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1、第一章走近细胞一从生物圈到细胞1生物的生命活动离不开细胞常见的单细胞生物：大肠杆菌 (原核 )、衣藻 (真核 )、酵母菌 (真核 )、变形虫 (真核 ) 乳酸菌（原核）2生命系统的结构层次P5 二细胞的多样性和统一性1显微镜的使用2真核生物与原核生物特别注意：链霉菌是放线菌，是原核生物的一种（1）病毒的生命活动离不开细胞：寄生于活细胞中草履虫的生命活动离不开细胞：单细胞生物的细胞可以完成个体的所有生命活动。多细胞生物的生命活动离不开细胞依靠各个细胞共同参与来完成生命系统的结构层次从小到大：细胞 -组织 -器官 -系统 -个体 -种群 -群落 -生态系统 -生物圈对于植物而言，是没有系统这一结构
2、层次的。种群：群落：而生态系统，相当于群落加上它所在的生态环境。注释：常考的组织和器官组织：血液、软骨（结缔组织）器官：血管显微镜的成像是倒立、放大的像。高倍镜的视野要暗一些。显微镜正确的使用流程是：取镜和安放（右手握镜壁、左手托镜座）-对光 -低倍镜观察 -高倍镜观察正确使用高倍镜的方法：低倍镜转换高倍镜：移动装片-转动转换器 -调细准焦螺旋-调节光圈视野中看到的实物的范围与放大倍数的平方成反比有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞。原核生物的结构P9 蓝藻含有藻蓝素和叶绿素，因而能够进行光合作用。真核生物与原核生物的比较：（重要）3细胞学说P10 重点注意书上罗列的科学家的
3、所作所为。项目原核细胞真核细胞大小较小较大细胞核无核膜、核仁，有拟核有核膜、核仁染色体无染色体。 DNA 裸露存在染色体， 是 DNA 和蛋白质结合的产物细胞器只有分散的核糖体各种复杂的细胞器（8）细胞壁（蓝藻和细菌具有）主要是肽聚糖植物细胞壁纤维素和果胶实例细菌：大肠杆菌、乳酸菌、放线菌；蓝藻；支原体、衣原体等。真菌，如霉菌，酵母菌；绝大多数动植物；低等植物，如衣藻、团藻；低等动物，如草履虫、疟原虫、变形虫等。精品资料精品学习资料第 1 页，共 32 页4细胞的多样性和统一性第二章组成细胞的分子一细胞中的元素和化合物1组成细胞的元素P16 2组成细胞的化合物3生物界与非生物界的统一性4检测还
4、原糖、脂肪和蛋白质关于实验，小专题上的内容要掌握细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。内容：建立者：施莱登和施旺细胞的发现者（命名者）-虎克，观察植物的木栓组织多样性的表现：真核细胞和原核细胞的结构存在差异；真核细胞的形状、大小、种类各不一样；动物细胞和植物细胞的结构存在差异；原核细胞的形状、大小、种类各不相同；多细胞生物的不同组织、细胞形态、大小、功能各不一样细胞的统一性：虽然形状、大小、种类千差万别，但不同细胞却有相似的基本结构，都有细胞膜、细胞质和与遗传有关的DNA 。大量元素：微量元素：最基本元素：C 基本元素： C 、H、O 、N 无机化合物：有机化合物：细胞中含量最多的化
5、合物是：H2O 细胞中含量最多的有机物是：蛋白质统一性：组成生物体的化学元素在无机环境中都能够找到差异性： 组成生物体的各种化学元素的含量与自然界中相应元素的含量有一定的差异。试剂：还原糖-斐林试剂；脂肪-苏丹；蛋白质-双缩脲试剂实验注意P18 斐林试剂和双缩脲试剂的比较（重要）斐林试剂双缩脲试剂成分0.1% mL 的 NaOH溶液005% mL 的 CuSO4溶液0.1% mL 的 NaOH 溶液001% mL 的 CuSO4溶液原理新配置的Cu(OH)2与加入的还原糖在加热条件下，生成砖红色的 Cu2O 碱性环境下，Cu2+ ，与类似于双缩脲试剂结构的肽键发生反应生成紫色络合物用法先把 N
6、aOH溶液和混合，而后立即使用先加入 NaOH 溶液于试样中，混匀再加入CuSO4溶液二蛋白质1.组成蛋白质的基本单位-氨基酸精品资料精品学习资料第 2 页，共 32 页P21 2蛋白质的形成3蛋白质分子的多样性的原因P23 4蛋白质的功能P23 三核酸1核酸的种类2核酸的基本单位-核苷酸结构通式判断一个结构式是否是组成蛋白质的氨基酸， 要看其是否有氨基和羧基， 而且氨基和羧基应当连在同一个碳原子上。不同的氨基酸的种类是由R 基决定的。八种必需的氨基酸：赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸氨基酸的脱水缩合反应式，以两个氨基酸为例：肽键的结构脱掉的水分子中的氧来自
7、于一个氨基酸的羧基，而水中的氢来自于一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基。肽键数、氨基酸数、肽链数、脱掉的水分子数的关系：肽键数= 脱掉的水分子数= 氨基酸数 -肽链数一条肽链上的氨基（羧基）数= 1 + R 基中的氨基（羧基）数m 条肽链上的氨基（羧基）数= m + R 基中的氨基（羧基）数蛋白质分子的相对分子质量：蛋白质分子的相对分子质量= 参与脱水缩合的氨基酸的总的式量和-脱掉的水的式量和注释：关于肽、肽键、肽链的定义肽表示氨基酸脱水缩合形成的化合物肽键表示氨基酸脱水缩合形成的化学键因为多肽一般成链状，因此叫肽链四点：构成蛋白质的各种氨基酸的种类不同、数目成百上千、氨基酸形成肽链时片列顺
