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文档简介

1、必修一分子与细胞第一章走近细胞1、生命系统的结构层次依次为:细胞-组织-器官-系统-个体-种群-群落-生态系统生物圈是最大的生态系统,地球上只有一个生物圈。细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞2、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。3、显微镜相关知识目镜无螺纹,长度与放大倍数成反比(放大倍数越大,镜长越短)。物镜有螺纹,长度与放大倍数成正比(放大倍数越大,镜长越长)。显微镜放大倍数=物镜倍数乘以目镜倍数显微镜放大的是物体的长度或者宽度在低倍镜下看到的视野亮,看到的细胞数量多,细胞形态小。在高倍镜下看到的视野暗,看到的细胞数量少,细胞形态大。在显微镜下看到的象

2、是倒像。4、光学显微镜的操作步骤:对光-低倍物镜观察-移动视野中央(偏哪移哪)高倍物镜观察:只能调节细准焦螺旋;调节大光圈、凹面镜5、显微镜使用注意事项a、在低倍镜观察时,降低镜筒时,试验者的眼睛应注意物镜与玻片之间的距离,以免物镜与玻片相撞。b、高倍镜观察时,调焦只能用细准焦螺旋,不能用粗准焦螺旋。c、转换物镜时,要用转换器转换,不能用手去掰物镜。6、显微镜计算a、一行细胞数量的变化,可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算。b、圆形视野范围细胞数量的变化,可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计管歼。7、判断显微镜视野中污点来源,既有可能在物镜、目镜上,也有可能在玻片上,但不会在

3、反光镜上。判断方法:先动目镜,污点动则在目镜上;换物镜,污点消失则在物镜上;动装片,若污点动则在装片上。8、制作临时装片时注意盖片时候盖玻片的一侧先接触到液体在慢慢放下,这样保证不会产生气泡。9、原核细胞与真核细胞根本区别为:有无核膜为界限的细胞核原核细胞和真核细胞和统一性体现在具有相似的细胞膜,细胞质和核糖体,原核细胞核区有一个环状的DNA真核细胞染色体是由蛋白质的DN创成的。病毒是非细胞生物,是由蛋白质和核酸组成的简单生命体。它既不属于原核生物也不属于真核生物。原核细胞构成原核生物,细菌、蓝藻、衣原体、支原体、放线菌都是原核生物。蓝藻体内没有叶绿体但是有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用,是自

4、养生物,绝大多数细菌都是异养生物。怎样辨别细菌:凡是菌字前面带有“杆”、“球”、“弧”、“螺旋”字样的都是细菌,乳酸菌是个特例,在菌字前面省略了一个“杆”字,防细菌也是细菌。真核细胞构成真核生物,凡动物都是真核生物。真核生物特例:单细胞生物如草履虫、疟原虫、变形虫都是真核生物;单细胞真菌如酵母菌是真核生物;霉菌也是真核生物,如青霉,曲霉都是真核生物;绿藻也叫小球藻,也是真核生物如衣藻。10、细胞学说主要建立者德国科学家施莱登和施旺。主要内容:a、细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞核细胞产物所构成。b、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

5、的生命起作用。c、新细胞可以从老细胞中产生。细胞学说建立意义:揭示细胞统一性和生物体结构统一性。第二章组成细胞的分子1、生物界与非生物界既有统一性又有差异性。2、组成细胞的元素大量元素:C、H、0、N、P、S、K、Ca>Mg微量元素:Fe>Mn、Zn>Cu、B、Mo主要元素:C、H、0、N、P、S基本兀素:C、H、0、N最基本元素:C无论大量元素还是微量元素都是生命活动所必需的Ca是人体牙齿和骨骼的主要成分Mg是绿色植物叶绿素的组成成分Fe又叫半微量元素,是血红蛋白的组成成分油菜缺B就会“花而不实”占细胞鲜重百分比最高的元素是0占细胞干重百分比最高的元素是C3、组成细胞的化合

