第一章細胞的分子組成1生物以細胞為基本結構單位和功能單位，如果要進行生命活動，前提條件是保證細胞的完整性。病毒無細胞結構，但也要在細胞內才能表現出生命活性。2C、H、O、N在生物體內含量達963，其中C是生物體核心元素，O是活細胞中含量最多的元素。3水是活細胞中含量最多的化合物，蛋白質是干細胞中含量最多的化合物。4無機鹽對維持血漿正常濃度、酸堿平衡和神經肌肉興奮性非常重要。哺乳動物血液中CA2含量過低會導致抽搐。MG2是葉綠素的必需成分。FE2是血紅蛋白的主要成分。5幾種有機物的元素組成及基本結構單元，見下表6生物體內與能量有關的物質總結如下A主要能源物質葡萄糖B動物細胞儲能物質是糖元；植物細胞則是淀粉C直接能源物質ATPE最終能源物質光能7植物細胞特有糖類果糖、纖維素、麥芽糖、淀粉動物細胞特有糖類乳糖、糖元動物細胞和植物細胞都有的糖類核糖、脫氧核糖、葡萄糖8磷脂是細胞內各種膜結構的重要成分。9蛋白質的基本單位是氨基酸。每種氨基酸分子至少含有一個氨基和一個羧基，并且一個氨基和一個羧基連接在同一碳原子上。R基的不同決定了氨基酸的種類不同。10兩個氨基酸發生脫水縮合形成二肽，形成肽鍵，見下圖11氨基NH2；羧基COOH；肽鍵CONH12不同的蛋白質差別在于組成它們的氨基酸的種類、數量和排列順序、多肽鏈的空間結構不同。13假設有M個氨基酸脫水縮合形成N條鏈，則肽鍵數失去的水分子數氨基酸總數肽鏈條數MN；至少有N個氨基，N個羧基游離；蛋白質分子量氨基酸平均分子量總數18（MN氨基酸數目名稱肽鍵數脫去水分子數2二肽113三肽22NN肽N1N1名稱元素基本結構單元糖類C、H、O單糖（葡萄糖、果糖等）脂質C、H、O無蛋白質C、H、O、N、（S）氨基酸核酸C、H、O、N、P核苷酸分為脫氧核糖核苷酸（DNA的單體）以及核糖核苷酸（RNA的單體）14核酸分兩種，核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）。單體為核苷酸，脫氧核糖核苷酸（DNA的單體）以及核糖核苷酸（RNA的單體）。15檢測生物組織中的幾種有機物，注意試劑名稱及現象有機物試劑條件材料現象可溶性還原糖（葡萄糖、果糖）本尼迪特熱水浴梨、蘋果紅黃色沉淀脂肪蘇丹/蘇丹不加熱花生橘黃/紅色蛋白質雙縮脲不加熱豆漿、牛奶紫色第二章細胞概述1胡克第一次看到了細胞，但他看到的只是死細胞的細胞壁，主要化學成分是纖維素。2生物體的增大，不是由于細胞體積的增大，而是由于細胞細胞數目的增多。細胞為什么那么小的原因在于A細胞核能夠控制的范圍有限；B細胞體積越小，則表面積與體積之比就相對較大，有利于細胞與外界發生物質交換。3根據細胞核有無核膜包被，可分為真核細胞和原核細胞。原核細胞主要是細菌，如藍細菌（藍藻）、放線菌、乳酸菌、大腸桿菌等。真核細胞包括植物、動物和真菌（霉菌、食用菌、酵母菌等。4質膜在結構上具有流動性，在功能上具有選擇透性。5質膜最基本的結構是脂雙層，也稱為單位膜，主要是磷脂分子。質膜中還有膜蛋白，也具有流動性。細胞識別、免疫等功能主要由糖蛋白完成。6細胞壁主要化學成分是纖維素，細胞壁是全透性的，物質可以隨意進出細胞壁。7葉綠體雙層膜，含少量DNA。光合作用的細胞器，只存在于能進行光合作用的細胞中，如洋蔥根細胞中一般沒有葉綠體。8線粒體需氧呼吸主要場所；含少量DNA。雙層膜，內膜向內折疊形成嵴。9核糖體合成蛋白質的細胞器，無膜，由RNA和蛋白質組成，來源于核仁。10中心體無膜，與動物細胞有絲分裂有關。11液泡單層膜。含有色素，使植物的花和果實有顏色。液泡中的細胞液含有無機鹽類、糖類、氨基酸等，果汁主要就是液泡中的細胞液。