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文档简介

1、第一章 走进细胞一、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。细胞是地球上最基本的生命系统。2 组织:由形态相似,结构与功能相同的细胞和细胞间质构成。例如:神经组织、肌肉组织。3 器官:几种不同的组织结合成的能完成一定功能的结构。例如:心脏等4 系统:能共同完成同一种或几种生理功能的多个器官的组合。例如:呼吸系统等5 个体:有若干器官或系统协同完成复杂生命活动的单个生物。单细胞一个细胞构成一个个体。6 种群:一定自然区域内,同种生物个体的总和。例如一个池塘里的所有鲤鱼。7 群落

2、:在一定的区域内,相互之间有直接或间接联系的多个种群的总和。例:一个池塘中所有的生物。(不是所有的鱼)8 生态系统:生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。9 生物圈² 植物没有(系统)层次,单细胞生物既可化做(个体)层次,又可化做(细胞)层次。² 地球上最基本的生命系统是(细胞)。二、病毒病毒是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:、个体微小,一般在1030nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,所以遗传物质DNA或RNA、专营细胞内寄生生活;、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳(衣壳)所构成。、寄主不同

3、分为动物病毒、植物病毒、细菌病毒。 遗传物质不同分为DNA和RNA病毒。三、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 原核细胞和真核细胞的比较:1 原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA 不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁(主要成分是肽聚糖),成分与真核细胞不同。2 真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。3 原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双

4、球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。4 真核生物: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、粘菌)等。四、细胞学说的建立:1 1665 英国人虎克(Robert Hooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。2 1680 荷兰人列文虎克(A. van Leeuwenhoek),首次观察到活细胞,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。3 19世纪30年代德国人施莱登(Matthias Jacob Schleiden) 、施旺(T

5、heodar Schwann)提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(Cell Theory)”,它揭示了生物体结构的统一性。5、 高倍镜1、镜的使用步骤(尤其要注意第1和第4步)1 在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央),2 转动(转换器),换上高倍镜。3 调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜。4 调节(细准焦螺旋),使物象清晰。2、显微镜使用常识1) 调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。反则用小光圈或凸面镜。2) 高倍镜:物象(大),视野(暗),看到细胞数目(少)。低倍镜:物象(小),视野(亮),看到的细胞数目(多)。3)

6、 物镜:(有)螺纹,镜筒越(长),放大倍数越大。4) 目镜:(无)螺纹,镜筒越(短),放大倍数越大。5) 放大倍数=物镜的放大倍数目镜的放大倍数6) 一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比² 放大倍数越大视野范围越小视野越暗视野中细胞数目越少每个细胞越大² 放大倍数越小视野范围越大视野越亮视野中细胞数目越多每个细胞越小3、计算方法:个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞? 20×1/4=54、注意事

7、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。第2章、组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物 大量元素: C H O N P S K Ca Mg 1. 组成细胞的元素 微量元素: Fe Mn B Zn Cu Mo Cl Ni 主要元素: C H O P N S 基本元素: C H O N 最基本元素: C 有机物 核酸:遗传信息的携带者 遗传物质 蛋白质:生命活动的体现者 生命物质 2. 组成细胞的化合物

8、 脂质:生物体主要的储能物质 储能物质 糖类:生命活动的主要能源物质 能源物质无机物 水:生物体内 最多 的 化合物 无机盐:对生物体的 生命活动 有重要作用3.生物界与非生物界统一性: 元素种类大体相同 差异性: 元素含量有差异 4.实验检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质1还原糖的鉴定:1.常用材料:苹果和梨2.试剂: 斐林试剂 (甲液: 0.1g/ml的NaOH .乙液: 0.05g/ml的CuSO4 )3.注意事项:还原糖有葡萄糖.果糖.麦芽糖甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中.现配现用 必须用水浴加热(5065)4.颜色变化:浅蓝色 棕色 砖红色2脂肪的鉴定:1.常用材料:花生子叶或向