6、物有机化合物和无机化合物的区别:是否含C(CQ除外)细胞中含量最多的化合物是水细胞干重状态下含量最多的化合物是蛋白质4、实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质原理:某些化学试剂能够是生物组织中有关有机化合物产生特定的颜色反映糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用,生成醇红色沉淀。脂肪可以被苏丹ID染液染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色)淀粉遇碘变蓝色蛋白质与双缩月尿试剂发生作用,产生紫色反应。5、特别提示蔗糖不是还原糖。还原糖的含量,生物组织中有无色素是影响实验结果和实验观察的重要因素,因此,要选择可溶性还原糖含量高、组织颜色较浅或近于白色的植物,如苹果、梨、白萝卜。鉴定脂

7、肪材料时,最好选择富含脂肪的种子,如花生种子,取其子叶,但必需提前浸泡3-4小时。鉴定蛋白质的实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官),如大豆、鸡蛋。如用大豆可直接用豆浆作为实验材料;如果用鸡蛋要用蛋白,并注意稀释,一般稀释10倍以上,否则,实验后蛋白或反应物易粘附试管壁,不易清洗。在鉴定蛋白质的实验中,双缩月尿试剂B液不能加得太多,否则CuSQ的蓝色会遮蔽紫色。斐林试剂和双缩月尿试剂区别:a、浓度不同b、使用方法不同需要加热的鉴定是还原糖的鉴定,加热时试管底部不要接触到烧杯底,也不要对着其他人。需要用显微镜的鉴定是脂肪的鉴定。细胞中的无机物1、细胞中的水含量a生物体的水含量随着生物种类

8、的不同一所差别。b同一生物体,不同的组织器官含水量不同。C生物体在不同的生长发育期,含水量也不同。存在形式及作用a结合水:一部分水与细胞内的其他物质相结合叫做结合水。作用:是细胞结构的重要组成成分。b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,叫做自由水。作用:是细胞内的良好溶剂,许多种物质溶解在这部分水中,细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞,必需浸润在以水为基础的液体环境中;水在生物体种的流动,可以吧营养物质运送到各个细胞,同事也吧各个细胞在新陈代谢种产生的废物,运送到排泄器官或者直接排除体外,自由水和结合水之间可以相互转化:A生长旺盛的时候

9、,自由水多,结合水向自由水转化,新陈代谢旺盛。B处于休眠时,自由水向结合水转换,新陈代谢缓慢。烘干小麦种子先失去自由水,再失去结合水。2、细胞中的无机盐存在形式:a细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。b少数与其他化合物结合。作用:a构成某些复杂化合物的重要组成成分。b许多种无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。C生物体内的无机盐离子,必需保持在一定的量,这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡非常重要。哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子,如含量低,会出现抽搐的症状,含量过高,则出现肌无力。碘是甲状腺激素的成分,缺碘会甲状腺肿大。人体液的无机盐离子浓度是0.9%。生命活动的主要承担者-一

10、蛋白质(重点)1、组成元素:C、H、0、N有的含有S、P、Fe、I合成场所:核糖体含量:占细胞鲜重的7-10%,干重的50%以上。氨基酸:蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸约有20种。脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(一NH2)与另一个氨基酸分子的竣基(一COOH)相连接,同时失去一分子水。肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(一NFHCO-)o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。多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。2、氨基酸分子通式:NH2IRC-COOHIH3、氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(一

11、NH2)和一个竣基(一COOH),并且都有一个氨基和一个竣基连接在同一个碳原子上(如:有一NH2和一COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。4、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。5、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,如肌动蛋白;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。注意:1、不是所有的酶都是蛋白质,少数酶是RNAo2、不是所有的激素都是蛋白质,性激素是脂质。6、有关计算:1、肽键数=脱去水分子数=氨基酸

12、数目一肽链数2、至少含有的竣基(一COOH)或氨基数(一NH2)=肽链数3、两个氨基酸缩合,形成一个肽键,同时产生一分子的水。三个氨基酸缩合,形成两个肽键,同时产生两分子的水。4、n个氨基酸缩合,形成(n-1)个肽键,同时产生(n-1)个水。5、若n个氨基酸形成m条链,则形成(n-m)个肽键,脱掉(n-m)个水分子。6、氨基酸分子数=肽键数+肽链数7、n个氨基酸形成m条链中至少含有m个竣基m个氨基。8、每个氨基酸的平均相对分子质量是a,n个氨基酸形成m条链的相对分子质量是na-(n-m)18。9、若n个氨基酸脱水缩合形成的不是肽链而是环状多肽,则脱去的水分子数是no7、与生活的联系1、必需氨基

