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文檔簡介
1、必修1 分子與細胞(知識點總結)復習必修1分子與細胞知識點匯編 第一章 走近細胞第一節 從生物圈到細胞一、相關概念 細 胞:是生物體結構和功能的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細胞構成的。細胞是地球上最基本的生命系統 生命系統的結構層次:細胞組織器官系統(植物沒有系統)個體種群群落生態系統生物圈二、病毒的相關知識: 1、病毒是一類沒有細胞結構的生物體。主要特征:、個體微小,一般在1030nm之間,大多數必須用電子顯微鏡才能看見;、僅具有一種類型的核酸,DNA或RNA;、專營細胞內寄生生活;、結構簡單,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質外殼所構成。 2、根據寄生的宿主不同,病毒可分為動物
2、病毒、植物病毒和細菌病毒(即噬菌體)三大類。根據病毒含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。 3、常見的病毒有:人類流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)引起艾滋病(AIDS)、禽流感病毒、乙肝病毒、人類天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。第二節 細胞的多樣性和統一性一、細胞種類:根據有無以核膜,把細胞分為原核細胞和真核細胞二、原核細胞和真核細胞的比較: 1、原核細胞:細胞較小,無核膜、無核仁(沒有成形的細胞核);遺傳物質(一個環狀DNA分子)集中的區域稱為擬核;沒有染色體,DNA 不與蛋白質結合,;細胞器只有核糖體;有細胞壁,成分與真核細胞不同。 2、真核細
3、胞:細胞較大,有核膜、有核仁、有真正的細胞核;有一定數目的染色體(DNA與蛋白質結合而成);一般有多種細胞器。3、原核生物:由原核細胞構成的生物。如:藍藻、細菌(如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、放線菌、支原體等都屬于原核生物。4、真核生物:由真核細胞構成的生物。如動物(草履蟲、變形蟲)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。三、細胞學說的建立: 1、1665 英國人虎克用自己設計與制造的顯微鏡(放大倍數為40-140倍)觀察了軟木的薄片,第一次描述了植物細胞的構造,并首次用拉丁文cell(小室)這個詞來對細胞命名。 2、1680 荷蘭人列文虎克,首次觀察到活細胞,觀察過原生動物、人類
4、精子、鮭魚紅細胞、牙垢中的細菌等。3、19世紀30年代德國人施萊登、施旺提出:一切植物、動物都是由細胞組成的,細胞是一切動植物的基本單位。這一學說即“細胞學說”,它揭示了生物體結構的統一性。第二章 組成細胞的分子第一節 細胞中的元素和化合物一、生物界與非生物界具有統一性:組成細胞的化學元素在非生物界都可以找到 生物界與非生物界存在差異性:組成生物體的化學元素在細胞內的含量與在非生物界中的含量明顯不同二、組成生物體的化學元素有20多種: 大量元素:C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等; 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo; 基本元素:C;主要元素;C、 O、H、N、S、P;細胞含量
5、最多4種元素:C、 O、H、N;化合物:無機物(水、無機鹽)與 有機物(脂質、糖類、核酸)三、在活細胞中含量最多的化合物是水(85-90);含量最多的有機物是蛋白質(7-10);占細胞鮮重比例最大的化學元素是O、占細胞干重比例最大的化學元素是C。第二節 生命活動的主要承擔者-蛋白質一、相關概念:氨 基 酸:蛋白質的基本組成單位 ,組成蛋白質的氨基酸約有20種。脫水縮合:一個氨基酸分子的氨基(NH2)與另一個氨基酸分子的羧基(COOH)相連接,同時失去一分子水。肽 鍵:肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學鍵(NHCO)。二 肽:由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個肽鍵。多 肽:由三個或三個以上
