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2025年高考生物一輪復(fù)習(xí):必修1《分子與細(xì)胞》必背知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)提綱

第1章走近細(xì)胞

一、病毒知識(shí)小結(jié)

1.病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),主要由蛋白質(zhì)和核酸組成。

病毒只有一種核酸(DNA或RNA)。病毒不是真核生物也不是原核生物。

2.病毒寄生在活細(xì)胞中,不能獨(dú)立地進(jìn)行新陳代謝,也不能獨(dú)立繁殖。

病毒不能用培養(yǎng)基培養(yǎng)。

3.病毒無(wú)染色體。染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。

二、細(xì)胞學(xué)說(shuō)及其建立過(guò)程

1.細(xì)胞學(xué)說(shuō)的主要建立者是施萊登和施旺。

2.細(xì)胞學(xué)說(shuō)內(nèi)容:①細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來(lái),并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)

成。

②細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位,既有自己的生命,又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體生命起作用。

③新細(xì)胞是由老細(xì)胞分裂產(chǎn)生的。

(魏爾肖補(bǔ)充修正,提出細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生新細(xì)胞,所有細(xì)胞都來(lái)源于先前存在的細(xì)胞,暗示每

個(gè)細(xì)胞都凝聚漫長(zhǎng)的進(jìn)化史。)

3.細(xì)胞學(xué)說(shuō)的意義:揭示了動(dòng)物和植物的統(tǒng)一性,從而闡明了生物界的統(tǒng)一性(沒(méi)有揭示多樣性)。

4.維薩里一器官水平;比夏一器官由組織構(gòu)成;羅伯特?胡克既是細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者也是細(xì)胞的命名者

(死細(xì)胞);列文虎克是第一個(gè)觀(guān)察到活細(xì)胞的;魏爾肖提出分裂的概念。

5.歸納法指:由一系列具體事實(shí)推出一般結(jié)論的思維方法。

①觀(guān)察所有類(lèi)型植物細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)它們都有細(xì)胞核,才得出植物細(xì)胞都有細(xì)胞核的結(jié)論,就是完全

歸納法。

②根據(jù)部分植物細(xì)胞都有細(xì)胞核,得出植物細(xì)胞都有細(xì)胞核這一結(jié)論,運(yùn)用了不完全歸納法。由

不完全歸納得出的結(jié)論很可能是可信的,因此可以用來(lái)預(yù)測(cè)和判斷,不過(guò)也需要注意存在例外的

可能。

三、細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)

1.病毒需寄生在活細(xì)胞中生活;單細(xì)胞生物依靠單個(gè)細(xì)胞完成各種生命活動(dòng);多細(xì)胞生物依賴(lài)各

種分化的細(xì)胞共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)。所以說(shuō)細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位,生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)

胞。

①細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。

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②任何結(jié)構(gòu)完整性被破壞的細(xì)胞,都不能正常進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)。

③對(duì)于單細(xì)胞生物而言,一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)生物體,細(xì)胞的生命活動(dòng)就是生物體的生命活動(dòng)。

2.生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次包括:細(xì)胞一組織--器官-一系統(tǒng)一個(gè)體一種群一群落一生態(tài)系統(tǒng)一生物

闔。

①分子、原子、化合物、病毒都不屬于生命系統(tǒng)。病毒不能進(jìn)行獨(dú)立的代謝,所以不是生命系統(tǒng)

層次。

②最基本的生命系統(tǒng)是細(xì)胞。最大的生命系統(tǒng)是生物圈。地球上最早的生命形式是:單細(xì)胞生物。

最簡(jiǎn)單的生物且不屬于生命系統(tǒng)的是:病毒。

③并非所有生物都具有生命系統(tǒng)的各個(gè)層次,如植物沒(méi)有系統(tǒng)層次;單細(xì)胞生物沒(méi)有組織、器官、

系統(tǒng)。

④種群(同種生物)、群落(所有生物)、生態(tài)系統(tǒng)(生物群落+無(wú)機(jī)環(huán)境)。

池塘里所有的魚(yú)不是種群也不是群落。種群是生物繁殖和進(jìn)化的基本單位。

血液屬于組織層次,皮膚屬于器官層次。西瓜屬于器官層次。

⑤生命系統(tǒng)的層次中可含“非生物成分”,如生態(tài)系統(tǒng)中的無(wú)機(jī)環(huán)境。

四、原核細(xì)胞核真核細(xì)胞

1.原核細(xì)胞、真核細(xì)胞的本質(zhì)區(qū)別是:原核細(xì)胞無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核,真核細(xì)胞有以核膜為

界限的細(xì)胞核;共有結(jié)構(gòu)是細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和核糖體,共有物質(zhì)是DNA(遺傳物質(zhì))。

只要有細(xì)胞結(jié)構(gòu)(原核、真核),既有DNA又有RNA,但遺傳物質(zhì)一定是DNA。

2.原核生物種類(lèi):細(xì)菌(主要)、藍(lán)細(xì)菌、放線(xiàn)菌、支原體、衣原體等。

①菌前面有桿、球、螺旋、弧的都是細(xì)菌。例如:乳酸菌,醋酸菌,根瘤菌也是細(xì)菌。

②常見(jiàn)藍(lán)細(xì)菌有:色球藍(lán)細(xì)菌、顫藍(lán)細(xì)菌、念珠藍(lán)細(xì)菌、發(fā)菜。

藍(lán)細(xì)菌無(wú)葉綠體,但能進(jìn)行光合作用,因?yàn)樗{(lán)細(xì)菌含藻藍(lán)素和葉綠素。

藍(lán)細(xì)菌是自養(yǎng)生物。

當(dāng)?shù)蛭廴?、富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)長(zhǎng)出水華,影響水質(zhì)和水生動(dòng)物的生活。

海水:赤潮。

③大多數(shù)原核生物有細(xì)胞壁,但最小的細(xì)胞支原體無(wú)細(xì)胞壁。細(xì)菌都有細(xì)胞壁,成分是肽聚糖。

3.原核細(xì)胞:①無(wú)核膜、核仁,無(wú)染色體;

②原核細(xì)胞有擬核(環(huán)狀DNA分子);

③原核細(xì)胞只有唯一的細(xì)胞器一一核糖體,無(wú)其他細(xì)胞器。

4.真核生物種類(lèi):植物、動(dòng)物、真菌。

①小球藻、水綿、黑藻、衣藻、綠藻都是植物。真菌包括酵母菌、霉菌、菇類(lèi)等。

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②植物、真菌有細(xì)胞壁,植物細(xì)胞壁成分纖維素和果膠;真菌細(xì)胞壁是幾丁質(zhì)(殼多糖)。動(dòng)物

