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文檔簡介

1、第一章 走進細胞 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病毒的相關知識: 1、病毒(Virus)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,沒有含兩種核酸的病毒;、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,病毒可分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒(即噬菌體)三大類。根據病毒所含核酸種類的不同分為DNA病毒和RNA病毒。 3、常見

2、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?。ˋIDS)、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。 二、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1生命系統的結構層次:(細胞)、(組織)、(器官)、(系統)、(個體)、(種群)(群落)、(生態系統)、(生物圈)。2血液屬于(組織)層次,皮膚屬于(器官)層次。3植物沒有(系統)層次,單細胞生物既可化做(個體)層次,又可化做(細胞)層次。4地球上最基本的生命系統是(細胞)。生物圈是最大的生態系統。5種群:在一定的區域內同種生物個體的總和。例:

3、一個池塘中所有的鯉魚。6群落:在一定的區域內所有生物的總和。例:一個池塘中所有的生物。(不是所有的魚)7生態系統:生物群落和它生存的無機環境相互作用而形成的統一整體。8生物圈中存在著眾多的單細胞生物,單個細胞就能完成各種生命活動。許多植物和動物是多細胞生物,他們依賴各種分化的細胞密切合作,共同完成一系列復雜的生命活動。以細胞代謝為基礎的生物與環境之間的物質和能量的交換;以細胞增殖、分化為基礎的生長與發育;以細胞內基因的傳遞和變化為基礎的遺傳與變異。第二節 細胞的多樣性與統一性一.細胞的多樣性與統一性1.  細胞的統一性: 細胞膜,細胞質,細胞質中都有核糖體.主要遺傳物質都是DNA.2

4、.   細胞的多樣性: 大小,細胞核,細胞質中的細胞器,包含的生物類群等均不同. 根據細胞內有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類.這兩類細胞分別構成了兩大類生物:原核生物和真核生物.類別原核細胞真核細胞細胞大小較小較大細胞核(本質)無成形細胞核,無核膜.核仁.染色體有成形的細胞核,有核膜.核仁.染色體細胞質有核糖體有核糖體、線粒體等,植物細胞還有葉綠體.液泡等生物類群衣原體, 支原體, 藍藻, 細菌,放線菌(一支藍細線)動物,植物,真菌l         常見的

5、細菌有: 乳酸菌,大腸桿菌,根瘤菌,霍亂桿菌,炭疽桿菌.l         常見的藍藻有: 顫藻,發菜,念珠藻,藍球藻.l         常見的真菌有: 酵母菌.二:細胞學說的建立: 1、1665 英國人虎克(Robert Hooke)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cella(小室)這個詞來對細胞命名。 2、1680  荷蘭人列文虎克(A. v

6、an Leeuwenhoek),首次觀察到活細胞,觀察過原生動物、人類精子、鮭魚的紅細胞、牙垢中的細菌等。3、19世紀30年代德國人施萊登(Matthias Jacob Schleiden) 、施旺(Theodar Schwann)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(Cell Theory)”,它揭示了生物體結構的統一性。三、高倍鏡的使用步驟:“一移二轉三調”1 在低倍鏡下找到物象,將物象移至(視野中央),2 轉動(轉換器),換上高倍鏡。3 調節(光圈)和(反光鏡),使視野亮度適宜。4 調節(細準焦螺旋),使物象清晰。二、顯微鏡使用常識1調亮

7、視野的兩種方法(放大光圈)、(使用凹面鏡)。2 高倍鏡:物象(大),視野(暗),看到細胞數目(少)。 低倍鏡:物象(?。曇埃粒?,看到的細胞數目(多)。3 物鏡:(有)螺紋,鏡筒越(長),放大倍數越大。目鏡:(無)螺紋,鏡筒越(短),放大倍數越大。放大倍數越大視野范圍越小視野越暗視野中細胞數目越少每個細胞越大放大倍數越小視野范圍越大視野越亮視野中細胞數目越多每個細胞越小4放大倍數=物鏡的放大倍數目鏡的放大倍數5一行細胞的數目變化可根據視野范圍與放大倍數成反比計算方法:個數×放大倍數的比例倒數=最后看到的細胞數如:在目鏡10×物鏡10×的視野中有一行細胞,數目是