9、日葵种子2.试剂: 苏丹 或 苏丹染液 3.注意事项:切片要薄.如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰.有的地方模糊。酒精的作用是 洗去浮色 需使用显微镜观察使用不同的染色剂染色时间不同4.颜色变化: 橘黄色 或 红色 3蛋白质的鉴定:1.常用材料:鸡蛋清.黄豆组织样液.牛奶2.试剂: 双缩脲试剂 ( A液: 0.1g/ml的NaOH .B液: 0.01g/ml的CuSO4 )3.注意事项:先加A液1ml.再加B液4滴(加入过量的双缩脲试剂B,CuSO4在碱性环境中产生大量蓝色Cu(OH)2沉淀,会遮掩所产生的紫色。)鉴定前.留出一部分组织样液.以便对比用蛋清时一定要稀释,若稀释不够,与双缩脲试

10、剂反应时,会黏在试管内壁,使得反应不够彻底,且试管不易清洗;加入双缩脲试剂的顺序不能颠倒,先用A液造成碱性环境后再加入B液。4.颜色变化: 紫色 4淀粉的鉴定:1.常用材料:马铃薯2.试剂: 碘液 3.颜色变化: 变蓝 第2节 生命活动的主要承担者蛋白质1.蛋白质的组成元素: C、H、O、N (P、S、Fe等)2.蛋白质的基本组成单位: 氨基酸 (约 20 种)氨基酸结构通式: 氨基酸的判断:同时有 氨基(-NH2) 和 羧基(-COOH) 至少有一个氨基和一个羧基连在 同一个 碳原子上组成蛋白质的20种氨基酸的区别: R基 的不同3.蛋白质的形成:许多氨基酸分子通过 脱水缩合 形成肽键 -C

11、O-NH- 相连而成肽链.多条肽链 盘曲折叠 形成蛋白质。二肽:由 2 个氨基酸分子通过脱水缩合而形成的肽链。多肽:由 n(n3) 个氨基酸分子以肽键相连而形成的肽链。蛋白质结构多样性的原因:组成蛋白质多肽链的氨基酸 种类 、 数目 、 排列顺序 不同.构成蛋白质多肽链的 数目 、 空间结构 不同.4.蛋白质的计算: 肽键数 脱去的水分子数 氨基酸数 肽链条数 蛋白质分子中至少含有的 氨基数 或 羧基数 肽链条数 蛋白质的相对分子质量 氨基酸的相对分子质量之和 失去的水分子的相对分子质量之和 氨基酸数 × 氨基酸的平均分子质量 失去的水分子数 × 水的相对分子质量(18)

12、5.蛋白质的功能:生命活动的 主要承担者 构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白) 催化功能(酶) 运输功能(血红蛋白) 调节功能(胰岛素、生长激素) 免疫功能(抗体)第3节 遗传信息的携带者核酸1.核酸的种类: 脱氧核糖核酸(简称DNA) 核糖核酸(简称RNA)2.核酸的功能:核酸是细胞内携带遗传信息的物质.在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。3.核酸的组成元素: C、H、O、N、P 4.核酸的基本组成单位: 核苷酸 ( 1分子核苷酸 由 1分子磷酸 、 1分子五碳糖 和 1分子含氮碱基 组成)图中1代表磷酸,2代表五碳糖,3代表磷酸1分子磷酸脱氧核苷酸 1分子 脱

13、氧核糖 (4种) 1分子含氮碱基(A、 T 、G、C)核苷酸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)5.脱氧核苷酸通过脱水缩合形成脱氧核苷酸长链,DNA分子一般由2条脱氧核苷酸长链组成6.核糖核苷酸通过脱水缩合形成核糖核苷酸长链,RNA分子一般由1条核糖核苷酸长链组成7.实验 观察核酸在细胞中的分布1材料:人的口腔上皮细胞2试剂: 甲基绿、吡罗红混合染色剂 3注意事项:盐酸的作用: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与蛋白质分离.有利于DNA与染色剂结合。4现象:甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色。吡罗红将细胞质中的RNA染成红

