高中生物必修一《分子与细胞》整册复习课件.ppt

1、第二节 细胞的多样性和统一性,主要问题： 一、如何理解细胞的多样性和统一性 二、细胞的分类与它们的区别 三、细胞学说的意义 四、显微镜的操作过程,一、如何理解细胞的多样性和统一性？,不同生物的细胞在形态、结构和功能上是不同的；由多细胞构成的同一生物个体，不同组织器官的细胞存在差异。这说明了细胞的多样性。 不同细胞都有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质和细胞核，这说明了细胞的统一性。,细胞学说意义,细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础； 细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。 细胞学说有力地证明了生

2、物彼此之间存在着亲缘关系。,使用高倍显微镜观察几种细胞 1、使用高倍镜观察的步骤和要点是什么？,（1）首先用低倍镜观察，找到要观察 的物像，移到视野中央。 （2）转动转换器，用高倍镜观察，并 轻轻转动细准焦螺旋，直到看清 楚物像为止。,四、显微镜的操作过程,一、显微镜的放大倍数 1、放大倍数指的是物体的 2、放大倍数= 二、镜头长度与放大倍数的关系 1、目镜越长，放大倍数 2、物镜越长，放大倍数 3、放大倍数越大，镜头进光孔越小，镜头距载玻片距离越近，由镜头折射进入镜简的光线越少，视野越暗。 三、物像移动与装片移动的关系： 由于显微镜下成的像是 ，所以，物像移动的方向与载玻片移动的方向是相反的

3、。,宽度或长度的放大倍数,目镜放大的倍数X物镜放大的倍数,越小,越大,倒立的像,第二章 组成细胞的分子 第一节 细胞中的元素和化合物,组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的，说明生物界与非生物界具有 元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别，说明生物界与非生物界具有,统一性。,差异性。,大量元素：,指含量占生物体总重量万分之一以上的元素。有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。,微量元素：,指生物生活所必需的。但是需要量却很少的一些元素。如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。,细胞中元素根据含量分为:,必需元素,细胞的基本元素是:,细胞的最基本元素是：,C、

4、H、O、N,C,构成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,糖类,脂质,蛋白质,核酸,组成生物体的化合物:,生物组织中占鲜重含量最多的化合物是 ； 占干重含量最多的化合物是 。,水,蛋白质,还原糖 + 斐林试剂,实验原理： 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。如：,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,砖红色沉淀,(葡萄糖、果糖和麦芽糖）,甲乙液等量混合均匀后再注入,苹果或梨匀浆,淀粉 + 碘液,脂肪 + 苏丹染液,蛋白质 + 双缩脲试剂,橘黄色,紫色,蓝色,花生种子,马铃薯匀浆、新肝提取液,先加A液再加B液,(1)失去水分子数的计算: 当n个氨基酸缩合成一

5、条肽链时,失去的水分子数=肽键数=n-1 当n个氨基酸形成m条肽链时,失去的水分子数=肽键数=n-m,一条肽链由189个氨基酸组成,请问它有多少个肽键,失去多少个水分子?,肽键数=失去的水分子数=n-1=189-1=188,一个蛋白质由2条肽链组成,A链中有99个氨基酸,B链中有88个肽键,请问它一共有多少个肽键,失去多少个水分子?,肽键数=失去的水分子数=99-1+88=186,(2)蛋白质的相对分子质量或肽链的相对分子质量的计算: 蛋白质的相对分子质量 =所有氨基酸总的相对分子质量-失去的水分子总的相对分子质量 =氨基酸的平均相对分子质量X氨基酸的个数-失去的水分子数X18,某蛋白质分子含

6、有283个氨基酸,形成3条肽链,每个氨基酸的平均相对分子质量为100,那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为:,氨基酸的平均相对分子质量X氨基酸的个数-失去的水分子数X18 =nX100-(n-m)X18 =283X100-(283-3)X18 =23260,(4)每条肽链至少有一个氨基和一个羧基（存在于肽链的两端。）,现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050个，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基和羧基数目是,肽键数=n-m=1000-4=996,1000个氨基酸有1020个氨基说明在R上有氨基： 1020-1000=20个 不考虑R基，每条肽链有一个氨基。 故氨基一共有2

7、0+4=24个 同理可知R上有羧基1050-1000=50个 故羧基一共有50+4=54个,脱氧核糖核酸,核糖核酸,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,C、H、O、N、P,磷酸,A、C、G、T,A、C、G、U,双螺旋结构,单链结构,主要存在于细胞核中，少数存在于线粒体和叶绿体中,主要存在于细胞质中,甲基绿使DNA 呈现绿色,吡罗红使RNA 呈现红色,脱氧核糖,核糖,核酸,脱氧核糖核酸,核糖核酸,核苷酸,组成单位,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,组成单位,组成单位,脱氧核糖,A,磷酸,脱氧核糖核苷酸 脱氧核苷酸,核糖,A,磷酸,核糖核苷酸,大多数生物同时具有DNA和RNA，所以,8种,5种,2种,2种,病毒