8、20個,在目鏡不換物鏡換成40×,那么在視野中能看見多少個細胞? 20×1/4=56圓行視野范圍細胞的數量的變化可根據視野范圍與放大倍數的平方成反比計算如:在目鏡為10×物鏡為10×的視野中看見布滿的細胞數為20個,在目鏡不換物鏡換成20×,那么在視野中我們還能看見多少個細胞? 20×(1/2)2=5第二章: 組成細胞的分子. 第一節: 組成細胞的元素與化合物一: 元素組成細胞的主要元素是: C H O N P S 基本元素是: C H O N 最基本元素: C組成細胞的元素常見的有20多種,根據含量的不同分為: 大量元素和微量元素.

9、大量元素: C H O N P S K Ca Mg 微量元素: Fe Mn Zn Cu B Mo 生物與無機自然界的統一性與差異性. 元素種類基本相同,元素含量大不相同.占細胞鮮重最大的元素是: O 占細胞干重最大的元素: C二:組成細胞的化合物: 無機化合物:水,無機鹽 細胞中含量最大的化合物或無機化合物: 水有機化合物:糖類,脂質,蛋白質,核酸. 細胞中含量最大的有機化合物或細胞中干重含量最大的化合物:蛋白質。.三: 化合物的鑒定:檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質實驗原理:某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產生特定的顏色反應。糖類中的還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖)與斐林試劑發生

10、作用,生成磚紅色沉淀。脂肪可以被蘇丹紅染成橘黃色(或被蘇丹紅染液染成紅色)。淀粉遇碘變藍色。蛋白質與雙縮脲試劑發生作用,產生紫色反應。(1)還原糖的檢測和觀察常用材料:蘋果和梨試劑:斐林試劑(甲液:0.1g/ml的NaOH 乙液:0.05g/ml的CuSO4)注意事項:還原糖有葡萄糖,果糖,麥芽糖甲乙液必須等量混合均勻后再加入樣液中,現配現用必須用水浴加熱顏色變化:淺藍色 棕色 磚紅色(2)脂肪的鑒定常用材料:花生子葉或向日葵種子試劑:蘇丹或蘇丹染液注意事項:切片要薄,如厚薄不均就會導致觀察時有的地方清晰,有的地方模糊。酒精的作用是:洗去浮色需使用顯微鏡觀察使用不同的染色劑染色時間不同顏色變化

11、:橘黃色或紅色(3)蛋白質的鑒定常用材料:雞蛋清,黃豆組織樣液,牛奶試劑:雙縮脲試劑(A液:0.1g/ml的NaOH B液: 0.01g/ml的CuSO4 )注意事項:先加A液1ml,再加B液4滴鑒定前,留出一部分組織樣液,以便對比顏色變化:變成紫色(4)淀粉的檢測和觀察常用材料:馬鈴薯試劑:碘液顏色變化:變藍第二節: 生命活動的主要承擔者: 蛋白質一、氨基酸及其種類1、氨基酸是組成蛋白質的基本單位2、氨基酸結構通式:3、氨基酸的判斷:同時有氨基和羧基至少有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。(組成蛋白質的20種氨基酸的區別:R基的不同)4、每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(NH2)和一個羧

12、基(COOH),并且都有一個氨基和一個羧基在同一個碳原子上。二:氨基酸形成蛋白質 1. 構成方式: 脫水縮合脫水縮合: 在蛋白質的形成過程中,一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基相連接,同時脫去一分子水,這種結合方式叫做脫水縮合.由2個AA分子縮合而成的化合物叫二肽. 由多個AA分子縮合而成的化合物叫多肽.連接兩個AA分子的化學健叫肽鍵.2. 脫去水分子數等于形成的肽鍵數.假設一個蛋白質分子中含有的AA數為n若蛋白質只有一條肽鏈, 則脫去水分子數等于形成的肽鍵數等于n1若蛋白質含有m條肽鏈, 則脫去水分子數等于形成的肽鍵數等于nm蛋白質分子量的計算. 假設AA的平均分子量為a,含有的AA數為n

13、則,形成的蛋白質的分子量為: a×n18(nm) 即:氨基酸的總分子量減去脫去的水分子總量三、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,構成蛋白質的多肽鏈的數目、空間結構不同。四、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。第三節 遺傳信息的攜帶者-核酸一、DNA與RNA的比較(表) DNA(脫氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸化學組成磷酸(P) 脫氧核糖堿基(A.T.G.C)磷