14、色。5结论:DNA 主要分布在 细胞核 中. 线粒体、叶绿体 内也含有少量的DNA. RNA 主要分布在 细胞质 中.少量存在于 细胞核 中。8.原核生物和真核生物的遗传物质都是 DNA .病毒的遗传物质是 DNA或RNA 。9.在病毒体内含核酸1种;核苷酸4种;碱基4种在细胞内含核酸2种;核苷酸8种;碱基5种10.核苷酸:脱氧核苷酸(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)和 核糖核苷酸(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)。11.碱基:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)。12.DNA初

15、步水解脱氧核苷酸(彻底水解)磷酸、脱氧核糖、四种碱基、第4节 细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1、组成元素:C、H、O2、功能:细胞的重要成分,也是细胞主要的能源物质3、种类种类分布功能单糖五碳糖核糖(C5H10O4)植物、动物细胞中组成RNA的成分脱氧核糖(C5H10O5)植物、动物细胞中组成DNA的成分六碳糖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)麦芽糖发芽的小麦、谷物中含量丰富都能提供能量蔗糖甘蔗、甜菜中含量丰富乳糖人和动物的乳汁中含量丰富多糖(C6H10O5)n淀粉植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中植物的储能物质纤

16、维素植物细胞的细胞壁中构成细胞壁的主要成分,支持保护细胞。有助于肠道的蠕动糖原肌糖原动物的肌肉组织中人和动物细胞的储能物质肝糖原动物的肝脏中4、麦芽糖是由两分子的葡萄糖脱水缩合形成的;蔗糖是由一分子的果糖和一分子的葡萄糖脱水缩合形成;乳糖是由一分子的半乳糖和一分子的葡萄糖脱水缩合形成的。5、多糖的基本单位是葡萄糖。二、细胞中的脂质1、组成元素:C、H、O有些还有N、P等2、种类1)脂肪组成元素:只有C、H、O分布:存在人和动物体内的皮下,大网膜和肠系膜等部位。花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物都含有较多的脂肪,都储存在他们的种子中。功能:细胞中储存能量(储存能量最多)的主要物质 保

17、温 缓冲 减压动物细胞中良好的储能物质与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2倍。2)磷脂组成元素: C、H、O、N、P分布:人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富。功能:构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分。3)固醇组成元素:只有C、H、O种类:胆固醇、性激素、维生素D功能:胆固醇-构成动物细胞膜重要成分;参与人体血液中脂质的运输。 性激素-促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,激发并维持第二性征 维生素D-促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。三、生物大分子以碳链为骨架单体和多聚体的概念:生物大分子如蛋白质是由许多氨基酸连接而成的。核酸是由许多核苷酸连接而成的。 氨基酸、核苷酸、

18、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体,而这些大分子分别是单体的多聚体。第5节 细胞中的无机物一、细胞中的水1、种类:自由水:细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,大约占细胞内全部水分的95.5%。结合水:一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水。大约占细胞内全部水分的4.5%。2、功能结合水是细胞结构的重要组成成分自由水:1)是细胞内良好的溶剂2)为细胞提供一个液体环境3)许多生化反应有水的参与4)运输养料和废物3、自由水与结合水的关系:自由水和结合水可相互转化4、细胞含水量与代谢的关系自由水/结合水的比值越高,新陈代谢越旺盛,生长发育越迅速,抗旱、抗寒、抗热性能相对较弱自由水/

19、结合水的比值越低,新陈代谢越缓慢,生长发育越迟缓,抗旱、抗寒、抗热性能相对较强5、鲜种子放在阳光下暴晒,质量减轻,自由水散失干种子用水浸泡后仍能萌发,说明失去自由水的种子仍能保持其生理活性干种子不浸泡则不能萌发,说明自由水越多,新陈代谢越旺盛干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠,说明失去结合水失去结合水的种子浸泡后不能萌发,说明失去结合水的细胞失去生理活性二、细胞中的无机盐1、存在形式:离子的形式含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等,阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。2、作用1)细胞中许多有机物的重要组成成分2)维持细胞和生物体