8、序千变万化、肽链盘曲折叠形成的空间结构千差万别。五点：结构蛋白、催化酶、调节激素（胰岛素、生长激素）、运输血红蛋白、免疫抗体。结构的多样性决定了功能的多样性脱氧核糖核酸（DNA ）以及核糖核酸（ RNA）每一分子核苷酸都是由一分子磷酸、一份子五碳糖和一分子含氮碱基构成的。P29 精品资料精品学习资料第 3 页，共 32 页3核酸的结构-核苷酸连接而成4核酸的分布（实验）亲和力体现在竞争染色上。单独使用甲基绿既可以染DNA 也可以染 RNA （都为绿色） 。而单独使用吡罗红也同样可以把DNA 和 RNA 都染成红色。5 核酸的功能四糖、脂质1 糖类是主要的能源物质构成核苷酸的五碳糖有两种，脱氧核
9、糖和 核糖 。因此核苷酸从五碳糖上区分可以分为两种，即脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）以及核糖核苷酸。组成核苷酸的碱基一共有5种： A、G 、 C、 T 、U 其中可以连接在脱氧核糖上的是： A、G 、C、T 构成的 4 种脱氧核苷酸是：可以连接在核糖上的是：A、G 、C 、U 构成的 4 种核糖核苷酸是：因此， 核苷酸从整体上说一共有8 种，其中4 种是脱氧核苷酸，4 种是核糖核苷酸。核苷酸的连接方式：P28 一个核苷酸三碳位上的羟基和另一个核苷酸磷酸中的羟基发生脱水缩合反应，脱掉一个水分子，于是剩余的部分连接到一起。 脱氧核苷酸只和脱氧核苷酸连接，同样核糖核苷酸只和核糖核苷酸相连。观察 D
10、NA 和 RNA 在细胞中的分布：染色剂：吡罗红甲基绿染色剂（一种染色剂，两种染色成分）实验原理甲基绿和吡罗红对于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。实验注意P27 使用0.9%NaCl溶液 是为了维持细胞正常的形态。加入盐酸的目的：使DNA和蛋白质分离；改变细胞膜的通透性使染色剂容易进入细胞。缓水流 为了避免把细胞冲跑。选择染色浅的部位是为了防止染料的遮蔽作用。实验结论： DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布在细胞质中。分布在细胞质中的DNA 指的是线粒体、叶绿体中的少量的DNA 。细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋
11、白质的生物合成中具有极其重要的作用。细胞生物的遗传物质是DNA 。这句话的含义是，所有的具有细胞结构的生物，它的遗传物质都是DNA 。只有少量的病毒的遗传物质是RNA ， 如车前草病毒、 烟草花叶病毒、 SARS病毒、 HIV 病毒等等。那么，病毒有没有以DNA 作为遗传物质的呢？有，如噬菌体病毒。糖类、蛋白质、脂肪都属于能源物质，但要注意说法的区别，糖类是主要的能源物质（为生物体提供能量的主要是葡萄糖）；脂肪是主要的储能物质 ，而蛋白质通常作为结构物质存在。2 糖类的元素组成3 细胞中的糖类精品资料精品学习资料第 4 页，共 32 页4 细胞中的脂质糖和脂肪一样，元素组成上只有C 、H、O
12、三种元素。概念种类分子式分布功能(结构 ) 单糖不能水解的糖核糖C5H10O5动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖C5H10O4葡萄糖C6H12O6细胞的主要能源物质二糖水解后能生成二分子单糖的糖蔗糖C12H22O11植物细胞水解成葡萄糖、果糖麦芽糖二分子葡萄糖乳糖动物细胞葡萄糖、半乳糖多糖水解后能生成许多分子单糖的糖淀粉(C6H10O5)n 植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞壁的基本成分糖原动物细胞动物细胞中的储能物质葡萄糖是六碳糖，核糖和脱氧核糖是五碳糖。除上表外，单糖还包括：半乳、果糖，它们也是六碳糖。还原糖指的是分子内含有游离的半缩醛羟基的糖，因其具有还原性而得名，葡萄糖、 果糖、
13、麦芽糖是还原糖。 蔗糖是非还原糖。淀粉等多糖也都是非还原糖。鉴定还原糖的试剂应选用斐林试剂。生活中常用的白糖、红糖都是由蔗糖加工而成的。蔗糖主要存在于甘蔗、甜菜等大多数蔬菜、水果中。麦芽糖主要存在于发芽的小麦、谷粒中。乳糖则存在于人和动物的乳汁中。二糖的构成：1 分子麦芽糖= 2 分子葡萄糖1 分子蔗糖= 1 分子葡萄糖+ 1 分子果糖1 分子乳糖= 1 分子葡萄糖+ 1 分子半乳糖糖原分为肝糖原和 肌糖原。淀粉、纤维素和糖原水解后的最终产物都是葡萄糖。植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶。种类功能分布脂肪主要的储能物质保温、减少器官间的摩擦和缓冲外界压力大量存在于某些植物的种子、果实及动物
