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1、生物知識(shí)點(diǎn)歸納生物的特點(diǎn):以細(xì)胞(由物質(zhì)組成)為基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位所有的生物體都是由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物構(gòu)成的生物可以分為細(xì)胞生物(有細(xì)胞結(jié)構(gòu)(如動(dòng)物、植物、細(xì)菌和真菌)和非生物細(xì)胞(無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)(病毒)生物體有相同的化學(xué)成分生物體能進(jìn)行新陳代謝(生物體中有序的化學(xué)反應(yīng),簡(jiǎn)稱細(xì)胞的代謝,包括物質(zhì)的代謝和能量的代謝)穩(wěn)態(tài)應(yīng)激性生殖和遺傳進(jìn)化必修1l 第一章 細(xì)胞的分子組成l 生物界與非生物界具有統(tǒng)一性:組成細(xì)胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到(但無(wú)機(jī)自然界中有的元素,細(xì)胞不一定有;不同生物體中化學(xué)元素)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。 2、生物界與非生物界存在差異性:組成生物體的化學(xué)元素在細(xì)胞內(nèi)的含
2、量與在非生物界中的含量明顯不同。大量元素:C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo; 最基本元素:C;基本元素:C,H,O,N主要元素;C、 O、H、N、S、P;(含量占細(xì)胞鮮重97%以上)組成細(xì)胞的化合物:無(wú)機(jī)物(水和無(wú)機(jī)鹽)和有機(jī)物(蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類和核酸)鮮重細(xì)胞中含量:水蛋白質(zhì)脂質(zhì)葡萄糖鮮重百分比大小為:OCHN 干重時(shí):CONHl 在活細(xì)胞中含量最多的化合物是水(大胖子也是)(60-90)(水含量與其生活環(huán)境有關(guān));含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)(7-10);占細(xì)胞鮮重比例最大的化學(xué)元素是O、占細(xì)胞干重比例最大的化學(xué)元素是C。水的存在方式:結(jié)
3、合水:與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)結(jié)合 生理功能:是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分 自由水:(占大多數(shù))以游離形式存在,可以自由流動(dòng),(幼嫩植物、代謝旺盛細(xì)胞含量高),因?yàn)樗菢O性分子,所以凡是極性的分子或者離子都極易溶于水,即水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑;參與生化反應(yīng);運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和新陳代謝的廢物。它們可相互轉(zhuǎn)化;代謝旺盛時(shí)自由水含量增多,反之,含量減少。水的作用:細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑(因?yàn)樗菢O性分子)生物體內(nèi)運(yùn)輸物質(zhì)的主要介質(zhì)緩和溫度變化(水溫的降低會(huì)形成較多的氫鍵,而形成氫鍵又會(huì)釋放能量)參與生化反應(yīng)維持細(xì)胞形態(tài)提供反應(yīng)場(chǎng)所無(wú)機(jī)鹽(絕大多數(shù)以離子形式存在)功能:維持生物體的生命活動(dòng)復(fù)雜化合物的重要組成部分(葉綠素中含
4、Mg、血紅蛋白中含F(xiàn)e2+,香蕉中含K)維持細(xì)胞內(nèi)外正常的滲透壓維持細(xì)胞的酸堿平衡輸液用0.9的生理鹽水說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽能維持血漿正常濃度某些離子的作用:K+對(duì)細(xì)胞內(nèi)外滲透壓有重要影響;植物缺B只開(kāi)花不結(jié)果;血液中的Ca2+含量過(guò)低,會(huì)發(fā)生抽搐;PO43-構(gòu)成核苷酸,I-與甲狀腺密切相關(guān)。l 生物大分子以碳鏈為骨架b、所有生物體內(nèi)的生物大分子都是以碳鏈為骨架的,每一個(gè)單體都是以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。組成多糖的單體是單糖;組成蛋白質(zhì)的單體是氨基酸;組成核酸的單體是核苷酸。糖類的種類與作用作用:糖類(C、H、O組成;結(jié)構(gòu)單位是單糖)是細(xì)胞里的主要的能源物質(zhì);構(gòu)成
5、生物重要成分(核酸、細(xì)胞壁);供能,儲(chǔ)能,細(xì)胞識(shí)別(糖蛋白) 單糖(不能水解):葡萄糖(G是重要能源物質(zhì))、果糖、核糖(構(gòu)成RNA)、脫氧核糖(構(gòu)成DNA)、半乳糖 二糖:蔗糖(水解成葡萄糖+果糖)、麥芽糖(植物)(水解成兩個(gè)葡萄糖);乳糖(動(dòng)物)(水解成葡萄糖+半乳糖) 多糖(能水解成多個(gè)葡萄糖):淀粉(植物的儲(chǔ)能物質(zhì))、纖維素(植物細(xì)胞壁的組成部分);糖元(動(dòng)物的儲(chǔ)能物質(zhì)) d、四大能源物質(zhì):生命的燃料:葡萄糖主要能源:糖類直接能源:ATP 根本能源:太陽(yáng)能棉織品和麻織品的主要成分就是纖維素;淀粉是稻米、面粉等食物的主要成分。(真絲是蛋白質(zhì))糖類以糖元的形式儲(chǔ)藏在動(dòng)物的肝臟和肌肉(肝糖原能
6、徹底水解成葡萄糖,肌糖原不能直接分解成葡萄糖)脂質(zhì)(主要由C、H、O構(gòu)成,有些含有N、P )的種類與作用(C,H含量比糖類高,油脂的基本結(jié)構(gòu)單位是甘油和脂肪酸)油脂(由兩種基本結(jié)構(gòu)單位即甘油和脂肪酸組成):儲(chǔ)能、維持體溫、緩沖和減壓的作用,可以保護(hù)內(nèi)臟器官。磷脂(C、H、O、N、P):構(gòu)成膜(細(xì)胞膜、液泡膜、線粒體膜等)結(jié)構(gòu)的重要成分 植物蠟:保護(hù)作用固醇:分為膽固醇、性激素、維生素D ;維持新陳代謝和生殖起重要調(diào)節(jié)作用;膽固醇是構(gòu)成細(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,適量時(shí)可以減少心血管疾病,多則引起心血管疾病;性激素能促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育及生殖細(xì)胞的形成;維生素D能有
7、效地促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣和磷的吸收。(人的表皮上有膽固醇,在光照射下能轉(zhuǎn)換為維生素D) 相同質(zhì)量時(shí)糖類和油脂C,H所占比: 油脂高,糖類低;相同質(zhì)量時(shí)徹底氧化釋放的能量:油脂多蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能(生物體生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,生物性狀的體現(xiàn)者)蛋白質(zhì)(高分子化合物)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、基本單位(氨基酸)及其功能 蛋白質(zhì)(由C、H、O、N、S元素構(gòu)成,有些含有P等)(如鳥(niǎo)的羽毛,人的毛發(fā),指甲等)1、結(jié)構(gòu)蛋白:有些蛋白是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)(肌動(dòng)蛋白) 2、催化作用:即蛋白質(zhì)酶,推動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行功能 3.免疫作用:即抗體(如免疫球蛋白),與疾病作斗爭(zhēng) 4.運(yùn)輸作用:幫助物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞(載體蛋白,如血