20、的生命活动有重要作用3)维持细胞的酸碱平衡 4)维持细胞的渗透压3、部分无机盐的作用 缺碘:地方性甲状腺肿大(大脖子病)、呆小症缺钙:抽搐、软骨病,儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松缺铁:缺铁性贫血第3章 第1节 细胞膜系统的边界1、证明细胞膜存在的两个实验: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。用微针触碰细胞表面时,细胞表面有弹性,可以伸展;用微针插入细胞内,细胞表面有一层细胞结构被刺破。2、细胞的边界是_细胞膜(植物细胞在其外还有_细胞壁_)。3、制备细胞膜(1)选用的材料:_哺乳动物成熟的红细胞,因为_它没有细胞核和众多的细胞器。

21、(2)原理(使细胞破裂的方法):_将红细胞放在蒸馏水中_。思考:如果试验是在试管中进行的,如何获得纯净的细胞膜?_离心法_4、细胞膜的成分、结构(1)主要成分是_脂质和蛋白质_,此外,还有少量的_糖类_。(2)脂质中最丰富的是_磷脂(构成细胞膜的基本骨架)_,动物细胞膜还有_胆固醇_。(3)功能越复杂的细胞膜,_蛋白质_的种类和数量越多。 癌变时检测的成分有哪些?_甲胎蛋白_、_癌胚抗原_5、细胞膜的功能是:(1)三大功能:将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间信息交流(2)信息交流方式:_通过细胞分泌的化学物质(如激素)建立的细胞交流_,如胰岛素促进肝糖原合成_;_相邻两个细胞

22、的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞_,如_精子和卵细胞的结合_;_相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞_,如_高等植物细胞间有胞间连丝_。(3)细胞膜的功能特点是_选择透过性 。6、植物细胞壁(1)主要化学成分是_纤维素_和果胶_,对植物细胞有_保护和支持_作用。(2)最能体现动植物细胞的区别的就是有无细胞壁。第3章 第2节 细胞器系统内的分工合作1、分离细胞器的方法是_差速离心法_。2、真核细胞中的细胞器之间的分工:(1)_线粒体_:含_双_层膜,是有氧呼吸的主要场所,是 细胞的“动力工厂” ;对其进行特异性染色的是_健那绿染液_,是我们所学的唯一的活细胞

23、染料。(2)_叶绿体_:有 双层膜 ,是_光合作用_的场所,被称为 “养料制造工厂”和“能量转换站”;(3)_内质网_:由 单层膜 连接而成的网状结构,作用是_蛋白质的合成和加工,脂质的合成_, 并提供 细胞内物质运输的通道 , 另外还完成蛋白质的糖基化形成糖蛋白。(4)_高尔基体_:单层膜 扁平囊状结构,有大小囊泡,功能:对来自内质网的蛋白质进行_加工_、_分类_和_包装_,与植物细胞有丝分裂中_细胞壁_的形成有关,与动物细胞_分泌物_的形成和分泌有关。(5)_核糖体_:无膜 结构,有附着在 内质网 上的,有 游离分布在细胞质 中的,功能是_生产蛋白质的机器_。(6)_溶酶体_:单层膜 构成

24、的囊状结构,含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入的病毒或病菌,被称为 “消化车间”。(7)_液泡_: 单层膜 泡状结构,内含细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,功能调节细胞内环境、充盈的液泡可以使植物保持坚挺,与渗透吸水有关,与代谢产物贮存有关,与花、果等颜色有关。(8)_中心体_:无膜结构,存在于_动物_和_低等植物 细胞内,由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成,与细胞的 有丝分裂 有关。小结: 双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体 单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡 不含膜结构的细胞器:核糖体、中心体; 含有少量DNA、RNA的细胞器:线粒体、叶绿体 含有色素的细胞器

25、:叶绿体、液泡 动、植物细胞的区别:动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。5、原核细胞中的细胞器: 只有一种,即_核糖体_。6、细胞器之间的协调配合(1)分泌蛋白的合成与运输过程经过哪些细胞器的配合(按顺序写) _附着在内质网上的核糖体、内质网、高尔基体_,由_线粒体_提供能量。 由此说明各种细胞器_之间既有分工又有合作_。7、细胞质基质呈_胶质_状态,由_水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成,是新陈代谢的主要场所。9、生物膜系统是指_细胞膜、核膜、以及许多细胞器膜 。作用有哪些?_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。