14、体的脂肪组织中类脂（磷脂）构成细胞及各种细胞器膜的重要成分动物大脑、卵细胞中，大豆的种子中，磷脂含量较多固醇类胆固醇对生物体维持正常的新陈代谢起重要作用维生素 D 在动物卵黄中较多，人的皮肤表皮细胞中有胆固醇，在日光照射下能够转化为维生素D 性激素维生素 D 5 生物大分子以碳链为骨架生物大分子只有三个! 多糖、蛋白质、核酸五细胞中的无机物1 细胞中水的含量项目类型精品资料精品学习资料第 5 页，共 32 页2 水在细胞中的存在形式3 自由水与结合水4 水的功能5 细胞中的无机盐P35 6 无机盐的功能单体：组成大分子的基本单位。多聚体：许多单体连接而成。碳是所有生命系统中的核心元素。 含 量
15、 最 多 。 占 细 胞 鲜 重 的85%90%。不同种类生物体内水的含量不同。水生生物含水量大于陆生生物。同一个体不同的组织器官、不同的生长发育阶段水的含量不同。人体老化的特征之一就是身体细胞的含水量明显下降。因而幼年生物的含水量要高于老年生物。一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水（4.5%） 。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。自由水与结合水的相对含量影响生物组织细胞的代谢速率：自由水 / 结合水比值高，代谢快。自由水 / 结合水比值低，代谢慢。自由水和结合水可以相互转化注意： 一般来说，细胞中自由水的含量普遍高于结合水。但，不同细胞、组织、器官的自由水/结合
16、水的比值各不相同，因而会呈现不同的形态。如血液的液态和心肌的坚实的固态。结合水是细胞结构的重要组成部分细胞内生化反应的良好溶剂作为反应物参与细胞内某些反应运输营养物质和代谢废物为细胞提供液态环境除此之外， 水对于维持生物体的温度起着重要作用。由于水在温度升高时吸收较多的热量，这就使细胞的温度和代谢速率得以保持稳定。另外，水蒸发时消耗的能量多，夏天出汗， 汗水蒸发大量散热，也有利于维持体温。细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，含量较多的阳离子有：。含量较多的阴离子有：。少数与其他化合物相结合，如Ca2+是动物骨骼和牙齿的成分，Fe2+是血红蛋白的重要组成部分，Mg2+是叶绿素的成分等。细胞内某些
17、化合物的重要组成部分如植物合成蛋白质需要含氮的无机盐；组成细胞膜、核酸和ATP 需要含氮和含磷的无机盐；碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分；Fe2+参与血红蛋白的构成，Mg2+是叶绿素的成分等。维持细胞、生物体的生命活动有些无机盐离子是酶、激素或维生素的激活剂和重要组成部分。如钾离子是多种酶的激活剂，对于植物体内淀粉和蛋白质的合成以及对动物体内神经冲动的传导和肌肉收缩具有重要作用。哺乳动物血液中必须有一定量的钙盐，钙盐含量低就会抽搐；B 在植物开花结果时起重要作用，缺B会造成植物花而不实等等。精品资料精品学习资料第 6 页，共 32 页第三章细胞的基本结构一细胞膜系统的边界1 细胞膜的
18、化学成分2 体验制备细胞膜的方法（实验）3 细胞膜的结构特点维持生物体内的稳态稳态主要包括三方面：渗透压平衡、酸碱平衡和离子平衡。渗透压平衡： 细胞内外无机盐的含量是维持原生质渗透压的重要因素。 如 Na+是人体体液中的组成部分，能够调节渗透压。而人体内 环 境 的 渗 透 压 恰 好 等 于0.9%NaCl溶液的渗透压，因此0.9%NaCl溶液被称为生理盐水。酸碱平衡：即pH 平衡。 pH调节着细胞的生命活动。如蛋白质对于pH的改变异常敏感，人体血浆pH 值降低 0.5 个单位，立即会发生酸中毒。无机盐离子如HPO42-/H2PO4-和 H2CO3/HCO3-等组成重要的缓冲体系来调节并维持
19、pH 值。离子平衡： Na+、K+离子在细胞膜内外分布的稳定性，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。细胞膜主要由脂质 （50%） 和蛋白质（40%） 组成，含有 少量的糖（2%-10% ） 。细胞膜中的脂质主要指的是磷脂和胆固醇，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。细菌和植物细胞的细胞膜一般没有胆固醇，但动物细胞的细胞膜含有较多的胆固醇，它有降低磷脂双分子层结构的通透性和脂分子运动性的作用，可以增加动物细胞膜的韧性。膜蛋白是生物膜功能的主要承担者，因此功能复杂的膜，膜上的蛋白质的种类和数量要多一些。膜蛋白不仅有机械支持作用，而且在物质运输、细胞识别等方面起重要作用。细胞膜上的糖类主要以糖脂和糖