8、紅蛋白運(yùn)輸氧氣) 5.調(diào)節(jié)作用:對(duì)生命體的生命活動(dòng)具有重要的調(diào)節(jié)新陳代謝作用。(如胰島素,降低血糖濃度)生物體的一切生命活動(dòng)都與蛋白質(zhì)有關(guān),都是具有特定功能的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的每種特定功能都與特定的結(jié)構(gòu)有關(guān)?;締挝唬喊被幔s20種)(決定20多種氨基酸的密碼子有61種)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基(NH2)和一個(gè)羧基(COOH),并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上;R基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類不同。肽鍵:氨基酸脫水縮合形成,-NH-CO-二 肽:由兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成的化合物,只含有一個(gè)肽鍵。多 肽:由三個(gè)或三個(gè)以上的氨基酸分子脫水縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。有幾個(gè)氨基酸
9、就叫幾肽。肽 鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。一條肽鏈有至少有一個(gè)游離的氨基和羧基。 多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì) 高溫破壞空間結(jié)構(gòu)使蛋白質(zhì)變性有關(guān)計(jì)算:脫水的個(gè)數(shù)=肽鍵個(gè)數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)n鏈數(shù)m 蛋白質(zhì)分子量=氨基酸分子質(zhì)量氨基酸個(gè)數(shù)脫去水分子的個(gè)數(shù)18 N種氨基酸形成m肽種類有nm個(gè)蛋白質(zhì)至少含有氨基數(shù)、羧基數(shù)與肽鏈數(shù)相同蛋白質(zhì)多樣性原因:氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同;構(gòu)成蛋白質(zhì)多肽鏈數(shù)目;空間結(jié)構(gòu)不同。蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)具有多樣性,決定蛋白質(zhì)的功能具有多樣性。核酸的結(jié)構(gòu)和功能核酸(由C、H、O、N、P素構(gòu)成)的化學(xué)組成及基本單位 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(D
10、NA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。功能:核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具極其重要的作用,決定著生物體的遺傳特性;RNA在合成蛋白質(zhì)時(shí)是必須的核酸:只由C、H、O、N、P組成,是一切生物的遺傳物質(zhì),是遺傳信息的載體。核酸的分布:真核細(xì)胞的DNA主要在細(xì)胞核中;線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA;RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。一個(gè)人體中DNA一樣,RNA不一樣 基因(或DNA)的堿基:信使RNA的堿基:氨基酸個(gè)數(shù)=6:3:1l 實(shí)驗(yàn):檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)1、 白
11、梨汁與本尼迪特試劑(斐林試劑的改良液)(淺藍(lán)色)混合均勻,在熱水浴(60以上)中加熱2-3分鐘,可以觀察到磚紅色(或紅黃色)沉淀(Cu20),只能檢測(cè)還原糖。而不能鑒定非還原性糖。2、 還原糖:含有游離醛基或酮基的單糖和二糖,如葡萄糖、半乳糖、果糖、麥芽糖、核糖等。蔗糖不是還原糖。3、 淀粉用碘-碘化鉀溶液4、雙縮脲試劑的成分是A(為B提供堿性環(huán)境)(質(zhì)量濃度為0.1 gmL的氫氧化鈉溶液)和B(質(zhì)量濃度為0.01 gmL的硫酸銅溶液)。蛋白質(zhì)(蛋清溶液,豆?jié){)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。主要指因?yàn)榈鞍踪|(zhì)中存在肽鍵。5、蘇丹染液遇脂肪的顏色反應(yīng)為橙黃色,蘇丹染液遇脂肪的顏色反應(yīng)為紅色。(染色:
12、用吸水紙吸去表面的水,再用滴管將蘇丹染液滴在子葉切片上,靜置,再在切片上滴加1-2滴50的乙醇溶液,用來(lái)固定顏色,并能洗去多余的染料)6.DNA 甲基綠(堿性染料,藍(lán)綠色) 綠色 RNA 吡羅紅/派洛寧 紅色l 第二章 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)l 細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立過(guò)程:胡克既是細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者也是細(xì)胞的命名者細(xì)胞學(xué)說(shuō):德植物學(xué)家施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺提出。 “所有的細(xì)胞都來(lái)源于先前存在的細(xì)胞”是魏爾肖的名言。內(nèi)容:所有的生物都是由一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞組成的;細(xì)胞是所有生物的結(jié)構(gòu)和功能的單位;所有的細(xì)胞必定是有已存在的細(xì)胞組成的。(揭示了生物的統(tǒng)一性)最大的細(xì)胞是鴕鳥(niǎo)蛋的卵黃,最小的細(xì)胞是支原體。一般的細(xì)胞只能在顯微鏡中看
13、到,但有特殊。多細(xì)胞生物細(xì)胞數(shù)目多少與生物體的大小成比例。細(xì)胞體積越小,相對(duì)表面積越大。如果體積與表面積之比過(guò)大,不利于各項(xiàng)生命活動(dòng)的進(jìn)行。細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能1、 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型(1)蛋白質(zhì)在脂雙層中的分布是不對(duì)稱和不均勻的(覆蓋,貫穿,鑲嵌)。(2)膜結(jié)構(gòu)具有流動(dòng)性。膜的結(jié)構(gòu)成分不是靜止的,而是動(dòng)態(tài)的,生物膜是流動(dòng)的脂質(zhì)雙分子層與鑲嵌著的球蛋白排列組成。(3)膜的功能是由蛋白與蛋白、蛋白與脂質(zhì)、脂質(zhì)與脂質(zhì)之間復(fù)雜的相互作用實(shí)現(xiàn)的。(4)單位膜就是由脂雙層組成的膜。2、細(xì)胞膜的成分和功能 磷脂 :磷脂雙分子層即單位膜(膜基本支架);磷脂分子頭親水尾親脂 蛋白質(zhì) :與細(xì)胞膜的功能有關(guān)
14、細(xì)胞膜組成 糖蛋白:在外面,對(duì)質(zhì)膜有保護(hù)作用;在細(xì)胞識(shí)別過(guò)程中起重要作用。 膜蛋白(也可以移動(dòng)):細(xì)胞內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)成分??刂颇承┓肿雍碗x子的進(jìn)出;起生物催化劑的作用;起細(xì)胞標(biāo)志物的作用。3. 流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容:1、膜結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)脂雙層。(主要成分是磷脂分子,夾雜著膽固醇(剛性成分)是可以運(yùn)動(dòng)的,具有流動(dòng)性。)2、特殊功能的體現(xiàn)者:膜蛋白。蛋白質(zhì)分子覆蓋、鑲嵌、貫穿在磷脂雙分子層中。(膜蛋白可以移動(dòng))磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本骨架。細(xì)胞膜的功能:將細(xì)胞與外界環(huán)境分開(kāi) 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 進(jìn)行細(xì)胞間的物質(zhì)交流控制細(xì)胞通訊細(xì)胞識(shí)別4、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有一定的流動(dòng)性 細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)