26、增大膜的面积,供酶、核糖体等附着在上面。使各种化学反应有序进行。将细胞分隔成许多小区室,使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。11、实验P47 用高倍镜观察叶绿体和线粒体(1)分布:叶绿体主要分布在_植物叶肉细胞 和 幼茎皮层细胞 中,呈绿色、扁平的椭球形或球形。线粒体分布于_动植物细胞_细胞中,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。(2)制作装片时注意问题: 观察叶肉细胞的临时装片时要随时保持_有水 状态(3)染色:线粒体需用活细胞染料_健那绿染色 ,染成 蓝绿色 ,而 细胞质接近无色 。12.线粒体,叶绿体中含有核糖体,因为他们是半自主细胞器要合成蛋白质。第3章 第3节 细胞核系统的控制中心1

27、、细胞核的结构(1)核膜:_双_层,上有_核孔_,并附有_核糖体_,外与_内质网_相连。化学成分主要是_蛋白质_和_脂质_。功能是_把核内物质与细胞质分开。(2)染色质:由_DNA_和_蛋白质_组成,其中_DNA _是遗传信息的载体; 能被_碱_性染料_龙胆紫、醋酸洋红_染成深色。解螺旋 成为细丝状高度螺旋化 缩短变粗 在细胞分裂的不同时期的形式不同:。染色质 染色体染色质与染色体的关系:染色质和染色体是 同种物质在不同时期的两种存在形式。 (3)核仁作用:与_某种RNA_的合成以及_核糖体_的形成有关。 蛋白质合成功能强大的细胞,其核仁体积相对较_大_(大还是小)。(4)核孔作用:_实现核质

28、之间频繁的物质交换和信息交流。 蛋白质合成功能强大的细胞,其核孔相对较_多。2、细胞核的功能是_细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,能够控制物质合成、能量转换和信息交流。 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。3、生物模型有三种_物理模型_、_概念模型_、_数学模型_。DNA双螺旋结构模型属于_物理模型_。4、细胞代谢越旺盛,其细胞膜结构功能越复杂,膜上所含蛋白质种类和数量越多,细胞内所含核糖体越多,核仁越大,核孔数目越多。第4章 细胞的物质输入和输出第一节 物质跨膜运输的实例一、细胞的吸水和失水1、原理:渗透作用2、条件:具有半透膜;膜两侧溶液

29、具有浓度差。注:水分由低浓度溶液(水的相对含量高)-高浓度溶液(水的相对含量高)二、动物细胞的吸水与失水 当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀; 当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩; 当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡。三、植物细胞吸水与失水1、细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。2、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质3、植物细胞渗透吸水条件 原生质层相当于半透膜 细胞液与外界构成浓度差当外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞失水,细胞质壁分离当外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞吸水,细胞质壁分离复原当外界溶液浓度=细胞液浓

30、度时就,水分进出细胞处于动态平衡4、质壁分离产生的条件:(1)具有大液泡(2)具有细胞壁(3)外界溶液浓度>细胞液浓度5、植物吸水方式有两种:吸帐作用(未形成液泡)如:干种子、根尖分生区、形成层;渗透作用(形成液泡)四、物质跨膜运输的其他实例1、 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,与膜上载体蛋白的种类和数量有关。 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。   细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。  第二节 生物膜的流动镶嵌模型一、 对生物膜结构的探索历程年代科学家依据结论或假说19世纪末欧文顿凡是可以

31、溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜细胞膜是由脂质组成的20世纪初科学家分离并分析出哺乳动物的红细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质1925年荷兰科学家从细胞膜中提取的脂质铺成的单层分子面积是细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质必然排列为连续的两层1959年罗伯特森电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构所有生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成,特点:静态结构1970年弗雷和埃迪曼分别用绿色和红色荧光染料标记两个细胞的蛋白质,将两个细胞融合一段时间后,荧光均匀分布细胞膜具有流动性1972年桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上流动镶嵌模型二、流动镶嵌模