8、一般只具有一种核酸和蛋白质，所以,1种,4种,4种,1种,实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布,原理：,甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。,第4节 细胞中的糖类和脂质,糖类和脂质的元素组成 糖类和脂质的种类、分布与功能,动植物细胞,组成核酸的物质,细胞内的主要能源物质,植物细胞,能水解成单糖， 可为生物氧化供能,动物细胞,植物细胞,植物细胞中的储能物质,构成植物细胞壁的原料,动物细胞,动物细胞中的储能物质,脂肪,磷脂,固醇,胆固醇,性激素,维生素D

9、,主要储能物质，也可以水解供能，保温、缓冲和减压的作用,构成细胞膜和各种细胞器膜的重要成分,构成细胞膜的重要成分， 参与血液的脂质运输。,促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,第5节 细胞中的无机物,细胞中水的含量，存在形式和作用 细胞中无机盐的含量，存在形式和作用,构成细胞的组成成分,参与许多化学反应；构成多细胞生物的细胞生存的液体环境；运输作用；维持细胞形态，调节温度。,失去流动性，不能蒸发,不能析离,不能溶解其他物质, 含量稳定,易蒸发，加压可析离，可以参与代谢,结合水多抗性强,自由水多代谢旺,细胞中的无机盐,大多数无机盐以离子形式存在； 少数与其

10、他化合物结合。,对维持细胞和生物体的生命活动有 重要作用； 维持细胞的酸碱平衡，即pH平衡； 维持生物体内的渗透压平衡； 是细胞中某些复杂化合物的组成成分。,第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜系统的边界,主要考点:,体验制备细胞膜的方法及材料 细胞膜的主要化学成分及功能 细胞膜的功能 细胞壁的成分与作用,（）实验：细胞膜的制备 原理：哺乳动物成熟的红细胞在低渗环境中，细胞会因过度吸水而涨破，从而可以用来制备细胞膜。且哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，这样就避免了核物质的干扰而影响细胞膜的纯化，使制取过程更简单。,1、细胞膜的制备方法及材料：,（2）流程：,选材,制备装片,观察,滴

11、清水,观察,结果,取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是： 1、使红细胞分散开，不易凝集成块； 2、使红细胞暂时维持原有的形态。,结果：凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容物流出。,、细胞膜的主要化学成分及功能,主要由脂质、蛋白质组成，少量的糖类,主要成分：,功能：,脂质：主要是磷脂，它是构成细胞膜的重要成分 蛋白质：细胞膜的功能主要由蛋白质来行使 糖类：糖蛋白，有保护、润滑和识别作用。,3、细胞膜的功能：,（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,支持和保护,纤维素和果胶,细菌的细胞壁的主要成分是 。,肽聚糖,原核生物细胞壁有 。,保护作用

12、,4、细胞壁的化学成分和作用：,（1）组成成分： （）作用：,例1、植物细胞具有一定的强度，这主要是由于植物细胞中存在着（ ） A、细胞膜 B、叶绿体 C、液泡 D、细胞壁,解析：植物细胞的细胞壁主要由纤维素构成，纤维素具有韧性和一定的强硬度。,细胞质,细胞器：线粒体、叶绿体. 分离细胞器的方法：差速离心法 细胞质基质：由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。,动植物细胞,双层膜， 粒状,有氧呼吸的主要场所 “动力车间”,植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞内,双层膜，椭球,光合作用的场所，“养料 制造车间”，“能量转换站”,动植物细胞,单层膜，网状,蛋白质和脂质的合成,动植物细胞,单层

13、膜，,蛋白质加工、分类、 包装，“发送站”,动植物细胞,单层膜，囊状,分解衰老损伤细胞器， 吞噬病菌等，“消化车间”,动植物细胞,无膜，粒状,合成蛋白质的“机器”,动物、低等 植物细胞,无膜，粒状,与有丝分裂有关,成熟的植物 细胞,单层膜， 泡状,保持坚挺，调节内环境,1、植物细胞与动物细胞不相同的细胞结构： 2、与能量转换有关的细胞器： 3、能产生水的细胞器： 4、与主动运输有关的细胞器： 5、生理活动中遵循碱基互补配对原则的细胞器：,细胞亚显微结构的相关知识点归纳总结：,叶绿体和线粒体,线粒体，叶绿体，核糖体, 高尔基体,线粒体，核糖体,线粒体，叶绿体，核糖体,（三有一无）有叶绿体，有液泡

14、，有细胞壁，无中心体（低等植物有）,6、与细胞分裂有关的细胞器： 、含色素的细胞器：,核糖体、线粒体、中心体、 高尔基体（只与植物有关）,叶绿体、液泡,8、动植物共有的：,9、植物特有的： 10、动物、低等植物共有的： 在动植物细胞中功能不同的细胞器：,线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体,液泡、叶绿体、细胞壁,中心体,高尔基体,12、结构,有膜结构,单层膜：内质网、液泡 高尔基体、溶酶体,双层膜：线粒体、叶绿体,无膜结构：核糖体、中心体,11、含有DNA的结构： 含有RNA的结构：,细胞核、线粒体、叶绿体,细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体,高尔基体在动物细胞中与 有关，植物细胞中与 有关。