13、酸:8种氨基酸是人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接摄取,这些氨基酸叫做必需氨基酸。2、非必需氨基酸:12种氨基酸是人体细胞能够合成的,叫做非必需氨基酸。注意:非必须的意思不是人体不需要它,而是人体细胞能够合成的氨基酸。3、鸡蛋煮熟原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散。4、蛋白质变性的原因:高温、射线、酸、碱、重金属盐等。5、蛋白质的变性有些是可逆的,有些是不可逆的。遗传信息的携带者一一核酸1、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA和核糖核酸(RNA2、核酸的作用: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。3、组成核酸的基本单位是:核甘酸,是由一分子磷

14、酸、一分子五碳糖(DNW脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNMJ核甘酸叫做脱氧核甘酸,组成RNMJ核甘酸叫做核糖核甘酸。4、DNAI行含碱基有:腺喋吟(A)、鸟喋吟(G和胞喀咤(C)、胸腺喀咤(T)RNA所含碱基有:腺喋吟(A)、鸟喋吟(G)和胞喀咤(C)、尿喀咤(U)DNA含核甘酸有:腺喋吟脱氧核甘酸、鸟喋吟脱氧核甘酸和胞喀咤脱氧核甘酸、胸腺喀咤脱氧核甘酸RNAI行含核甘酸有:腺喋吟核糖核甘酸、鸟喋吟核糖核甘酸和胞喀咤核糖核甘酸、尿喀咤核糖核甘酸5、核酸的分布:真核细胞的DNAi要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNARNAi要分布在细胞质中。绿色植物根细胞内不

15、存在叶绿体,细胞内的DNA分布在细胞核,线粒体内;原核细胞的DNA主要分布在拟核中,原核细胞没有真正的细胞核;人体细胞中的要分布在细胞质中,此外在细胞核中也有少量的RNA6、实验观察DN用口RNA在细胞中的分布原理:甲基绿和口比罗红两种染色剂对DN/口RN屈勺亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,口比罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿口比罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DN用口RN/细胞中的分布。注意:1、盐酸作用: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DNAW染色剂结合。2、实验材料选用浅颜色的,防止深颜色遮蔽实验颜色。3、质量分数0.9%的NaCI溶液

16、作用:保持口腔上皮细胞正常形态。4、蒸储水作用:配制染色剂冲洗载玻片5、漱净口腔是为了防止混杂食物碎屑。一分子含氮碱基(A、GCU)6、烘干的目的是让细胞牢固的附着在载玻片上。注意:玻片在酒精灯火焰上来回移动,防止受热不均而破裂。7、30c温水的目的加速水解。8、缓水流的原因防止细胞被水流冲走。9观察使选择染色均匀,色泽浅的区域名称基本组成单位核酸核甘酸(8种)一分子磷酸(HPO)一分子五碳糖(核糖或脱氧核糖)核甘一分子含氮碱基(5种:A、GCT、U)DNA脱氧核甘酸(4种)一分子磷酸一分子脱氧核糖脱氧核昔一分子含氮碱基(A、GCT)RNA核糖核甘酸(4种)一分子磷酸一分子核糖核糖核甘生物细胞

17、中的储能物质:淀粉、糖原细胞中的糖类和脂质相关概念: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。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、麦芽糖等一、细胞中的糖类(碳水化合物)1、元素组成:C、H、O2、种类:单糖、二糖、多糖3、碳水化合物仅是一种俗称,不是严格意义上糖类的称谓总结1、糖类物质按其归属分类动植物细胞共有的糖:核糖、脱氧核糖、葡萄糖。动物细胞特有的糖:糖原、乳糖。植物细胞特有的糖:果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素2、糖类物质按其功能分类生物细胞生命活动的主