6、的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結構。肽 鏈:多肽通常呈鏈狀結構,叫肽鏈。二、氨基酸分子通式: NH2R C H COOH三、氨基酸結構的特點:每種氨基酸分子至少含有一個氨基(NH2)和一個羧基(COOH),并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上;R基的不同導致氨基酸的種類不同。四、蛋白質多樣性的原因是:組成蛋白質的氨基酸數目、種類、排列順序不同,多肽鏈空間結構千變萬化。五、蛋白質的主要功能(生命活動的主要承擔者): 構成細胞和生物體的重要物質,如肌動蛋白; 催化作用:如酶; 調節作用:如胰島素、生長激素; 免疫作用:如抗體,抗原; 運輸作用:如紅細胞中的血紅蛋白。六、有關計算: 肽鍵數 =
7、 脫去水分子數 = 氨基酸數目 肽鏈數 至少含有的羧基(COOH)或氨基數(NH2) = 肽鏈數 蛋白質的分子量=氨基酸的平均分子量氨基酸數18(氨基酸數肽鏈數)第三節 遺傳信息的攜帶者-核酸一、核酸的種類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)二、核 酸:是細胞內攜帶遺傳信息的物質,對于生物的遺傳、變異和蛋白質的合成具有重要作用。三、組成核酸的基本單位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA為脫氧核糖、RNA為核糖)和一分子含氮堿基組成 ;組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸,組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。四、DNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(
8、T)RNA所含堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿 嘧 啶(U)五、核酸的分布:真核細胞的DNA主要分布在細胞核中;線粒體、葉綠體內也含有少量的DNA;RNA主要分布在細胞質中。第四節 細胞中的糖類和脂質一、相關概念: 糖類:是主要的能源物質;主要分為單糖、二糖和多糖等單糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。二糖:是水解后能生成兩分子單糖的糖。多糖:是水解后能生成許多單糖的糖。多糖的基本組成單位都是葡萄糖。可溶性還原性糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等二、糖類的比較:分類元素常見種類分布主要功能單糖CHO核糖動植物組成核酸脫氧核糖葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物質二糖蔗糖植物麥芽糖乳糖動物多糖
9、淀粉植物植物貯能物質纖維素細胞壁主要成分糖原(肝糖原、肌糖原)動物動物貯能物質三、脂質的比較:分類元素常見種類功能脂質脂肪C、H、O1、主要儲能物質2、保溫3、減少摩擦,緩沖和減壓磷脂C、H、O(N、P)細胞膜的主要成分固醇膽固醇與細胞膜流動性有關性激素維持生物第二性征,促進生殖器官發育維生素D有利于Ca、P吸收第五節 細胞中的無機物一、有關水的知識要點存在形式含量功能聯系水自由水約951、良好溶劑2、參與多種化學反應3、運送養料和代謝廢物它們可相互轉化;代謝旺盛時自由水含量增多,反之,含量減少。結合水約4.5細胞結構的重要組成成分二、無機鹽(絕大多數以離子形式存在)功能:、構成某些重要的化合
10、物,如:葉綠素、血紅蛋白等、維持生物體的生命活動(如動物缺鈣會抽搐) 、維持酸堿平衡,調節滲透壓。第三章 細胞的基本結構第一節 細胞膜-系統的邊界一、細胞膜的成分:主要是脂質(約50)和蛋白質(約40),還有少量糖類(約2-10)二、細胞膜的功能: 、將細胞與外界環境分隔開 、控制物質進出細胞 、進行細胞間的信息交流三、植物細胞還有細胞壁,主要成分是纖維素和果膠,對細胞有支持和保護作用;其性質是全透性的。第二節 細胞器-系統內的分工合作一、相關概念: 細 胞 質:在細胞膜以內、細胞核以外的原生質,叫做細胞質。細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。細胞質基質:細胞質內呈液態的部分是基質。是細胞進行新
11、陳代謝的主要場所。細 胞 器:細胞質中具有特定功能的各種亞細胞結構的總稱。二、八大細胞器的比較:1、線粒體:(呈粒狀、棒狀,具有雙層膜,普遍存在于動、植物細胞中,內有少量DNA和RNA內膜突起形成嵴,內膜、基質和基粒中有許多種與有氧呼吸有關的酶),線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所,生命活動所需要的能量,大約95%來自線粒體,是細胞的“動力車間”2、葉綠體:(呈扁平的橢球形或球形,具有雙層膜,主要存在綠色植物葉肉細胞里),葉綠體是植物進行光合作用的細胞器,是植物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”,(含有葉綠素和類胡蘿卜素,還有少量DNA和RNA,葉綠素分布在基粒片層的膜上。在片層結構的膜上