15、:具有選擇透過(guò)性(允許某些物質(zhì)通過(guò))5、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng):在細(xì)胞中,許多細(xì)胞器都有膜,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,線粒體、綠體、溶酶體等,這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。功能:細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過(guò)程中起著決定性作用。許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行。細(xì)胞膜內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開(kāi),使細(xì)胞內(nèi)能同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),而不會(huì)互相干擾,保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。細(xì)胞壁(全透):主要由纖維素、果膠組成。大多是死細(xì)胞。作用是保護(hù)細(xì)胞和支撐植物體。真菌的細(xì)胞壁由殼多糖組成 細(xì)菌的細(xì)胞壁主要由肽
16、聚糖組成光學(xué)顯微鏡 顯微結(jié)構(gòu) 形狀 電子顯微鏡 亞顯微結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)l 幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能 細(xì) 胞 質(zhì):細(xì)胞質(zhì)主要包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器。細(xì) 胞 器:細(xì)胞質(zhì)中具有特定功能的各種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的總稱。1、(B)線粒體:呈粒狀、 棒狀,具有雙層膜結(jié)構(gòu),是真核細(xì)胞非常重要的細(xì)胞器,內(nèi)膜向內(nèi)突起形成“嵴”,使表面積增大有利于生化反應(yīng)的進(jìn)行,內(nèi)膜基質(zhì)和基粒上有與有氧呼吸有關(guān)的酶,是有氧呼吸第二、三階段的場(chǎng)所,生命體95%的能量來(lái)自線粒體,又叫“動(dòng)力工廠”。有氧呼吸的主要場(chǎng)所,為生命活動(dòng)供能,是細(xì)胞呼吸和能量代謝的中心。有少量的DNA、RNA和核糖體,是半自主細(xì)胞器。 代謝旺盛細(xì)胞中較多普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞2
17、、質(zhì)體:植物和藻類細(xì)胞特有的。分為白色體和有色體。白色體儲(chǔ)存脂質(zhì)和淀粉,存在與不可見(jiàn)光的細(xì)胞中。有色體含有色素,最重要的一類有色體是葉綠體。葉綠體(主要在葉肉細(xì)胞中):含有光合作用所需的葉綠素和其他色素。扁平的橢球形或球形,雙層膜結(jié)構(gòu)?;I嫌猩兀|(zhì)(液體有光合酶)和基粒中含有與光合作用有關(guān)的酶,是光合作用的場(chǎng)所。含少量的DNA、RNA。3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(真核細(xì)胞有,原核細(xì)胞沒(méi)有):1層單位膜折疊體,是有機(jī)物的合成“車間”,核糖體合成的蛋白質(zhì)的運(yùn)輸通道,送往高爾基體和細(xì)胞的其他部位,溝通了細(xì)胞膜,高爾基體和核膜;加工蛋白質(zhì)。 內(nèi)連核膜,外連質(zhì)膜。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有核糖體,光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能合成氧化酒精的酶
18、,合成磷脂的酶4、核糖體(細(xì)菌也有,但病毒沒(méi)有):由RNA和蛋白質(zhì)組成,無(wú)膜結(jié)構(gòu),將氨基酸縮合成蛋白質(zhì)。將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。大部分在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(形成分泌蛋白,膜蛋白,溶酶體),一部分游離在細(xì)胞溶膠中(合成結(jié)構(gòu)蛋白主要合成留存在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì),如呼吸氧化酶)5、高爾基體:1層單位膜,有一系列單位膜構(gòu)成的扁平小囊和。原核細(xì)胞沒(méi)有。動(dòng)物細(xì)胞中與分泌物的形成有關(guān);植物中與有絲分裂中細(xì)胞壁的形成有關(guān)(在高等植物有絲分裂后期,高爾基體數(shù)量增加,合成纖維素和果膠)。高爾基體是真核細(xì)胞中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),承擔(dān)著運(yùn)輸加工功能。(分泌細(xì)胞與高爾基體有關(guān))6、中心體:無(wú)膜結(jié)構(gòu),由垂直的兩個(gè)中心粒(由微管構(gòu)成)
19、構(gòu)成,存在于動(dòng)物和低等植物中,與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂有關(guān),形成紡錘體。 7、液泡:1層單位膜,成熟的植物細(xì)胞有明顯的大液泡。功能:貯藏(營(yíng)養(yǎng)、有機(jī)酸、生物堿、糖類、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、色素等)、保持細(xì)胞形態(tài),調(diào)節(jié)滲透吸水。 8、溶酶體:是含有一些單位膜被的小泡。是高爾基體斷裂后形成的。有“消化車間”之稱,內(nèi)含60多種水解酶,能催化多糖,蛋白質(zhì),脂質(zhì),DNA和RNA等,能消化細(xì)胞從外界吞入的顆粒和細(xì)胞自身產(chǎn)生的碎渣,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。線粒體和葉綠體共同點(diǎn)1、具有雙層膜結(jié)構(gòu)2、進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換3、含遺傳物質(zhì)DNA4、能獨(dú)立地控制性狀5、決定細(xì)胞質(zhì)遺傳6、內(nèi)含核糖體7、有
20、相對(duì)獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)8、能自我分裂增殖9.能運(yùn)動(dòng)9.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸:與這一過(guò)程間接有關(guān)的細(xì)胞器還有線粒體(提供能量) 核糖體(合成肽鏈)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工)(通過(guò)囊泡傳遞)高爾基體(加工、分揀)細(xì)胞膜細(xì)胞外10.細(xì)胞溶膠(即細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)):細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞器外的液體部分稱為細(xì)胞溶膠。主要成分是水,有無(wú)機(jī)鹽、氨基酸等多種物質(zhì),與細(xì)胞器進(jìn)行物質(zhì)交換。細(xì)胞溶膠中有多種酶,是多種代謝活動(dòng)的主要場(chǎng)所。光鏡下能看到的細(xì)胞器:葉綠體、線粒體、液泡、細(xì)胞核細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜不僅在結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系,在功能上也是既有明確的分工,又協(xié)調(diào)統(tǒng)一。l 細(xì)胞核(最大的細(xì)胞器)的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞核的功能:細(xì)胞核是細(xì)胞的遺傳信息庫(kù),