14、酸(P) 核糖堿基(A.T.G.U)存在場所主要分布于細胞核中主要分布在細胞質中二、核酸的種類及功能核酸分為兩大類:脫氧核糖核酸(簡稱 DNA )和核糖核酸(簡稱RNA)核酸的功能: 核酸是攜帶遺傳信息的物質,在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中有極其重要的作用。三、核酸在細胞中的分布(1)實驗原理:根據甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同,用甲基綠和吡羅紅的混合液對細胞進行染色。甲基綠+DNA=綠色 吡羅紅+RNA=紅色8%鹽酸的作用:改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞 使染色體中的DNA與蛋白質分離,有利于DNA和染色劑結合0.9%的NaCl的作用:保持動物細胞的細胞形態(2

15、)實驗步驟:制片 水解 沖洗 染色 觀察結論:DNA主要存在于細胞核中,RNA主要存在于細胞質中少量DNA存在于線粒體,葉綠體中。原核細胞中DNA主要存在于擬核中,RNA主要存在于細胞質中四、核酸的組成(1)基本組成單位是核苷酸,其組成成分中的五碳糖有兩種:核糖、脫氧核糖(2)一個核苷酸是由一分子磷酸基團、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成(3)DNA 和RNA各含4種堿基,4種核苷酸 (4) 核酸中含有的堿基總數為:5 核苷酸數為 8五、核酸分子的多樣性絕大多數生物的遺傳信息就儲存在DNA分子中,組成DNA分子的核苷酸雖然只有4種,但是核苷酸的排列順序卻是千變萬化的。核苷酸的排列順序就代表了遺

16、傳信息。生物的遺傳物質是核酸(DNA或RNA)其中,主要遺傳物質是DNA。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??扇苄赃€原性糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等二、糖類的分類,分布及功能:種類分布功能單糖五碳糖核糖(C5H10O4)細胞中都有組成RNA的成分脫氧核糖(C5H10O5)細胞中都有組成DNA的成分六碳糖(C6H12O6)葡萄糖細胞中都有主要的能源物質果糖植物細胞中提供能量半乳糖動物細胞中提供能量二糖(C12

17、H22O11)麥芽糖發芽的小麥、谷控中含量豐富都能提供能量蔗糖甘蔗、甜菜中含量豐富乳糖人和動物的乳汁中含量豐富多糖(C6H10O5)n淀粉植物糧食作物的種子、變態根或莖等儲藏器官中儲存能量纖維素植物細胞的細胞壁中支持保護細胞肝糖原糖原肌糖原動物的肝臟中儲存能量調節血糖動物的肌肉組織中儲存能量三、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吸收單糖、二糖、多糖是怎么區分的 ?單糖:不能水解的糖,可被細胞直接吸收。二

18、糖:由兩分子的單糖脫水縮合而成。如麥芽糖由兩個葡萄糖分子脫水縮合而成 , 蔗糖可 以水解為一分子果糖和一分子葡萄糖 , 乳糖可以水解為一分子葡萄糖和一分子半乳糖 .( 展示 課本 P31 2-11 多糖:由許多的葡萄糖分子連接而成。如淀粉、纖維素、糖原,構成它們的基本單位都是葡萄糖。(P31)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、1.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物,如:葉綠

19、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。2.部分無機鹽的作用 缺碘:地方性甲狀腺腫大(大脖子?。?、呆小癥缺鈣:抽搐、軟骨病,兒童缺鈣會得佝僂病,老年人會骨質疏松缺鐵: 缺鐵性貧血細胞是多種元素和化合物構成的生命系統。C、H、O、N等化學元素在細胞內含量豐富,是構成細胞中主要化合物的基礎;以碳鏈為骨架的糖類、脂質、蛋白質、核酸等有機化合物,構成細胞生命大廈的基本框架;糖類和脂質提供了生命活動的重要能源;水和無機鹽與其他物質一道,共同承擔起構建細胞、參與細胞生命活動等重要功能。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