無(wú)細(xì)胞壁。

5.真核細(xì)胞:①有核膜、核仁,細(xì)胞核中有染色體/質(zhì)。

②真核細(xì)胞的分裂方式有:有絲分裂、無(wú)絲分裂、減數(shù)分裂。原核細(xì)胞一般是二分裂。

③真核細(xì)胞有核糖體,還有各種復(fù)雜的細(xì)胞器,有生物膜系統(tǒng)。原核細(xì)胞沒(méi)有生物膜系統(tǒng)。

五、顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用

1.顯微鏡放大倍數(shù)=目鏡倍數(shù)X物鏡倍數(shù),放大倍數(shù)指材料的長(zhǎng)度或?qū)挾鹊姆糯?,而不是面積放大

或體積放大。

①目鏡無(wú)螺紋,目鏡越長(zhǎng),放大倍數(shù)越?。晃镧R有螺紋,物鏡越長(zhǎng),放大倍數(shù)越大,離標(biāo)本/載

玻片的距離越近。

②顯微鏡放大倍數(shù)越高,視野中觀(guān)察到細(xì)胞數(shù)目就越少,視野越暗。

2.放大倍數(shù)的變化與視野范圍內(nèi)細(xì)胞數(shù)量變化的兩種情況

(1)一行/一列細(xì)胞數(shù)量的變化,可根據(jù)放大倍數(shù)與視野范圍成反比的規(guī)律計(jì)算。如:在10X

10的放大倍數(shù)下看到8個(gè)細(xì)胞在視野的直徑上排成一行,則轉(zhuǎn)換為10X40的放大倍數(shù)后,看到

的一行細(xì)胞數(shù)為2個(gè)。

公式:原本細(xì)胞數(shù)/擴(kuò)大倍數(shù)。

(2)細(xì)胞充滿(mǎn)視野時(shí)細(xì)胞數(shù)量的變化,可根據(jù)看到的實(shí)物范圍與放大倍數(shù)的平方成反比的規(guī)律

計(jì)算。如:在10X10的放大倍數(shù)下看到64個(gè)細(xì)胞充滿(mǎn)視野,則轉(zhuǎn)換為10X40的放大倍數(shù)后看

到的細(xì)胞數(shù)為4個(gè)。

公式:原本細(xì)胞數(shù)/(擴(kuò)大倍數(shù))2o

3.顯微鏡觀(guān)察;先低倍后高倍不動(dòng)粗。高倍鏡下只能調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋。

①高倍鏡下視野變暗,可用凹面反光鏡或大光圈增加亮度。

②物像移到視野中央方法:偏哪移哪。

4.顯微鏡成倒立放大的虛像,上下左右顛倒(旋轉(zhuǎn)180°),實(shí)物“b”觀(guān)察為“q”??吹饺~綠體

中細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)方向(環(huán)流)是順時(shí)針運(yùn)動(dòng),實(shí)際也是順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。

5.若視野中出現(xiàn)一半亮一半暗,可能是反光鏡調(diào)節(jié)角度不對(duì),應(yīng)調(diào)節(jié)反光鏡,不能調(diào)節(jié)光圈;

觀(guān)察花生切片標(biāo)本材料一半清晰一半模糊不清,可能是由花生切片厚薄不均勻造成的。

6.判斷污物存在的位置

(1)污物可能存在的位置:物鏡、目鏡、裝片。

(2)判斷方法:

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一污物移動(dòng)—住裝片卜

彩動(dòng)裝片

。污物不動(dòng)-動(dòng)目鐐

I4I

污物移動(dòng)污物不動(dòng)

UV

在FI鋪上在物攤上

第2章組成細(xì)胞的分子

Part1元素、化合物、有機(jī)物的檢測(cè)與無(wú)機(jī)物

一、組成細(xì)胞的元素和化合物

1.組成生物體的化學(xué)元素在自然界中都能找到,即元素種類(lèi)相同,體現(xiàn)生物界與非生物界具有統(tǒng)一

性;組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)自然界中的含量差別很大,即元素含量不同,體現(xiàn)差異

性。

2.細(xì)胞中元素按含量分為大量元素和微量元素,都是必需元素,都起著非常重要的作用。

大量元素:CHONPSKCaMg

微量元素:FeMnBZnMoCu(記:鐵猛碰新木桶)

①生物體內(nèi)的元素不一定都是必需元素,如人體可能含有Pb(鉛),Pb不是必需元素。

3.C是最基本的元素,因?yàn)樯锎蠓肿佣家蕴兼湠楣羌??;驹兀篊H0N。

細(xì)胞鮮重中含量最多元素為0;干重中含量最多元素為C。

活細(xì)胞中數(shù)量最多的元素是H。

4.組成細(xì)胞的元素大多以化合物形式存在。細(xì)胞中無(wú)機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在。

5.無(wú)機(jī)化合物有:水、無(wú)機(jī)鹽;有機(jī)化合物有:糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸。

①細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水,含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。

細(xì)胞鮮重最多的化合物是水,細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。鮮重最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)O

②合理膳食就是由于不同食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類(lèi)和含量差別很大。

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含域及我描述化合物

刑胞內(nèi)含尿最&的無(wú)機(jī)化合物

占細(xì)胞穌垂最多的化介物

占細(xì)胞純中50%以上的化合物

牯施肉細(xì)胞中含量堀多的化合物

沙漠植物細(xì)胞中含量最多的化合物

成熟的西瓜細(xì)胞中含收最多的化合物

細(xì)胞內(nèi)含M最多的有機(jī)化企物

入細(xì)胞干重最多的化合物蛋白順

占細(xì)胞「市50%以上的化合物

缺Ca會(huì)導(dǎo)致肌肉抽搐、骨質(zhì)疏松;

缺Fe會(huì)使人患貧血等癥狀;

缺I會(huì)導(dǎo)致甲狀腺腫大(大脖子?。?;

缺B會(huì)導(dǎo)致植物華而不實(shí),只開(kāi)花不結(jié)果;

缺Mg會(huì)影響葉綠素的合成,影響光合作用的進(jìn)行。

二、檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)(顯色反應(yīng))

1.還原糖(麥芽糖、果糖、葡萄糖、乳糖、半乳糖),可與斐林試劑在50-65℃水浴加熱生成磚紅

色沉淀。

①選材不能用甘蔗(蔗糖不是還原糖)和有顏色的果汁(如:西瓜汁),可選用梨汁、蘋(píng)果汁

(新鮮的)等;

②斐林試劑(甲液:0.lg/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/ml的CuSCU溶液)必須現(xiàn)配現(xiàn)用,等量

混勻使用;

③實(shí)質(zhì):新配制的Cu(OH)2與還原糖的醛基反應(yīng),Cu(0H)2被還原為C.O(磚紅色)。

④如果是非還原糖(如蔗糖)+斐林試劑后呈現(xiàn)淺藍(lán)色,而不是無(wú)色。

2.蛋白質(zhì)+雙縮胭試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。

①原理:堿性條件下,2個(gè)及以上的肽鍵能與C1+結(jié)合生成紫色絡(luò)合物。

蛋白質(zhì)變性后(依然有肽鍵)也能和雙縮胭試劑反應(yīng)呈紫色。

②雙縮月尿試劑(A液:0.Ig/mlNaOH溶液,B液:0.Olg/mlCuSOq溶液)

雙縮服試劑先加A液,搖勻,后加B液4滴(不能過(guò)量),搖勻后直接觀(guān)察。

先加雙縮胭試劑A液的目的是制造堿性條件。

③實(shí)驗(yàn)材料:雞蛋清稀釋液、黃豆組織樣液、鮮肝研磨液等。

④所有蛋白質(zhì)都能與雙縮月尿試劑發(fā)生紫色反應(yīng),但能與雙縮服試劑發(fā)生紫色反應(yīng)的物質(zhì)不一定是

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蛋白質(zhì),可能是多肽。

3.脂肪可被蘇丹ni染成橘黃色。選材:花生種子。

方法一:花生種子勻漿+3滴蘇丹ni染液,不使用顯微鏡,而直接觀(guān)察樣液被染色情況;

