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文檔簡介
1、人教版高中生物必修一筆 記 匯 總生物必修一生物必修一第一章 走進細胞第 1 節(jié) 從生物圈到細胞1、細胞是生物體結構和功能的基本單位。一、生命活動離不開細胞1、病毒沒有細胞結構,但病毒必須寄生在活細胞內(nèi)。所以病毒的生命活動離不開細胞。2、單細胞生物(一個細胞=一個生物體),如草履蟲、衣藻、眼蟲、變形蟲、細菌等,單個細胞就能完成各種生命活動。3、多細胞生物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。例:人的生殖發(fā)育父精子母卵細胞形態(tài)、機構、胚胎功能改變(生殖細胞)受精作用分化分裂受精卵相同的多個胎兒個體(體細胞)細胞4、能夠?qū)⒂H代的遺傳物質(zhì)傳給子代的細胞是生殖細胞(精子和卵細胞)。
2、二、生命系統(tǒng)的結構層次1、細胞是最基本的生命系統(tǒng)結構層次。2、生命系統(tǒng)的結構層次:細胞組織器官系統(tǒng)(植物沒有)個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈。3、生物圈是最大的生命系統(tǒng)結構層次。4、種群:在一定區(qū)域內(nèi),同種生物的全部個體。5、群落:同一時間,聚集在同一區(qū)域內(nèi)所有種群的集合。6、從個體到群落的結構層次中,體現(xiàn)了生物與生物的關系(種內(nèi)、種間)。7、一定范圍內(nèi)所有生物與它們所生活的環(huán)境相互作用形成生態(tài)系統(tǒng)。8、生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。9、病毒不具有細胞結構,不具備最基本的生命系統(tǒng)結構層次細胞,所以盡管它是一個個體,但病毒不屬于任何生命系統(tǒng)結構層次。第 2 節(jié) 細胞的多樣性和統(tǒng)一性1、動、植物細胞的差異,
3、體現(xiàn)了細胞的多樣性;它們的相同結構,體現(xiàn)了細胞的統(tǒng)一性。1第一章走進細胞一、觀察細胞1、光學顯微鏡的結構:(1)光學結構:反光鏡(平面鏡:光線發(fā)散 凹面鏡:光線匯聚),物鏡(低倍鏡、高倍鏡),目鏡(低倍鏡、高倍鏡)(2)機械結構:準焦螺旋(粗準焦螺旋、細準焦螺旋),鏡座,鏡柱,鏡臂,光圈,通光孔,載物臺,壓片夾,轉(zhuǎn)換器,鏡筒。2、長度越長的物鏡放大倍數(shù)越大,長度越長的目鏡放大倍數(shù)越小。3、光學顯微鏡的成像:光源反光鏡光圈通光孔物體物鏡在鏡筒里形成一個放大的像目鏡物象進一步放大。4、光學顯微鏡的放大倍數(shù)=目鏡放大倍數(shù)物鏡放大倍數(shù)。5、放大倍數(shù)越大,物象越大,視野范圍越小,光線越暗,細胞數(shù)目越少。
4、6、光學顯微鏡放大的是物象的長和寬,不是面積、體積。7、光學顯微鏡成的是倒立放大的像,像的位置和物體的位置上下顛倒,左右相反。8、使用高倍鏡觀察的操作步驟:在低倍鏡下觀察清楚后,把要放大觀察的物像移至視野中央。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器,換成高倍物鏡。觀察并用細準焦螺旋調(diào)焦。二、原核細胞和真核細胞1、科學家根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為真核細胞和原核細胞兩大類。2、由真核細胞構成的生物叫做真核生物,如植物、動物、真菌等。由原核細胞構成的生物叫做原核生物。3、原核細胞核真核細胞分類的最主要依據(jù):有無核膜包圍的細胞核。(有無成形的細胞核)4、原核細胞的細胞質(zhì)中只有核糖體,沒有其他細胞器,真核細胞的
5、細胞質(zhì)中有核糖體,也有其他細胞器。5、真正的細胞核的結構:核膜(包含核孔)、核仁、染色體。6、原核細胞沒有真正的細胞核,其遺傳物質(zhì)分布的區(qū)域稱為擬核。7、原核生物:一藻二菌三體一藻:藍藻(念珠藻、螺旋藻、發(fā)藻)二菌:細菌、放線菌三體:衣原體、支原體、立克次氏體(支原體是最小的原核生物)。三、細胞學說建立的過程1、細胞學說的建立者主要是兩位德國科學家施萊登和施旺。2、他的研究成果(細胞學說)綜合為以下要點:細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產(chǎn)物構成。細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。新細胞可以從老細胞中產(chǎn)生。2生物必修