18、要能源物质:葡萄糖。参与生物细胞构成的物质:核糖、脱氧核糖、纤维素二、细胞中的脂质a、组成元素:主要是C、H、0有些还含有N、Pb、比例特点:0%比糖类少H%比糖类多c、化学性质:通常不溶于水,溶于有机溶剂,如丙酮、氯仿,乙醛等。d、种类:脂肪、磷脂、固醇1、细胞中的脂肪功能:贮存能量,保温,减少摩擦,缓冲压力备注:贮备能源,贮存在皮下、肠系膜等处。1g糖原氧化分解约释放出17KJ的能量,而1g脂肪氧化分解约释放出39KJ的能量。脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用。脂肪是非极性化合物,可以以无水的形式储存在体内.糖原是极性化合物,是高度的水合形式,在机体内贮存时所占的体积

19、相当于同等重量的脂肪所占体积的4倍左右.因此脂肪是一种很经济”的储备能源.与糖类氧化相比,在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢,而且需要消耗大量氧气,此外,糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行.所以,糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质.当人过多的摄入脂肪类食物有缺少运动时,就有可能导致肥胖,体内脂肪过多将增加内脏器官尤其的心脏的负担。因此,脂肪类食物的摄入应适度。2、细胞中的磷脂组成元素:C、H、0、N、P功能:组成细胞膜及各种细胞器膜的成分备注:在人和动物的脑、卵细胞、肝脏中,大豆的种子中磷脂的含量较多。3、固醇胆固醇是生物膜的组成成分之一,对维持膜的正常的流动性有重要作用胆固

20、醇在人体内有一个正常含量,过高会导致血管硬化、高血压等性激素促进生殖细胞的形成和生殖器官的发育,激发并维持第二性征维生素D促进小肠对钙和磷的吸收和利用,Vd可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等三、生物大分子以碳链为骨架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。正是由于碳原子在生物大分子中的重要作用,科学家才说“碳是生命的核心元素”,“没有碳就没有生命”第三章、细胞的基本结构细胞膜-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%),还有少量糖类(约2%-10%)细胞膜的主要组成元素C、H、0、N、P二、细胞膜的功能:1、将细胞与外界环境分隔开

21、2、控制物质进出细胞3、进行细胞间的信息交流a细胞分泌的化学物质(如激素、抗体),随血液到达全身各处,与靶细胞,与靶细胞表面的受体结合(受体大多是蛋白质)将信息传递给靶细胞。b相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。c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。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝互相连接,也有信息交流的作用。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;其性质是全透性的。四、实验体验自备细胞膜的方法原理:细胞内的物质是有一定浓度的,如果把细胞放在清水里,水会进入细胞,把细胞涨破,

22、细胞内的物质流出来,这样就得到细胞膜了。实验材料:哺乳动物成熟的红细胞原因:哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核及众多的细胞器。生理盐水的作用:1、使红细胞分散开。2、使红细胞暂时维持原有的状态细胞器-系统内的分工合作一、相关概念: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、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内膜突起形成崎,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的

23、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:(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。3、核糖体: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。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:在

24、植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、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。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。动物细胞亚显微模式图植物细胞亚显微模式图1、细胞膜8、核膜2、细胞壁9、细胞核3、细胞质10、核孔4、叶绿体11、线粒体5、图尔基体12、内质网6、核仁1

25、3、核糖体7、染色质14、液泡15、液泡膜三、分泌蛋白的合成和运输:核糖体(合成肽链)一内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)饰加工)一囊泡一细胞膜一细胞外四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。总结:一高尔基体(进一步修678910U五、实验用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体原理:叶肉细胞的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。线粒体的形态多样,有短棒状,圆球形,线形,哑铃形等。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。注意:临时装片中的叶片不

26、能饭干了,要随时保持有水状态。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,DNA是遗传信息的载体。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。3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。三、细胞一个统一的整体。具有双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体具有单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体没有膜结构的细胞器:中心体、核糖体含有DNA的细胞器:线粒体、叶绿体1

27、、线粒体2、内质网3、核膜4、高尔基体5、中心体与能量有关的细胞器:线粒体、叶绿体植物细胞特有的细胞器:叶绿体、液泡第四章细胞的物质输入和输出物质跨膜运输的实例1、渗透作用:概念:水分子(溶剂分子)通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。发生渗透作用的条件:具有半透膜、膜两侧有浓度差2、细胞的吸水和失水动物细胞外界溶液浓度>细胞内溶液浓度一细胞失水外界溶液浓度细胞内溶液浓度一细胞吸水外界溶液浓度=细胞内溶液浓度一水分进出细胞处于动态平衡植物细胞细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。质壁分离及复原:植物细胞是一个渗透系统。当细胞液浓度&