方法二:種子浸泡去種皮一切片一蘇丹ni染色一吸去染液,再用體積分?jǐn)?shù)為50%酒精洗去浮色一

制片一要用顯微鏡觀(guān)察(脂肪顆粒)。

4.淀粉+碘液-藍(lán)色。

三、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物

1.水在細(xì)胞中以?xún)煞N形式存在,絕大部分的水呈游離狀態(tài),可以自由流動(dòng),叫做自由水(占95.5%);

一部分水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合,叫做結(jié)合水(占4.5%)。

2.自由水作用:①細(xì)胞內(nèi)良好溶劑;②參與生物化學(xué)反應(yīng);③為細(xì)胞提供液體環(huán)境;④運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)

物質(zhì)和代謝廢物。

結(jié)合水作用:是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。

3.自由水和結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。

自由水號(hào)結(jié)合水

轉(zhuǎn)化實(shí)例:①血液凝固時(shí),部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水;②烘干種子時(shí),部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水

散失掉。

4.水的結(jié)構(gòu)與性質(zhì):①極性分子,良好溶劑;

②水分子之間易形成氫鍵,常溫下水為液態(tài),具流動(dòng)性;

③由于氫鍵的存在,水具有高比熱容,有利于保持細(xì)胞溫度的相對(duì)穩(wěn)定,維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5.自由水多,則新陳代謝強(qiáng),抗逆性弱;結(jié)合水多,則新陳代謝弱,抗逆性強(qiáng)。

①曬種的目的主要是除去自由水,降低呼吸作用,減少有機(jī)物的消耗,便于儲(chǔ)藏;

②冬天,植物會(huì)降低自由水的比例,提高結(jié)合水的比例,以避免低溫導(dǎo)致自由水結(jié)冰而對(duì)自身造

成損傷。

③種子萌發(fā)過(guò)程中,自由水含量增多,呼吸作用增強(qiáng)。

④曬干種子失去的是自由水,種子仍然保持活性。烘干種子失去的是結(jié)合水,種子喪失活性。

6.無(wú)機(jī)鹽只占細(xì)胞鮮重的1%-1.5隊(duì)多數(shù)以離子形式存在,少數(shù)以化合物的形式存在。無(wú)機(jī)鹽只有

溶于水形成離子才能被植物根系吸收。

7.無(wú)機(jī)鹽的作用:①組成細(xì)胞內(nèi)的某些化合物;(如Mg構(gòu)成葉綠素;Fe構(gòu)成血紅素(參與構(gòu)成血

紅蛋白);P是細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分,P也是DNA、RNA、磷脂等化合物的成分)

②維持細(xì)胞和生物體正常的生命活動(dòng);(如血鈣過(guò)低會(huì)引起抽搐,血鈣過(guò)高會(huì)肌無(wú)力;人體內(nèi)

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Na,缺乏會(huì)引起神經(jīng)肌肉興奮性降低,使肌肉酸痛無(wú)力,故大量出汗后要及時(shí)喝淡鹽水)

③維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡。(如Na,、CF主要維持細(xì)胞外液滲透壓,K,主要維持細(xì)胞內(nèi)液

的滲透壓;緩沖物質(zhì)HCO八HPOL調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡)

總結(jié):無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的含量很少,但是作用很大。

8.溶液培養(yǎng)法驗(yàn)證必需無(wú)機(jī)鹽(礦質(zhì)元素)。

對(duì)照組:植物+完全培養(yǎng)液。實(shí)驗(yàn)組:植物+缺X培養(yǎng)液。

若實(shí)驗(yàn)組正常生長(zhǎng),則X不是必需無(wú)機(jī)鹽;若實(shí)驗(yàn)組不正常,加入X鹽后正常生長(zhǎng),則X為必

需無(wú)機(jī)鹽。

Part2組成細(xì)胞的有機(jī)物

一、細(xì)胞中的糖類(lèi)

1.糖類(lèi)是細(xì)胞中主要的能源物質(zhì)。只由CHO三種元素組成,簡(jiǎn)寫(xiě)為(QW)。也叫“碳水化合物”。

2.單糖:不能水解的糖,可直接被細(xì)胞吸收。二糖、多糖不能被直接吸收,需水解成單糖才能被

吸收。

①單糖可分為六碳糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)、五碳糖(核糖、脫氧核糖)。

其中葡萄糖是細(xì)胞生命活動(dòng)所需要的主要能源物質(zhì),是“生命的燃料”。

②二糖:由兩分子單糖脫水縮合而成的糖。有蔗糖(葡萄糖+果糖)、麥芽糖(葡萄糖+葡萄糖)、

乳糖(葡萄糖+半乳糖)三種。

③多糖是由葡萄糖脫水縮合而成的大分子化合物。

多糖有:淀粉、纖維素、糖原。

構(gòu)成淀粉、纖維素、糖原的基本組成單位都是葡萄糖。

淀粉是植物體內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì),糖原是動(dòng)物體內(nèi)儲(chǔ)能物質(zhì)。

纖維素是植物細(xì)胞壁的主要組成成分,支持保護(hù)細(xì)胞。

當(dāng)血糖濃度降低,肝糖原可分解成葡萄糖及時(shí)補(bǔ)充,肌糖原不能分解。

3.幾丁質(zhì)也是一種多糖,又稱(chēng)為殼多糖,廣泛分布于里殼類(lèi)動(dòng)物和昆蟲(chóng)的外骨

骼中。真菌細(xì)胞壁的成分是幾丁質(zhì)。

幾丁質(zhì)及其衍生物在醫(yī)藥、化工等方面有廣泛用途,如幾丁質(zhì)能與溶液中的重金屬離子有效結(jié)

合,用作廢水處理、食品包裝紙和添加劑,制作人造皮膚等。

4.生物體內(nèi)的糖類(lèi)絕大多數(shù)以多糖形式存在。并不是所有的糖都能作為能源物質(zhì),如核糖(參

與構(gòu)成RNA)、脫氧核糖(參與構(gòu)成DNA)、纖維素(參與構(gòu)成植物細(xì)胞壁),它們都屬于結(jié)

構(gòu)物質(zhì),不作為能源物質(zhì)。

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5.動(dòng)植物共有:葡萄糖、核糖、脫氧核糖。

植物特有:果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素。

動(dòng)物特有:半乳糖、乳糖、糖原。

6.纖維素不能被動(dòng)物消化,稱(chēng)為膳食纖維,反芻動(dòng)物(如牛)消化纖維素是因?yàn)橄乐写嬖谖?/p>

生物作用。

7.不是所有的糖都是甜的,如纖維素、淀粉不甜(淀粉水解成麥芽糖才會(huì)有甜味)。

二、細(xì)胞中的脂質(zhì)

1.脂質(zhì)存在于所有細(xì)胞中。脂質(zhì)包括脂肪、磷脂和固醇。其中固醇又包括膽固醇、性激素、維生

素D。脂質(zhì)#脂肪。脂質(zhì)通常不溶于水,而溶于脂溶性有機(jī)溶劑,如丙酮、氯仿、乙醛等。

2.脂肪只含CHOo脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油發(fā)生反應(yīng)形成的酯,即三酰甘油,也