20、蛋白的形式存在，细胞识别 、激素作用等都与糖脂和糖蛋白密切相关，它们也是膜抗原的重要组成成分。选材：为什么选用哺乳动物成熟的红细胞？得到纯净细胞膜的方法：首先是把红细胞置于蒸馏水中，使其吸水直至涨破，然后可以用离心分离的方法来分离得到纯净的细胞膜。红细胞破裂后， 溶出物主要是血红蛋白和无机盐。 剩下的空壳 （细胞膜）称为“血影” 。使红细胞吸水涨破，内容物流出的过程叫做溶血。实验现象：高倍镜下可见近水部分红细胞发生变化：凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容物流出。流动性。包括两方面的含义：膜结构中蛋白质和磷脂分子具有流动性。（人鼠细胞融合实验）另外，某整体结构也具有流动性。（在细胞器一节
21、中学到的生物膜之间的相互转化）流动性具有重要意义，与物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等有关。4 细胞膜的功能特性5 细胞膜的功能P42 精品资料精品学习资料第 7 页，共 32 页6 细胞壁二细胞器系统的分工合作1 分离各种细胞器的方法2 8 种主要的细胞器选择透过性。选择透过性说明了细胞膜是有选择的控制物质进出细胞的。水分子可以自由的通过，一些小分子和离子也可以自由通过（如CO2、O2、乙醇和脂质小分子），而其他的离子、小分子和大分子则不能通过（如核苷酸、氨基酸，只能通过载体的运输）。三点：注意：信息交流有三方面:一是通过细胞膜上的“受体”蛋白质分子进行，受体能够有选择性的
22、与抗原、病毒、激素、神经递质等“信号物质”相结合，引起一系列变化， 从而使细胞的功能和物质代谢朝一定方向发生变化。二是通过“细胞识别”来完成，如精子和卵细胞的识别和结合。三是高等植物通过细胞间的胞间连丝来进行物质交换和信息交流。(间接和直接 ) 成分植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。而细菌（原核生物）细胞壁成分主要是肽聚糖，真菌的细胞壁含有几丁质、蛋白质。功能保护和支持。 植物细胞壁具有较坚韧的支撑性，对植物体起着骨架作用，以维持细胞的正常形态。 细胞壁的特性：全透性。差速离心法破坏细胞膜得到各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆于离心管中放入离心机不同转速下离心名称结构分布作用叶绿体双层膜植
23、物叶肉细胞的细胞质中光合作用的主要场所线粒体双层膜普遍分布于动植物细胞中有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量内质网单层膜动植物细胞中扩大膜面积蛋白质、 脂质合成和加工的车间，蛋白质的运输通道高尔基体单 层 膜 围成 的 囊 泡组成动植物细胞中动物：细胞分泌物形成植物：细胞壁的形成有关溶酶体单层膜动植物细胞中水解酶的仓库自溶作用精品资料精品学习资料第 8 页，共 32 页液泡单 层 膜 围成的囊泡只存在于植物细胞中贮存作用维持细胞的形态中心体无膜低等植物和动物细胞中与细胞的有丝分裂有关核糖体无膜普遍分布于原核、真核细胞中合成蛋白质的机器叶绿体（双层膜） ：叶绿体是植物细胞特有的细胞器之一。
24、 主要分布于叶肉细胞的细胞质中。但，并不是所有的植物细胞都具有叶绿体，如植物的根尖分生区细胞内没有叶绿体。叶绿体内膜上有基粒（类囊体）是叶绿体增大膜面积的主要结构。叶绿体的色素（主要是叶绿素）分布在基粒上。叶绿体的基质中含有大量的光合作用酶。叶绿体内含有少量的DNA 和 RNA 。线粒体（双层膜） ：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。因此，进行无氧呼吸的生物，如蛔虫，是不具有线粒体的。线粒体内膜向内凹陷形成了嵴，嵴是线粒体增大膜面积的主要结构。线粒体的基质中含有大量的有氧呼吸酶。线粒体内含有少量的DNA 、RNA 。 （因此存在着细胞质遗传）内质网（单层膜） ：内质网是单层膜连接而成的网状结
25、构，它内接于细胞核膜，外接于细胞膜，可以极大的增加细胞内生物膜的面积。内质网分为两种：表面附有核糖体的称为粗面内质网，表面不附有核糖体的称为滑面内质网。高尔基体（单层膜）：单层膜围成的扁平囊和囊泡组成。可以对蛋白质进行加工、分类和包装。注意它在动植物细胞中的功能不同。溶酶体（单层膜） ：“消化车间” ，内部有多种水解酶，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。液泡（单层膜） ：植物细胞特有的细胞器之一。液泡内的液体叫做细胞液。细胞液中含有糖类、无机盐、色素 和蛋白质等物质。细胞液具有一定的浓度，因而具有一定的渗透压，植物细胞的液泡充满了水分，因此可以使植物细胞饱满而挺立，进而