32、型的基本内容(重点)磷脂双分子层构成了膜的基本支架蛋白质分子有的镶、嵌、贯穿其中磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动在细胞膜的外表面有一层糖被。它与细胞的识别、保护、免疫等密切相关注:细胞膜的功能特性:选择透过性; 细胞膜的结构特性:具有流动性。第三节 物质跨膜运输的方式一、被动运输:物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输。(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散二、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,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。1、 比较小分子跨膜运输过程(重点):方向载

33、体能量举例被动运输自由扩散高低不需要不需要水、气体、脂质等协助扩散高低需要不需要葡萄糖进入红细胞主动运输低高需要需要氨基酸 核苷酸K+、Na+、Ca2+等离子跨膜葡萄糖进入小肠上皮细胞2、 大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐胞吞和胞吐消耗能量,体现了细胞膜的流动性。例如:变形虫的取食和排泄;分泌蛋白的分泌过程3、影响物质跨膜运输的条件影响自由扩散的因素:浓度差影响协助扩散的因素:浓度差和载体蛋白影响主动运输的因素:载体蛋白和能量(主动运输不受浓度限制)4、影响物质跨膜运输速率的相关曲线:浓度差(或细胞外物质浓度)浓度差(或细胞外物质浓度)自由扩散协助扩散氧气浓度运输速率被动运输(自由,协助扩

34、散)主动运输氧气浓度主动运输运输速率部分典型例题练习1、对细胞膜的选择透过性起主要作用的物质是()A、水 B、糖类C、蛋白质 D、磷脂2、细胞膜具有流动性,这种结构特点是指 ( ) A、整个细胞膜具有流动性 B、细胞膜上磷脂是静止的,蛋白质具有流动性 C、细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性 D、细胞膜上蛋白质是静止的,磷脂具有流动性3、脂质能够优先通过细胞膜,这是因为( )A、细胞膜以磷脂双分子层为支架B、细胞膜上有搬运脂质物质的载体蛋白C、细胞膜外有一层糖蛋白D、磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动4、下列物质中,易通过细胞膜的是( )A、淀粉 B、脂肪酸 C、蛋白质 D、糖类5、变形虫可吞噬整个

35、细菌,这一事实说明 ( )A细胞膜具有选择透过性 B细胞膜失去选择透过性C大分子可以透过细胞膜 D细胞膜具有一定流动性6、甜菜肉质贮藏根液泡中的花青素使块根呈红色,将此根切成小块,放入蒸馏水中,水的颜色无明显变化;若先用盐酸处理此根,再放入蒸馏水中,则水变为红色,原因是 ( )A.盐酸破坏了细胞壁 B.盐酸破坏了细胞膜C.盐酸破坏了原生质层 D.花青素溶于盐酸不溶于水7、将一张洋葱鳞片叶放在某一浓度的蔗糖溶液中,制成装片,放在显微镜下观察,有3种状态的细胞,如图,你认为这3个细胞在未发生上述情况之前,其细胞液的浓度依次是 ( )AAB>C BA<B<C CB>A>

36、C DB<A<C8、下列物质通过细胞膜时需要载体的是 ( )A水分子进入根毛细胞 B氧进入肺泡细胞C钾离子被吸收进入小肠绒毛细胞 D二氧化碳进入毛细血管答案:1C 2C 3A 4B 5D 6C 7A 8C第五章 细胞的能量供应和利用第一节 降低化学反应活化能的酶一、相关概念: 1、细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应,统称为细胞代谢。3、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、酶在细胞代谢中的作用(实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解)(一)实验过程:试管编号实验设置试验现象结果分析对照组1号(2mLH2O2)不处理无明显气泡放出H2O2的自然