15、,细胞器特殊功能：,分泌物的形成,细胞壁的形成,内质网有两类： A 粗面内质网（有核糖体固着）与分泌蛋白的合成、加工、运输有关。 B 滑面内质网（无核糖体附着）与糖类、脂质合成的关。,核糖体： 附着于内质网上的核糖体主要合成分泌蛋白； 游离于细胞质中的核糖体主要合成细胞自身所需的蛋白质、各种细胞器的膜蛋白。,分泌蛋白的合成和运输,有些蛋白质是在细胞内合成的，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白，如消化酶，抗体和一部分激素。,氨基酸,肽链,较成熟蛋白质,成熟蛋白质,内质网的核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,线粒体,出芽囊泡,突起囊泡,合成,加工、运输,加工、分泌,分泌,分泌蛋白,生物膜系

16、统包括了细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。它们的组成成分和结构是很相似的是可以相互转化的。,生物膜的联系与转化,生物膜 的功能,1、维持细胞有一个相对稳定的内部环境 2、为多种酶提供大量的附着位点 3、把各种细胞器分隔开,实践运用：血液透析膜就是人工合成的膜材料，用磷脂包裹药物进行治疗。,1实验材料的选取 （1）常用材料：藓类叶片（或菠菜叶的下表皮） （2）原因： a 藓类叶片很薄，仅有一层叶肉细胞 B 若选用菠菜叶作材料，撕取带少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排疏松，细胞分散，易撕取，便于观察。,用高倍镜显微镜观察叶绿体和线粒体,2、染色剂 （1）观察叶绿体时，由于叶绿

17、体本身含有色素，呈 ，所以不需要染色。 （2）观察线粒体时，用 染色，健那绿染液是专一性用于线粒体染色的活细胞染料，能将线粒体染成 。线粒体能在健那绿染液中维持 。,健那绿染液,绿色,蓝绿色,活性数小时,制作临时装片 低倍镜下找到叶片细胞 高倍镜下观察叶绿体的形态和分布,流程： 高倍镜下观察叶绿体,观察线粒体 制作临时装片 低倍镜下找到口腔上皮细胞 高倍镜下观察线粒体被染成蓝绿色，细胞质接近无色,操作时的注意事项： 1、临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。 2、观察线粒体时，要濑净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。 3、必须在低倍镜下将目标移到视野中心，然后再转动转换器换用高倍物镜。

18、 4、换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。,第节细胞核系统的控制中心,大多数真核细胞都有细胞核，少数细胞是没有细胞核的，比如：,高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞.,主要考点： 细胞核的结构与功能,细胞核的功能：,资料1可得出：,美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的结论。,资料2可得出：,蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的结论。,资料3可得出：,变形虫的分裂、生长、应激性是由细胞核控 制的结论。,资料4可得出：,伞藻“帽”的形成是由细胞核控制的结论。,细胞核的功能：,细胞核控制着细胞的代谢和遗传，它的功能是 1、遗传信息库。 2、代谢和遗传的控制中心。,细胞核的结构,细胞核由

19、膜包围在细胞中，细胞核体积约占细胞体积的10%，一般来说，大多数细胞是单核的，但也有些细胞具有多个核（如肌肉细胞）。细胞核主要由 组成。,核膜、核孔、染色质、核仁,细胞核,核膜：,核仁：,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,双层膜，外膜上附有许多核糖体,是核膜上的许多小孔，是某些大分子运输的通道。,核孔：,染色质,组成：DNA与蛋白质（每个染色体含一个DNA分子，许多蛋白质分子）,DNA是遗传信息的载体,在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。,主要成分是DNA和蛋白质,易被龙胆紫等碱性染料染成深色,DNA的主要载体,分裂间期,分裂期,细丝状（在光学显微镜下不可见）,较短较粗的圆柱状或杆状（在

20、光学显微镜下可见）,细胞是一个高度有序的统一整体,从结构上看：核孔；生物膜系统。 从功能上看：分工合作，协调配合。 从调控上看：细胞核是遗传和代谢的控制中心。 从与外界环境关系上看：物质交换和能量转换。 从细胞核与细胞质的关系看：细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的关系。,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。,凡是没有细胞核的细胞，既不能生长也不能分裂，人工去核的细胞，一般也不能存活太久。如哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞等，它们成活的时间都较短。只有细胞核没有细胞质的细胞，其存活时间也不长，如精子和人工获得的细胞核。 细胞核能为细胞质提供由DNA转录产生

21、的mRNA,从而可以指导细胞质内蛋白质的合成,细胞质为细胞核提供营养物质和能量,只有细胞保持完整性,细胞内的各项生命活动才能高效、有序地进行。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。,核质相依,模型建构,模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。,模型的形式： 物理模型、概念模型、数学模型。,第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例,主要考点：,渗透作用的原理。 动物细胞吸水和失水的实例。 植物细胞吸水和失水的实例。 其他物质进出细胞的实例。,1、渗透作用的原理。 （1）渗透作用的定义： （2）渗透作用的产生必须具备两个基本条件：

22、,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，叫做渗透作用。,具有半透膜： 允许水分子（或其他溶剂分子）通过，而不允许溶质分子通过。 半透膜两侧溶液具有浓度差： 水分从低浓度流向高浓度。,2、动物细胞吸水和失水的实例。 （1）具体现象,当细胞外液浓度 细胞质浓度时，细胞 。 当细胞外液浓度 细胞质浓度时，细胞 。 当细胞外液浓度=细胞质浓度时，水分 。,吸水,失水,进出细胞处于动态平衡,（2）如何利用渗透现象解释红细胞的吸水和失水？,半透膜、浓度差,A、 浓度细胞液浓度 ，液泡体积 ，液泡的颜色 ， 质壁分离 B、细胞外液 细胞液浓度 ， 液泡体积 ，液泡的颜色 ， 质