26、保持植物的形态。中心体（无膜） ：中心体由两个垂直排列的中心粒以及周围物质组成。（注意图示应当将两个中心粒都标注出来）。在细胞有丝分裂期间可以形成纺锤体，发出星射线。 中心体分布于动物细胞和低等的植物细胞中，常考的低等植物细胞如衣藻、团藻等。核糖体（无膜） ：电镜下呈椭圆形小题，游离于细胞质中或分布在内质网上。核糖体由大、小两个亚基构成，主要成分是RNA 和蛋白质。核糖体是唯一一个原核细胞所具有的细胞器，也是唯一一个真核细胞和原核细胞都具有的细胞器。精品资料精品学习资料第 9 页，共 32 页3 细胞质基质注意动物细胞和植物细胞的区别4 高倍镜观察线粒体叶绿体实验5 细胞器之间的协调配合小结：
27、双层膜的细胞器：叶绿体、线粒体单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡无膜的细胞器：核糖体、中心体植物细胞特有的细胞器：液泡、叶绿体中心体的分布： 低等植物和动物细胞中具有 DNA 的细胞器：叶绿体、线粒体具有 RNA 的细胞器：叶绿体、线粒体、核糖体动植物细胞中都有，但功能不同的细胞器：高尔基体叶绿体中增大膜面积的结构：基粒线粒体中增大膜面积的结构：嵴使叶片呈绿色的叶绿素的分布：叶绿体中（叶绿体囊状结构的薄膜上）动物细胞的概念图：细胞膜细胞器线、内、高、溶、核、中动物细胞细胞质细胞质基质 ：由水、无机盐、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成。呈胶质状态。细胞核 . 取材：观察叶绿体：藓类的
28、叶，或带有一些叶肉的菠菜叶的下表皮。观察线粒体：人的口腔上皮细胞为什么要稍带些叶肉？染色：选用健那绿染液对线粒体进行染色。健那绿染液是对活细胞的线粒体进行专一性染色的染剂。 可以将线粒体染成蓝绿色，而细胞质接近于无色。注意： 线粒体能在健那绿染液中维持数小时的活性，因此在这个实验中我们观察到的口腔上皮细胞是活细胞。为什么用生理盐水配制健那绿染液？保持口腔上皮细胞正常的形态。实验说明的问题：叶绿体的颜色绿色、形态扁平的椭球形或球形。线粒体的形态短棒状、圆球状、线性、哑铃形等。高倍镜下能够观察到它们的形态和分布，但，不能观察到线粒体和叶绿体的结构 （几层膜？基粒？基质？等等光学显微镜下都是观察不到
29、的，需要在电镜下才能看到）细胞作为一个基本的生命系统，要完成很多生命活动。这些活动不是由单单某一个细胞器来完成的，而是需要各个细胞器的分工和配合。分泌蛋白的合成和运输就是一个典型的例子。核内物质（ DNA ）核糖体内质网高尔基体细胞膜指导蛋白质的合成合成肽链加工折叠组装进一步加工分泌6 细胞的生物膜系统练习册 P32 P49 精品资料精品学习资料第 10 页，共 32 页三细胞核系统的控制中心1 所有的细胞都具有细胞核吗？2 揭示细胞核功能的实验3 细胞核的功能4 细胞核的结构P53 细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。各种生物膜之间的相互转化相连囊泡囊泡细胞核的核膜内质网
30、膜高尔基体膜细胞膜 直接相连生物膜之间的相互转化说明了生物膜系统的流动性和连续性。生物膜系统的功能（三点）原核生物不具有细胞核。而在真核生物中，也并不是所有的真核细胞都有细胞核， 哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞和血小板都没有细胞核。从美西螈的实验中能够得出，细胞核可以控制美西螈的肤色。蝾螈受精卵横缢实验说明了细胞核与细胞的分裂和分化密切相关。没有细胞核，细胞不能分裂和分化。变形虫的实验说明了细胞核是细胞生命活动的控制中心。伞藻的嫁接以及核移植实验说明的问题：从表面来说，伞帽的形态建成与细胞核有关。从实质上说，是细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控
31、制中心。细胞核的表面具有核膜，它是双层膜。核膜的表面有小孔，称为核孔。在细胞核内的液体叫做核液，核液中有许多散乱分布的丝状物质，这些物质容易被碱性染料染色，因此得名为染色体。细胞核内还有一个折光性较强的结构，叫做核仁。细胞核各部分的功能：核膜：核仁：染色质：核孔： 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。染色质存在于：细胞的分裂间期染色体存在于：细胞的分裂期5关于细胞的“蓝图”精品资料精品学习资料第 11 页，共 32 页6关于“模型”第四章细胞的物质输入和输出一物质跨膜运输的实例1 渗透作用2 水分子的跨膜运输 （动物细胞）一个动物细胞相当于一个原生质体3 水分子的跨膜运输 （
32、植物细胞）核膜和核仁在细胞周期过程中表现出周期性的消失和重建。核孔作为大分子出入的通道，大分子主要指的是RNA 和蛋白质。细胞核内的DNA 一般不会出入到细胞质中。而RNA 和蛋白质通过核孔运输， 这个过程中并没有穿过膜结构。注意， 同一个体内的所有的细胞中遗传信息都是一样的。 （DNA 相同） 细胞之所以可以呈现多种多样的形态和功能是细胞分化的结果。物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。如，DNA分子的双螺旋结构；动物细胞、植物细胞的亚显微模式图；生物膜的亚显微结构示意图等等。概念模型，如书P17 组成细胞的化合物的概念图。数学模型，如种群的增长曲线等等。