21、是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所,是細(xì)胞核代謝和遺傳的控制中心。細(xì)胞核是細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)所必須的,例如變形蟲(chóng)去掉細(xì)胞核后就不能取食,只能存活幾天,但重新植入后,變形蟲(chóng)又能恢復(fù)生命了。大多數(shù)細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核,但橫紋肌細(xì)胞,白細(xì)胞有多個(gè)細(xì)胞核,哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞(無(wú)細(xì)胞器,但是是真核細(xì)胞,能進(jìn)行無(wú)氧呼吸)和維管植物的篩管細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核。染色體:主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。存在于核膜內(nèi)核仁外。容易被堿性染料染成深色。染色體和染色質(zhì)是同樣物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。染色質(zhì)(細(xì)長(zhǎng)絲狀)高度螺旋,縮短變粗,形成染色體。細(xì)胞核的 核膜:雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。外膜與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。 形態(tài)結(jié)構(gòu) 核仁
22、:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。 核孔復(fù)合體:大分子物質(zhì)進(jìn)出的通道。實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。是蛋白質(zhì)和RNA通過(guò)的地方。數(shù)量與代謝水平成正比。蛋白質(zhì)只進(jìn)不出,RNA只出不進(jìn)。細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。l 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞最主要的區(qū)別(病毒不屬于其中,它沒(méi)有成形的細(xì)胞結(jié)構(gòu))原核細(xì)胞和真核細(xì)胞最主要的區(qū)別是:根據(jù)細(xì)胞內(nèi)有無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核,把細(xì)胞分為原核細(xì)胞和真核細(xì)胞。原核細(xì)胞沒(méi)有由核膜包圍的典型的細(xì)胞核.,無(wú)核膜和核孔,但是有擬核(有DNA)。只有一種細(xì)胞器-核糖體,遺傳物質(zhì)DNA呈環(huán)狀,如果有細(xì)胞壁它的成分是肽聚糖而真核細(xì)胞有由
23、核膜包圍的典型的細(xì)胞核,有各種細(xì)胞器,有染色質(zhì),如果有細(xì)胞壁成分是纖維素和果膠共同點(diǎn)是:它們都有細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)。它們的遺傳物質(zhì)都是DNA??嫉恼婧松铮壕G藻、衣藻(即除藍(lán)藻外都是真核)、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生動(dòng)物(如草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)等)及動(dòng)、植物。(有真正的細(xì)胞核) ??嫉脑松铮捍蟛糠炙{(lán)藻(包括藍(lán)球藻、顫藻和、念珠藻及發(fā)菜)(自養(yǎng)型,能進(jìn)行光合作用,有藻藍(lán)素、葉綠素)、細(xì)菌(如硝化細(xì)菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、放線菌、葡萄球菌、圓褐固氮菌、支原體、衣原體。(沒(méi)有由核膜包圍的典型細(xì)胞核) 注:病毒即不是真核也不是原核生物,原生動(dòng)物(草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng))是真核生物1、原核細(xì)胞:細(xì)
24、胞較小,沒(méi)有成形的細(xì)胞核;遺傳物質(zhì)(一個(gè)環(huán)狀DNA分子)集中的區(qū)域稱為擬核;沒(méi)有染色體,DNA 不與蛋白質(zhì)結(jié)合,;細(xì)胞器只有核糖體;大多數(shù)有細(xì)胞壁(支原體除外),成分與真核細(xì)胞不同,細(xì)胞呼吸和光合作用在質(zhì)膜中完成(有呼吸酶)。2、真核細(xì)胞:細(xì)胞較大,有核膜、有核仁、有成形的細(xì)胞核;有一定數(shù)目的染色體(DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合而成);一般有多種細(xì)胞器(如線粒體、葉綠體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等)。水綿是低等植物,只有中心體和葉綠體。(B)細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體 細(xì)胞具有嚴(yán)整的結(jié)構(gòu),完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是細(xì)胞完成正常生命活動(dòng)的前提l 第三章 細(xì)胞的代謝l ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)元素組成:ATP 由C 、H、O、N、P五
25、種元素組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn):ATP中文名稱叫三磷酸腺苷,ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:,其中A代表腺苷(由一個(gè)核糖和1個(gè)腺嘌呤(含氮堿基)組成),P代表磷酸基團(tuán),“”代表高能磷酸鍵,“ ”代表普通化學(xué)鍵。水解時(shí)遠(yuǎn)離A的磷酸鍵線斷裂,放出大量能量作用:新陳代謝所需能量的直接來(lái)源ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少,但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快。ATP先使肌肉中的能量增加,改變形狀,這就是吸能反應(yīng),然后肌肉做功,失去能量,恢復(fù)原狀,這就是放能反應(yīng)。產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(厭氧呼吸)、葉綠體基粒(光反應(yīng))、線粒體(需氧呼吸的主要場(chǎng)所)消耗場(chǎng)所:細(xì)胞膜(主動(dòng)運(yùn)輸,胞吞胞吐)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(需能反應(yīng))、葉綠體(暗反應(yīng),DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄,蛋白
26、質(zhì)合成)線粒體(DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄,蛋白質(zhì)合成),核糖體(蛋白質(zhì)合成),細(xì)胞核(DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程和意義:新陳代謝所需能量的直接來(lái)源。注:在ATP 和 ADP轉(zhuǎn)化過(guò)程中物質(zhì)是可逆,能量是不可逆的這個(gè)過(guò)程儲(chǔ)存的能量來(lái)自:動(dòng)物中為呼吸作用轉(zhuǎn)移的能量,植物中來(lái)自光合作用和呼吸作用。 這個(gè)過(guò)程釋放能量,用于一切生命活動(dòng)。O量能量和小分子也可以通過(guò),而其他的離子、小分子和大分子則不能通444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444當(dāng)?shù)⒎?/p>