23、壁分离复原,细胞失水,变小,变深,细胞外液,浅,细胞吸水,变大,3、植物细胞吸水和失水的实例。 （1）具体现象,（2）如何利用渗透现象解释红细胞的吸水和失水？,半透膜、浓度差,成熟的植物细胞内有 。 结构特点： A、具有 的细胞壁。 B、原生质层： C、具有一定浓度的 。,大液泡、细胞壁,全透性,细胞液,由细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成,2、植物细胞质壁分离与复原的原因 （1）原因： 内因：细胞壁伸缩性小，原生质层伸缩性大 外因：外界溶液浓度 细胞液浓度 （2）表现： 宏观上：植物由坚挺到萎蔫 微观上： 质壁分离：A、液泡大 小 B、细胞液颜色：浅 深 C、原生质层与细胞壁分离,大于

24、,质壁分离与复原实验的应用 （1）能验证细胞死活，也可估计细胞液浓度,证明原生质层的伸缩性比细胞壁大。 （2）若把植物细胞置于某些溶液（硝酸钾溶液）中，细胞会发生质壁分离和自动复原，原因是植物细胞失水的过程主动吸收溶液中的NO3-和K+。 （3）只有具有大液泡的植物细胞能发生质壁分离，动物细胞不能（无细胞壁、液泡），细菌细胞不能（无大液泡）。,物质跨膜运输的特点： （1）物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的，细胞对于物质的输入和输出有选择透过性。 （2）细胞膜是选择透过性膜 细胞膜、液泡膜以及其他的生物膜都是选择透过性膜，根据生命活动的需要，生物膜可以选择性地吸收和排放特定的物质。具体来说，生

25、物膜允许水分子自由通过；允许一些特定小分子物质以不同的方式通过；而其他的小分子和大分子则不能通过。,4、其他物质进出细胞的实例。,物理性,生物活性,无影响,影响活性,是否通过只取决于物质分子的相对大小,是否通过具有选择性，不仅取决于物质分子大小，还取决于膜结构本身,小分子可以通过,半透膜与生物膜的比较,根尖的结构： 根冠：细胞排列不整齐。保护后面的组织，使根在向前生长时，不被土壤颗粒檫伤。 分生区：细胞质的密度较大，没有液泡。能不断分裂，使根生长。 伸长区：细胞的液泡较小（通过吸收水分而形成），细胞壁较薄。细胞能迅速生长，把根尖推向土层。 根毛区：细胞有较大的液泡（由小液泡融合而成），细胞壁较

26、厚，内有输导组织（导管）。植物的根毛很多，保证了植物能吸收足够的营养。根毛区是根尖吸水的主要部位。,第2节 生物膜的流动镶嵌模型,主要考点： 生物膜结构的探索历程：实验过程与结论。 生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。 利用生物膜的流动性特点解释生命现象。,一、生物膜结构的探索历程: (1)19世纪末,欧文顿通过实验发现脂溶性物质容易通过细胞膜,由此提出: . (2)20世纪初,经过化学分析表明: . (3)1925年,荷兰科学家提取出构成红细胞膜的脂质,在水面上形成的单分子层,其面积是红细胞面积的两倍,得出结论: .,膜是由脂质组成的,膜的主要成分是脂质和蛋白质,细胞膜的脂质排列为两层,(4)1

27、959年,罗伯特森在电镜下观察到细胞膜暗亮暗三层结构,提出生物膜的模型: . . (5)20世纪60年代以后,人们对于生物膜的模型提出质疑:一是经过各种方法研究,蛋白质并非单纯排在脂质两侧,有的镶嵌在脂质层中;二是细胞膜不是静止不动的,通过荧光标记蛋白质可以在细胞融合过程中完全混合,以及其他的各种实验表明: .,所有生物膜都是由蛋白质脂质蛋白质 构成的,属于统一的,静态的模型,细胞膜具有流动性,(6)1972年,桑格和尼克森提出 ,被人们广泛接受.,细胞膜的流动镶嵌模型,2、流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，疏水性尾部朝向内侧）

28、 (2)蛋白质分子：在膜表面，或部分或全部镶嵌在磷脂双分子层 (3)脂分子是可以运动的，具有流动性； (4)膜的蛋白质分子也是可以运动的。（也体现膜的流动性） (5)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。（糖被与细胞识别、胞间信息交流等有密切联系）,3、生物膜分子结构的基本特点是： （1）镶嵌性： 膜的基本结构是由脂双分子层镶嵌蛋白质构成的 （2）流动性： 膜结构中的蛋白质和脂类分子在膜中可作多种形式的移动。膜整体结构也具有流动性。流动性的重要生理意义：物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等。 （3）不对称性： 膜两侧的分子性质和结构不相同,细胞膜