20、質(約50)和蛋白質(約40),還有少量糖類(約2-10)制備細胞膜的方法(實驗)原理:滲透作用(將細胞放在清水中,水會進入細胞,細胞漲破,內容物流出,得到細胞膜)選材:人或其它哺乳動物成熟紅細胞,動物細胞沒有細胞壁,沒有細胞核和眾多細胞器。提純方法:差速離心法細節:取材用的是新鮮紅細胞稀釋液(血液加適量生理鹽水)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方式一:內分泌細胞產生激素,隨血液到達全身各處,與靶細胞的細胞膜表面的受體結合,將信息傳遞給靶細胞。方式二:相鄰的兩個細胞的細胞膜接觸,信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如,精子和卵細胞之間的識別

21、和結合。方式三:相鄰的兩個細胞之間形成通道,攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。例如,高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接,也有信息交流的作用。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D

22、NA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。在片層結構的膜上和葉綠體內的基質中,含有光合作用需要的酶)。 3、核糖體:橢球形粒狀小體,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

23、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的形成有關,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,呈垂直排列,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”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: 有些蛋白質是在細胞內合成后,分泌到細

24、胞外起作用,這類蛋白叫分泌蛋白。如消化酶(催化作用)、抗體(免疫)和一部分激素(信息傳遞) 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 (合成肽鏈) (加工成蛋白質) (進一步加工) (囊泡與細胞膜融合,蛋白質釋放)分泌蛋白從合成至分泌到細胞外,經過了哪些細胞器活細胞結構?答:附和在內質網的核糖體內質網高爾基體細胞膜內質網鼓出由膜形成的囊泡,包裹著要運輸的蛋白質,離開內質網到達高爾基體,與高爾基體膜融合,成為高爾基體膜的一部分。四、生物膜系統1、概念:細胞膜、核膜,各種細胞器的膜共同組成的生物膜系統2、作用:使細胞具有穩定內部環境物質運輸、能量轉換、信息傳遞;為各種酶提供大量附著位點,是許多生化反應的場

25、所;把各種細胞器分隔開,保證生命活動高效、有序進行。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: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(1)滲透作用:指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散。(2)發生滲透作用的條件:是具有半透膜

26、 是半透膜兩側具有濃度差。二、細胞的吸水和失水(原理:滲透作用)1、動物細胞的吸水和失水外界溶液濃度<細胞質濃度時,細胞吸水膨脹外界溶液濃度>細胞質濃度時,細胞失水皺縮外界溶液濃度=細胞質濃度時,水分進出細胞處于動態平衡2、植物細胞的吸水和失水細胞內的液體環境主要指的是液泡里面的細胞液。原生質層:細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。植物細胞的原生質層相當于一層半透膜。外界溶液濃度>細胞液濃度時,細胞質壁分離。原生質層比細胞壁的伸縮性大,當細胞不斷失水時,原生質層就會與細胞壁逐漸分離下來,也就是逐漸發生了質壁分離。外界溶液濃度<細胞液濃度時,細胞質壁分離復原外界溶液濃度

27、=細胞液濃度時就,水分進出細胞處于動態平衡 中央液泡大小 原生質層位置 細胞大小蔗糖溶液變小 脫離細胞壁 基本不變清水 逐漸恢復原來大小恢復原位 基本不變1、質壁分離產生的條件:(1)具有大液泡 (2)具有細胞壁(3)外界溶液濃度>細胞液濃度2、質壁分離產生的原因:內因:原生質層伸縮性大于細胞壁伸縮性外因:外界溶液濃度>細胞液濃度1、植物吸水方式滲透作用(形成液泡)二、物質跨膜運輸的其他實例1、對礦質元素的吸收逆相對含量梯度主動運輸對物質是否吸收以及吸收多少,都是由細胞膜上載體的種類和數量決定。2、比較幾組概念擴散:物質從高濃度到低濃度的運動叫做擴散(擴散與過膜與否無關) (如:O

28、2從濃度高的地方向濃度低的地方運動)滲透:水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散又稱為滲透 (如:細胞的吸水和失水,原生質層相當于半透膜)半透膜:物質的透過與否取決于半透膜孔隙直徑的大小 (如:動物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜等)3、選擇透過性膜:細胞膜上具有載體,且不同生物的細胞膜上載體種類和數量不同,構成了對不同物質吸收與否和吸收多少的選擇性??梢哉f細胞膜和其他生物膜都是選擇性透過性膜,這種膜可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他的離子、小分子和大分子不能通過。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