12、和葉綠體內的基質中,含有光合作用需要的酶)。3、核糖體:有些附著在內質網上,有些游離在細胞質基質中。是細胞內將氨基酸合成蛋白質的場所。4、內質網:由膜結構連接而成的網狀物。是細胞內蛋白質合成和加工,以及脂質合成的“車間”5、高爾基體:在植物細胞中與細胞壁形成有關,在動物細胞中與蛋白質(分泌蛋白)的加工、分類運輸有關。6、中心體:每個中心體含兩個中心粒,垂直排列,存在于動物細胞和低等植物細胞,與細胞的有絲分裂有關。7、液泡:主要存在于成熟植物細胞中,液泡內有細胞液。化學成分:有機酸、生物堿、糖類、蛋白質、無機鹽、色素等。有維持細胞形態、儲存養料、調節細胞滲透吸水的作用。8、溶酶體:有“消化車間”
13、之稱,內含多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。三、分泌蛋白的合成和運輸: 核糖體(合成肽鏈)內質網(加工成具有一定空間結構的蛋白質)高爾基體(進一步修飾加工)囊泡細胞膜細胞外(直接有關的細胞器:核糖體、內質網、高爾基體、線粒體)四、生物膜系統的組成:包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。第三節 細胞核-系統的控制中心一、細胞核的功能:是遺傳信息庫(遺傳物質儲存和復制的場所),是細胞代謝和遺傳的控制中心;二、細胞核的結構: 1、染色質:由DNA和蛋白質組成,染色質和染色體是同樣物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。 2、核 膜:雙層膜,把核內物質與細胞質分開。 3、核 仁:
14、與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。 4、核 孔:實現細胞核與細胞質之間的物質交換和信息交流。第四章 細胞的物質輸入和輸出第一節 物質跨膜運輸的實例一、滲透作用:水分子(溶劑分子)通過半透膜的擴散作用。二、原生質層:細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。三、發生滲透作用的條件:1、具有半透膜; 2、膜兩側有濃度差四、細胞的吸水和失水: 外界溶液濃度細胞內溶液濃度細胞失水 外界溶液濃度細胞內溶液濃度細胞吸水第二節 生物膜的流動鑲嵌模型一、細胞膜結構: 磷脂 蛋白質 糖類 磷脂雙分子層 “鑲嵌蛋白” 糖被(與細胞識別有關)(膜基本支架)二、細胞膜結構特點:具有一定的流動性 細胞膜功能特點:選擇
15、透過性第三節 物質跨膜運輸的方式一、方式有:自由擴散、協助擴散、主動運輸;比較項目運輸方向是否要載體是否消耗能量代表例子自由擴散高濃度低濃度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等協助擴散高濃度低濃度需要不消耗葡萄糖進入紅細胞等主動運輸低濃度高濃度需要消耗氨基酸、各種離子等二、離子和小分子物質主要以被動運輸(自由擴散、協助擴散)和主動運輸的方式進出細胞;大分子和顆粒物質進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用(消耗能量)。 第五章 細胞的能量供應和利用第一節 降低化學反應活化能的酶一、相關概念: 新陳代謝:活細胞中全部化學反應的總稱。是生物與非生物最根本的區別,是生物體進行一切生命活動的基
16、礎。細胞代謝:細胞中每時每刻都進行著的許多化學反應。酶:是活細胞(來源)所產生的具有催化作用(功能:降低化學反應活化能,提高化學反應速率)的一類有機物。活 化 能:分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。二、酶的發現:、1783年,意大利科學家斯巴蘭讓尼用實驗證明:胃具有化學性消化的作用; 、1836年,德國科學家施旺從胃液中提取了胃蛋白酶; 、1926年,美國科學家薩姆納通過化學實驗證明脲酶是一種蛋白質;、20世紀80年代,美國科學家切赫和奧特曼發現少數RNA也具有生物催化作用。三、酶的本質:大多數酶的化學本質是蛋白質(合成酶的場所主要是核糖體,水解酶的酶是蛋白酶),也有少數
17、是RNA。四、酶的特性: 、高效性; 、專一性; 、酶需要較溫和的作用條件。 第二節 細胞的能量“通貨”-ATP一、ATP的結構簡式:。A代表腺苷,P代表磷酸基團,代表高能磷酸鍵,代表普通化學鍵。注意:ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量,所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學性質不穩定,在水解時,由于高能磷酸鍵的斷裂,釋放出大量的能量。二、ATP與ADP的轉化:能量ADP + Pi +ATP 酶第三節ATP的主要來源-細胞呼吸一、相關概念: 1、呼吸作用(也叫細胞呼吸):指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產物,釋放出能量并生成ATP的過程。根據是否有