6、一第二章 組成細胞的分子第 1 節(jié) 細胞中的元素和化合物一、組成細胞的元素1、構成細胞的最基本的元素:C 元素2、構成細胞的基本元素:C、H、O、N3、細胞中的大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg4、細胞中的微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo5、人體細胞鮮重中含量最多的元素:O 元素;其次,C 元素。6、人體細胞干重中含量最多的元素:C 元素。二、組成細胞的化合物1、組成細胞的元素,大多以化合物的形式存在。2、組成細胞的化合物:無機化合物:水無機鹽有機化合物:糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)核酸三、實驗:檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)1、糖類:(1)原理:可溶性還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽
7、糖、半乳糖),與斐林試劑發(fā)生作用,生成磚紅色沉淀。(2)試劑:斐林試劑甲液:0.1g/mL 的 NaOH 溶液乙液:0.05g/mL 的 CuSO4 溶液(3)步驟:向試管內(nèi)注入 2mL 待測組織樣液。向試管內(nèi)注入 1mL 斐林試劑(甲液和乙液等量混合均勻后再注入)。將試管放入盛有 5065溫水的大燒杯中加熱約 2min。觀察試管中的顏色變化。2、蛋白質(zhì)(1)原理:蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應。(2)試劑:雙縮脲試劑 A 液:0.1g/mL 的 NaOH 溶液B 液:0.01g/mL 的 CuSO4 溶液(3)步驟:向試管內(nèi)注入 2mL 待測組織樣液。向試管內(nèi)注入雙縮脲試劑 A 液
8、 1mL,B 液 4 滴,搖勻。觀察試管內(nèi)的顏色變化。3、脂肪:(1)方法一:向待測組織樣液中滴加 3 滴蘇丹染液,觀察樣液被染色的情況。方法二:制作子葉臨時切片,用顯微鏡觀察子葉細胞的著色情況。(2)原理:脂肪可以被蘇丹染液染成橘黃色(或被蘇丹染液染成紅色)。(3)試劑:蘇丹或蘇丹染液體積分數(shù)為 50%的酒精溶液3第二章組成細胞的分子(4)步驟:取材:一粒浸泡過的花生種子,去掉種皮。切片:在子葉橫斷面上切下若干薄片。制片:選取最薄的切片放在載玻片中央,滴上 12 滴蘇丹染液,染色 3min,吸去染液,滴加酒精,洗去浮色,吸去酒精,滴蒸餾水蓋上蓋玻片。觀察:被染成橘黃色的脂肪顆粒。第 2 節(jié)
9、生命活動的主要承擔者蛋白質(zhì)一、氨基酸及其種類1、組成蛋白質(zhì)的主要元素:C、H、O、N(還含有少量 P、S,少量的 Fe、Cu、Mn、I、Zn)2、氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。3、氨基酸主要由 C、H、O、N 元素組成。4、構成蛋白質(zhì)的氨基酸有 20 種,根據(jù)人體細胞能否自己合成,分為必需氨基酸和非必需氨基酸。5、必需氨基酸需從外界攝取,成人有 8 種,嬰兒有 9 種;非必需氨基酸可由人體細胞合成。6、8 種必需氨基酸:異亮氨酸、甲硫氨酸、纈氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸。7、氨基酸的分子結構通式:氨基也可寫作NH2,羧基也可寫作COOH。由一個NH2,一個COOH 組成主鏈基
10、團,R 基是側(cè)鏈基團,R 基可以是任何不同的基團。8、氨基酸結構的特點:在氨基酸分子中,至少有一個NH2,一個COOH。其余的NH2,COOH 可能來自 R 基。都有一個NH2、一個COOH 連在同一個中心 C 原子上。(判斷是否是構成蛋白質(zhì)的氨基酸的依據(jù))R 基的不同,是區(qū)別 20 種氨基酸的依據(jù)。二、蛋白質(zhì)的結構及其多樣性1、氨基酸的脫水縮合:一個氨基酸中心 C 原子相連的NH2,與另一個氨基酸中心 C 原子相連的COOH,共同脫去一個分子的 H2O,形成一個肽鍵。2、脫去的 H2O 中元素的來源:H:NH2,COOHH2OO:COOH3、脫水縮合過程示意圖:4生物必修一4、肽鍵的寫法:上