37、分解非常缓慢实验组2号(2mLH2O2)水浴加热(90)有明显气泡放出、有助燃性加热能促进H2O2的分解3号(2mLH2O2)加入质量分数为3.5%的FeCl3溶液2滴有较多气泡放出、助燃性强Fe3+能促进H2O2的分解4号(2mLH2O2)加入质量分数味20%的肝脏研磨液2滴有大量气泡放出、助燃性更强H2O2酶也有催化H2O2分解的作用,且效率更高(二)注意事项: 要求用新鲜的肝脏,因为新鲜的肝脏中H2O2酶的含量及活性较高; 要经过研磨,这样能使肝脏细胞破裂,酶分子充分释放出来; 试管中插入点燃但没有火焰的卫生香时,不要插入气泡中,以免卫生香熄灭; 注意安全,H2O2具有一定的腐蚀性,不要

38、溅到皮肤上,如果不慎溅到皮肤上要及时用用清水冲洗。(三)实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多,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。(四)控制变量法:1、 变量:实验过程中可以变化的因素称为变量。2、 自变量:人为改变的变量称做自变量。3、 因变量:随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。4、 无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。5、 对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验称为对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组,除了要观察的变量外,其他变量都应当始终

39、保持相同。三、酶的本质1、关于酶本质的探索时间发现者实验过程现象实验结论酶的发现1773年(意)斯帕兰札尼将装有肉块的小金属笼子让鹰吞下,一段时间后取出,发现笼内的肉块小时胃具有化学消化作用1857年(法)巴斯德、1897年(德)李比希、毕希纳糖类通过酵母菌发酵产社工酒精,并从细胞中提取出酶细胞提取液中含有酶1926年(美)萨姆纳从刀豆种子种提取了脲酶结晶,并证实是蛋白质酶是一类具有催化作用的蛋白质20世纪30年代许多科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶20世纪8年代(美)切赫、奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能2、酶的本质: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。 注

40、: 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。3、酶化学本质的验证试验证明某种酶是蛋白质: 实验组:待测酶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应 对照组:已知蛋白液+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:已知RNA溶液 +吡罗红染液出现红色四、酶的特性酶具有高效性:催化效率很高,使反应速度很快酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的作用条件比较温和。(温度和pH

41、值)26酶的最适温度:动物 3540;植物 4050;细菌和真菌 70。最适PH值:植物 4.56.5;动物 6.58.0、胃蛋白酶最适PH值为1.5;注: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。0左右,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。低温04下保存酶。五、影响酶促反应的因素1、 底物浓度 2、酶浓度 3、PH值:过酸、过碱使酶失活4、 温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。影响因素酶浓度底物浓度温度图例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

42、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。 第二节 细胞的能量“通货”ATP生命活动的主要能源物质:糖类 主要储能物质:脂肪 植物细胞内储能物质:淀粉 动物细胞内储能物质:糖原直接能源物质:ATP 最终能量来源:太阳能一、ATP(细胞内的一种高能磷酸化合物,中文名称叫做三磷酸腺苷)1、组成元素:C、H、O、N、P 2、结构简式:APPP A

43、代表腺苷(腺嘌呤+核糖) P代表磷酸基团 T是三的意思普通化学键(水解时是释放的能量13.8KJ/mol)代表高能磷酸键(水解时是释放的能量多达30.54kJmol)二、ATP和ADP之间的相互转化绿色植物的呼吸作用和光合作用人、动物的呼吸作用APP(二磷酸腺苷) + Pi + 能量(30.5 kJ/mol) APPP酶酶主动运输;用于生物发电、发光;肌肉收缩;用于生物合成;用于大脑思考(物质可逆,能量和酶不可逆)ADP中文名称叫二磷酸腺苷,结构简式APP,Pi表示磷酸,远离A的那个高能磷酸键断裂(1molATP水解释放30.54KJ能量)ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快,用掉

44、多少马上形成多少。ATP与ADP的这种转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。意义:能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通,ATP是细胞里的能量流通的能量“通货”生物界的共性:细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制。第三节 ATP的主要来源细胞呼吸细胞呼吸:由于呼吸作用是在细胞内进行的,因此也叫细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。一、细胞呼吸的方式1、实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式(1)实验原理:酵母菌是一种单细胞真菌(真核生物),在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧,便于探究细胞呼吸方式。C