叫甘油三酸。

①脂肪功能:細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì);很好的絕熱體,起保溫作用;緩沖和減壓作用,可以

保護(hù)內(nèi)臟器官。

②等質(zhì)量的脂肪與糖類(lèi)相比:脂肪中H多0少,脂肪耗氧多,產(chǎn)能也更多。

③植物脂肪中的脂肪酸大多為不飽和脂肪酸,熔點(diǎn)低,不易凝固,在室溫時(shí)呈液態(tài),如日常炒

菜用的食用油(花生油、橄欖油和菜籽油等):大多動(dòng)物脂肪含有飽和脂肪酸,熔點(diǎn)高,易凝

固,在溫室時(shí)呈固態(tài)。

3.磷脂:元素組成:C、H、0、N、Po

磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分,也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜的重要成分。

所有細(xì)胞都有磷脂。主要分布于腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆種子中。

4.固醇類(lèi)物質(zhì)包括膽固醇、性激素和維生素D等。元素組成:C、H、Oo

膽固醇:是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分,在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。

性激素:促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成。

維生素D:促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣和磷的吸收。

5.細(xì)胞中的糖類(lèi)和脂質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化。但糖類(lèi)充足時(shí)可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪;而脂肪一般只在糖

類(lèi)供能不足時(shí),才會(huì)分解供能,而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)?!胺逝秩菀?,減肥難”

6.血液中的葡萄糖除供細(xì)胞利用外,多余部分可以轉(zhuǎn)為糖原,或脂肪或某些氨基酸。

三、蛋白質(zhì)一一生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

1.蛋白質(zhì)作用:①組成細(xì)胞結(jié)構(gòu),如肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等;②調(diào)節(jié)(信息傳遞),如胰島

素、胰高血糖素等;③催化,如絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)(少數(shù)酶是RNA):④運(yùn)輸,如血紅蛋白

(參與氧氣運(yùn)輸)、載體蛋白、通道蛋白(參與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸)等;⑤免疫,如抗體。(細(xì)胞的

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各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì))

2.蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,其結(jié)構(gòu)通式為:

ROR

IIII

H—N—C—C—OHH2N—C—COOH

III

HHH

①結(jié)構(gòu)特點(diǎn):每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基(一附2)和一個(gè)竣基(一COOH),并且都有一個(gè)氨基

和一個(gè)竣基連接在同一個(gè)碳原子上,這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)(R基)。

②各氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同。

R基決定氨基酸的種類(lèi)和性質(zhì),如甘氨酸的R基是一個(gè)氫原子(一H);丙氨酸的R基是一個(gè)甲

基(一CH3)o

R基決定氨基酸種所含氨基和竣基的數(shù)量,除了連接在同一個(gè)碳原子上的氨基和竣基外,其他的

氨基和瘦基一定位于R基中。

R基決定氨基酸的組成元素,氨基酸結(jié)構(gòu)通式中含有C、H、0、N四種元素,若含有其他元素(如

S),則一定位于R基中。

③氨基酸的判斷標(biāo)準(zhǔn):數(shù)目上:至少含有一個(gè)氨基(一NHJ和一個(gè)峻基(一C00H);位置上:都有

一個(gè)氨基和一個(gè)我基連接在同一個(gè)碳原子上,且這個(gè)碳原子上還連接一個(gè)氫原子(一H)和一個(gè)R

基。只有兩者同時(shí)滿(mǎn)足才有可能是氨基酸。

④組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。

人體細(xì)胞可以合成的叫非必需氨基酸,有13種。

人體細(xì)胞不能合成,必須從外界環(huán)境中獲取的氨基酸叫必需氨基酸,有8種(記憶:甲攜來(lái)一本

亮色書(shū))。嬰兒有9種(多了組氨酸)。

3.氨基酸脫水縮合形成肽鏈,如圖:

H°HOHOHO

III:......................:III|IH|||,

H-N-C-C-PH+Hi-N-C-C-OH--------?H-N-C-G-N-C-C-OH+H20

、..................a......................JIIiI:I

縮合肽鍵

①脫水縮合:一個(gè)氨基酸分子的峻基(-COOH)和另一個(gè)氨基酸分子的氨基(一NH)相連接,同

時(shí)脫去一分子水的結(jié)合方式。水中的H來(lái)自氨基和竣基,。來(lái)自竣基。

②肽鍵:連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫肽鍵。1條多肽鏈由幾個(gè)氨基酸分子構(gòu)成就叫幾肽。

③多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),稱(chēng)為肽鏈。由于肽鏈上不同氨基酸之間還能形成氫鍵等,從而使得肽鏈

能盤(pán)曲、折疊,形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。含有兩條或多條肽鏈的蛋白質(zhì)分子,往往

不同肽鏈之間會(huì)通過(guò)一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起,從而形成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。二

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硫鍵由2個(gè)一SH脫去2個(gè)H原子形成。

④蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算:

1.肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=脫水?dāng)?shù)

2.蛋白質(zhì)相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量x氨基酸數(shù)-18x脫水?dāng)?shù)

3.至少含有的氨基或竣基數(shù)=肽鏈數(shù)

氨基或竣基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或鏤基數(shù)

4.0數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)x2+R基上的。數(shù)=各氨基酸中。總數(shù)-脫去”0數(shù)

N數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)x1+R基上的N數(shù)=各氨基酸中N總數(shù)

1條肽鏈m條肽鏈

氨基酸數(shù)nn

肽鍵數(shù)n-1n-m

脫去水分子數(shù)n-1n-m

氨基酸平均相對(duì)分a

子質(zhì)量a

蛋白質(zhì)

相對(duì)分子質(zhì)量an-18(n-l)an-18(n-m)

氨基數(shù)目至少1個(gè)至少m個(gè)

竣基數(shù)目至少1個(gè)至少m個(gè)

考慮二硫鍵(一S—S—):每形成一個(gè)二硫鍵脫去兩個(gè)氫,分子量減少2。

4.所有生物合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所都在核糖體。胞內(nèi)蛋白的加工場(chǎng)所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),分泌蛋白及膜上蛋白

的加工場(chǎng)所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。所有蛋白質(zhì)均含有C、H、0、N,有的還含有S、Fe等元素。

5.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性原因:氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序,肽鏈盤(pán)曲折疊方式及其形成的空間

結(jié)構(gòu)不同。

6.高溫、過(guò)酸、過(guò)堿、重金屬、紫外線(xiàn)等均會(huì)使蛋白質(zhì)變性,空間結(jié)構(gòu)改變,功能喪失,但肽鍵

不斷裂(依然可以與雙縮月尿試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng))。

①吃煮熟的雞蛋、肉類(lèi)等更易消化是因?yàn)椋焊邷厥沟鞍踪|(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散,使內(nèi)

部的肽鍵暴露出來(lái),容易被蛋白酶水解。低溫保存雞蛋,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不變,只是抑制蛋白質(zhì)功能。

②鹽析指在食鹽作用下析出蛋白質(zhì),鹽析不改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的功能不變。