11、圖所示肽鍵;CONH;NHCO5、相關計算:1 條肽鏈中,肽鍵數(shù)=脫去的分子數(shù)=氨基酸數(shù)-1m 條肽鏈中,共有 n 個氨基酸,肽鍵數(shù)=脫去 H2O 分子數(shù)=n-m NH2 數(shù)=肽鏈數(shù)+R 基中的NH2 數(shù)COOH 數(shù)=肽鏈數(shù)+R 基中的COOH 數(shù)O 原子數(shù)=肽鏈數(shù)2+肽鍵數(shù)+R 基中的 O 原子數(shù)N 原子數(shù)=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R 基中的 N 原子數(shù)多肽的相對分子質(zhì)量=氨基酸的相對分子質(zhì)量之和-脫去的 H2O 分子的相對分子質(zhì)量之和.6、蛋白質(zhì)的結構層次:C、H、O、N氨基酸二肽多肽蛋白質(zhì)。7、蛋白質(zhì)種類繁多的(多樣性)的原因:(1)氨基酸:氨基酸的種類繁多每種氨基酸的數(shù)目成百上千。氨基酸形成肽
12、鏈時,不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化。(2)肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千差萬別。三、蛋白質(zhì)的功能1、許多蛋白質(zhì)是構成細胞和生物體結構的重要物質(zhì),稱為結構蛋白。2、功能蛋白:運輸(血紅蛋白) 催化(大多酶) 調(diào)節(jié)(胰島素) 免疫(抗體) 識別(糖蛋白)3、一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。第 3 節(jié) 遺傳信息的攜帶者核酸1、核酸的分類:脫氧核糖核酸,簡稱 DNA核糖核酸,簡稱 RNA2、核算的功能:核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。一、核酸在細胞中的分布1、實驗原理:(1)混合染色劑對 DNA,RNA
13、 的親和力不同。5第二章組成細胞的分子甲基綠+DNA綠色混合染色劑吡羅紅+RNA紅色(2)鹽酸的作用:改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞。使染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)與 DNA 分離,有利于 DNA 與染色劑結合。2、在實驗選材中,不應選擇植物葉肉細胞等深色細胞,防止染色后的 DNA 與葉綠體分辨不清。也不應該選擇哺乳動物成熟紅細胞,因為該細胞中沒有細胞核。3、實驗步驟:(1)取口腔上皮細胞制片:在潔凈的載玻片上,滴一滴質(zhì)量分數(shù)為 0.9%的 NaCl 溶液。(保護細胞正常形態(tài))用消毒牙簽在自己漱凈的口腔內(nèi)側(cè)壁上輕輕刮幾下,把牙簽上附有碎屑的一端,放在上述載玻片上的滴液中涂抹幾下。(漱凈:除去食物碎
14、屑)點燃酒精燈,將涂有口腔上皮細胞的載玻片烘干。(固定細胞,迅速殺死細胞,防止細胞死亡時溶酶體破壞核酸)(2)水解:在小燒杯中加入 30mL 質(zhì)量分數(shù)為 8%的鹽酸,將烘干的載玻片放入小燒杯中。在大燒杯中加入 30的溫水。將盛有鹽酸和載玻片的小燒杯放在大燒杯中保溫 5min。(能使鹽酸充分發(fā)揮作用)(3)沖洗涂片:用蒸餾水的緩水流沖洗載玻片 10s。(緩水流:防止沖走細胞)(4)染色:用吸水紙吸去載玻片上的水分。將吡羅紅甲基綠染色劑滴 2 滴在載玻片上,染色 5min。吸去多余的染色劑,蓋上蓋玻片。(5)觀察:用低倍顯微鏡觀察:選擇染色均勻、色澤淺的區(qū)域,移至視野中央,將物像調(diào)節(jié)清晰。換用高倍
15、顯微鏡觀察。4、結論:真核細胞的 DNA 主要分布在細胞核中。線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的 DNA。RNA 主要分布在細胞質(zhì)中。5、原核細胞的 DNA 分布在擬核中,RNA 分布在細胞質(zhì)中。二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈1、組成核酸的元素:C、H、O、N、P2、核酸水解后得到許多核苷酸,核苷酸是核酸的基本組成單位,即組成核酸分子的單體。3、一個核苷酸是由一分子含氮的堿基,一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。4、根據(jù)五碳糖的不同,可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。脫氧核糖核苷酸是組成 DNA 的基本單位,其中的五碳糖叫做脫氧核糖;核糖核苷酸是組成 RNA 的基本單位,其中的五碳糖叫做核糖