29、的结构特点是流动性, 功能特点是选择透过性.,4 证明细胞膜具有流动性的事实及细胞膜流动性对细胞的意义 证明细胞膜具有流动性的实例主要有 (1)人鼠细胞融合杂交实验 (2)变形虫捕食和伪足的形成 (3)白细胞吞噬细菌 (4)胞吞与胞吐 (5)受精时细胞的融合过程 (6)动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程 (7)细胞杂交时的细胞融合 (8)分泌泡的产生和分泌过程 意义:细胞膜的流动性为细胞的吸收,分泌,修复,融合,运动,捕食,变形,分裂等提供了基础.,三、经典例题,1、变形虫的表面任何部分都能伸出伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌。上述生理功能的完成都依赖于细胞膜的（ ） A、一定的流动性 B、选

30、择透过性 C、保护性 D、主动运输,A,2、下列有关生物膜的叙述正确的是（ ） A、组成细胞的生物膜化学组成和基本结构完全相同 B、细胞内的生物膜在结构上是连续的，在功能上是独立的 C、细胞内丰富的膜系统是细胞内化学反应高度有序的原因之一 D、线粒体和叶绿体的膜都含有两层磷脂分子,C,3、一个植物细胞线粒体基质内的CO2扩散到相邻细胞的叶绿体基质内，至少要经过几层磷脂分子层（ ） A、12层 B、10层 C、6层 D、5层,A,第节物质跨膜运输的方式,主要考点： 各种运输方式的定义及其特点。 各种运输方式的影响因素有哪些？,自由扩散： 物质通过简单的扩散作用进出细胞。如（各种气体，水，甘油等能

31、溶于脂质的物质） 协助扩散： 进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。（红细胞吸收葡萄糖） 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。（各种矿质离子、氨基酸等）,高低,高低,低高,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,消耗,小肠细胞吸收葡萄糖、 氨基酸和无机盐,CO2、O2、H2O、 甘油、乙醇、苯,红细胞吸 收葡萄糖,自由扩散,协助扩散,三种运输方式的比较,影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素 （1）影响自由扩散的因素： （2）影响协助扩散的因素： （3）影响主动运输的因素：,细胞膜内外物质的浓度差,a细胞膜内外物质的浓度差 b细胞膜上

32、载体的种类和数量,a、载体的种类和数量 b、能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。,自由扩散,协助扩散,主动运输,0,氧气浓度,运输速率,这三种运输方式是小分子和离子的运输方式，大分子以胞吞和胞吐的方式运输。,胞吞： 一些大分子物质如蛋白质，不能穿过细胞膜进入细胞，而是首先要附着在细胞膜表面，然后通过细胞膜内陷形成囊泡，从细胞膜脱离进入细胞内部。 例如： 白细胞吞噬病菌，病菌就是通过胞吞的方式进入细胞的，然后细胞中的溶酶体立即与囊泡融合，病菌就会被溶酶体中的水解酶水解。,胞吐： 某些物质在细胞内形成囊泡，然后通过与细胞膜的融合，使囊泡内的物质排出细胞外。 例

33、如： 胰岛细胞分泌胰岛素，胰岛素在高尔基体内经包装，以小泡的形式脱离高尔基体，移向细胞膜，与之融合，使胰岛素分泌到细胞外。,2、新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是（ ） A、主动运输，主动运输 B、胞吞，主动运输 C、胞吞，胞吞 D、被动运输，主动运输,B,4、下列物质不需要载体蛋白协助才能进入红细胞的是（ ） A、葡萄糖 B、甘油 C、K+ D、氨基酸,B,5、下列哪些物质出入细胞时与细胞中的核糖体和线粒体密切相关（ ） A、水分子通过细胞膜 B、人的红细胞从血浆中吸收葡萄糖 C、肾小管上皮细胞吸收原尿中的Na+ D

34、、小肠绒毛上皮细胞吸收胆固醇,C,第5章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶,主要考点： 酶的作用 酶的本质 酶的特性,酶,性质：酶是 产生的具有 的有机物，其中绝大多数酶是 ，少数酶是 。 作用： 。同无机催化剂相比，酶 的作用更显著，因而催化效率更高。 特性： 具有 。酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。 具有 。一种酶只能催化一种或一类化学反应。 酶的作用条件较 。过酸过碱或温度过高都能使酶的 遭到破坏，使酶永久失活。,降低化学反应的活化能,活细胞,催化作用,蛋白质,RNA,降低活化能,高效性,专一性,温和,空间结构,一、基本知识,二、酶的作用 1、酶在细

35、胞代谢中的作用 a.酶能分解细胞代谢过程中产生的对细胞有害的物质。如过氧化氢酶能及时分解细胞代谢过程中产生的有害物质过氧化氢，变成氧和水。 b.酶具有显著降低活化能的作用，使细胞停放在温和条件下快速进行。 c.酶是细胞代谢所必需的。细胞代谢是细胞生命活动的基础，如果离开了酶，新陈代谢就不能进行，生命也就会停止。,三、酶的本质 （1）探索酶的本质过程 19世纪在巴斯德以前，人们认为发酵只是一个纯化学过程，与生命活动无关。 1857年法国微生物学家巴斯德通过在显微镜下观察，提出 观点。 1897德国化学家李比希则提出， 1926年美国科学家萨姆纳通过多年的实验，证明了脲酶是 。后来科学家们又相继证