29、有關)(膜基本支架)二、結構特點:具有一定的流動性 細胞膜(生物膜) 功能特點:選擇透過性第三節 物質跨膜運輸的方式一、相關概念:自由擴散:物質通過簡單的擴散作用進出細胞。 協助擴散:進出細胞的物質要借助載體蛋白的擴散。 主動運輸:物質從低濃度一側運輸到高濃度一側,需要載體蛋白的協助,同時還需要消耗細胞內化學反應所釋放的能量。二、 自由擴散、協助擴散和主動運輸的比較: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、各種離子等三、離子和小分子物質主要

30、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。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:是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。1、比較過氧化氫酶在不同條件下的分解(過程見課本P79)實驗結論:酶具有催化作用,并且催化

31、效率要比無機催化劑Fe3+高得多控制變量法:變量、自變量、因變量、無關變量的定義。人為改變的變量稱作自變量。隨自變量變化而變化的變量叫因變量對照實驗:除一個因素外,其余因素都保持不變的實驗。原則:對照原則,單一變量的原則。2、影響酶活性的條件(要求用控制變量法,自己設計實驗)建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響,用過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響。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

32、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),也有少數是RNA。四、酶的特性: 、高效性:催化效率比無機催化劑高許多。 、專一性:每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。、酶需要較溫和的作用條件:影響酶促反應速率的因素PH: 在最適pH下,酶的活性最高,pH值偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。(PH過高或過低,酶活性喪失)溫度: 在最適溫度下酶的活性最高,溫度偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。(溫度過低,酶活性降低;溫度過高酶活性喪失)另外:還受酶的濃度、底物濃度、產物濃度的影響。第二節 細胞的能量“通貨”-ATP一、AT

33、P的結構簡式:ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫,結構簡式:,其中: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ATPADP + Pi + 酶 ATP和ADP的相互轉化時時刻不停的發生并且處于動態平衡之中。1、ATP水解時的能量直接用于絕大多數生命活動。ADP轉化為ATP所需能量來源:動物和人:呼吸作用綠色植物:呼吸作用、光合作用a. ATP的利用吸能反應一般與ATP水解相聯系;放能反應一般與AT

34、P的合成有關。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。實驗:探究酵母菌細胞呼吸的方

35、式材料:新鮮的食用酵母菌(生殖快,細胞代謝旺盛,實驗效果明顯。)檢測酒精的產生:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與乙醇發生化學反應,變成灰綠色。酶二、有氧呼吸的總反應式: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量酶三、無氧呼吸的總反應式: C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量酶 或 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 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葡萄糖酶2丙酮酸 少量能量H+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、

36、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:溫度通過影響細胞內與呼吸作用有關的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內,溫度越低,細

37、胞呼吸越弱;溫度越高,細胞呼吸越強。 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。第四節光合作用一、捕獲光

38、能的色素好結構1、實驗:提取和分離葉綠體中的色素原理:葉綠體中的色素能溶解于有機溶劑無水乙醇中。葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快;反之則慢。結果:色素在濾紙條上的分布自上而下:胡蘿卜素(橙黃色)最快(溶解度最大)葉黃素(黃色)葉綠素a (藍綠色)最寬(最多)葉綠素b (黃綠色)最慢(溶解度最?。┳⒁猓罕挠猛臼翘崛。ㄈ芙猓┤~綠體中的色素,層析液的的用途是分離葉綠體中的色素;SiO2的作用是為了研磨充分,碳酸鈣的作用是防止研磨時葉綠體中的色素受到破壞;分離色素時,層析液不能沒及濾液細線的原因是防止濾液細線上的色素溶解到層析液中。色素的位置和功能葉綠體中的色素存在于葉綠體類囊體薄膜上。葉綠素a和葉綠素b主要吸收紅光和藍紫光;胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光及保護葉綠素免受強光傷害的作用。Mg是構成葉綠素分子必需的元素。2、葉綠體的結構色素分布在類囊體薄膜上二、光合作用1、概念:指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉變成儲存能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程。2、總反應式:12H2O+6CO2光葉綠素C6H12O6+6O2+6H2O3、過程

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