16、。5、脫氧核糖核苷酸、核糖核苷酸圖:(見下一頁圖)6、含氮堿基:(見下一頁圖)7、脫氧核糖核苷酸、核糖核苷酸中含氮堿基的種類:(見下一頁圖)脫氧核糖核苷酸中的含氮堿基可能是 A、G、C、T 四種,其中,胸腺嘧啶(T)是脫氧核糖核苷酸中特有的。核糖核苷酸中的含氮堿基可能是 A、G、C、U 四種,其中,尿嘧啶(U)是核糖核苷酸中特有的。腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)是脫氧核糖核苷酸、核糖核苷酸中共有的含氮堿基。6生物必修一腺嘌呤 A嘌呤鳥嘌呤 G含氮堿基胞嘧啶 C嘧啶胸腺嘧啶 T尿嘧啶 U8、核苷酸種類的確定:(1)若五碳糖為脫氧核糖或核糖,則可確定核苷酸是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸;(
17、2)若含氮堿基為胸腺嘧啶(T)或尿嘧啶(U),則可確定核苷酸是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸;(3)若含氮堿基為腺嘌呤(A),鳥嘌呤(G),胞嘧啶(C)任意一種,則核苷酸可能是脫氧核糖核苷酸,也可能是核糖核苷酸。9、核酸的形成:兩個核苷酸通過脫水縮合連接在一起,脫去水分子,形成磷酸二酯鍵。10、在絕大多數(shù)生物體中,DNA 由兩條脫氧核糖核苷酸鏈構成,RNA 由一條核糖核苷酸鏈構成。11、核酸的多樣性:核苷酸的排列順序多種多樣。12、核酸核苷酸五碳糖含氮堿基遺傳物質(zhì)有細胞結構的生物2 種8 種2 種5 種1種,DNA無細胞結構的生物1 種4 種1 種4 種1種,DNA 或 RNA第 4 節(jié) 細胞中的
18、糖類和脂質(zhì)1、糖類是主要的能源物質(zhì)。一、細胞中的糖類1、糖類的元素組成:C、H、O2、因為多數(shù)糖類分子中氫原子與氧原子之比為 21,類似水分子,因而糖類又稱為“碳水化合7第二章組成細胞的分子物”。3、糖類按照能否再水解,可分為單糖、二糖和多糖等幾類。4、單糖:葡萄糖分布在動、是主要的能植物細胞中源物質(zhì)六碳糖分布在植物轉(zhuǎn)化成葡萄果糖細胞中糖供能C6H12O6半乳糖分布在動物轉(zhuǎn)化成葡萄細胞中糖供能單糖脫氧核糖分布在所有C5H10O4細胞中五碳糖核糖分布在所有C5H10O5細胞中5、二糖:(C12H22O11)(1)蔗糖:分布在甘蔗、甜菜等植物細胞中。組成:葡萄糖、果糖。(2)麥芽糖:分布在發(fā)芽小麥
19、中。組成:葡萄糖、葡萄糖。(3)乳糖:分布在動物細胞中。組成:葡萄糖、半乳糖。6、二糖水解成單糖,被細胞吸收,為細胞供能。7、二糖組成示意圖:8、多糖:((C6H10O5)n):由多個單糖脫水縮合而成。(1)淀粉:植物中最重要的儲能物質(zhì),分布在植物細胞中。(2)糖原:肝糖原、肌糖原,動物細胞中的儲能物質(zhì)。(3)纖維素:是植物細胞壁的成分。9、多糖水解的產(chǎn)物是葡萄糖。二、細胞中的脂質(zhì)1、脂質(zhì)的元素組成:主要是 C、H、O,有的脂質(zhì)還含有少量 P 和 N。2、脂質(zhì)分子中氧的含量遠遠小于糖類,而氫的含量更多。3、脂質(zhì)分為脂肪、磷脂和固醇。4、脂肪:(1)作用:脂肪是細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)。(2)水解產(chǎn)
20、物:甘油、脂肪酸。(3)等量的糖類、脂肪,供能時脂肪消耗更多的氧,提供更多的能量。(4)其他作用:很好的絕熱體8生物必修一具有緩沖和減壓的作用,可以保護內(nèi)臟器官。5、磷脂:(1)元素組成:C、H、O、N、P(2)功能:構成細胞膜和多種細胞器膜的重要成分。6、固醇:(1)包括膽固醇、性激素和維生素 D。(2)膽固醇:是構成動物細胞膜的重要成分,在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運輸。(3)性激素:促進人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細胞的形成,維持人體第二性征。(4)維生素 D:有效地促進人和動物腸道對鈣和磷的吸收。三、生物大分子以碳鏈為骨架1、多糖、蛋白質(zhì)、核酸等都是生物大分子。2、生物大分子都是由許多基