28、gt;外界溶液浓度,细胞吸水,质壁分离;当细胞液浓度外界溶液浓度,细胞失水,质壁分离复原应用:用于测定细胞液的浓度用于判断细胞的死活细胞膜外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被。观察植物细胞的细胞膜识记:只有活的、成熟的植物细胞才能发生质壁分离和复原,动物细胞、没有液泡的植物细胞则不能发生质壁分离,死的植物细胞中的细胞膜由于失去了选择透过性所以不能发生质壁分离。已经发生了质壁分离的细胞,如果由于失水过度死亡,也不能发生质壁分离复原。探究实验的一般步骤:1、提出问题2、作出假设3、设计实验4、进行实验5、分析结果,得出结论6、表达和交流7、进一步探究生物膜的流动镶嵌模型流

29、动镶嵌模型的基本内容:1、磷脂双分子层构成膜的基本支架。其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧,疏水性的尾部朝向内侧磷脂分子是可以运动的,具有流动性。2、蛋白质分子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一低浓度不需要不消耗。2、CO2、H2O、乙醇、甘油等协助扩散高浓度一低浓度聿亚不消耗葡萄糖进入红细胞主动运输低浓度一高浓度聿亚1川与消耗氨基酸、各种离子等位置:有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。(体现了膜结构内外的不对称性)种类:有的与糖类结合形成糖被有的起载体作用,参与物质运输的过程,载体具有专一性,在一定程度上决定了膜的

30、选择透过性。大多数的蛋白质分子也是可以运动的。(也体现了膜的流动性)作用:消化道喝呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白又保护盒润滑作用;糖被与细胞识别有密切关系。动物细胞表面糖蛋白的识别作用,好比是细胞与细胞之间,或者是细胞与其他大分子之间,相互联络用的文字或语言。除了糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类和脂质结合成的糖脂。细胞膜的特点:具有流动性(结构特点)具有选择透过性(功能特点)物质跨膜运输的方式一、相关概念: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:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。3、主动运输:物质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

31、的能量。条件:载体、能量。这也是判断主动运输的依据,是否逆浓度梯度不是判断主动运输的依据。因为一种物质的主动运输只需要载体和能量两个条件,与是否逆浓度梯度没有必然的联系。正确的观点应该是:逆浓度梯度的运输一定是主动运输,顺浓度梯度的运输三种方式都又可能,应进一步判断其他的条件。意义: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,排除代谢废物的对小有害的物质。二、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:三、影响物质运输的因素及曲线分析1、影响因素自由扩散:细胞内外物质的浓度差协助扩散:细胞内外物质的浓度差3、糖被细胞膜上运载物质的载体数量主动运输:载体能量:凡是影响到细胞内产生能

32、量的因素都能影响主动运输,如氧气浓度,温度等。2、曲线分析物质浓度对物质运输速率的影响自由扩散协助扩散、主动运输物质浓度物质浓度氧气浓度对物质运输速率的影响自由扩散、协助扩散主动运输氧气浓度氧气浓度注:纵轴均为物质运输速率四、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;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。胞吞和胞吐都需要能量。第五章细胞的能量供应和利用降低化学反应活化能的酶一、相关概念:新陈代谢:是活细胞中全部化学反应的总称,是生物与非生物最根本的区别,是生物体进行一切生命活动的基础。细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。酶:是活

33、细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)的一类有机物。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。变量:实验过程中可以变化的因素。自变量:人为改变的变量因变量:随着自变量的变化而变化的变量。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,这些变量成为无关变量。对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验。二、酶的作用:通过降低活化能的作用,是催化生物化学反应的效率提高,使细胞代谢能在温和条件下快速进行。三、酶的发现:、1783年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用;、1836年

34、,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;、1926年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明月尿酶是一种蛋白质;、20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。四、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,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNAo五、酶的特性:本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA、高效性:催化效率比无机催化剂高许多,使细胞内各种化学反应快速进行,与高效的细胞代谢相适应。、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应,可以防止化学反应紊乱,使细胞代谢有条不紊的进行。、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下