33、渗透作用的装置大烧杯里面装有一个长颈漏斗，长颈漏斗用玻璃纸把口封住，里面装有蔗糖溶液，烧杯内装有清水。可以看到，长颈漏斗的液面逐渐上升。液面上升的原因？水分子是自由跨越半透膜运动的，但由于单位体积内蔗糖溶液中的水分子数要少于单位体积内清水中的水分子数，因此由清水向蔗糖溶液运动的水分子要多于由蔗糖溶液向清水运动的水分子，因此液面会上升。渗透作用的条件：装置中具有半透膜半透膜的两侧具有浓度差渗透作用指的是水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，要注意渗透作用是扩散的一种特殊形式，且渗透作用一定要跨过半透膜。以一个哺乳动物成熟的红细胞为例：（动物细胞坚决不发生质壁分离！）外界溶液浓度大于细胞质的浓
34、度，细胞失水。外界溶液浓度小于细胞质的浓度，细胞吸水。外界溶液浓度等于细胞质的浓度，细胞处于等渗状态。红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗？红细胞吸水膨胀破裂后，血红蛋白和无机盐才会流出细胞。一般来说，如果外界溶液浓度足够低，红细胞会持续吸水直至涨破。红细胞吸水和失水的多少和快慢都取决于细胞质和细胞外界溶液的浓度差。 浓度差越大，吸水和失水越多。红细胞因其具有选择透过性的细胞膜，而细胞质又具有一定的浓度，因此可以和外界溶液构成一个渗透系统。探究实验的流程：发现问题提出问题作出假设设计实验（预期结果）进行实验分析结果，得出结论植物细胞除去细胞壁之外的部分可看做是一个原生质体精品资料精品学习资
35、料第 12 页，共 32 页4 水分子跨膜运输的特点5 其他物质跨膜运输的实例发现问题： 植物细胞存在失水和吸水的现象。提出问题： 为什么植物细胞会失水和吸水？作出假设： 原生质层相当于一层半透膜原 生 质 层 包 括 液泡膜、 细胞膜和两层 膜 之 间 的 细 胞质，而成熟的植物细胞具有中央液泡，液泡里面有细胞液，细胞液具有一定的浓度，因此， 如果原生质层可以相当于一层半透膜，那么，细胞液原生质层细胞外液，就可以够成一个渗透系统，进而植物细胞可以吸水和失水。设计实验： 把植物细胞置于高浓度的溶液中，预期可以观察到液泡逐渐变小，原生质层逐渐收缩，最后和细胞壁分离的现象，这个现象是质壁分离现象。
36、而发生质壁分离现象的植物细胞， 如果重新置于清水中，应该会观察到液泡逐渐恢复原来的大小， 原生质层回复到初始的状态的现象，也就是质壁分离的复原现象。进行实验：步骤书P62 实验结果：表格中央液泡大小原生质层位置细胞大小蔗糖溶液变小与细胞壁分离基本不变清水恢复到原来大小恢复到原来位置基本不变结论： 原生质层相当于一层半透膜。质壁分离及复原发生质壁分离现象的条件：植物细胞（有细胞壁）是活细胞，具有中央液泡，且细胞外溶液的浓度要大于细胞内细胞液的浓度。发生质壁分离复原的条件：植物细胞已经发生了质壁分离现象，且细胞外溶液的浓度小于细胞内细胞液的浓度。质壁分离和复原现象可以用来：鉴别植物细胞的死活。证明
37、原生质层具有选择透过性，以及观察植物细胞的细胞膜。测定细胞液浓度的大致范围。证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性。植物细胞作为一个渗透系统，包括细胞液、原生质层和外界溶液三部分。植物细胞的吸水方式：吸胀吸水：靠亲水性物质如蛋白质、淀粉分子表面吸附水分子来吸水。记住例子：干燥的种子、根尖分生区的细胞。实际上，没有形成中央液泡的细胞，比如刚刚分裂形成的细胞，都是依靠吸胀作用吸水的。渗透作用：具有中央液泡的植物细胞，一般都是依靠渗透作用吸水的。顺相对含量梯度运输，从水含量多的溶液（该溶液，溶液的浓度低）向水含量少的溶液（该溶液，溶液的浓度高）并不是所有的物质跨膜运输都是顺相对含量梯度的。但水分子的
38、跨膜运动是顺相对含量梯度运输的结果。细胞膜对于物质的输入和输出是有选择性的，这种选择性具有普遍性。可以说 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。二流动镶嵌模型1 科学家对于细胞膜结构的探索P65 精品资料精品学习资料第 13 页，共 32 页2流动镶嵌模型的内容3糖蛋白4证明细胞膜的流动性的实例（了解）探索的过程：欧文顿 500 多种物质对植物细胞膜的通透性的实验， 发现溶于脂质的物质比较容易通过细胞膜，于是他提出：细胞膜是由脂质组成的。20 世纪初，科学家将细胞膜提取出来，化学分析表明，膜的主要成分是和 磷脂和蛋白质。1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的成熟的红细胞中提取出了脂质，在空气水界