18、氧參與,分為:有氧呼吸和無氧呼吸 2、有氧呼吸:指細胞在有氧的參與下,通過多種酶的催化作用下,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產生二氧化碳和水,釋放出大量能量,生成ATP的過程。3、無氧呼吸:一般是指細胞在無氧的條件下,通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產物(酒精、CO2或乳酸),同時釋放出少量能量的過程。4、發酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的無氧呼吸。二、有氧呼吸的總反應式:酶 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量酶三、無氧呼吸的總反應式:酶 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+
19、少量能量四、有氧呼吸過程(主要在線粒體中進行): 場所發生反應產物第一階段細胞質基質+H少量能量2丙酮酸 酶葡萄糖丙酮酸、H、釋放少量能量,形成少量ATP第二階段線粒體基質6CO26H2O酶2丙酮酸少量能量H+ +CO2、H、釋放少量能量,形成少量ATP第三階段H2O酶大量能量H+線粒體內膜O2生成H2O、釋放大量能量,形成大量ATP五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較:呼吸方式有氧呼吸無氧呼吸不同點場所細胞質基質,線粒體基質、內膜細胞質基質條件氧氣、多種酶無氧氣參與、多種酶物質變化葡萄糖徹底分解,產生CO2和H2O葡萄糖分解不徹底,生成乳酸或酒精等能量變化釋放大量能量(1161kJ被利用,其余以熱能
20、散失),形成大量ATP釋放少量能量,形成少量ATP六、影響呼吸速率的外界因素: 1、溫度:溫度通過影響酶的活性來影響細胞的呼吸作用。2、氧氣:氧氣充足,則無氧呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將會減弱或受抑制。3、水分:一般來說,細胞水分充足,呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒,根部缺氧,進行無氧呼吸,產生過多酒精,可使根部細胞壞死。4、CO2:環境CO2濃度提高,將抑制細胞呼吸,可用此原理來貯藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生產上的應用:1、作物栽培時,要有適當措施保證根的正常呼吸,如疏松土壤等。2、糧油種子貯藏時,要風干、降溫,降低氧氣含量,則能抑制呼吸作用,減少有機物消耗。3、水
21、果、蔬菜保鮮時,要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度,抑制呼吸作用。第四節 能量之源-光與光合作用一、相關概念:光合作用:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并釋放出氧氣的過程二、光合色素(在類囊體的薄膜上): 葉綠素a (藍綠色) 葉綠素主要吸收紅光和藍紫光葉綠素b (黃綠色) 色素 胡蘿卜素 (橙黃色) 類胡蘿卜素主要吸收藍紫光葉黃素 (黃色)三、光合作用的探究歷程: 、1648年海爾蒙特,把一棵2.3kg的柳樹苗種植在一桶90.8kg的土壤中,然后只用雨水澆灌而不供給任何其他物質,5年后柳樹增重到76.7kg,而土壤只減輕了57g。指出:植物的物質積累
22、來自水 、1771年英國科學家普里斯特利發現,將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內,蠟燭不容易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內,小鼠不容易窒息而死,證明:植物可以更新空氣。、1785年,由于空氣組成的發現,人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣,吸收的是二氧化碳。1845年,德國科學家梅耶指出,植物進行光合作用時,把光能轉換成化學能儲存起來。、1864年,德國科學家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光,另一半遮光。過一段時間后,用碘蒸氣處理葉片,發現遮光的那一半葉片沒有發生顏色變化,曝光的那一半葉片則呈深藍色。證明:綠色葉片在光合作用中產生了淀粉。、1880年,德國科學家思吉爾曼用水