21、本單位連接而成的,這些基本單位稱為單體,生物大分子又稱為單體的多聚體。3、每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為骨架,由許多單體連接成多聚體。9第三章細胞的基本結構第三章 細胞的基本結構第 1 節(jié) 細胞膜系統(tǒng)的邊界一、細胞膜的成分1、實驗原理:細胞吸水漲破,內(nèi)容物流出,得到細胞膜。2、選材:哺乳動物成熟的紅細胞,因為該細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器。3、在實驗之前,選用的血液應加適量生理鹽水稀釋,以維持細胞的正常形態(tài)。4、紅細胞發(fā)生變化:凹陷消失,細胞體積增大,很快細胞破裂,內(nèi)容物(主要是血紅蛋白)流出。5、細胞膜的元素組成:C、H、O、N、P6、細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外,還有
22、少量的糖類。7、脂質(zhì)約占細胞膜總量的 50%,其中主要是磷脂,構成細胞膜的基本骨架。有些動物細胞膜中含有少量膽固醇。8、蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能時起重要作用,因此,功能越復雜的細胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。9、糖類和蛋白質(zhì)結合(糖蛋白),與磷脂結合(糖脂),分布在細胞膜外表面,有識別功能。二、細胞膜的功能1、將細胞與外界環(huán)境分隔開。細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。2、控制物質(zhì)進出細胞。(細胞膜的控制作用是相對的)可進:營養(yǎng)物質(zhì)進不易進:不需要的,病毒,病菌控制物質(zhì)進出可出:代謝廢物、抗體、激素、酶出不易出:細胞內(nèi)的重要成分3、進行細胞間的信息交流。交流的方式:間接交流、直接交流、形成通道。
23、信號分子與靶細胞表面的受體發(fā)生特異性結合。4、植物細胞壁不能控制物質(zhì)進出,具有全透性。5、細胞壁的成分:植物:纖維素、果膠細菌:肽聚糖真菌:幾丁質(zhì)第 2 節(jié) 細胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作一、細胞器之間的分工1、細胞質(zhì)的組成:細胞質(zhì)基質(zhì)(呈膠質(zhì)狀,可以流動)細胞器(6 體+1 網(wǎng)+1 泡)10生物必修一2、分離各種細胞器的方法:差速離心法。3、線粒體:細胞的“動力車間”(1)分布:動、植物細胞內(nèi)(2)形態(tài):短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等(3)結構:兩層膜(外膜、內(nèi)膜)線粒體基質(zhì)(分布有呼吸酶)內(nèi)膜向內(nèi)凸起,形成“嵴”,增大膜面積,嵴上分布有大量與呼吸作用有關的酶少量 DNA,RNA(4)功能:進行有氧
24、呼吸的主要場所4、葉綠體:植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”(1)分布:能進行光合作用的植物葉肉細胞和植物幼莖皮層細胞(2)形態(tài):綠色,扁平的橢球形或球形(3)結構:雙層膜(外膜、內(nèi)膜)葉綠體基質(zhì)葉綠體基粒,由片層結構薄膜類囊體堆積而成基粒上有與光合作用有關的色素、酶基質(zhì)中由與光合作用有關的酶少量 DNA,RNA(4)功能:植物進行光合作用的場所5、線粒體、葉綠體是細胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換器。6、內(nèi)質(zhì)網(wǎng):(1)分布:動、植物細胞中(2)形態(tài):由膜連接而成的網(wǎng),膜面積最大的細胞器。(3)結構:單層膜粗面內(nèi)置網(wǎng)上附著有核糖體,能對來自核糖體的多肽進行初加工,出芽形成小泡運往高爾基體滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要參
25、與脂質(zhì)的合成(4)功能:蛋白質(zhì)的加工和脂質(zhì)的合成7、高爾基體:(1)分布:動、植物細胞中(2)形態(tài):扁平囊結構,大小囊泡(3)結構:單層膜(4)功能:對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類、包裝、運輸在植物細胞中參與細胞壁的形成在動物細胞中與分泌物的形成有關(腺細胞中含量多)8、液泡:(1)分布:植物細胞中(2)形態(tài):泡狀,成熟植物細胞中有中央大液泡(3)結構:單層膜(液泡膜),細胞液細胞液:糖類、無機鹽、色素、蛋白質(zhì)。具有一定濃度,容易從細胞質(zhì)中吸水(4)功能:調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境,充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺。9、溶酶體:(1)分布:動、植物細胞(2)形態(tài):球狀小體(3)結構:單層膜,內(nèi)