35、,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。六、酶是生物催化剂,具有于一般催化剂的特点:1、改变化学反应速率,降低反应的活化能。2、不改变化学反应的方向和平衡常数,反应前后本身并不发生变化。酶不同于一般催化剂的特点:1、酶的催化效率高,大约是无机催化剂的1。7_1013倍。2、酶具有高度的专一性。3、酶的作用条件温和。酶更容易失去活性,(对环境条件的改变十分敏感)。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。0c左右时,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。因此,酶制剂适于在低温(0-4C)下保存。底物浓度酶浓度影响酶活性的因素示意

36、图反应速率受底物浓度影响示意图(底物足够,其他条件固定)反应速率受酶浓度影响示意图失活)v/mmol.s-1v/mmol.s-1细胞的能量通货”-ATP、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺昔的英文缩写,结构简式:APPP,其中:A代表腺昔,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,ATP的生理功能:细胞代谢的能量主要是由细胞内量的直接来源。二、ATP与ADP的转化:PHP代表磷酸基团,代表高能磷酸ATP被称为高能化合物。这种释放出大量的能量。ATP直接提供的。ATP是新陈代谢所需能A最适温度(酶失活)

37、t/0(酶失活)最适pH(酶酶活性受温度影响示意图酶活性受pH影响示意图反应速率反应速率ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下,ATP分子中原离A的那个高能磷酸键很容易水解,于是,远离A生物那个P就脱离开来,形成游离的磷酸,同时释放大量的能量,就转化成ADP。在有关酶的催化鞋,ADP可以接受能量,同时与一个游离的成ATP。ATPADP+Pi+能量(酶I是水解酶,酶n是合成酶)ATP和ADP的相互转化不是可逆反应:1、从反应条件看:ATP水解是水解反应,需要水解酶;ATP合成是合成反应,2、从能量来源和去路看:ATP水解释放的是储存在高能磷酸键中的化学能;合成能量主要为化学能和光能。ATP

38、Pi结合,重新形需合成酶。ATP所需的ATP水解的场所较多,识记:3、从反应场所看:ATP的合成场所有细胞质基质,线粒体和叶绿体;如,细胞膜,叶绿体基质,细胞质基质,细胞核等。4、从反应时间看:ATP的水解和合成并不是同时发生。总的来说,细胞中能量供应充足时,更多地发生ATP的合成反应:细胞中耗能反应多时,更多的发生ATP的水解反应。ATP的能量的来源:1、对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。2、对于绿色植物来说,出来以来呼吸作用所释放的能量外,在叶绿体内进行光合作用时,ADP转化为ATP还利用了光能。生物体内ATP的去向有关能源物质生物体的主要

39、能源物质:糖类生物体储能最多的物质:脂肪生物体的能源物质:糖类、脂肪、蛋白质动物细胞内的主要能源物质:糖原植物细胞内的主要能源物质:淀粉生物体进行生命活动的直接能源物质:ATP最终能量来源:太阳能ATP的主要来源一一细胞呼吸一、细胞呼吸的概念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CO或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。二、有氧呼吸1 .有氧呼吸总反应式:鼠C6H12。+602+6H206CO2+12H2O+能量2 .有氧呼吸的具体过程:.第一阶段(不需要Q)场所:细胞质基质反应:QH12O6_g£2丙酮酸+4H+能量(2ATP).第二阶段(不需要Q)场所:线粒体基

40、质反应:2丙酮酸+6H2O6CQ+20H+能量(2ATP).第三阶段(需要Q)场所:线粒体内膜反应:602+24H12H2O+能量(34ATP)(4),有氧呼吸三个阶段的比较 .能量:都有能量的释放,但以第三阶段释放的能量最多。 .场所:第一阶段发生在细胞质基质中,第二阶段发生在线粒体基质中,第三阶段发生在线粒体内膜上。 .氧气:只有第三阶段才需要02,与H结合生成H20。3 .反应过程中各元素的转移C的转移:C6Hl206一丙酮酸一CQ0的转移:-004 .反应式中的能量变化有氧呼吸时,有机物中的化学能其中少部分储存到ATP(38mol)中,大多数以热能的形式散失。5 .有氧呼吸的概念细胞在