23、綿進行光合作用的實驗。證明:葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所,氧是葉綠體釋放出來的。、20世紀30年代美國科學家魯賓卡門采用同位素標記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2,釋放的是18O2;第二組提供H2 O和C18O,釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。四、葉綠體的功能:進行光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素,在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質中含有許多光合作用所必需的酶。五、影響光合作用的外界因素主要有: 1、光照強度:在一定范圍內,光合速率隨光照強度的增強而加快,超過光飽合點,光合速率反而會下降。 2、溫度:溫度可影響酶的活性。 3、二氧化
24、碳濃度:在一定范圍內,光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快,達到一定程度后,光合速率維持在一定的水平,不再增加。 4、水:光合作用的原料之一,缺少時光合速率下降。六、光合作用的應用: 1、適當提高光照強度。 2、延長光合作用的時間。 3、增加光合作用的面積-合理密植,間作套種。 4、溫室大棚用無色透明玻璃。 5、溫室栽培植物時,白天適當提高溫度,晚上適當降溫。 6、溫室栽培多施有機肥或放置干冰,提高二氧化碳濃度。七、光合作用的過程:光反應階段條件光、色素、酶場所酶光在類囊體的薄膜上物質變化水的分解:H2O H + O2 ATP的生成:ADP + Pi ATP能量變化光能ATP中的活躍化學能暗反應
25、階段條件酶、ATP、H場所葉綠體基質物質變化酶酶CO2的固定:CO2 + C5 2C3ATPC3的還原: C3 + H (CH2O)能量變化ATP中的活躍化學能(CH2O)中的穩定化學能總反應式光能葉綠體 CO2 + H2O O2 + (CH2O)一、細胞不能無限長大:1、細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大;2、DNA不會隨細胞體積的擴大而增多,細胞太大,細胞核的負擔就會過重二、細胞增殖:是生物體生長、發育、繁殖和遺傳的基礎。細胞是以分裂的方式進行增殖。細胞增殖包括物質準備和細胞分裂整個連續的過程。細胞分裂的方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。有絲分裂:1、細胞周期連續分裂的細胞,從一次
26、分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。包括分裂間期和分裂期2、分裂間期:約占細胞周期的90%95%,完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成,同時細胞有適度的生長。3、分裂期: 前期:膜仁消失顯兩體 植物細胞:從細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體 動物細胞:在間期復制的兩組中心粒分別移向兩極,并發出星射線形成紡錘體。 中期:形數清晰赤道齊后期:點裂數增均兩極末期:兩消兩現重開始 植物細胞:在赤道板位置上出現細胞板,并由 細胞板擴展形成細胞壁。 動物細胞:由細胞膜從細胞中部向內凹陷, 把細胞縊裂成兩部分。4、染色體、染色單體和DNA數量變化曲線圖 5)動植物細胞有絲分裂的區別: 染色單體間期前中后末間
27、期前中后末植物細胞動物細胞第六章 細胞的生命歷程三、細胞的生命歷程細胞的分化細胞的衰老和凋亡癌細胞:有的細胞受到致癌因子的作用,細胞中遺傳物質發生變化,就變成不受機體控制的、連續進行分裂的惡性增殖細胞。癌細胞的特征:1、能夠無限增殖;2、形態結構發生顯著變化;3、癌細胞的表面發生了變化,由于細胞膜上糖蛋白等物質減少,使得癌細胞彼此之間的黏著性顯著降低,容易在體內分散和轉移。致癌因子:物理因子:主要指輻射,如紫外線、X射線等;化學因子:無機化合物-石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物等 有機化合物:聯苯胺、烯環烴、亞硝胺、黃曲霉素等 生物因子:病毒等 健康的生活方式與防癌:注意遠離致癌因子;診斷:切片的