45、O2可使石灰水变混浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短,可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色。(2)实验过程: 制备酵母液:取两份新鲜酵母,每份10 g,分别放入两个编好号的500 mL广口瓶或锥形瓶中,再向瓶中分别加入200 mL质量分数为5的葡萄糖溶液,制成酵母发酵液,简称酵母液。 实验装置装置1: 装置2:   质量分数为10%酵母液 石灰水(或Ba(OH)2溶液) 酵母液 石灰水(或Ba(OH)2溶液)  的N

46、aOH溶液装置3: 同装置1或装置2,但要将酵母液换成葡萄糖液。实验注意事项:(1)空气持续通入保证了O2的充足供应,而进入锥形瓶的空气先通过盛有NaOH溶液的锥形瓶,洗除空气中的CO2,保证最后通入澄清石灰水的CO2是由于酵母菌有氧呼吸产生的。(2)探究酵母菌无氧呼吸实验中,先将盛有酵母菌的锥形瓶静置一段时间,让其先进行有氧呼吸将锥形瓶内的O2消耗尽,再连通装置,检测其无氧呼吸产物。 检测、使用石灰水(或Ba(OH)2溶液)检测CO2的生成、使用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的生成、使用重铬酸钾检测酒精生成(3)实验结论: 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸细胞呼吸;在有氧条件下酵母菌通过细胞

47、呼吸产生大量的二氧化碳和谁;在无氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生少量的二氧化碳和酒精。2、对比实验:设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。3、细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。4、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,释放出大量能量,生成ATP的过程。酶 总反应式: C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量(38ATP)有氧呼吸场所反应式第一阶段细胞质基质C6H12O62丙酮酸+4H+ 少

48、量能量(2ATP)第二阶段线粒体基质2丙酮酸+6H2O6CO2+20H+ 少量能量(2ATP)第三阶段线粒体内膜24H+6O212H2O+大量能量(34ATP)有氧呼吸过程中O2的去路:O2用于和H生成H2O酶5、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。酶 总反应式: C6H12O6 2C3H6O3 (乳酸) + 少量能量(2ATP) C6H12O6 2C2H5OH(酒精) + 2CO2 +少量能量(2ATP) 无氧呼吸场所反应式第一阶段细胞质基质C6H12O62丙酮酸+4H+ 少量能量(2

49、ATP)第二阶段细胞质基质2丙酮酸2C3H6O3 (乳酸)2丙酮酸2C2H5OH(酒精) + 2CO2无氧呼吸产生酒精的:酵母菌细胞和大多数植物细胞等无氧呼吸产生乳酸的:乳酸菌细胞、哺乳动物成熟红细胞、骨骼肌细胞、马铃薯块茎发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。产生酒精的叫酒精发酵;产生乳酸的叫乳酸发酵。6、有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质、线粒体细胞质基质条件氧气、酶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,生成酒精和CO2或乳酸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(38ATP)释放少量能量(61.

50、08KJ),形成少量ATP(2ATP),大部分储存于乳酸或酒精中相同点联系从葡萄糖到丙酮酸阶段相同,以后不同(第一阶段相同)实质分解有机物,释放能量,产生ATP意义为生命活动提供能量二、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、外界因素(环境因素)(1)温度温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸速率随温度的升高而加快。超过最适点,呼吸酶活性降低甚至变性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率则会随着温度的增高而下降。(2)O2的浓度植物在O2浓度为0时只进行无氧呼吸,大多数植物无氧呼吸的产物是酒精和CO2;O2浓度在010%时,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;在O2浓度5%时,呼吸作用最弱;在O2浓度超过10%时,只进行有氧呼吸。有氧环境对无氧呼吸起抑制作用,抑制作用随氧浓度的增加而增强,直至无氧呼吸完全停止在一定氧浓度范围内,有氧呼吸的强度随氧浓度的增加而增强。呼吸强度呼吸强度(3)CO2浓度 (4)含水量含水量%CO2浓度从化学平衡角度分析,CO2

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