41、氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生CQ和H20,释放能量,生成许多ATP的过程。三、无氧呼吸1 .无氧呼吸的过程:第一阶段(与有氧呼吸完全相同)总反应式:叫.C6H12062c2H50H(酒精)+2CO2+能量(2ATP)例:大多数植物细胞、酵母菌等无氧呼吸产生酒精。电.C6Hl2062c3H603(乳酸)+能量(2ATP)例:乳酸菌、骨骼肌细胞、马铃薯的块茎、甜菜的块根、等无氧呼吸产生乳酸。4. 无氧呼吸的能量利用无氧呼吸时,只在第一阶段产生少量能量,大部分能量存留在酒精或乳酸中。第一阶段产生的能量形成约2molATP中,其余以热能的形式散失。5. 无氧呼

42、吸的概念细胞在缺氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物进行不彻底的氧化分解,产生酒精、CQ或乳酸等,释放少量能量,生成ATP的过程。四.有氧呼吸与无氧呼吸的比较比较内谷有氧呼吸无氧呼吸场所细胞质基质、线粒体细胞质基质不是否需氧聿亚4r不需要氧同产物CQ和H2OCQ和酒精,或者是乳酸点酶的种类有氧呼吸的酶无氧呼吸的酶释放能量较多(38ATP)较少(2ATP)相同点A阶段反应条件、场所、酶、反应过程相同。场所:整个过程都在细胞质基质中五.影响呼吸作用的因素2.检验有无CO的产生:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。.02浓度C02+澄清石灰水一混浊C02+

43、澳麝香草酚蓝水溶液一蓝色先变成绿色后变成黄色。3.检验有无酒精的产生:酒精+重铭酸钾溶液,灰绿色(橙色)能量之源-光和光合作用一、叶绿体中的色素2.色素的分布、功能及特性(1)分布:叶绿体类囊体的薄膜上。(2)功能:吸收光能、传递光能、转化光能。02浓度02的存在,抑制了无氧呼吸的进行。.C02浓度CO浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。.卅2。的含亶在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。六、呼吸作用原理的应用1. 储存粮食:风干(减少水含量);储存水果:低温、地窖(02含量少,C02含量高)目的都是降低呼吸作用,减少有机物消耗。2. 农业种植:松土的目的是保证根正常细胞呼吸,从而利于吸收矿质

44、元素;定期排水原因是无氧呼吸产生酒精会毒害植物。3. 包扎伤口用透气性纱布:防止厌氧菌繁殖。七、探究酵母菌的呼吸方式1 .酵母菌:单细胞真菌,兼性厌氧菌(既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸)。应用指南1.对叶绿体色素吸收光谱的理解(1)不同颜色的光线会对植物的生长发育产生不同的影响。(2)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。(3)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大,类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大,但对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。各种色素的吸收光谱:叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,绿光几乎不被吸收,被反射出来,因而叶片呈绿色。2.色素吸收光谱的应用

45、不同颜色温室大棚的光合效率(1)无色透明大棚日光中各色光均能透过,有色大棚主要透过同色光,其他光被其吸收,所以用无色透明的大棚光合效率最高。(2)叶绿素对绿光吸收最少,因此绿色塑料大棚光合效率最低。二、光合作用的过程光能总反应式CO2+H2O>(CH。+Q比较项目光反应暗反应场所基粒类囊体膜上叶绿体的基质条件色素、光、酶、水、ADP多种酶、CO、ATRH反应产物H、Q、ATP有机物、ADPPi、水物质变化2H2O-4H+QT光能AD巴PiATPCO的固定:酶CO+C5-2C3CO的还原:9HIATPADP+Pi(CH2O)+G+H2O能量变化光能一电能一ATP中活跃的化学能ATP中活跃的

46、化学能一糖类等后机物中稳定的化学能实质光能转变为化学能,水光解产生O2和H同化CO呢成(CH2O)联系光反应为暗反应提供H和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料2.光反应与暗反应光合作用有氧呼吸三、光合作用与有氧呼吸之间的关系代谢类型合成彳t谢(或同化作用)分解代谢(或异化作用)场所叶绿体活细胞(主要在线粒体中)条件光、色素、酶酶、有光无光均可进行物质变化无机物(CO2+H2O)金也有机物.分解一,有机物无机物(CO2+H20)+ATP能量变化光能一-化学能(储能)化学能一一ATP+热能(放能)实质合成有机物,储存能量分解有机物,释放能量联系光合作用为细胞呼吸提供物质和能量