28、顯微觀察、CT、核磁共振以及癌基因檢測 治療:手術切除、化療和放療等技術。個體衰老與細胞衰老的關系:個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。細胞衰老的特征:1、細胞內的水分減少,細胞萎縮,新陳代謝速率減慢。2、細胞內多種酶的活性降低 3、細胞內色素積累4、細胞內呼吸速率減慢,細胞核的體積增大,核膜內折,染色質收縮、染色加深5、細胞膜通透性改變,使物質運輸功能降低。細胞的凋亡:由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。也稱細胞編程性死亡。細胞的癌變概念:在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。意義:生物界普遍存在的生命現象,是生物個體發育的
29、基礎。 細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向專門化,有利于提高各種生理功能的效率。細胞的全能性:指已經分化的細胞,仍然具有發育成完整個體的能力。干細胞:動物和人體內仍保留著少數具有分裂和分化能力的細胞。如骨髓中的造血干細胞,能分裂分化產生血細胞(如血小板、紅細胞和白細胞)第1章 走進細胞1除病毒外,細胞是生物體結構和功能的基本單位2生命系統的結構層次是細胞 組織 器官 系統 個體 種群 群落 生態系統 生物圈3原核細胞:分為細胞膜、細胞質、擬核(并不是真正的細胞核)4真核細胞:分為細胞膜、細胞質、細胞核等5科學家根據有無以核膜為界限的細胞核,將細胞分為原核細胞和真核細胞原核細胞真核細胞核結構沒有
30、成形的細胞核,組成核的物質集中在擬核,無核膜、核仁有成形的細胞核,組成核的物質集中在細胞核,有核膜、核仁細胞器僅有核糖體多種細胞器種類原核生物(細菌如_、藍藻)真核生物(植物、動物、真菌)第二章、組成細胞的分子第一節:細胞中的元素和化合物一、組成生物體的化學元素組成生物體的化學元素雖然大體相同,但是含量不同。根據組成生物體的化學元素,在生物體內含量的不同,可分為大量元素和微量元素。其中大量元素有C H O N P S K Ca Mg;微量元素有Fe Mn Zn Cu B Mo等二、組成生物體的化學元素的重要作用大量元素中,C H O 是構成細胞的基本元素,其中碳是最基本的元素;微量元素在生物體
31、內的含量雖然極少,卻是維持正常生命活動不可缺少的。三、生物界與非生物界的統一性和差異性組成生物體的化學元素,在自然界中都可以找到,沒有一種是生物界所特有的。這個事實說明生物界與非生物界具有統一性;組成生物體的化學元素,在生物體內和在無機自然界中的含量相差很大。這個事實說明生物界與非生物界具有差異性。四、構成細胞的化合物 P17 無機化合物 有機化合物 第二節:蛋白質蛋白質的基本組成單位是氨基酸,生物體中組成蛋白質的氨基酸大約有20種,在結構上都符合結構通式 。氨基酸分子間以肽鍵( )的方式互相結合。由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物稱為二肽,由多個氨基酸分子縮合而成的化合物稱為多肽 ,其通常呈鏈
32、狀結構,稱為肽鏈。一個蛋白質分子可能含有一條或幾條 肽鏈,通過盤曲折疊形成復雜(特定)的空間結構。蛋白質分子結構具有多樣性的特點,其原因是:構成蛋白質的氨基酸種類不同 ,數目不同、氨基酸排列順不同 、多肽鏈盤曲折疊的方式即空間結構不同。由于結構的多樣性,蛋白質在功能上也具有多樣性 的特點,其功能主要如下:(1)結構蛋白,如肌肉、載體蛋白、血紅蛋白;(2)信息傳遞,如胰島素(3)免疫功能,如抗體;(4)大多數酶是蛋白質如胃蛋白酶(5)細胞識別,如 細胞膜上的糖蛋白 。總而言之,一切生命活動都離不開蛋白質,蛋白質是生命活動的主要承擔者。相關計算公式:第三節:核 酸核酸的組成DNARNA脫氧核苷酸核
33、糖核苷酸脫氧核糖 + 含氮堿基+ 磷酸 (A、T、C、G) 核糖 + 含氮堿基 + 磷酸 (A、U、C、G) DNA主要分布在細胞核內 RNA主要分布在細胞之內核酸的分布核酸是遺傳信息的載體,是一切生物的遺傳物質,對于生物體的遺傳和變異、蛋白質的生物合成 有極其重要作用。核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸 (RNA) 兩大類,基本組成單位是核苷酸,由一分子含氮堿基 一分子五碳糖和一分子磷酸 組成。組成核酸的堿基有5 種,五碳糖有2 種,核苷酸有8種。脫氧核糖核酸簡稱DNA ,主要存在于細胞核 中,細胞質中的線粒體和葉綠體也是它的載體。核糖核酸簡稱RNA ,主要存在于細胞質中。對于有細胞結