36、明了其他许多种酶是蛋白质。 20世纪年代美国科学家切赫和奥特曼发现 也具有催化作用。,发酵是由于酵母细胞存在的,发酵是酵母细胞中的某些物质进行的，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。,蛋白质,少数RNA,3、酶的作用条件 （1）温度对酶活性的影响,（2）PH对酶活性的影响,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。0oc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（0-4oc)下保存。,3、影响酶促反应的其他因素 酶催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物，经反应生成的物质叫做产物。酶催化效率的高

37、低以单位时间内底物减少量或产物生成量来表示。 （1）酶浓度对酶促反应的影响,在底物足够、其他条件不变的情况下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶浓度成正比。,（2）底物浓度对酶促反应的影响,在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度近乎成正比例；在底物浓度较高时，底物浓度增加反应速率也随之加快，但不显著；当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度反应速率几乎不再改变。,实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解,原理： 细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如

38、过氧化氢。新鲜的肝脏中含有较多的过氧化氢酶，能催化过氧化氢的分解。无机催化剂FeCl3也能催化过氧化氢的分解。质量分数为3.5%的FeCl3 溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25倍。,注意事项： 1、实验时，必须用新鲜的刚从活动物体内取出的肝脏做实验材料。 2、实验使用肝脏的研磨液，这样可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。 3、变量是指实验过程中可以变化的因素； 自变量是指人为改变的变量； 因变量是指随着自变量的变化而变化的变量； 在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。,四、酶和一般催化剂的比较 1、

39、共性 （1）用量少而催化效率高 （2）反应前后酶的性质和数量均没有变化 （3）可降低反应的活化能 2、酶作为生物催化剂的特性 （1）高效性 （2）专一性 （3）酶的作用条件较温和,第2节 细胞的能量“通货”-ATP,主要考点: ATP的结构 ATP和ADP的相互转化 ATP的利用,1、ATP的结构,ATP的结构简式： ATP的化学组成： ATP的结构特点：,一分子腺嘌呤、 一分子核糖、 三个相连的磷酸基团,有两个高能磷酸键， 远离A的那个易水解,2、ATP与ADP可以互相转化 （1）ATP与ADP的转化过程 （2）ATP与ADP的相互转化十分迅速,ATP在细胞内的含量很少，但是，由于ATP与A

40、DP在细胞内能十分迅速地相互转化，因而使的含量维持在一个相对稳定的、动态平衡的水平。,（3）形成ATP时所需能量的来源： 即ATP形成途径。在ADP转化成ATP的过程中，是需要能量的。 对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，这些能量一般均来自 。 对于绿色植物来说，这些能量 。,细胞进行呼吸时有机物分解所释放的能量,除了来自细胞呼吸外，还来自光合作用,二、ATP与ADP之间相互转化不是化学上的可逆反应。 反应条件不同： ATP的合成与分解分别由合成酶与水解酶催化； 反应场所不同： ATP的合成发生在: 而分解几乎可以发生： ATP合成所需的能量与ATP水解释放出的能量形式不同。 结论：,细胞质基

41、质、线粒体和叶绿体,在细胞的各项生命活动中,ATP与ADP的相互转化并不是可逆反应。 在物质上可逆，在能量上不可逆,三、ATP中能量的利用： 细胞内ATP水解释放的能量可以转换成各种形式的能量，直接用于各项生命活动。转换的形式主要有： 1、渗透能 2、机械能 3、电能 4、化学能 5、光能 6、热能 小结：细胞内吸能的化学反应一般与ATP的水解反应相联系，由ATP水解提供能量；细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，细胞才能及时而持续地满足各项生命活动对能量的需求。因此可以说ATP是细胞内流通的能量“通货”。,五、细胞

42、内的几种能源物质： 很多物质都可以为细胞的生活提供能量，细胞内主要的能源物质是 ， 良好的储能物质是 ， 直接的能源物质是 。 ATP并不是细胞中唯一的能源物质。,糖类,脂肪,ATP,第3节 ATP的主要来源-细胞呼吸,主要考点： 细胞呼吸的概念与方式 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 有氧呼吸和无氧呼吸的过程 有氧呼吸和无氧呼吸的比较 影响呼吸速率的因素及实践应用,一、呼吸作用 概念： 方式：,也叫细胞呼吸，是指 在细胞内经过一系列的 ，生成 或其他产物，释放出 并生成 的过程。,有机物,氧化分解,二氧化碳,能量,ATP,二、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式,1、原理： 酵母菌是一种单细胞真菌，

43、在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。 酵母菌进行有氧呼吸能产生CO2和H2O，在进行无氧呼吸时能产生酒精和CO2。 CO2的鉴定： 酒精的鉴定：,CO2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变黄。,橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。,NaOH可吸收空气中的CO2，以保证第三个瓶中澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。,检测有氧呼吸产生 二氧化碳的装置,实验装置,等B瓶中氧气消耗完，以保证通入石灰水的是无氧呼吸产生的CO2。,检测无氧呼吸产生 二氧化碳的装置,2、深化分析： 酵母菌