39、面上排成了单分子层，测得单分子层的面积恰好是红细胞面积的2 倍。于是得出结论：细胞膜中的磷脂分子必然排列成两层。磷脂分子的结构：头部亲水，尾部疏水。在空气水界面上的排布：空气水1959年，罗伯特森第一次在电镜下看到了细胞膜清晰的“暗亮暗”三层结构，于是大胆的提出了三层的静态的生物膜模型，“三明治模型 ” 。 （实质上这个模型是错误的，生物膜不可能是静止的。对不）1970 年， 人鼠细胞的融合实验证明了细胞膜具有流动性。1972 年， 桑格和 尼克森在前人研究的基础上，提出了生物膜的流动镶嵌模型。科学研究的一般方法：根据已有的知识和观察到的现象提出问题作出假设设计实验推测实验结果进行实验（分析与
40、讨论）结论生物膜的流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成了膜的基本支架（膜的结构）磷脂双分子层是轻油般的流体，蛋白质分子大多数是可以动的（具有流动性）蛋白质分子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，有的贯穿于整个磷脂双分子层（蛋白质分子排布的镶嵌性）细胞膜的外表，蛋白质与糖类结合的产物。与细胞识别密切相关，此外还有保护和润滑的作用。草履虫取食过程中食物泡的形成变形虫捕食和运动时伪足的形成白细胞吞噬细菌胞饮与分泌受精时细胞的融合过程动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程细胞杂交时的细胞融合变形虫的切割实验质壁分离和复原实验三物质跨膜运输的方式1小分子物质进出细胞的方式精品资料精品学习
41、资料第 14 页，共 32 页被动运输被动运输包括两种类型，一种是自由扩散，一种是协助扩散。项目自由扩散协助扩散概念自由扩散：物质通过简单的渗透作用进出细胞的过程。进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。特点顺浓度梯度不需要载体蛋白不消耗能量顺浓度梯度需要载体蛋白不消耗能量举例气体；水分子；脂溶性的小分子；乙醇、甘油、苯等。葡萄糖从血浆中进入红细胞图像协助扩散（右图）曲线出现平缓的趋势是因为受到了膜上载体蛋白的数目的限制。注意： 被动运输之所以被称为被动运输，正是因其不需要消耗新陈代谢所产生的能量。主动运输项目主动运输概念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，同时还会消
42、耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。特点逆浓度梯度需要载体蛋白协助消耗能量举例各种离子进入细胞，葡萄糖、氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞等各种细胞。图像影响主动运输的因素：载体蛋白的种类和数量影响能量供给的因素，如氧气的浓度、温度等等。意义主动运输这种物质出入细胞的方式，是活细胞的特性，它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，排出代谢废物和对细胞有害的物质。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中。精品资料精品学习资料第 15 页，共 32 页2大分子物质进入细胞的方式P72 大分子物质进出细胞时并没有“穿过”磷脂双分子层第五章细胞的能量供应和利用一降低化学
43、反应活化能的酶1控制变量2过氧化氢在不同条件下的分解在图片中A 代表蛋白质分子；B 代表磷脂双分子层；D 代表多糖分子。细胞膜从功能上说，它是一层选择透过性膜。动物细胞吸水膨胀时，B 的厚度变小，说明B 具有流动性。 ae 中，代表被动运输的是b 、c 、d 。可能代表氧气转运过程的是b ；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是a 。主动运输和被动运输体现了膜的选择透过性，其结构基础是膜上载体蛋白的种类和数量。大分子物质进入细胞的方式是胞吞（内吞），大分子物质排出细胞的方式是 胞吐（外排） 。注意，这里面指的不能穿过细胞膜的物质，如食物颗粒、蛋白质大分子、病毒、细菌等。常见举例：内吞白细胞吞噬病
44、菌外排分泌胞吞和胞吐说明了细胞膜的流动性 变量 ：实验过程中可以变化的因素称为变量。 自变量 ：人为改变的变量叫做自变量。随着自变量而变化的量叫做因变量 。 无关变量 ：实验中除自变量外，可能会存在一些可变因素，对实验结果会造成影响， 这样的变量叫做无关变量。对于无关变量的处理方法一般是，使各组的无关变量保持一致。除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验一般会设置对照组和实验组。实验原理：三价铁离子是无机催化剂，能够催化过氧化氢的分解；而肝脏里面有过氧化氢酶，过氧化氢酶作为一种生物催化剂，也能够催化过氧化氢的分解。实验步骤及现象精品资料精品学习资料第 16 页，共 32