34、構的生物,其遺傳物質就是DNA;沒有細胞結構的病毒,有的遺傳物質是DNA如:噬菌體等;有的遺傳物質是RNA如:煙草花葉病毒等第四節:細胞中的糖類和脂質糖類分子都是由C、H、O三種元素組成。糖類是細胞的主要能源物質。糖類可分為單糖、二糖和多糖等幾類。單糖是不能再水解的糖, 常見的有葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖,其中葡萄糖 是細胞的重要能源物質,核糖和脫氧核糖一般不作為能源物質,它們是核酸的組成成分;二糖中蔗糖和麥芽糖是植物糖,乳糖、糖原是動物糖;多糖中糖原 是動物糖 ,淀粉和纖維素是植物糖 ,糖原和淀粉是細胞中重要的儲能物質。脂質主要是由C H O 3種化學元素組成,有些還含有P 和N(如磷脂)
35、 。脂質包括脂肪、磷脂、和固醇、。脂肪是生物體內的儲能物質。 除此以外,脂肪還有保溫、緩沖、減壓的作用;磷脂是構成包括細胞膜在內的膜物質重要成分;固醇類物質主要包括膽固醇、性激素、維生素D,這些物質對于生物體維持正常的生命活動,起著重要的調節作用。_多糖、蛋白質、核酸等都是生物大分子,組成它們的基本單位分別是單糖(葡萄糖)氨基酸和核苷酸,這些基本單位稱為單體,這些生物大分子就稱為單體的多聚體,每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體 。第五節:細胞中的無機物水是活細胞中含量最多的化合物。不同種類的生物體中,水的含量不同 ;不同的組織器官中,水的含量也不同。細
36、胞中水的存在形式有自由水和結合水兩種,結合水與其他物質相結合,是細胞結構的重要組成成分,自由水以游離的形式存在,是細胞的良好溶劑,也可以直接參與生物化學反應,還可以運輸營養物質和廢物 。總而言之,各種生物體的一切生命活動都離不開水。細胞內無機鹽大多數以離子狀態存在,其含量雖然很少 ,但卻有多方面的重要作用:有些無機鹽是細胞內某些復雜化合物的重要組成成分 ,如Fe是血紅蛋白的主要成分,Mg 是葉綠素分子必需的成分;許多無機鹽離子對于維持細胞和生物體的生命活動 有重要作用,如血液中鈣離子含量太低就會出現抽搐現象;無機鹽對于維持細胞的酸堿平衡 和滲透壓也很重要。如脫水要補充生理鹽水。(重點)細胞內有
37、機物質的鑒定糖類中的還原糖(葡萄糖、果糖)能與斐林試劑發生作用,生成磚紅色沉淀;在還原糖的檢測中,斐林試劑甲液_和乙液_應等量混合均勻后再使用 ,并且要水裕加熱;蛋白質與雙縮脲試劑發生作用,產生紫色反應 。在蛋白質的檢測中,在組織樣液中應先加入雙縮脲試劑A液( ),再加入雙縮脲試劑B液( ) ,不需加熱。脂肪 可以被蘇丹染成紅色 ;被_甲基綠能使DNA呈現綠色,吡羅紅能使RNA呈現紅色,因此利用這兩種染色劑將細胞染色,可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。在此實驗中,鹽酸的作用是改變膜的通透性,加速色素進入細胞 。第三章 細胞的基本結構除了病毒等少數生物之外,所有的生物體都是由細胞構成的。細胞
38、是生物體的結構和功能的基本單位。病毒的化學成分為:DNA和蛋白質 或 RNA和蛋白質一、真核細胞的結構和功能 (一)細胞壁 植物細胞在細胞膜的外面有一層細胞壁,其主要成分為纖維素和果膠,可用纖維素酶和果膠酶來除去。細胞壁作用為支持和保護。(二)細胞膜細胞膜主要由磷脂雙分子層,蛋白質,和少量多糖組成。胞膜的功能是將細胞與外界環境分隔開、控制物質進出細胞、進行細胞間的信息交流(三)細胞質在細胞膜以內,核膜以外的部分叫細胞質。活細胞的細胞質處于不斷流動的狀態, 細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。1、細胞質基質細胞質基質含有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸、多種酶,在細胞質中進行著多種化學反應。
39、 2、細胞器(1)線粒體線粒體廣泛存在于細胞質基質中,它是有氧呼吸主要場所,被喻為“動力車間”。它是由雙層膜構成的,含有少量的DNA 。(2)葉綠體葉綠體是植物葉肉、細胞特有的細胞器。葉綠體是綠色植物的光合作用細胞中,進行的細胞器,被稱為 “養料制造車間” 和“能量轉換站” 。在電鏡下可以看到葉綠體外面有雙層膜,內部含有幾個到幾十個由囊狀的結構堆疊成的基粒 ,其間充滿了基質 。這些囊狀結構被稱為類囊體,其上含有葉綠素。(3)內質網 內質網是由單層膜連接而成的網狀結構,內質網與細胞內蛋白質加工有關,也是脂質 合成的“車間”。 (4)核糖體(無膜)細胞中的核糖體是顆粒狀小體,它除了一部分附著在內質
40、網上之外,還有一部分游離在 細胞質中。核糖體是細胞內合成蛋白質 的場所,被稱為“生產蛋白質的機器”。(5)高爾基體高爾基體本身不能合成蛋白質,但可以對蛋白質進行深度加工分類和包裝 ,植物細胞分裂過程中,高爾基體與細胞壁的形成有關。(6)液泡(單層膜)成熟的植物細胞都有液泡。液泡內有細胞液 ,其中含有糖類、無機鹽、色素、蛋白質等物質,它對細胞內的環境起著調節作用,可以使細胞保持一定的形狀,保持膨脹狀態。 (7)中心體(無膜)動物細胞和低等植物細胞中有中心體,動物細胞的中心體與有絲分裂有關。(8)溶酶體溶酶體是細胞內具有 單層膜 結構的細胞器,它含有多種水解酶 ,能分解多種物質。(四)細胞核每個真