44、在有氧和无氧的条件下，都能进行细胞呼吸产生CO2。酵母菌在有氧的条件下，产生的CO2多且快。酵母菌在无氧的条件下，除能产生CO2外，还可以产生酒精。 酸性重铬酸钾能和酒精反应产生灰绿色，可以用于检验司机酒后驾车。 细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。,细胞在 下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物 ， 产生 并 ，生成许多 的过程。,1、有氧呼吸 (1) 概念： (2) 有氧呼吸的主要场所：,氧的参与,彻底氧化分解,二氧化碳和水,释放能量,线粒体,ATP,三、有氧呼吸和无氧呼吸的过程,具有 层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成 ， 使内膜的表面积 。嵴的周围充满了液态的 。线粒

45、体的 含有许多种与有氧呼吸有关的 。,内、外两,嵴,嵴,大大增加,基质,内膜上和基质中,酶,线粒体的结构,线粒体一般均匀地分布在细胞质中，但往往可以定向地运动到代谢比较旺盛的部位。,(3) 有氧呼吸的过程,总反应式：,C6H12O6,2 丙酮酸,少量能量,H,H2O+大量能量,元素来源：,细胞质基质,葡萄糖,丙酮酸、H,少量,少量,CO2、 H,丙酮酸、水,线粒体基质,线粒体内膜,H、O2,水,大量,不需氧,不需氧,需氧,有氧呼吸过程三个阶段的比较,2、无氧呼吸 概念： 场所：,无氧呼吸是指细胞在 下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成 的氧化产物，同时释放 的过程。,无氧条件,少量能量

46、,细胞质基质,不彻底,(3)无氧呼吸的过程：,高等植物可以进行短时间的无氧呼吸，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，并释放少量能量。,高等动物和人、马铃薯块茎和甜菜根等可进行无氧呼吸产生乳酸，释放少量能量。,需氧,不需氧,彻底： C6H12O6CO2+H2O,大量,少量,第一阶段相同,分解有机物释放能量的过程,为生命活动提供能量；其中间产物 为其它化合物的合成提供原料,不彻底：,全部在细胞 质基质；,第一阶段在细胞质基质；第二、三阶段在线粒体,四、有氧呼吸和无氧呼吸的比较,1、温度 温度对细胞呼吸的影响，主要是因为温度对呼吸酶的活性有影响。细胞呼吸在最适宜温度（25-30OC）为最强，超过或低于最短

47、温度细胞呼吸受到抑制。,五、影响细胞呼吸速率的外界因素及实践应用,实践应用：在低温环境下储藏水果、蔬菜；或在大棚种蔬类时，夜晚适当降低温度，降低细胞呼吸，减少果蔬有机物的消耗，提高产量。,2、含水量 在一定范围内，细胞的呼吸强度与细胞含水量成正相关，据统计当小麦种子含水量超过14.5%时，细胞的呼吸速率大幅度提高。,实践应用：在储存粮食时，可以晾晒稻谷，减少自由水的含量，降低细胞呼吸的速率，来延长储存时间。,3、O2的浓度 一般情况下，当O2的浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸；当O2的浓度为0-10%时，细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸；当O2的浓度为10%以上时，细胞只进行有氧呼吸。,4、 C

48、O2的浓度 增加CO2的浓度，可以抑制细胞的有氧呼吸速率。,实践应用：在果蔬保鲜时，可以通过增加CO2的浓度或降低氧的浓度，来抑制果蔬的呼吸作用，减少有机物的消耗，从而延长果蔬的保鲜时间。,第4节能量之源光与光合作用,主要考点： 实验：绿叶中色素的提取和分离 叶绿体的结构和功能 光合作用的探究历程 光合作用的过程 光合作用与呼吸作用的比较 实验：探究环境因素对光合作用强度的影响及其在农业生产中的应用 化能合成作用与光合作用的比较,实验：绿叶中色素的提取和分离,一、实验原理： 、绿叶中色素提取的原理是： 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂如 。 、绿叶中色素分离的原理是：四种色素都能溶解在 层析液中

49、，不同， 不同。 在层析液中的 溶解度最高，扩散速度最快，次之，溶解度最低，扩散得最慢。,胡萝卜素,叶黄素和叶绿素a,叶绿素b,扩散的速度,无水乙醇,溶解度,选材： 要选取颜色常绿、质地细嫩、新鲜的叶片，这样的叶片才含有较多的色素。剪成小块时，要注意将叶脉等组织去掉。 注意事项： 、加入二氧化硅的目的： 。 、加入少许碳酸钙的目的： 。 、滤液收集后，为什么要及时用棉塞将试管口塞紧？ 。,使研磨更充分、更有效地破坏细胞结构；,防止叶绿素在研磨过程中受到破坏,防止色素氧化,、制备滤纸条时，将滤纸条的一端剪去两角的目的：。 、分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液。原因是： 。 、胡

50、萝卜素在色素带的宽窄以及颜色深浅的不同，与4 种色素含量的多少有关（含量多的色素带宽），最宽的是，其次是，最窄的是。,使色素在滤纸条上扩散均匀，便于观察实验结果,色素易溶解于层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果,叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶绿素a（蓝绿色）,胡萝卜素（橙黄色）,叶黄素（黄绿色）,叶绿素b（黄绿色）,实验结果,叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶黄素,蓝绿色,黄绿色,橙黄色,黄色,吸收光能,红橙光 蓝紫光,蓝紫光,二、光合作用的场所： 一般呈形或形；在电子显微镜下可以看到其外表有，内部有许多由组成的基粒，基粒之间充满了；吸收光能的四种色素分布在的 上。,叶绿体,叶绿体,椭球,