47、基础,细胞呼吸为光合作用提供原料号.海能ATPIEOtCO.T比髭作用片W比绍百力有氧呼呼-XJj+1LO二光合作用效6无轼呼吸一盛比一,教呼吸共同维持自然界的碳循环四、H和ATP的来源、去向分析4 .原核生物虽无叶绿体或线粒体,但也可进行光合作用(如蓝藻)和有氧呼吸(如蓝藻、根瘤菌等)。5 .生命活动的能量供应过程:光能一ATP中活跃的化学能一有机物中稳定的化学能一ATP中活跃的化学能一生命活动五、化能合成作用1 .概念:化能合成作用是一些生物(如硝化细菌)利用化学能(体外环境物质氧化释放的能量)把CO和H20合成储存能量的有机物的过程。2 .实例:硝化细菌主要有两类:一类是亚硝化细菌,可将

48、氨氧化成亚硝酸;另一类是硝化细菌,可以把亚硝酸氧化成硝酸,两者都能利用释放的能量都能把无机物合成有机物。3 .光合作用和化能合成作用可用下式表示州小+30,-循化邹曲*2的6+2HQ+能量2HNG,+CK硝f卿._h2HN。)+能量-化能合成作用Cd+凡J(CHQ)+Ch七一非丽-光能六、实验面面观:绿叶中色素的提取与分离两者共同维持自然界的碳循环应用指南1.光合作用只有植物的绿色细胞和光合细菌能进行,但细胞呼吸则是所有活细胞都能进行的。2.光合作用光反应产生的ATP只供暗反应利用,而细胞呼吸产生的用。ATP可供各项生命活动利3.光合作用的光反应中产生的H来自于水的光解,用于暗反应中氧呼吸中产

49、生的H来自第一、二阶段有机物的氧化,用于第三阶段与大量ATPG的还原以生成(CH2O);有Q结合生成H20,并产生光合作用有氧呼吸H来源代0光解产生有氧呼吸A、二阶段去向还原C3用于第三阶段还原QATP来源光反应阶段产生三个阶段都产生去向用于C3还原供能用于各项生命活动(植物的。还原除外)滤液细线不仅要细、直,而且要含有比较多的色素。(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中,所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。(2)色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快,溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢,因而可用层析液将不同色素进行分离。2.实验流程

50、称量5g绿色叶片2bzz剪碎加入少量二一收集到试管内提取色素:氧化硅和碳酸钙、-研磨F滤-并塞紧管口10mL无水乙醇将干燥的滤纸剪成长6cm,宽1cm的纸条,制备纸条剪去一端的两个角在距离剪角一端1cm处用铅笔画线用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀画一画滤液线条滤液细线干燥后,重复画几次色素分离在烧杯中倒入3mL层析液(层析液高度不超,过滤液细线)(纸层析)将滤纸条尖端朝下插入层析液中,盖上培养皿盖观察结果:滤纸条上出现四条宽度、颜色不同的色带整理、洗手滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。(2)注意事项制备定性滤条时,注意双手尽量不要接触纸面,以免手上的油脂或其他脏物污染滤纸。根据烧杯的高度制

51、备滤纸条,让滤纸条长度高出烧杯1cm,高出的部分做直角弯折。画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中。研磨要迅速、充分。a.因为丙酮容易挥发;b.为了使叶绿体完全破裂,从而能提取较多的色素;c.叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。制备滤条时,要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果。2 .拓展延伸(1)影响叶绿素合成的因素光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿素分子易被破坏,因而叶子变黄。矿质元素:叶绿素中含N、Mg等矿质元素,若缺乏将导致叶绿素无法合成,老叶先变黄。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,幼叶先变黄。七、影响光合作用的外界因素与提高光能利用率的关系切颦卜对:椎黄包nr置点:黄色叶绿率蓝绿色口|绿素哈地球色3 .实验结果:色素的种类和颜色见下图应用指南1.基本技术要求(1)实验成功的关键叶片要新鲜、颜色要深绿。滤液收集后,要及时用棉塞将试管口塞紧

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