27、所有生命活動(dòng)所需能量均有ATP提供ADP+Pi+能量 酶 ATPATP 酶 ADP+Pi+能量l 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶吞攸c(diǎn) (小分子物質(zhì))擴(kuò)散是分子或離子從高濃度向低濃度處運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象滲透作用:水分子(溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散作用。 條件:1、具有半透膜 2、半透膜兩側(cè)有濃度差成熟的植物細(xì)胞會(huì)因滲透作用失水,質(zhì)膜連同以內(nèi)部分收縮而發(fā)生質(zhì)壁分離。即原生質(zhì)層和細(xì)胞壁分離。中間含有水和外界溶液。能復(fù)原。原生質(zhì)層:細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)原理:成熟的植物細(xì)胞有一大液泡。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí),細(xì)胞液中的水分就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中,由于原
28、生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大,當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí),液泡逐漸縮小,原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離開(kāi)來(lái),既發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí),外界溶液中的水分就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中,液泡逐漸變大,整個(gè)原生質(zhì)層就會(huì)慢慢地恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài),既發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原。比較項(xiàng)目運(yùn)輸方向是否要載體是否消耗能量代表例子自由擴(kuò)散高濃度低濃度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等親水親脂類物質(zhì)協(xié)助擴(kuò)散高濃度低濃度需要不消耗葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞,K、Na進(jìn)入紅細(xì)胞等主動(dòng)運(yùn)輸?shù)蜐舛雀邼舛刃枰陌被?、葡萄糖、各種離子等,葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞胞吞胞吐不需要消耗大分子或顆粒物,不跨膜,消化酶??贵w等大分
29、子和顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的主要方式是胞吞和胞吐作用(要載體蛋白)。如變形蟲(chóng)的攝食過(guò)程,人體中消化酶的分泌。胞吞和胞吐說(shuō)明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。l 細(xì)胞膜是一種選擇透過(guò)性膜半透膜選擇透過(guò)性膜概念小分子、離子能透過(guò),大分子不能透過(guò)水自由通過(guò),被選擇的離子和其它小分子可以通過(guò),大分子和顆粒不能通過(guò)性質(zhì)半透性(存在微孔,取決于孔的大?。┻x擇透過(guò)性(生物分子組成,取決于脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和ATP)狀態(tài)活或死活材料合成材料或生物材料生物膜(磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向不由膜決定,取決于物質(zhì)密度水和親脂小分子:不由膜決定,取決于物質(zhì)密度離子和其它小分子:膜上載體(蛋白質(zhì))決定功能滲透作用滲透作用和其它更多的生命活動(dòng)
30、功能共同點(diǎn)水自由通過(guò),大分子和顆粒都不能通過(guò)細(xì)胞膜可以讓水分子自由通過(guò),細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過(guò),而其他的離子、小分子和大分子則不能過(guò),因此細(xì)胞膜是一種選擇透過(guò)性膜。磷脂雙分子層和膜上的載體決定了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性。l 酶的本質(zhì)、特性和作用1、酶的本質(zhì):酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性的有機(jī)物(功能:降低化學(xué)反應(yīng)活化能,提高化學(xué)反應(yīng)速率),其中大部分是蛋白質(zhì)、少量是RNA。大多由核糖體合成2、酶的特性:1、酶具有高效性 2、酶具有專一性(每種酶只能催化一種或一類化合物) 3、酶的作用條件比較溫和3、酶的作用:酶在降低反應(yīng)的活化能方面比無(wú)機(jī)催化劑更顯著,因而催化效率更高4.酶的作用過(guò)
31、程本身不發(fā)生化學(xué)變化。酶分子有一定的形狀能與一定的底物結(jié)合。如酶與兩個(gè)氨基酸結(jié)合后,形成酶-底物復(fù)合物,使它們連接起來(lái),形成二肽,然后脫落,同時(shí)酶恢復(fù)原狀(性質(zhì)不發(fā)生變化)。影響酶活性的因素 溫度; PH值溫度 和PH值偏高或偏低,酶活性都會(huì)明顯降低。在最適宜的溫度和PH值條件下,酶的活性最高。(不同的酶最適條件不同)過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高,酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,能使蛋白質(zhì)變性失活,低溫使酶活性降低,但酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,在適宜的溫度條件下酶的活性可以恢復(fù)。l 有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程(指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,最終生成無(wú)機(jī)物,釋放出能量并生成ATP的過(guò)程)真核細(xì)胞有氧呼吸場(chǎng)所是細(xì)
32、胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。1、 有氧呼吸的概念與過(guò)程(較緩慢)有氧呼吸的總反應(yīng)式: C6H12O6 +6H2O+ 6O2 酶 6CO2 + 12H2O + 能量反應(yīng)過(guò)程場(chǎng)所發(fā)生反應(yīng)(都需要酶的參與)產(chǎn)物第一階段:糖酵解細(xì)胞溶膠C6H12O62C3H4O32ATP4H+2ATP生成丙酮酸、H、釋放少量能量,形成少量ATP(2個(gè))第二階段:檸檬酸循環(huán)線粒體基質(zhì)和嵴C3H4O36H2O6CO220H2ATPCO2、H、釋放少量能量,形成少量ATP第三階段:電子傳遞鏈線粒體內(nèi)膜24H6O212H2O26ATP生成H2O、釋放大量能量,形成大量ATP注:第一階段:一部分氫原子變成還原性輔酶(NADH),它在電子
33、傳遞鏈中被利用,用(H還原態(tài)氫)表示 生成的是丙酮酸(CH3COCOOH)葡萄糖大部分能量還在丙酮酸中, 第二階段:首先催化出一個(gè)二碳化合物,脫去一個(gè)CO2,并形成一個(gè)NADH,二碳化合物進(jìn)入檸檬酸循環(huán),與草酰乙酸(四碳酸)合成檸檬酸(六碳酸),然后經(jīng)多個(gè)反應(yīng),脫去2個(gè)CO2,形成草酰乙酸,然后如此循環(huán)不已。過(guò)程中產(chǎn)生許多NADH。第三階段:呼吸作用最后一步才用到氧氣,因此產(chǎn)物中只有水中的氧元素來(lái)自氧氣2、無(wú)氧呼吸的概念與過(guò)程(都在細(xì)胞溶膠中)概念:在指在無(wú)氧條件下通過(guò)酶的催化作用,細(xì)胞把糖類等有機(jī)物不徹底氧化分解,同時(shí)釋放少量能量生成少量ATP的過(guò)程。過(guò)程(始終在細(xì)胞溶膠中進(jìn)行,需要酶的參與