③酒精、加熱、紫外線(xiàn)方法消毒、殺菌的原理是使細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性。

7.“吃什么補(bǔ)什么”的說(shuō)法是錯(cuò)的,如食物中的大分子蛋白質(zhì)要被消化成小分子才被人體吸收,這

些小分子都要在人體細(xì)胞內(nèi)重新合成不同的蛋白質(zhì),在人體內(nèi)執(zhí)行不同的功能。

8.評(píng)價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值時(shí),取決于必需氨基酸的種類(lèi)和含量。

四、核酸一一遺傳信息的攜帶者

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1.核酸含有C、H、0、N、P元素,核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

①真核細(xì)胞DNA主要分布在細(xì)胞核,少量在線(xiàn)粒體和葉綠體;原核細(xì)胞DNA主要分布在擬核;RNA

主要分布在細(xì)胞質(zhì)。

②細(xì)胞生物(原核、真核)同時(shí)含有DNA和RNA,且以DNA為遺傳物質(zhì)。病毒只有一種核酸,只

有DNA或只有RNA。

③大多數(shù)病毒是DNA病毒,如噬菌體、天花病毒、乙肝病毒等。少數(shù)病毒是RNA病毒,如艾滋病

病毒、新冠病毒、埃博拉病毒、SARS病毒、流感病毒、煙草花葉病毒等。

④哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞既不含DNA也不含RNAo

2.核酸的基本單位是核昔酸,一個(gè)核甘酸由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成,

如圖:

含初堿基I

①DNA基本單位是4種脫氧核糖核昔酸(腺喋吟脫氧核甘酸、鳥(niǎo)喋吟脫氧核甘酸、胞喀咤脫氧核

昔酸、胸腺喀陡脫氧核昔酸)。

RNA基本單位是4種核糖核昔酸(腺喋吟核糖核昔酸、鳥(niǎo)喋吟核糖核昔酸、胞喀咤核糖核昔酸、

尿喀咤核糖核昔酸)。

②DNA和RNA共有磷酸、A(腺喋吟)、G(鳥(niǎo)喋吟)、C(胞喀咤)。

DNA特有脫氧核糖和T(胸腺喀陡),一般雙鏈。DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)。

RNA特有核糖和U(尿喀陡),單鏈(穩(wěn)定性低,容易變異)。

③“三看”法快速確認(rèn)DNA、RNA

L含核糖——RNA

f含脫氧核糖——DNA

L?有U無(wú)T——RNA

含氮堿基

f有T無(wú)U——DNA

L主要分布于細(xì)胞核中——DNA

f主要分布于細(xì)胞質(zhì)中——RNA

④堿基種類(lèi)、核昔酸種類(lèi)與生物種類(lèi)的關(guān)系:

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只含1種核酸(RNA或DNA)

一只含4種核甘酸(4種核糖核甘酸或4種脫氧核甘酸)

病毒

一只含4種含氮堿基(A、U、C、G或A、T、C、G)

一只含1種五碳糖(脫氧核糖或核糖)

—含2種核酸(DNA+RNA)

細(xì)胞一含8種核甘酸(4種核糖核甘酸+4種脫氧核甘酸)

生物一含5種堿基(A、T、C、G、U)

-含2種五碳糖(脫氧核糖+核糖)

3.DNA具有多樣性的原因:組成DNA的脫氧核甘酸只有4種,但數(shù)目成千上萬(wàn),排列順序多種多樣,

可以?xún)?chǔ)存豐富的遺傳信息。遺傳信息就儲(chǔ)存在核昔酸的排列順序中。

4.核酸的功能:①是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì);②在生物體遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中

具有極其重要的作用。注意:某些核酸有運(yùn)輸功能(如tRNA可運(yùn)輸氨基酸),某些核酸有催化

功能(少數(shù)酶的本質(zhì)是RNA)。

五、生物大分子以碳鏈為骨架

1.多糖、蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子,都是由許多單體(基本單位)連接成的多聚體。(脂質(zhì)

不是生物大分子)

多糖(淀粉、糖原、纖維素)的單體是葡萄糖,蛋白質(zhì)的單體是氨基酸,核酸(DNA、RNA)的單

體是核甘酸。

2.每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架。生物大分子是由許多單體連接成的

多聚體,因此,生物大分子也是以碳鏈為基本骨架。所以說(shuō)“碳是生命的核心元素”“沒(méi)有碳,

就沒(méi)有生命”。

3.大分子物質(zhì)的初步水解產(chǎn)物和徹底水解產(chǎn)物

物質(zhì)初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物氧化分解產(chǎn)物

DNA4種脫氧核甘酸脫氧核糖、A、C、G、T、磷酸COz、乩0、尿素、磷酸鹽

RNA4種核糖核昔酸核糖、A、C、G、U、磷酸co2>H20>尿素、磷酸鹽

蛋白質(zhì)多肽和部分氨基酸氨基酸C02,乩0、含氮物質(zhì)等

淀粉麥芽糖葡萄糖C02>H20

纖維素纖維二糖葡萄糖C02>H20

4.元素小結(jié):①糖類(lèi)/脂肪/固醇:C、H、0;

②蛋白質(zhì):C、H、0、N:

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③磷脂/核酸(DNA、RNA):C、H、0、N、P;

④血紅蛋白:C、H、0、N、Fe:

⑤葉綠素:C、H、0、N、Mg;

⑥染色體(DNA+蛋白質(zhì)):C、H、0、N、P;

⑦核糖體(RNA+蛋白質(zhì)):C、H、0、N、Po

第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

一、細(xì)胞壁:植物細(xì)胞壁主要成分:纖維素和果膠。功能:支持和保護(hù)。細(xì)胞壁為全透性(物質(zhì)

都可通過(guò))。

二、細(xì)胞膜(也叫質(zhì)膜,是細(xì)胞的邊界)

1.細(xì)胞膜的功能:將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi);控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞;進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。

①臺(tái)盼藍(lán)染液能將死細(xì)胞染色,說(shuō)明死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。

②判斷細(xì)胞是否具有活性的方法

判斷依據(jù):只有活細(xì)胞的細(xì)胞膜才能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。

判斷方法:能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞一活細(xì)胞;不能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞一死細(xì)胞。

③細(xì)胞間信息交流的方式三種:

a.內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素(信號(hào)分子)隨血液到達(dá)全身各處,與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面受體結(jié)

合,將信息傳遞給靶細(xì)胞。

b.相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸實(shí)現(xiàn)信息傳遞,如精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合。需要靶細(xì)胞膜

上受體參與。

c.相鄰兩個(gè)細(xì)胞間形成通道,攜帶信息的物質(zhì)通過(guò)通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。如高等植物細(xì)胞間

的胞間連絲。胞間連絲的作用:可進(jìn)行信息交流和物質(zhì)交換。通道交流不需要信息分子和受

④神經(jīng)細(xì)胞吸收K*不吸收Pb?,體現(xiàn)細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的功能,體現(xiàn)了細(xì)胞膜選擇透過(guò)性的功能

特點(diǎn)。

2.細(xì)胞膜的成分:主要由脂質(zhì)(約50%)和蛋白質(zhì)(約40%)組成,還有少量糖類(lèi)(約2%-10%)。

①在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富,此外動(dòng)物細(xì)胞膜還有少量的膽固醇。