26、含水解酶(4)功能:是“消化車間”,內(nèi)部含有多種水解酶,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。被溶酶體分解后的產(chǎn)物,如果是對細胞有用的物質(zhì),細胞可以再利用,廢物則被排出細胞。10:核糖體:11第三章細胞的基本結構(1)分布:所有細胞中(2)形態(tài):粒狀小體(3)結構:無膜(4)功能:合成蛋白質(zhì)附著內(nèi)質(zhì)網(wǎng):合成分泌蛋白游離:合成胞內(nèi)蛋白11、中心體:(1)分布:動物細胞,低等植物細胞(2)形態(tài):由兩個互相垂直的中心粒及周圍物質(zhì)組成(3)結構:無膜(4)功能:參與細胞有絲分裂12、在光學顯微鏡下看到的結構叫顯微結構,在電子顯微鏡下看到的結構叫亞顯微結構。13、細胞質(zhì)基質(zhì)的成分:水
27、、無機鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等。14、動、植物細胞亞顯微結構模式圖:二、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合1、研究方法:同位素標記法(示蹤法)2、亮氨酸的順序:核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體囊泡細胞膜細胞外。3、參與的細胞器:核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體4、蛋白質(zhì)形成過程:核糖體(氨基酸脫水縮合成肽鏈)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(對肽鏈初步加工成糖基)出芽成囊泡(包裹蛋白質(zhì))囊泡與高爾基體膜融合高爾基體加工囊泡(成熟蛋白質(zhì))囊泡和細胞膜融合細胞外。5、許多由膜構成的囊泡就像深海中的潛艇,在細胞中穿梭往來,繁忙地運輸著“貨物”,而高爾基體在其中起重要的交通樞紐作用。三、細胞的生物膜系統(tǒng)1、細胞的生物膜系統(tǒng):細胞器膜、細
28、胞膜、核膜2、這些生物膜組成成分和結構很相似,在結構和功能上緊密聯(lián)系。3、膜與膜的聯(lián)系:直接聯(lián)系(接觸):如核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞膜間接聯(lián)系:如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體、細胞膜4、生物膜系統(tǒng)的作用:12生物必修一(1)首先,細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,同時在細胞與外部環(huán)境進行物質(zhì)運輸,能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起著決定性作用。(2)第二,許多重要的化學反應都在生物膜上進行,這些化學反應需要酶的參與,廣闊的膜面積為多種酶提供了大量附著位點。(3)第三,細胞內(nèi)的生物膜把各種細胞器分隔開,如同一個個小的區(qū)室,這樣就使得細胞內(nèi)能夠同時進行多種化學反應,而不會互相干擾,保證了細胞生命活動高效、有序
29、地進行。第 3 節(jié) 細胞核系統(tǒng)的控制中心1、除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數(shù)細胞外,真核細胞都有細胞核。一、細胞核的功能1、實例一:黑色美西螈的細胞核+白色美西螈的去核卵細胞黑色美西螈結論:細胞核決定生物的性狀。2、實例二:對照:相互對照、自身前后對照結論:細胞分裂、分化受細胞核控制。3、實例三:有核變形蟲正常活動去核活動消失植入核活動恢復正常無核變形蟲失去攝食能力、應激性對照:相互對照、自身前后對照結論:變形蟲的攝食、應激性等生命活動受細胞核控制。4、實例四:結論:傘藻的生長是受細胞核控制的。5、大量事實表明:細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。二、細胞核的結構1、核膜:有