34、):1、C6H12O62 C3H4O3(丙酮酸)2ATP4H(在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中)2、2 C3H4O3(丙酮酸)+4H2C2H5OH(酒精)2CO2 (大多數(shù)植物,酵母菌)2 C3H4O3(丙酮酸)+4H2C3H603(乳酸) (高等動(dòng)物,哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞,蛔蟲(chóng),乳酸菌,高等植物某些器官(如馬鈴薯塊莖,甜菜塊根,玉米胚等),動(dòng)物的骨骼肌細(xì)胞再缺氧條件下(后進(jìn)入肝臟中可再生成葡萄糖)氧氣充足,則無(wú)氧呼吸將受抑制;氧氣不足,則有氧呼吸將會(huì)減弱或受抑制。3.a消耗等量的葡萄糖時(shí),厭氧呼吸與需氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量之比為1:3 V(CO2)/V(O2)=4/3表示有氧呼吸速率等于無(wú)氧呼吸速率。小于表示有氧
35、呼吸消耗葡萄糖速率大于無(wú)氧呼吸。b.如果某生物產(chǎn)生二氧化碳和消耗的氧氣量相等,則該生物只進(jìn)行需氧呼吸;如果某生物釋放的二氧化碳量比吸收的氧氣量多,則兩種呼吸都進(jìn)行。4、呼吸作用的意義:為生命活動(dòng)提供能量為其他化合物的合成提供原料備注:細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量包括熱能和ATP兩部分。酵母菌即可以進(jìn)行有氧呼吸,又可以進(jìn)行無(wú)氧呼吸。 2、細(xì)胞呼吸的意義及其在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用意義:為生物各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量;為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。應(yīng)用:疏松土壤,增強(qiáng)植物根部的細(xì)胞呼吸;釀酒發(fā)酵。l 光合作用的過(guò)程(自然界最本質(zhì)的物質(zhì)代謝和能量代謝) 1、 概念:綠色植物通過(guò)葉綠體利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)
36、存量的有機(jī)物,并釋放出氧氣的過(guò)程??偡匠淌剑?CO2+6H20 C6H12O6+6O2(水中的氧去了氧氣中,CO2中的氧去了葡萄糖和水中)注意:與細(xì)胞呼吸相反(但光合反應(yīng)不是細(xì)胞呼吸的逆反應(yīng),細(xì)胞呼吸主要在線粒體中進(jìn)行,光合作用則全部在葉綠體中進(jìn)行),光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水,光合作用的產(chǎn)物不僅是糖類,還有氨基酸 無(wú)蛋白質(zhì)、脂肪,因此光合作用產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是有機(jī)物。 葉綠體內(nèi)外有兩層膜,內(nèi)膜里面有濃稠的液體稱為基質(zhì),懸浮在基質(zhì)中的是許多內(nèi)囊體,內(nèi)囊體是由膜形成的碟裝口袋,所有的內(nèi)囊體連成一體,其中許多又堆積在一起(來(lái)增加膜面積),稱為基粒。內(nèi)囊體的膜稱為光合膜。2、色素:葉綠素a ,葉綠素b ,
37、胡蘿卜素,葉黃素(包括葉綠素3/4和類胡蘿卜素1/4)葉綠體的色素主要分布在基粒的類囊體薄膜,葉綠素分布在基粒片層的膜上,在片層結(jié)構(gòu)的膜上(光反應(yīng))和葉綠體內(nèi)的基質(zhì)(碳反應(yīng)) 葉綠體中色素的提取和分離:(B)實(shí)驗(yàn)原理:葉綠體中的色素不溶于水,都能溶解于有機(jī)溶劑中,如:無(wú)水乙醇(酒精)等。所以可以用無(wú)水乙醇(酒精)提取葉綠體中的色素。(A)材料用具和方法步驟: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(xì)吸管,剪刀,小試管,培養(yǎng)皿蓋,藥勺,量筒(10mL),天平;95的乙醇(用于提取和溶解色素)(或者丙酮),層析液(分離色素,因?yàn)樯卦趯游鲆褐腥?/p>
38、解度不同,溶解度高的在濾紙上擴(kuò)散的快,),二氧化硅(使研磨充分),碳酸鈣(保護(hù)色素防止被破壞,研磨時(shí)會(huì)破壞溶酶體,溶酶體里面的有機(jī)酸會(huì)流出來(lái)色素中都含有鎂元素)。1、 取綠色葉片中的色素 2、分離葉綠體中的色素(1)制備濾紙條(2)畫(huà)濾液細(xì)線(3)分離色素。注意:不能讓濾液細(xì)線觸到層析液。用培養(yǎng)皿蓋蓋上燒杯。(B)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析(1)提取光合色素:用天平稱取5 g綠色葉片,剪碎,烘干,放入研缽中。向研缽中放入少量二氧化硅和碳酸鈣,加入3 mL95無(wú)水乙醇(也可用丙酮),迅速、充分地研磨。在玻璃漏斗基部放一塊單層尼龍布,將漏斗插入試管。將研磨液倒入漏斗,及時(shí)用棉塞塞嚴(yán)盛有濾液的試管。迅速研磨:防
39、止乙醇揮發(fā)和色素的破壞;單層尼龍布的作用:過(guò)濾、去除雜質(zhì)。;用棉塞塞嚴(yán)的原因:防止乙醇(丙酮)揮發(fā)、提取液變少、變干。(2)制備濾紙條:將干燥(使層析液在濾紙上擴(kuò)散速度加快)的定性濾紙剪成長(zhǎng)與寬略小于試管長(zhǎng)與寬的濾紙條,將濾紙條一端剪去兩角(1cm左右),在此端距頂端1 cm處用鉛筆畫(huà)一條細(xì)橫線。剪去濾紙條兩角的作用:1.保證濾紙能立在燒杯中2.保證濾紙上的濾液線能水平向上擴(kuò)展,保證色素帶平整。1 cm:保證濾紙條有足夠的長(zhǎng)度泡在層析液中,又能使色素帶不浸在層析液(分離液)中。用鉛筆,不能用簽字筆、圓珠筆、畫(huà)筆的原因:簽字筆、圓珠筆、畫(huà)筆的筆液色素會(huì)也能溶于乙醇和層析液,污染從綠葉中提取的色素
40、。(3)畫(huà)濾液細(xì)線:用毛細(xì)吸管吸取少量濾液,沿鉛筆線均勻畫(huà)細(xì)線(也可用玻片較短那一端的邊緣沾取濾液后,印在濾紙條上)。待濾液線干后,重復(fù)畫(huà)線一兩次。濾液線要細(xì),要均勻:保證濾液色素在同一起始點(diǎn)上。待濾液線干后再重復(fù)畫(huà)線的原因:既保證了濾液線的色素量,也防止濾液線過(guò)寬。畫(huà)的次數(shù)越多,色素量越多,越好跑,色素帶也就分得越開(kāi),越清楚。(4)分離光合色素;將適量的層析液(分離液)倒入試管,將濾紙條畫(huà)線一端朝下,輕輕插入層析液中,迅速塞緊試管口。注意不要讓層析液觸及濾液線。接觸后會(huì)使大量濾液溶于層析液中,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。種類顏色含量溶解度擴(kuò)散速度吸收光的顏色作用葉綠素占3/4葉綠素a藍(lán)綠色最多較低較慢紅橙
41、光,藍(lán)紫光吸收,傳遞,轉(zhuǎn)化光的作用葉綠素b黃綠色較多最低最慢類胡蘿卜素占1/4胡蘿卜素橙黃色最少最高最快藍(lán)紫光葉黃素黃色較少較快較快隨著葉齡增大類胡蘿卜素增多,葉綠素先增加后減少。3、第一階段:(需要光)光反應(yīng)階段(快) (光能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能)場(chǎng)所:葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)(類囊體)薄膜上進(jìn)行 中,含有光合作用所需的酶。)條件:必須有光,色素、化合作用的酶 步驟:水的光解,水在光下分解成氧氣、還原氫(水中的氫(H+e-)在光下將NADP+還原為NADPH)和電子ATP生成,ADP與Pi接受光能變成ATP 能量變化:光能變?yōu)榛钴S的化學(xué)能(ATP) 4、第二階段:(不需要光直接參加)暗反應(yīng)階