45、 页3 酶在细胞代谢中的作用4 酶的作用机理5酶的本质6酶的定义1 2 3 4 2mL H2O2溶液2mL H2O2溶液2mL H2O2溶液2mL H2O2溶液水浴加热2 滴 FeCl3溶液2 滴肝脏研磨液基本无气泡有少量气泡有较多气泡有大量气泡卫生香无变化基本不燃烧燃烧不猛烈燃烧剧烈实验分析：该实验通过进行对照实验，来探究过氧化氢在不同条件下的分解情况。在实验中，只有反应条件这个因素是改变的，其余因素如反应物的性质和浓度都没有变化，实验的对照组为1 号试管，实验组为2、3、4 号试管。本实验的 自变量是“不同条件”，即过氧化氢分解的条件。因变量是过氧化氢分解的多少。无关变量有很多， 如加入试
46、剂的量、 实验室的温度、氯化铁溶液的浓度等等。实验说明的问题：氯化铁和过氧化氢酶都能够催化过氧化氢的分解，但显然生物催化剂，即过氧化氢酶的催化效率更高一些。而加热也可以使过氧化氢分解。细胞代谢 ：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。酶是一种生物催化剂，可以使细胞内的反应在一个比较温和的条件下，高效、快速的进行。酶可以降低化学反应所需的活化能。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称为活化能。加热促使过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。而过氧化氢酶和Fe3+促使过氧化氢分解，并没有为其提供能量，而是降低了过氧
47、化氢分解反应所需的活化能。科学家对于酶本质的探索过程，见书上P81 巴斯德的观点： 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。李比希的观点： 引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡后才能发挥作用毕希纳的观点：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就象在活酵母细胞中一样1926 年，美国科学家萨姆纳首次从刀豆种子中提取出了脲酶的结晶。并用多种方法证明了该物质是蛋白质。20 世界 80 年代， 切赫 和奥特曼 发现 少数RNA 也有催化功能。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。少数酶是RNA 。7酶的特性酶的
48、高效性酶的专一性精品资料精品学习资料第 17 页，共 32 页酶的作用条件酶在一定的条件下，能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，但酶本身并不发生变化。 （同无机催化剂一样，反应前后一致）酶不同于无机催化剂的特征：高效性专一性需要适宜的条件：适宜温度和适宜 pH。由过氧化氢在不同条件下的分解实验， 可以看到酶的催化效率要比无机催化剂高很多，而实际上，每一滴 FeCl3溶液中的铁离子数大约是肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的 25 万倍。足以说明过氧化氢酶催化的高效性。另外，在某些实验中， 将酶溶液稀释得到相同的催化结果也能说明高效性。酶的专一性指每一种酶只能催化一种或一类的化学反应。就像一把钥匙开
49、一把锁一样。在这里有一个实验。探究：唾液淀粉酶对于淀粉和蔗糖水解的催化作用实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖，但它们水解之后的产物都是还原糖（淀粉麦芽糖；蔗糖葡萄糖、果糖）。因此用斐林试剂可以检验淀粉和蔗糖的水解状况。实验步骤及现象：注意：保持 37是由于唾液淀粉酶是人体内的一种酶，其最适温度在37左右。第一组和第二组的设计是为了验证专一性的一个方面，即一种酶对应两种底物，这个时候这种酶只能催化一种底物发生反应；而单独来看各试管，1 号和 3 号试管，以及2 号和 4 号试管，则说明了，两种酶对应一种底物时，只有一种酶能够发挥作用。两方面都考虑，才是对专一性较为完整的证明。 .实验结论：淀粉酶只
50、能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解；而蔗糖酶只能催化蔗糖的水解，不能催化淀粉的水解。说明了酶的催化作用具有专一性。两方面的因素一个是温度对于酶活性的影响，一个是pH 对于酶活性的影响。通过两个实验来研究。实验很重要。探究：淀粉酶在不同温度条件下的活性实验选材：本实验选用的是人工合成的-淀粉酶及淀粉溶液。实际上应当是梯度划分的越细越好，在这里按照书上以三个具有代表性的温度0、 60 、 100 为例第一组第二组1 2 3 4 37条件下加入2mL 淀粉溶液37条件下加入2mL 蔗糖溶液37条件下加入2mL 淀粉溶液37条件下加入2mL 蔗糖溶液加入淀粉酶溶液2滴加入淀粉酶溶液2 滴加入蔗糖酶溶