②功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類(lèi)與數(shù)量一定就越多。

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③不同細(xì)胞膜中,各種物質(zhì)的含量是不同的

3.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索

①1895年,歐文頓發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)更易通過(guò)細(xì)胞膜(相似相溶原理),提出:膜是由脂質(zhì)構(gòu)成

的。

②用哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞制備出純凈細(xì)胞膜,化學(xué)分析表明膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇,其中磷

脂含量最多。磷脂元素組成C、H、0、N、P,小分子,頭部親水,兩個(gè)脂肪酸一端為尾部疏水。

選擇哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞來(lái)制備細(xì)胞膜的原因:無(wú)細(xì)胞壁,細(xì)胞容易吸水漲破;無(wú)細(xì)胞核和眾多

的細(xì)胞器,易制得純凈的細(xì)胞膜。

③戈特和格倫德?tīng)枌?shí)驗(yàn):用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì),在空氣-水界面鋪成單分子層后恰好

是紅細(xì)胞膜表面積的2倍。推斷:細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的兩層。

(恰好是2倍的一定是生物膜只有細(xì)胞膜的細(xì)胞,如原核細(xì)胞、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞)

④丹尼利和戴維森研究細(xì)胞膜張力,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面張力低于油-水界面。推測(cè)膜除脂質(zhì)外還附有

蛋白質(zhì)。

⑤羅伯特森在電鏡下看到細(xì)胞膜呈暗-亮-暗三層結(jié)構(gòu),暗層為蛋白質(zhì),亮層為脂質(zhì)。提出:細(xì)胞

膜由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。

⑥科學(xué)家用熒光標(biāo)記法,標(biāo)記小鼠與人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì),將人-鼠細(xì)胞融合,37℃40min后,

兩種顏色熒光均勻分布。這一實(shí)驗(yàn),以及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明:細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。

⑦1972年,辛格和尼科爾森提出流動(dòng)鑲嵌模型。

①化學(xué)組成:主要是脂質(zhì)(磷脂)、蛋白質(zhì),還有少量的糖類(lèi)。

②結(jié)構(gòu):磷脂雙分子層是膜的基本支架,內(nèi)部是疏水端,水溶性分子或離子不能自由通過(guò),具

屏障作用。(水分子能跨膜運(yùn)輸原因:L水分子極小,可以通過(guò)由于磷脂分子運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的間隙;

2.膜上存在水通道蛋白)

蛋白質(zhì)分布:鑲在磷脂雙分子層表面;全部或部分嵌入磷脂雙分子層中;貫穿于整個(gè)磷脂雙分

子層。

第14頁(yè)共45頁(yè)

糖類(lèi):糖類(lèi)與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白,糖類(lèi)與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂,這些糖類(lèi)分子叫做糖被。糖被

與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間信息傳遞等功能有關(guān),分布于細(xì)胞膜的外表面。細(xì)胞膜兩側(cè)具有不

對(duì)稱(chēng)性。

③細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有一定的流動(dòng)性。對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)的運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等非常

重要。

a.細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的原因:細(xì)胞膜的磷脂分子可側(cè)向自由移動(dòng),膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)

動(dòng)。

b.一定范圍內(nèi),溫度升高,膜的流動(dòng)性加快。胞吞、胞吐,變形蟲(chóng)運(yùn)動(dòng),細(xì)胞膜凹陷縊裂、

細(xì)胞融合、質(zhì)壁分離及復(fù)原、興奮傳遞過(guò)程神經(jīng)遞質(zhì)的釋放等都體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。

5.生物膜的功能特點(diǎn):選擇透過(guò)性(依賴(lài)于膜上的載體蛋白的種類(lèi)和數(shù)量)。

三、細(xì)胞質(zhì)(包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器)

1.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所。呈膠質(zhì)狀態(tài),由水、無(wú)機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類(lèi)、核甘酸、酶

等組成。

2.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有細(xì)胞骨架,細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),維持著細(xì)胞的形態(tài),

錨定并支撐著許多細(xì)胞器,與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞

等生命活動(dòng)密切相關(guān)。

3.分離細(xì)胞器方法一一差速離心法:破壞細(xì)胞膜后形成勻漿,逐漸提高離心速率分離不同大小

的細(xì)胞器。離心速率速度由慢到快,先分離出質(zhì)量較重的。

①線(xiàn)粒體:短棒狀,雙層膜,功能是有氧呼吸的主要場(chǎng)所,是細(xì)胞的“動(dòng)力車(chē)間”。細(xì)胞所需

能量大約95%來(lái)自線(xiàn)粒體。代謝越旺盛,線(xiàn)粒體越多。

線(xiàn)粒體外膜光滑,內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成喳擴(kuò)大了膜面積,從而增加酶的附著位點(diǎn)。崎的周?chē)?/p>

充滿(mǎn)液態(tài)的線(xiàn)粒體基質(zhì)。線(xiàn)粒體基質(zhì)中含有少量的DNA、RNA和核糖體,以及與有氧呼吸有關(guān)

的酶。為半自主細(xì)胞器。

原核生物無(wú)線(xiàn)粒體,有些體內(nèi)存在與有氧呼吸相關(guān)的酶,也能進(jìn)行有氧呼吸(如硝化細(xì)菌、藍(lán)

細(xì)菌等)

②葉綠體:球形或橢球形,雙層膜,功能是光合作用的場(chǎng)所,是“養(yǎng)料制造車(chē)間”“能量轉(zhuǎn)換

站”。主要分布在綠色植物的葉肉細(xì)胞、幼嫩的莖。

多個(gè)類(lèi)囊體堆疊形成的基粒,擴(kuò)大膜面積。葉綠體基質(zhì)中含少量DNA、RNA和核糖體,以及與

光合作用(暗反應(yīng))有關(guān)的酶;基粒中含與光合作用(光反應(yīng))有關(guān)的酶和光合色素。為半

自主細(xì)胞器

a.能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定都含有葉綠體,如藍(lán)細(xì)菌(有葉綠素和藻藍(lán)素)。植物細(xì)胞不

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一定含有葉綠體,如植物表皮細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞等沒(méi)有葉綠體。

b.線(xiàn)粒體、葉綠體的共同點(diǎn):雙層膜,膜的組成成分相同;都含DNA、RNA、核糖體;都與能

量轉(zhuǎn)換有關(guān)(只是能量轉(zhuǎn)換的形式不同);都有增大膜面積的結(jié)構(gòu)(但方式不同)。

③內(nèi)質(zhì)網(wǎng):膜面積最大的細(xì)胞器,單層膜。分粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(蛋白質(zhì)合成、加工的場(chǎng)所和運(yùn)輸通

道)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(脂質(zhì)合成的車(chē)間)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)連

接形成的一個(gè)連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)連核膜,外連細(xì)胞膜,擴(kuò)大了細(xì)胞

內(nèi)的膜面積。

④高爾基體:?jiǎn)螌幽?,有囊泡,?duì)來(lái)自?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)和包裝的“車(chē)間”及“發(fā)

送站”;高爾基體在動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)的功能不同,與動(dòng)物細(xì)胞溶酶體形成有關(guān),與植物細(xì)胞細(xì)

胞壁形成有關(guān)。

⑤液泡:?jiǎn)螌幽?,功能:調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境;充盈的液泡使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺;儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物