42、段即卡爾文循環(huán)(慢)(活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能)場(chǎng)所:葉綠體基質(zhì)條件:有光或無(wú)光均可進(jìn)行,二氧化碳,能量、酶 步驟:二氧化碳的固定:五碳糖(RuBP,即核酮糖二磷酸)+CO2六碳糖(酶催化)分解成2個(gè)三碳酸(二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成兩個(gè)三碳化合物) 三碳酸的還原:(三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成三碳糖磷酸) 五碳糖再生:3CO2+3C56三碳酸6三碳糖;其中5個(gè)三碳糖在卡爾文循環(huán)中經(jīng)過(guò)一系列變化成3個(gè)五碳糖,一個(gè)三碳糖離開(kāi),或在葉綠體中被利用,或者運(yùn)出葉綠體。能量變化:ATP活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能 ATP和NADPHC3C5有機(jī)物突然停止光照減少增多減少減少突然
43、增加光照增多減少增多增多突然停止CO2減少增多減少突然增加CO2增多減少增多關(guān)系:光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和H 5、總結(jié)項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別條件需要葉綠素、光、酶不需要葉綠素和光,需要多種酶場(chǎng)所葉綠體內(nèi)囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中物質(zhì)變化(1)水的光解2H2O4H+O2(2)ATP的形成ADP+Pi+能量ATP(1)CO2固定 CO2C5 2C3(2) C3的還原2C3(C H2O)+ C5能量變化葉綠素把光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成(C H2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能實(shí)質(zhì)把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成有機(jī)物,同時(shí)把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供H、ATP,暗反應(yīng)
44、為光反應(yīng)提供ADP+Pi,沒(méi)有光反應(yīng),暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行,沒(méi)有暗反應(yīng),有機(jī)物無(wú)法合成。6、環(huán)境因素對(duì)光合作用速率的影響溫度:溫度可影響酶的活性光照強(qiáng)度:在一定范圍內(nèi),光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快,超過(guò)光飽和點(diǎn)(C點(diǎn)),光合速率反而會(huì)下降,光照強(qiáng)度影響光反應(yīng)CO2的濃度:在一定范圍內(nèi),光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快,達(dá)到一定程度后,光合速率維持在一定的水平,不再增加,CO2的濃度影響暗反應(yīng)。人們測(cè)得二氧化碳的呼吸量是植物從外界環(huán)境吸收的二氧化碳的總量,叫表觀光合速率;真正的光合速率是指植物在光照的條件下,植物從外界吸收的二氧化碳的量加上呼吸作用釋放的二氧化碳的量,即植物實(shí)際同化的二氧化碳量。植
45、物在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),有機(jī)物的形成和消耗相等,不能累積干物質(zhì)。即圖中的B點(diǎn)7、(B)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及溫室中提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法1、控制光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱 2、控制溫度的高低 3、適當(dāng)?shù)脑黾幼魑锃h(huán)境中二氧化碳的濃度l 第四章 細(xì)胞的增殖與分化l 細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期性1、生物的生長(zhǎng)主要是是指細(xì)胞體積的增大和細(xì)胞數(shù)量的增加。2、細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因:細(xì)胞的表面積和體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大;細(xì)胞的核質(zhì)比(細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心);3、細(xì)胞增殖的意義:是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖。細(xì)胞分裂包括細(xì)胞核分裂和胞質(zhì)分裂。真核細(xì)胞分裂的方式有無(wú)絲分裂、有絲分裂(體細(xì)胞)和減數(shù)分裂(生
46、殖細(xì)胞)。細(xì)胞增殖是生物體生長(zhǎng),發(fā)育,繁殖和遺傳的基礎(chǔ)4、 細(xì)胞周期的概念和特點(diǎn):細(xì)胞周期:連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始到下次分裂完成時(shí)為止(包括兩個(gè)階段:分裂間期和分裂期(M)分裂間期(DNA增加一倍,染色體數(shù)不變):是有絲分裂的準(zhǔn)備階段,是將細(xì)胞核中攜帶的遺傳信息的染色質(zhì)復(fù)制。G1期:合成DNA所需的蛋白質(zhì)、RNA和核糖體增生。S期:DNA合成。G2期:合成有絲分裂所需的RNA和蛋白質(zhì)(包括微管蛋白等),已經(jīng)有一對(duì)中心體特點(diǎn):分裂間期歷時(shí)長(zhǎng)占細(xì)胞周期的90%-95%5、無(wú)絲分裂:沒(méi)有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化,叫做無(wú)絲分裂。例子:蛙的紅細(xì)胞6、動(dòng)、植物有絲分裂(即分裂期,體細(xì)胞以有絲
47、分裂來(lái)增加數(shù)目)過(guò)程:分裂間期:可見(jiàn)核膜核仁,染色體的復(fù)制(DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成),結(jié)果是每個(gè)染色體都形成兩個(gè)染色單體,呈染色質(zhì)狀態(tài)。 前期:染色體出現(xiàn)(染色質(zhì)螺旋纏繞,變短變粗)每條染色體由兩條并列的染色單體組成,兩條染色單體由著絲粒連接在一起,散亂排布紡錘體中央,較晚時(shí)(因?yàn)橹行捏w分開(kāi),由細(xì)胞兩極發(fā)出即放射狀微管。帶有星體絲的兩個(gè)中心體逐漸分開(kāi),移向相對(duì)的兩極)紡錘絲、紡錘體出現(xiàn),核膜、核仁消失,核被膜開(kāi)始瓦解為離散的囊泡狀內(nèi)質(zhì)網(wǎng)) 中期:染色體著絲點(diǎn)整齊的排在赤道板平面上,染色體形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比較清晰,觀察染色體形態(tài)數(shù)目最好的時(shí)期。中期細(xì)胞可分離得到完整的染色體群。 后期:著絲粒分
48、裂,染色單體分開(kāi)消失,染色體數(shù)目暫時(shí)加倍,并且被紡錘絲拉向兩極,兩極間距離也加大。染色體變成完全相同的兩套。與此同時(shí),細(xì)胞被拉長(zhǎng),并由于赤道部細(xì)胞膜下方環(huán)行微絲束的活動(dòng),該部縮窄,細(xì)胞遂呈啞鈴形。末期:染色體到達(dá)兩極后,距離進(jìn)一步加大,染色體伸展形成染色質(zhì),即染色體、紡錘體消失,核膜、核仁出現(xiàn),染色體變成染色質(zhì)(兩現(xiàn)兩失) 注意:有絲分裂中各時(shí)期始終有同源染色體,但無(wú)同源染色體聯(lián)會(huì)和分離。 細(xì)胞體的分裂稱胞質(zhì)分裂。動(dòng)物和某些低等植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂是以縊束或起溝的方式完成的??O束的動(dòng)力一般推測(cè)是由于赤道區(qū)的細(xì)胞質(zhì)周邊的微絲收縮的結(jié)果。微絲的緊縮使細(xì)胞在此區(qū)域產(chǎn)生縊束即環(huán)溝,縊束逐漸加深使細(xì)胞體最
