物组织培养的方法快速
47、繁殖植物。 花药离体培养 动物克隆(多莉羊的诞生)一般而言,受精卵的全能性生殖细胞体细胞,植物细胞全能性动物细胞。细胞分化程度越低,全能性越高。干细胞:动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。胚胎干细胞骨髓造血干细胞原因:细胞中具有该物种的全部遗传物质4.细胞衰老的特征(A)生命历程:发生(分裂) 分化 衰老 死亡 水分减少,体积变小,代谢减慢 皱纹酶活性降低 白发细胞衰老 个体衰老 色素积累 老年斑 (形态、结构、功能) 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,使物质运输功能降低 细胞衰老特征总结: 一大一小一多两低5.细胞凋亡的含义(A)细胞凋亡:由基因所决定的细胞
48、自动结束生命的过程。由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡。如尾的消失,手指的形成。正常的程序性的生理性的死亡 细胞坏死: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。病理性的非正常的死亡6.细胞衰老和细胞凋亡与人体健康的关系(A)该“死”的细胞不死,不该“死”的细胞却死了,也就是说无论凋亡过度或凋亡不足都可以导致疾病的发生。正常的细胞凋亡对人体是有益的,如手指的形成、蝌蚪尾的凋亡。细胞凋亡不足:肿瘤,自身免疫病,细胞凋亡过度:心肌缺血,心力衰竭,神经元退行
49、性疾病,病毒感染不足与过度并存:动脉粥样硬化细胞凋亡是一个程序化过程,可以通过不同的手段在不同的阶段进行干预而治疗疾病。细胞衰老和凋亡都是正常的生理现象,对人和动物体是有益的。7.癌细胞的主要特征和恶性肿瘤的防治(A) 物理:主指各种辐射,如紫外线、X射线等; 致癌因子 化学:如石棉、砷、亚硝胺、黄曲霉素等; 病毒:如Rous肉瘤病毒等。 原癌、抑癌基因突变 无限增殖;正常细胞 癌细胞 形态结构发生显著变化; (不受机体控制的恶性增殖 ) 表面发生变化,易分散和转移;细胞癌变的原因:内因:致癌因子使细胞的原癌基因从抑制状态变为激活状态。正常细胞转化为癌细胞。原癌基因的激活,使细胞发生转化而引起
50、癌变。(机理)外因:物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子恶性肿瘤的防治:远离致癌因子。做到早发现早治疗。第九讲 实验(一)【显微镜的使用】1.显微镜的重要结构目镜和物镜目镜是用眼观察的镜头,镜头越长放大倍数越小,反之则越大。物镜是接近物体的镜头,镜头越长放大倍数越大,反之则越小。物像的放大倍数等于目镜的放大倍数乘以物镜的放大倍数。遮光器上面有大小不等的圆孔,叫做光圈。用不同的光圈对准通光孔可以调节光线的强弱。反光镜一面是平面镜(光线强时用),一面是凹面镜(光线弱时用)。转动反光镜可以使光线经过通光孔反射上来。2. 高倍镜的使用方法步骤:.转动反光镜使视野明亮。.在低倍镜下观察清楚后,把要放
51、大观察的物象移至视野中央.转动转换器转过高倍物镜。.观察并用细准焦螺旋调焦。3.高低倍镜下视野的区别:细胞多少细胞大小明暗程度高倍镜少大暗低倍镜多小亮4.显微镜的倒像原理(1)如果看到有一个细胞在视野的左上角,如何移动装片使其移到视野中央?解析:看到的细胞在视野的左上角,其实际在右下角,所以应该将装片往左上角移动。方法总结:装片移动的方向就是视野中物体所在位置。即,如果视野中物体在下面就往下移装片,在右面就往右移动装片,在右下就往右下方移动装片,才能使其移到视野中央。(2)如果在视野中看到一个“P”,那么其实质在装片上的情况是怎样的?d5.视野中异物排除法:此异物可能在目镜、物镜或装片上,但不
52、可能在反光镜上,反光镜只起到反光的作用,看到的异物必须是光线穿过时被他遮挡了部分光线造成的。(1)移动装片,如果看到异物在动,说明此异物在装片上;如果异物不动,说明不在装片上,可能在目镜或物镜上。(2)转动目镜,如果看到异物在动,说明此异物在目镜上,如果异物不动,说明异物在物镜上。【实验1】检测生物组织中的还原性糖、脂肪、蛋白质实验原理(B)实验材料用具、实验方法步骤(A)实验结果及其分析(C)1.实验原理物质鉴定试剂颜色反应还原性糖斐林试剂砖红色沉淀脂肪苏丹染液(或苏丹染液)橘黄色(或红色)蛋白质双缩脲试剂紫色 2.实验步骤(1)还原糖的检测还原性糖:如葡萄糖、果糖、麦芽糖。非还原性糖:淀粉、纤维素、蔗糖、糖元。材料的选取:还原糖含量高,白色或近于白色,如苹果,梨,白萝卜。试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液),现配现用。步骤:取样液2mL于试管中加入刚配的斐林试剂1mL(
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