30、核孔,雙層膜,附著有大量的核糖體,常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連,主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成。作用:分隔作用 控制離子、小分子的進出 核孔是大分子的通道2、核仁:在細胞分裂間期是最明顯的結構,折光性強,易區(qū)分,在細胞分裂中會周期性消失和重建。功能:參與 rRNA 與核糖體的合成,蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞核,核仁體積大、數(shù)目多。3、染色質(zhì):13第三章細胞的基本結構組成:蛋白質(zhì)、DNA易被堿性染料染成深色(醋酸洋紅、龍膽紫)功能:遺傳信息的主要載體染色質(zhì)呈絲狀,染色體呈棒狀,是同一物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。4、細胞分裂時,染色質(zhì)高度螺旋化,縮短變粗,成為光學顯微鏡下清晰可見的圓柱狀或桿狀的染色體。5、細胞核是遺傳
31、信息庫,是遺傳物質(zhì)儲存和復制的主要場所,是細胞代謝和遺傳的控制中心。6、模型方法:包括物理模型、概念模型、數(shù)學模型等。7、物理模型:以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征,這種模型就是物理模型。8、細胞既是生物體結構和功能的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。14生物必修一第四章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出第 1 節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?、滲透裝置:(1)半透膜:允許某些物質(zhì)通過,其他物質(zhì)不能通過的多孔薄膜。如:動物膀胱、腸衣。(2)現(xiàn)象:宏觀:液面上升;微觀:水分子雙向擴散2、滲透作用:水分子等溶劑分子通過半透膜由低濃度到高濃度進行擴散。3、滲透作用發(fā)生的條件:有半透膜半透膜兩側(cè)溶液有濃度
32、差一、細胞的吸水和失水1、動物細胞的吸水和失水:(1)當外界溶液濃度小于細胞質(zhì)的濃度時,細胞吸水膨脹。(2)當外界溶液濃度等于細胞質(zhì)的濃度時,細胞保持正常形態(tài)。(3)當外界溶液濃度大于細胞質(zhì)的濃度時,細胞失水皺縮。2、其他動物細胞的吸水和失水的原理與紅細胞是一樣的。3、動物細胞的細胞膜相當于半透膜,可以通過滲透吸水的方式吸水或失水。4、細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。5、探究植物細胞的吸水和失水時,蔗糖溶液的濃度不可太高或太低。目的:既有明顯的質(zhì)壁分離現(xiàn)象,又不會殺死細胞。6、實驗:制片觀察(中央大液泡、質(zhì)壁緊貼)引流(蔗糖溶液)觀察(液泡變小,質(zhì)壁分離)引流(清水)觀察(液
33、泡變大,質(zhì)壁分離復原)7、植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜。8、植物細胞的吸水和失水:(1)當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,細胞液中的水分就透過原生質(zhì)層進入外界溶液中,使細胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定程度的收縮,由于原生質(zhì)層的伸縮性比細胞壁大,當細胞不斷失水時,即發(fā)生質(zhì)壁分離。(2)當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時,植物細胞逐漸發(fā)生質(zhì)壁分離的復原。9、未成熟的植物細胞無中央大液泡,通過吸脹吸水的方式吸水。二、物質(zhì)跨膜運輸?shù)钠渌麑嵗?、細胞的失水和失水是水分子順相對含量梯度跨膜運輸?shù)倪^程。2、實例一:細胞對物質(zhì)的吸收具有選擇性。3、實例二:物質(zhì)的運輸也可以逆濃度梯度進行。4、細胞對于物質(zhì)的輸