質(zhì)。液泡內(nèi)有細(xì)胞液,含糖類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽、色素(如花青素)和蛋白質(zhì)等。注:根尖分生區(qū)細(xì)胞

沒(méi)有液泡。液泡主要存在于成熟的植物細(xì)胞中,根毛細(xì)胞有液泡。

⑥溶酶體:?jiǎn)螌幽?,含有多種酸性水解酶,功能是分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入

細(xì)胞的病毒或病菌。而水解酶是在核糖體合成。溶酶體主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中。

a.溶酶體分解后的產(chǎn)物,可再利用或排出細(xì)胞外。溶酶體執(zhí)行功能時(shí),有膜成分更新,依賴(lài)膜

的流動(dòng)性。

b.溶酶體膜不會(huì)被水解酶水解,原因:膜的成分可能被修飾,酶不能對(duì)其發(fā)揮作用。

c.硅肺:肺吸入硅塵,被吞噬細(xì)胞吞噬,吞噬細(xì)胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶,硅塵能破壞

溶酶體膜,使其中的水解酶釋放出來(lái),破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),使細(xì)胞死亡,肺功能受損。

⑦中心體:無(wú)膜,由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及周?chē)镔|(zhì)組成,與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。動(dòng)

物和低等植物細(xì)胞含中心體。

⑧核糖體:無(wú)膜,由rRNA和蛋白質(zhì)組成。有的附于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有的游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。

功能:核糖體是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所,是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”。真核細(xì)胞中核糖體的形成與

核仁有關(guān)。原核生物有核糖體,但其核糖體的形成與核仁無(wú)關(guān),因?yàn)樵松餂](méi)有核仁。

4.細(xì)胞器歸納:

①單層膜:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡。雙層膜:線(xiàn)粒體、葉綠體。無(wú)膜:中心體、

核糖體。

②植物特有:葉綠體、液泡。動(dòng)物和低等植物共有:中心體。真核和原核都有:核糖體。原核

細(xì)胞只有核糖體一種細(xì)胞器。

③含DNA:線(xiàn)粒體、葉綠體。含RNA:線(xiàn)粒體、葉綠體、核糖體。含色素:葉綠體、液泡。

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④光學(xué)顯微鏡下能看到:線(xiàn)粒體、葉綠體、液泡。與能量轉(zhuǎn)換有關(guān),能合成ATP:葉綠體、線(xiàn)

粒體。

線(xiàn)粒體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體核糖體中心體

5.實(shí)驗(yàn):用高倍顯微鏡觀(guān)察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)

①取材:新鮮的辭類(lèi)葉片或菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮,該實(shí)驗(yàn)要用高倍顯微鏡觀(guān)察。

②結(jié)果:葉綠體綠色、扁平的橢球形或球形,隨細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)

方向一致。(用葉綠體作為標(biāo)志來(lái)觀(guān)察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng),顯微鏡下觀(guān)察的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)方向和實(shí)際

環(huán)流方向相同)。

③植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)的狀態(tài),這對(duì)于活細(xì)胞完成生命活動(dòng)的意義:細(xì)胞質(zhì)是活細(xì)

胞代謝的主要場(chǎng)所,提供代謝所需的原料、酶、細(xì)胞器等物質(zhì)與結(jié)構(gòu);細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)促進(jìn)了細(xì)胞

與環(huán)境間的物質(zhì)交換,保證了各種代謝活動(dòng)的高效有序地進(jìn)行,也保證了細(xì)胞器間的物質(zhì)運(yùn)輸、

能量交換和信息傳遞。

6.分泌蛋白研究方法:同位素標(biāo)記法,用3H標(biāo)記亮氨酸從而追蹤分泌蛋白的合成運(yùn)輸過(guò)程。

①分泌蛋白:在細(xì)胞內(nèi)核糖體合成,分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。如消化酶、抗體、蛋白

質(zhì)類(lèi)激素。

胞內(nèi)蛋白:在細(xì)胞內(nèi)核糖體合成,在細(xì)胞內(nèi)起作用,如呼吸酶、光合酶、血紅蛋白等。

②同位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律,可弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。

"C、叩、十、35s是具放射性的同位素;1%、重是穩(wěn)定同位素,不具有放射性。

線(xiàn)粒體(提供能量)

③分泌蛋白運(yùn)輸?shù)姆较颍汉颂求w一內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一高爾基體一細(xì)胞膜。

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內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少;高爾基體膜先增后減,基本不變;細(xì)胞膜面積增加。

④參與的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線(xiàn)粒體。

高爾基體起交通樞紐作用。分泌蛋白經(jīng)胞吐釋放,耗能,體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動(dòng)性。

四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)

1.生物膜系統(tǒng):由細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜等結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞和原核細(xì)胞有生物膜,但是沒(méi)有生物膜系統(tǒng)。

生物膜系統(tǒng)是細(xì)胞中各種膜結(jié)構(gòu)的總稱(chēng)。胃黏膜、腸系膜、眼角膜不屬于生物膜系統(tǒng)。

2.生物膜系統(tǒng)的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似,在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系。

細(xì)胞膜上有糖類(lèi),其它生物膜上沒(méi)有。

囊泡廣核膜

高爾基體^------?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)----------

同J不少(間接聯(lián)系)面麗If細(xì)胞膜

囊泡(間接聯(lián)系)t

3.生物膜系統(tǒng)的功能:

①細(xì)胞膜使細(xì)胞具有相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,同時(shí)決定了物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞過(guò)程。

②廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點(diǎn)。

③各種細(xì)胞器膜使細(xì)胞內(nèi)部區(qū)域化,保證細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序進(jìn)行。

五、細(xì)胞核

1.并非所有的真核細(xì)胞都有細(xì)胞核,如哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、高等植物成熟的篩管細(xì)胞沒(méi)有

細(xì)胞核。有些真核細(xì)胞有多個(gè)細(xì)胞核,如草履蟲(chóng)有兩個(gè)細(xì)胞核,人的骨骼肌細(xì)胞中細(xì)胞核多

達(dá)數(shù)百個(gè)。原核細(xì)胞均無(wú)細(xì)胞核,只有擬核

傘藻是真核,傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)證明傘帽形狀與假根有關(guān),要證明是假根中的細(xì)胞核控制,還需做

核移植實(shí)驗(yàn)。

2.細(xì)胞核的功能:細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。注:細(xì)胞代謝中心是

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

3.細(xì)胞正常的生命活動(dòng)需要有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核是相互依存的。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu):

染色體

①核膜:雙層膜,外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連,且有核糖體附著。核膜具有選擇透過(guò)性。核膜把核內(nèi)物

質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi),小分子物質(zhì)通過(guò)核膜進(jìn)出細(xì)胞核。

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②核孔:實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。細(xì)胞代謝越旺盛,核質(zhì)間物質(zhì)交換越頻

繁,核孔數(shù)越多。核孔控制大分子如:蛋白質(zhì)、RNA等物質(zhì)進(jìn)出,但DNA不能通過(guò)核孔。核孔

具有選擇透過(guò)性。

③核仁:作用是與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。原核細(xì)胞無(wú)核仁,其核糖體的形

成與核仁無(wú)關(guān)。蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞,核仁體積較大。

④染色質(zhì):主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,染色體易被堿性染料(甲紫或醋酸洋紅)著色。

染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)(DNA)的主要載體。DNA是遺傳信息的載體(遺傳信息儲(chǔ)存在DNA堿基的

排列順序中)。

染色質(zhì)與染色體是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。

隨?高度蚓、變儂租蠅體

(間期)'解刑I旋.恢重細(xì)長(zhǎng)絲狀(分裂期)

細(xì)胞分裂時(shí),細(xì)胞核解體,染色質(zhì)

高度螺旋化,縮短變粗,成為光學(xué)

顯微鐐下滯斷可見(jiàn)的圍柱狀或桿狀

的染色體;細(xì)胞分裂結(jié)束時(shí),染色

體解螺旋,重新成為細(xì)絲狀的染色

質(zhì),被包網(wǎng)在新形成獻(xiàn)映核里.