51、球,双层膜,类囊体,基质,类囊体,薄膜,叶绿体内的基粒扩展了其受光面积，叶绿体内含有许多吸收光能的色素分子和光合作用所必需的酶，因此，叶绿体是高等植物进行光合作用的场所。 原核生物蓝藻虽然没有叶绿体，但也能进行光合作用，原因是其含有与光合作用有关的色素，藻蓝素和叶绿素。,三、光合作用的探索历程： 、1771年，英国普利斯特利指出：。 、1779年，荷兰英格毫斯指出：植物要更新空气必须要有。 、1845年，德国梅耶指出：植物能把转换成。 、1864年，德国萨克斯证明：光合作用的产物出除氧气外还有。 、1880年，美国的恩吉尔曼证明：是由释放出来的，是进行光合作用的场所。 、1939年，美国鲁宾和

52、卡门利用证明：光合作用释放的氧气来自于。 、1948年，美国卡尔文利用14C标记的追踪检测其放射性，探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径。,植物可以更新空气。,阳光和绿叶,光能,化学能,淀粉,氧气,叶绿体,叶绿体,同位素标记法,水,14CO,四、光合作用的过程 、概念：指绿色植物通过，利用，把和转化成储存着能量的有机物，并且释放出的过程。 、分为阶段和阶段。,叶绿体,光能,二氧化碳,水,氧气,光反应,暗反应,光反应,暗反应,叶绿体类囊体的薄膜上,叶绿体基质中,色素、酶、光和水,酶、ATP、H、CO2,水的分解： H2O H + O2,ATP的形成： ADP + Pi + 光能

53、ATP,CO2的固定： CO2 + C5 C3,C3的还原: C3 + H + ATP C6H12O6 + H2O,光能ATP中的 活泼的化学能,ATP中的活泼的化学能 有机物中的稳定的 化学能,形成(CH2O),光能转变为化学能， 并放出O2,联系： 1、光反应为暗反应提供还原剂H、能量ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi。 2、没有光反应，暗反应无法进行； 没有暗反应，有机物无法合成。 总之，光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。二者是光合作用全过程的两个阶段，是相辅相成的。 总反应式：CO2+H2O (CH2O)+O2,增加,减少,减少

54、,减少,减少,增加,增加,增加,增加,增加,减少,增加,增加,减少,减少,减少,光合作用过程中条件改变所出现的情况,五、比较光合作用与细胞呼吸,合成有机物，储存能量,分解有机物，释放能量， 供细胞利用,植物细胞内的叶绿体,细胞质基质和线粒体,光能、酶、色素,酶,光合作用储存于有机物中的能量只有通过细胞呼吸才能用于各项生命活动；光合作用是自然界中最基本的物质代谢和能量代谢，细胞呼吸则为生命活动提供动力并成为物质转化的枢纽。,原理： 空气中CO2的浓度，土壤中水分的多少、光照的长短和强弱、光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成

55、的数量来定量地表示。,六、实验：探究环境因素对光合作用强度的影响及其在农业生产中的应用,1、光照强度 曲线分析： （1）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。 （2）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。 （3）BC段表明随着光照强度加强光合作用强度不断加强，到C点以上不再增加。,2、温度 曲线分析：光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10-35OC下正常进行光合作用，其中AB段（10-35OC）随温

56、度的升高光合作用逐渐增强； 当温度达到B点（35OC）以上时，与光合作用有关的酶的活性下降，光合作用开始下降；50OC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；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，促进作物生长。,3、CO2浓度、含水量和无机盐离子 曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，无机盐离子直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO2、水和无机盐离子越多，光合作用强度越高，但到A点时，即CO2、水、无机盐离子达到饱和时，就不再提高了。 应用：“正其行，通其风”，温室内补充CO2，即提高CO2浓度，

57、提高产量的方法。,七、化能合成作用 1、概念： 自然界中少数种类的细菌，体内无叶绿体，不能进行光合作用但能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。硝化细菌，铁细菌，硫细菌就属化能合成作用型细菌，其同化作用是以氧化体外环境中的无机物来获取能量，用于将二氧化碳和水合成有机物，并将能量储存在有机物中。,2、光合作用和化能合成作用的比较： （1）光合作用是绿色植物（或光合细菌）通过叶绿体（或有关色素利用光能将二氧化碳和水合成有机物的过程。 （2）化能合成作用是一些生物（如硝化细菌）利用化学能（体外环境氧化分解释放的能量）把二氧化碳和水合成储存能量的有机物

58、的过程。,例题讲解 1、离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中C3化合物和C5化合物相对含量的变化是 A、C3化合物增多、C5化合物减少 B、C3化合物增多、C5化合物增多 C、C3化合物减少、C5化合物减少 D、C3化合物减少、C5化合物增多,D,5、下列关于光合作用的叙述中，不正确的是 A、光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行 B、光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶 C、光反应吸收光能形成ATP，暗反应将ATP中活跃的化学能储存在有机物中 D、光反应分解水生成H并放出O2，暗反应最终将CO2还原成（CH2O）,B,第