12內質網單層膜，分粗面內質網和滑面內質網，外與細胞膜相連，內與核膜相連，是蛋白質等的運輸通道。13高爾基體單層膜，與細胞分泌物有關，也與植物細胞壁形成有關。14消化酶、抗體等分泌蛋白合成有關的結構有核糖體是蛋白質的合成場所；內質網是“運輸通道“，其末端形成囊泡，將蛋白質包裹在囊泡內運輸到高爾基體；高爾基體末端形成囊泡，將蛋白質包裹在囊泡內，運輸到細胞膜；細胞膜與高爾基體形成的小囊泡融合（體現細胞膜具有流動性），將蛋白質通過胞吐方式排到細胞外；以上過程都需要能量，由線粒體提供。15植物細胞特有細胞器是葉綠體、液泡。動物細胞特有細胞器是中心體，但少數低等植物也會有中心體。如果一種生物同時有葉綠體、液泡、中心體等結構，則為低等植物細胞。16掌握細胞的亞顯微結構圖，分辨細胞器并了解各細胞器的功能。17細胞核是遺傳物質貯存、復制的場所，是細胞的控制中心。它也是雙層膜的結構。哺乳動物紅細胞和維管植物的篩管細胞無細胞核。18細胞膜上有核孔，是大分子物質如蛋白質、RNA進出細胞核的通道。19染色質由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質。在分裂期染色質會縮短變粗為染色體。染色質和染色體是同一種物質的不同形態。20原核細胞沒有細胞核，只有擬核，且只有一個細胞器（核糖體）。具有細胞壁，但化學成分與植物細胞壁不同，主要是糖類和蛋白質。原核細胞雖然沒有線粒體、葉綠體等，但質膜上有多種酶，能進行呼吸作用和光合作用。21雙層膜的細胞器線粒體、葉綠體、細胞核無膜的細胞器核糖體、中心體單層膜的細胞器內質網、高爾基體、液泡、溶酶體第三章細胞的代謝1ATP（腺苷三磷酸）由一個腺苷（包括核糖和腺嘌呤）和三個磷酸基團組成，元素組成是C、H、O、N、P。它是能量的直接來源。螢火蟲發光所需能量由ATP直接提供。注意有“直接”兩字就肯定是ATP直接提供能量。2ATP結構式為APPP，表示穩定的化學鍵，表示不穩定的高能磷酸鍵。ATP水解形成ADP（腺苷二磷酸），釋放一個磷酸基團，釋放能量用于生命活動。APPP酶APPPI能量ATP在細胞中易于再生，APPPI能量酶APPP3滲透、擴散高濃度低濃度，如H2O，O2，CO2，甘油等，不需要能量4易化擴散高濃度低濃度，需要載體蛋白質，不需要能量，如葡萄糖進入紅細胞。5主動轉運低濃度高濃度，需載體蛋白協助，如無機鹽離子進出細胞，需要能量。無膜核糖體、中心體單層膜高爾基體、內質網、液泡、溶酶體等雙層膜葉綠體、線粒體、細胞核1細胞膜2細胞溶膠3高爾基體4核基質5染色質6核仁7核膜8光面內質網9線粒體10核孔11粗面內質網12核糖體13中心體1細胞膜2細胞壁3細胞溶膠4葉綠體5高爾基體6核仁7核基質8核膜9染色質10核孔11線粒體12光面內質網13核糖體14液泡15粗面內質網6胞吞、胞吐如蛋白質等大分子進出細胞，變形蟲的攝食等，體現細胞膜的流動性。7因為主動轉運需要能量的參與，也就是需要線粒體來提供能量，所以影響線粒體功能的因素都會影響主動運輸的進行。8質壁分離是指植物細胞因滲透失水導致質膜連同以內的部分收縮而發生質壁分離的現象。將已經發生質壁分離的細胞重新放入清水中，會發生質壁分離復原，此過程中細胞吸水能力逐漸減弱。如右圖為發生質壁分離的植物細胞9從酶的化學成分看，大部分酶是蛋白質，少部分酶是RNA。酶是生物催化劑，作用學說為鎖和鑰匙理論，酶可以與底物形成酶底物復合物。10酶具有高效性，如唾液淀粉酶催化淀粉水解的實驗中，將唾液稀釋十倍與唾液原液的實驗結果基本相同，這就表明了酶的高效性。11酶有專一性。酶是根據它能催化水解的物質而命名來的，比如麥芽糖酶就能水解麥芽糖，能水解唾液淀粉酶的酶就叫做蛋白酶。