49、后一分為二。高等植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂是靠細(xì)胞板的形成。在末期,紡錘絲首先在靠近兩極處解體消失,但中間區(qū)的紡錘絲保留下來(lái),并且微管增加數(shù)量,向周圍擴(kuò)展,形成桶狀結(jié)構(gòu),稱為成膜體。與形成成膜體的同時(shí),來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基器的一些小泡和顆粒成分被運(yùn)輸?shù)匠嗟绤^(qū),它們經(jīng)過(guò)改組融合而參加細(xì)胞板的形成。細(xì)胞板逐漸擴(kuò)展到原來(lái)的細(xì)胞壁乃把細(xì)胞質(zhì)一分為二(圖3)。細(xì)胞質(zhì)中的有關(guān)細(xì)胞器,如線粒體,葉綠體等不是均等分配,而是隨機(jī)進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。細(xì)胞板由兩層薄膜組成,兩層薄膜之間積累果膠質(zhì),兩側(cè)的薄膜積累纖維素,各自發(fā)育成子細(xì)胞的初生壁。l 動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的異同:相同點(diǎn)是染色體的行為特征相同,染色體復(fù)制后平均分配到兩
50、個(gè)子細(xì)胞中,區(qū)別:前期(紡錘體的形成方式不同):植物細(xì)胞由兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體;動(dòng)物細(xì)胞由細(xì)胞的兩組中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體。末期:(細(xì)胞質(zhì)的分裂方式不一樣):植物細(xì)胞在赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板形成細(xì)胞壁(由高爾基體分泌出的小泡中含有纖維素)將細(xì)胞質(zhì)一分為二;動(dòng)物細(xì)胞從細(xì)胞膜中間向內(nèi)凹陷將細(xì)胞質(zhì)溢裂為二。7、染色體、染色單體、DNA變化特點(diǎn):(體細(xì)胞染色體為2N) 染色體變化:后期加倍(4N),平時(shí)不變(2N)DNA變化:間期加倍(2N4N), 末期還原(2N) 染色單體變化:間期出現(xiàn)(04N),后期消失(4N0),存在時(shí)數(shù)目同DNA。 8、動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程的異同:植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞間
51、期相同點(diǎn)染色體復(fù)制(蛋白質(zhì)合成和DNA的復(fù)制)前期相同點(diǎn)核仁、核膜消失,出現(xiàn)染色體和紡錘體不同點(diǎn)由細(xì)胞兩極發(fā)紡錘絲形成紡錘體已復(fù)制的兩中心體分別移向兩極,周圍發(fā)出星射,形成紡錘體中期相同點(diǎn)染色體的著絲點(diǎn),連在兩極的紡錘絲上,位于細(xì)胞中央,形成赤道板后期相同點(diǎn)染色體的著絲點(diǎn)分裂,染色單體變?yōu)槿旧w,染色單體為0,染色體加倍末期不同點(diǎn)赤道板出現(xiàn)細(xì)胞板,擴(kuò)展形成新細(xì)胞壁,并把細(xì)胞分為兩個(gè)。細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)陷,把細(xì)胞質(zhì)縊裂為二,形成兩個(gè)子細(xì)胞相同點(diǎn)紡錘體、染色體消失,核仁、核膜重新出現(xiàn)9、染色體數(shù),染色單體和DNA分子數(shù)的關(guān)系規(guī)律:細(xì)胞中染色體數(shù)目等于著絲粒的數(shù)目,無(wú)論一個(gè)著絲粒上是否含有染色單體。
52、在一般的情況下,一個(gè)染色體上含有1個(gè)DNA分子,但當(dāng)染色體(染色質(zhì))復(fù)制后且兩個(gè)染色單體仍連在同一個(gè)著絲粒上時(shí),每個(gè)染色體上則含有兩個(gè)DNA分子。DNA分子數(shù)目加倍在間期,數(shù)目的恢復(fù)在末期(因?yàn)榧?xì)胞分裂DNA均分);染色體數(shù)目加倍在后期(著絲粒分裂),數(shù)目恢復(fù)在末期,染色單體的產(chǎn)生在間期(即DNA復(fù)制而形成),消失在后期(著絲粒分裂而消失)10.細(xì)胞有絲分裂主要特征、意義特征:染色體和紡錘體的出現(xiàn),然后染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。意義:親代細(xì)胞的染色體經(jīng)復(fù)制以后,平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去,由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA ,所以使前后代保持遺傳性狀的穩(wěn)定性。 用曲線描述一個(gè)細(xì)胞周期中DNA、染
53、色體、染色單體的數(shù)量變化(縱坐標(biāo)表示一個(gè)細(xì)胞核的有關(guān)數(shù)目)11、真核細(xì)胞分裂的三種方式 有絲分裂:絕大多數(shù)生物體細(xì)胞的分裂、受精卵的分裂。實(shí)質(zhì):親代細(xì)胞染色體經(jīng)復(fù)制, 平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。意義:保持親子代間遺傳性狀的穩(wěn)定性。 減數(shù)分裂:特殊的有絲分裂,形成有性生殖細(xì)胞 。 實(shí)質(zhì):染色體復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次結(jié)果新細(xì)胞染色體數(shù)減半。 無(wú)絲分裂:不出現(xiàn)染色體和紡錘體。例:蛙的紅細(xì)胞分裂 細(xì)胞分裂異常(或特殊形式分裂)的類型及結(jié)果類型分裂方式結(jié)果事例細(xì)胞質(zhì)不分裂有絲分裂雙(多)核細(xì)胞多核胚囊個(gè)別染色體不分離有絲分裂、減數(shù)分裂單體、多體21三體、唐氏綜合征全部染色體不分離有絲分裂、減數(shù)分裂多
54、倍體四倍體植物染色體多次復(fù)制,但不分離有絲分裂多線巨大染色體果蠅唾腺染色體兩個(gè)以上中心體有絲分裂多極核實(shí)驗(yàn):觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂洋蔥根尖培養(yǎng):實(shí)驗(yàn)前3至4天,待根長(zhǎng)到5厘米裝片制作:1.取材:取根尖2至3毫米2.解離:(1)解離液:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的HCl和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液 (1:1)(2)目的:使組織中的細(xì)胞分離開(kāi)(3)時(shí)間:3至5分鐘(4)程度:根尖酥軟(使果膠質(zhì)層松散)3.漂洗:(1)漂洗液:清水(2)目的:洗去解離液,便于染色(3)時(shí)間:10分鐘4.染色:(1)染液:質(zhì)量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液或醋酸洋紅液(2)目的:使染色體(質(zhì))
55、著色(3)時(shí)間:3至5分鐘5.制片:用鑷子將根尖弄碎,蓋上蓋玻片,復(fù)加一塊載玻片用拇指輕壓,呈絮狀 6.觀察l 細(xì)胞分化的特點(diǎn)、意義以及實(shí)例特點(diǎn):分化是一種持久的、穩(wěn)定的漸變過(guò)程。細(xì)胞分化的意義:一般多細(xì)胞生物體的發(fā)育起點(diǎn)是一個(gè)細(xì)胞(受精卵),細(xì)胞的分裂只能繁殖出許多相同的細(xì)胞,只有經(jīng)過(guò)細(xì)胞分化才能形成胚胎、幼體,并發(fā)育成成體,細(xì)胞分化是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)iT化,有利于提高各種生理功能的效率。是基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果。細(xì)胞分化的實(shí)例:造血干細(xì)胞分化成紅細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞等 細(xì)胞分化的過(guò)程和原因定義:在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài),結(jié)構(gòu)和生理
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