41、核細胞通常只有一個 細胞核,而有的細胞有兩個以上的細胞核,如人的肌肉細胞,有的細胞卻沒有細胞核,如哺乳動物的紅細胞細胞。1、結構在電鏡下觀察經過固定、染色的有絲分裂間期的真核細胞可知其細胞核主要結構有。核膜、核仁、染色質核膜由雙層膜構成,膜上有核孔,是細胞核和細胞質之間物質交換和信息交流 的孔道。核仁在不同種類的生物中,形態和數量不同,它在細胞分裂過程中周期性地消失和重現。核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。染色質主要由DNA和蛋白質組成,能被堿性染料染成深色 。在細胞有絲分裂間期,染色質呈絲狀,并交織成網;在分裂期染色質螺旋化化,縮短變粗,變成一條圓柱狀或桿狀的染色體,因此,染色質和
42、染色體是細胞中同種物質在不同時期的兩種形態。2、功能細胞核是遺傳物質儲存和復制的主要場所,是細胞代謝和遺傳的控制中心,因此,細胞核是細胞中最重要的部分。(五) 細胞的生物膜系統在上述細胞結構和細胞器中,具有雙層膜有線粒體、葉綠體,具有單層膜的有內質網、高爾基體、溶酶體、液泡。它們都由生物膜構成,這些細胞器膜和細胞膜、核膜等結構,共同構成細胞的生物膜系統。第四章 細胞的物質輸入和輸出1、“水分進出哺乳動物紅細胞的狀況”的三幅圖片(見課本P60)。吸水失水動態平衡2、對于植物細胞來說水分要進出細胞必須要通過原生質層( )。原生質層相當于半透膜, 3、紫色洋蔥鱗片葉細胞的質壁分離與復原中央液泡大小原
43、生質層的位置細胞大小30%蔗糖溶液變小(細胞失水)原生質層脫離細胞壁變小清水逐漸恢復原來大小(細胞吸水)原生質層恢復原來位置基本不變4、細胞膜的結構特點是:具有流動性 細胞膜的功能特點是:具有選擇透過性5、闡述流動鑲嵌模型的基本內容 P68。6、物質進出細胞的方式運輸方式運輸方向是否需要載體是否消耗能量示例自由擴散高濃度到低濃度否否主動運輸低濃度到高濃度是是協助擴散高濃度到低濃度是否主動運輸的意義是保證活細胞按照生命活動需要,主動吸收營養物質,排出代謝廢物和有害物質。第五章 細胞的能量供應和利用1、酶是活細胞產生的一類具有催化作用的有機物,大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。酶的特性有 高效性、
44、專一性 ,作用條件溫和性 P792、進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。3、ATP中文名叫三磷酸腺苷,結構式簡寫A-ppp,幾乎所有生命活動的能量直接來自ATP的水解 ( ),由ADP合成ATP 所需能量,動物來自呼吸作用,植物來自光合作用和呼吸作用,ATP在細胞內ATP含量很少,轉化很快,熟悉89頁圖。4、構成生物體的活細胞,內部時刻進行著ATP與ADP的相互轉化,同時也就伴隨有能量的釋放_和儲存_。故把ATP比喻成細胞內流通著的“通用貨幣”。5、呼吸作用的本質是氧化分解有機物,釋放能量,不一定需要氧氣,分為有氧呼吸和無氧呼吸93頁圖。,
45、6、有氧呼吸的反應式: ,圖解:7、寫出2條無氧呼吸反應式C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量C6H12O6 2C3H3O3能量無氧呼吸的場所是細胞質基質,分 2個階段,第一個階段與 有氧 呼吸的相同,是由 葡萄糖分解為 丙酮酸 ,第二階段的反應是由丙酮酸分解成CO2和酒精 或轉化成 C3H3O3(乳酸) 。熟悉95頁圖。8、光合作用圖解:9、光合作用的總反應式:CO2+H2O(CH2O)+O2。10、提高農作物產量的重要條件之一,是提高農作物對光能的利用率。要提高農作物的光能的利用率的方法有:1)延長光合作用的時間 2)增加光合作用的面積 3)光照強弱的控制 4)必需礦質元
46、素的供應 5)CO2的供應CO2的含量很低時,綠色植物不能制造有機物,隨CO2的含量的提高,光合作用逐漸 提高 ;當CO2的含量提高到一定程度時,光合作用的強度不再隨CO2的含量的提高而 提高 。第六章 細胞的生命歷程細胞增殖 細胞增殖是生物的重要生命特征。細胞以分裂方式增殖,通過它,單細胞生物能產生后代,多細胞生物則可以由一個 受精卵 經過 分裂 和 分化 ,最終發育為一個多細胞個體。在增殖過程中可以將復制的遺傳物質分配到兩個子 細胞中去,可見,細胞增殖是 生物體生長、發育、繁殖、遺傳 的基礎。 真核細胞的分裂方式有 有絲分裂 、無絲分裂和 減數分裂 。一、有絲分裂體細胞的有絲分裂具有細胞周期,它是指 連續分裂的細胞從一次分裂開始時開始,
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