12酶的活性受溫度影響，表現為怕熱不怕冷。一定范圍內，酶活性會隨溫度升高而升高，達到最適溫度后隨溫度升高酶活性逐漸下降，最后酶會因為溫度過高而失活。從0上升到37，唾液淀粉酶活性逐漸增強。但如果溫度從100降低到37，酶的活性是不變的，因為酶在100時已經失去了活性，即使溫度降低也不能讓它復原了。13酶的活性受PH值影響，表現為怕酸又怕堿。不同酶有不同的最適PH值，如胃蛋白酶的最適PH值是2，胰蛋白酶的最適PH值是8。唾液淀粉酶進入胃后就會失去催化能力是因為唾液淀粉酶在胃里面的強酸環境下會失活并被胃蛋白酶水解。14一般洗衣粉中會有蛋白酶用來去除奶漬、血漬等。使用加酶洗衣粉需用溫水，使酶可以在最適宜的溫度來發揮作用。加酶洗衣粉不可以用來洗真絲、純毛的衣服。15細胞呼吸可分為需氧呼吸和厭氧呼吸。呼吸作用為生命活動提供能量。16需氧呼吸總反應式C6H12O66H2O6O2酶6CO212H2O能量，分為三個階段第一階段糖酵解，地點（細胞溶膠），C6H12O62丙酮酸H少量能量第二階段檸檬酸循環，地點（線粒體基質），丙酮酸H2OCO2H少量能量第三階段電子傳遞鏈，地點（線粒體內膜），HO2H2O大量能量注意需氧呼吸各個階段的產物以及各個階段產生能量的多少。需氧呼吸形成的水中，氧來自于氧氣。三個階段都能產生ATP，但第三階段產生的量最多。17厭氧呼吸分為乳酸發酵和乙醇發酵。如人體肌肉細胞在缺氧情況下可進行乳酸發酵，乳酸菌也可產生乳酸。酵母菌可進行乙醇發酵，水稻如果長期處于缺氧狀態也會發生爛芽，原因是水稻根細胞酒精中毒。18厭氧呼吸的第一階段與需氧呼吸相同，發生糖酵解反應地點（細胞溶膠）。第二階段，丙酮酸在不同酶作用下分解成酒精和二氧化碳或者乳酸?？偡磻缦戮凭l酵C6H12O6酶2C2H5OH2CO2少量能量乳酸發酵C6H12O6酶2C3H6O3少量能量19需氧呼吸和厭氧呼吸最大區別在于需氧呼吸中有機物被徹底分解，釋放較多能量。厭氧呼吸中有機物沒有被徹底分解，部分能量儲存于乳酸和酒精中。20酵母菌是兼性生物，即可進行需氧呼吸也可進行厭氧呼吸。如圖從B到A隨O2濃度降低，酵母菌進行乙醇發酵越旺盛。從B到C隨O2濃度升高，酵母菌進行需氧呼吸越旺盛。B點表示此時O2濃度同時抑制酵母菌的乙醇發酵和需氧呼吸。要儲存農產品，最好將氧氣濃度調節至B點。21細胞呼吸應用包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細菌需氧呼吸。花盆經常松土促進根部需氧呼吸，吸收無機鹽等。稻田定期排水抑制厭氧呼吸產生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡。22葉綠體中色素分兩類（一）葉綠素含元素MG，主要是葉綠素A和葉綠素B，主要吸收紅橙光和藍紫光。（二）類胡蘿卜素，主要是胡蘿卜素和葉黃素，主要吸收藍紫光。把植物葉綠素的濾液放在三棱鏡的一側，從另一側觀察會發現連續光譜中明顯變暗的區域是紅光和藍紫光區域。23光合作用可分為光反應和碳反應。總反應式6CO26H2O酶C6H12O66O2A光反應階段條件一定需要光；場所類囊體薄膜，產物NADPH、ATP、O2過程A水在光能下，分解成NADPH和O2；BADPPI光能酶ATPB碳反應階段條件有沒有光都可以進行場所葉綠體基質產物糖類等有機物和五碳化合物過程ACO2的固定1分子RUBP（C5）和CO2生成2分子C3BC3的還原C3在NADPH和ATP作用下，部分還原成糖類，部分又形成RUBPC524光合作用中的氧氣來自于水。光反應為碳反應提供NADPH、ATP。25環境中CO2含量降低，葉肉細胞中的C3含量下降、C5含量上升、ATP上升。