DNA和?白屋案密結(jié)合成染色質(zhì)

既白質(zhì)

I細(xì)胞核中有DNA!

DNA

六、模型建構(gòu)

1.模型:為了某種特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所做的一種簡(jiǎn)化的概括性描述(定量或定性)

2.模型的類(lèi)型包括:物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型。

①物理模型:是以實(shí)物或圖畫(huà)的形式直觀(guān)地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征的模型,如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,

真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型等。特別注意:拍攝的照片不是模型。

②概念模型:是用文字、圖線(xiàn)和符號(hào)等將有聯(lián)系的名詞或過(guò)程連接起來(lái),將生命現(xiàn)象和活動(dòng)規(guī)律

闡明清楚的模型,如概念圖和流程圖。

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③數(shù)學(xué)模型:是用字母、數(shù)字及符號(hào)建立起來(lái)的等式或不等式以及圖像、圖表等描述事物特征以

及內(nèi)在聯(lián)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如種群增長(zhǎng)的J型、S型曲線(xiàn)。

3.一種模型最終被接受與否,取決于該模型與以后的觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否相吻合。

第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理

1.滲透作用:水分子(或其他溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散,稱(chēng)為滲透作用。

①發(fā)生滲透作用的條件:兩溶液之間具有半透膜;半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差。

半透膜:可以是無(wú)生命的物理性膜,如:玻璃紙,也可以是有生命的選擇透過(guò)性膜,如:細(xì)胞膜。

半透膜可以讓小分子物質(zhì)通過(guò),不允許大分子物質(zhì)通過(guò)。

②滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度,實(shí)質(zhì)是指滲透壓。

③實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察指標(biāo)為漏斗內(nèi)液面的變化,不能用燒杯液面變化,因?yàn)楝F(xiàn)象不明顯。

2.水分子雙向移動(dòng),但最終結(jié)果是由低濃度溶液(水分子多)流向高濃度溶液(水分子少)。因

為細(xì)胞壁的存在,或者滲透裝置中高度差的存在,在水分子進(jìn)出平衡時(shí),內(nèi)外濃度不一定相等。

3.判斷滲透系統(tǒng)中液體變化的方法(如下圖)

①液面變化的判斷:

a.若A側(cè)溶質(zhì)可以通過(guò)半透膜,B側(cè)溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜,則B側(cè)液面升高。

b.若A側(cè)和B側(cè)溶質(zhì)相同,且均不能通過(guò)半透膜,則濃度高的一側(cè)液面升高。

c.若半透膜兩側(cè)的溶質(zhì)均能通過(guò)半透膜,則不存在高度差。

②高度差的大小取決于濃度差的大小,濃度差越大,高度差越大。有高度差就有濃度差。

③濃度變化:滲透系統(tǒng)中,溶質(zhì)不能通過(guò)半透膜時(shí),實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始濃度大的一側(cè)達(dá)到平衡后的濃度

仍大于另一側(cè)。

④當(dāng)液面上升到一定程度時(shí),液面不再升高的原因:分析圖甲可知,漏斗中的液面高于燒杯中的

液面,液面高度差為Ah,使水分子有進(jìn)入燒杯的趨勢(shì)。燒杯中的液體與漏斗中的液體具有濃

度差,即滲透壓差,所以水分子有進(jìn)入漏斗的趨勢(shì)。當(dāng)Ah產(chǎn)生的壓強(qiáng)與半透膜兩側(cè)的滲透壓

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差使半透膜兩側(cè)水分子的交換速率相等時(shí),液面不再升高。

4.動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水,條件:①動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜;②細(xì)胞質(zhì)與外界溶液間具

濃度差。

低濃度溶液中,細(xì)胞吸水膨脹直至細(xì)胞膜漲破;

高濃度溶液中,細(xì)胞失水皺縮直至細(xì)胞死亡;

0.9%的NaCl溶液(也叫生理鹽水)中:細(xì)胞維持正常形態(tài)。

吸水、失水的多少取決于細(xì)胞內(nèi)外濃度差的大小。

5.觀(guān)察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn):

①質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)是教材中唯一一個(gè)只在低倍鏡下觀(guān)察的實(shí)驗(yàn),選材可用洋蔥鱗片葉的外表

皮細(xì)胞或黑藻細(xì)胞、葉肉細(xì)胞(有中央大液泡,有顏色易觀(guān)察),不能用根尖分生區(qū)細(xì)胞(無(wú)

中央大液泡)。

②質(zhì)壁分離中“質(zhì)”指原生質(zhì)層,“壁”指細(xì)胞壁。質(zhì)壁分離后,細(xì)胞壁和細(xì)胞膜之間充滿(mǎn)的是

被稀釋的外界溶液。

植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜,原生質(zhì)層:細(xì)胞膜、液泡膜及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。

細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液。

水分子進(jìn)出細(xì)胞主要指的是水分子經(jīng)過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。

③質(zhì)壁分離的原因:①原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的;②外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,使

細(xì)胞滲透失水。

④滴加溶液前的鏡檢與滴加后的鏡檢形成自身前后對(duì)照。

初始狀態(tài):原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁。

0.3g/mL蔗糖溶液(高濃度溶液)處理:細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,液泡體積變小、顏色

變深。

清水(低濃度溶液)處理:細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,液泡體積逐漸變大、顏色變淺。

⑤若用濃度過(guò)高的蔗糖溶液(0.5g/mL),質(zhì)壁分離現(xiàn)象明顯,但不能復(fù)原。因?yàn)榧?xì)胞失水過(guò)多而

死亡。

⑥若用適宜濃度的KNOa.NaCl、尿素、甘油、乙二醇等溶液(溶質(zhì)能透膜)做實(shí)驗(yàn),會(huì)先發(fā)生

質(zhì)壁分離后自動(dòng)復(fù)原,因?yàn)椴坏热苜|(zhì)物質(zhì)可透膜進(jìn)入細(xì)胞,從而使細(xì)胞液濃度升高,導(dǎo)致細(xì)

胞吸水自動(dòng)復(fù)原。

⑦若用適宣濃度的鹽酸、酒精、醋酸做實(shí)驗(yàn),不會(huì)發(fā)生質(zhì)璧分離,因?yàn)辂}酸等會(huì)殺死細(xì)胞。

⑧死細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。

成熟且具有中央大液泡的植物細(xì)胞易發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象,而未成熟的植物細(xì)胞(如

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