26空氣中CO2濃度，土壤中水分，光照長短、強弱、光的成分及溫度高低等，都是影響光合作用強度的外界因素可通過適當延長光照，增加CO2濃度等提高產量。27在一定的光強范圍內，植物的光合強度隨光照度的上升而增加，當光照度上升到某一數值之后，光合強度不再繼續提高時，稱為植物達到光飽和點。如圖Q為光飽和點，P表示此時光合作用量呼吸作用量。28自養生物可將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物，如綠色植物，硝化細菌、鐵細菌異養生物不能將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物，只能利用現成有機物來維持自身生命活動，如許多動物、大部分細菌（如肉毒桿菌）、真菌等。29葉綠體中色素的提取和分離實驗原理葉綠體中的色素能溶解于有機溶劑中，可用酒精提取葉綠體中的色素。葉綠體中的四種色素在層析液中的擴散速度不同，層析液的主要成分是石油醚，葉綠體中的四種色素在石油醚中的溶解度不同溶解度最高的是胡蘿卜素，它隨層析液在濾紙上擴散得最快；葉黃素和葉綠素A的溶解度次之；葉綠素B的溶解度最低，擴散得最慢。這樣，幾分鐘后，四種色素就在擴散過程中分離開來。材料用具新鮮的綠色葉片（如菠菜葉片）；干燥的定性濾紙，燒杯（100ML），研缽，小玻璃漏斗，尼龍布，毛細吸管，剪刀，小試管，培養皿蓋，藥勺，量筒（10ML），天平；酒精，層析液，二氧化硅，碳酸鈣。方法步驟A研磨稱取5G綠色葉片，剪碎，放入研缽中。加入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入5ML酒精，進行迅速、充分的研磨，研磨成勻漿。B過濾將研磨液迅速倒入小玻璃漏斗中（漏斗基部放一塊單層尼龍布）進行過濾。將濾液收集到一個小試管中，及時用棉塞將試管口塞緊。C分離葉綠體中的色素（1）制備濾紙條取一干燥的定性濾紙，將濾紙剪成長10CM、寬1CM的濾紙條，在距濾紙條一端1CM處用鉛筆畫一條橫線。（2）畫濾液細線用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫一條細而直的濾液細線。待濾液干后，重復23次。（3）分離色素將2ML層析液倒入燒杯中，將制備好的濾紙條（有濾液細線的一端朝下）略微斜靠著燒杯的內壁輕輕插入到層析液中，注意不能讓濾液細線觸到層析液。用培養皿蓋蓋上燒杯。（4）觀察實驗結果最后濾紙條上將分離出四條色素帶，顏色從上往下分別是橙黃色、黃色、藍綠色和黃綠色，四種色素從上到下分別是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素A和葉綠素B注意（1）二氧化硅的作用是使研磨更加充分、迅速；碳酸鈣的作用是防止葉綠素被破壞，保護葉綠素不分解；酒精用來溶解提取葉綠體中的色素。（2）畫濾液細線時注意細，勻，直，濃。先用鉛筆輕輕地畫一道線，防止色素帶重疊，用提取液反復劃好幾次，每次劃完盡量吹干，不要弄破紙條。用鉛筆可以劃得整齊，這樣讓每一種色素都有共同的起點。（3）分離色素將紙條畫有濾液細線的一端置于燒杯中的層析液中，注意千萬不要將濾液細線浸沒在層析液中，因為色素易溶解于層析液中，導致色素帶不清晰。層析液是揮發性較強的有機溶劑，并且具有一定的毒性，所以在操作中要盡量用培養皿蓋住燒杯口。第四章細胞的增殖與分化1細胞周期指連續分裂的細胞從上一次分裂結束到下一次分裂結束所經歷的整個過程，包括分裂期（M期）和分裂間期。間期又包括G1、S（發生DNA的復制）、G2。如圖從乙到乙代表一個細胞周期。2間期完成DNA分子復制及有關蛋白質合成，染色