34、入和輸出具有選擇性。5、細胞和其他生物膜都是選擇透過性膜,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、小分子和大分子則不能通過。6、半透膜不一定是選擇透過性膜,選擇透過性膜一定是半透膜。第 2 節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型一、對生物膜的探索歷程1、19 世紀末,歐文頓提出,膜是由脂質(zhì)組成的。2、實驗證明,膜的成分是脂質(zhì)與蛋白質(zhì)。3、磷脂分子的排列為磷脂雙分子層。15第四章細胞的物質(zhì)輸入和輸出4、50 年代,提出蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)結構5、人鼠細胞融合:細胞膜是流動的。二、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、生物膜的流動鑲嵌模型認為,磷脂雙分子層構成了膜的基本支架,這個支架不是靜止的,磷
35、脂雙分子層是輕油般的流體,具有流動性。蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。第 3 節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭?、被動運輸1、自由擴散:物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞,叫做自由擴散。(1)例:水、O2、CO2、N2、甘油、乙醇、脂肪酸、苯、尿素。(2)條件:高濃度低濃度(3)動力:濃度差(4)特點:不需要消耗能量,載體蛋白。2、協(xié)助擴散:進出細胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴散,叫做協(xié)助擴散。(1)例:葡萄糖進入紅細胞(2)條件:高濃度低濃度(3)動力:濃度差(4)特點:不消耗能量二、主動運輸1、物質(zhì)從低濃度一側(cè)運
36、輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時還需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量,這種方式叫做主動運輸。2、主動運輸?shù)囊饬x:保證了活細胞能夠按照生命活動的需要,主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)。3、主動運輸例:離子、小分子(葡萄糖、氨基酸)條件:有載體蛋白、能量(ATP)特點:既可以高濃度低濃度,又可以低濃度高濃度。4、不跨膜進出細胞的方式:(1)對象:大分子(2)原理:細胞膜的流動性(3)方式:胞吞、胞吐16生物必修一第五章 細胞的能量供應和利用第 1 節(jié) 降低化學反應活化能的酶一、酶的作用和本質(zhì)1、細胞中每時每刻都進行著許多化學反應,統(tǒng)稱為細胞代謝。一、酶在細胞代謝
37、中的作用1、實驗過程中可以變化的因素稱為變量。其中人為改變的變量稱為自變量,隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量。2、除了一個因素以外,其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗,對照實驗一般要設置對照組和實驗組。3、分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。4、同無機催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。二、酶的本質(zhì)大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是 RNA。二、酶的特性1、酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。2、所有活細胞均可產(chǎn)生酶。一、酶具有高效性二、酶具有專一性1、每一種酶只能催化一種或一類化學反應。三、酶的作用條件比較溫和1
38、、酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。2、高溫會破壞酶的分子結構,使酶失活。低溫只會降低酶的活性,但不會使酶失活。3、過酸、過堿或溫度過高,會使酶的空間結構遭到破壞,使酶永久失活。第 2 節(jié) 細胞的能量“通貨”ATP1、ATP 的生理功能:直接供能物質(zhì)。一、ATP 分子中具有高能磷酸鍵1、ATP 中文全稱:三磷酸腺苷A:腺苷P:磷酸基團2、ATP 結構簡式:APPP:高能磷酸鍵3、ATP 是細胞中的一種高能磷酸化合物。17第五章細胞的能量供應和利用二、ATP 和 ADP 可以互相轉(zhuǎn)化水解酶ADP + Pi + 能量1、ATP 水解:ATP 合成酶2、ATP 合成:ADP+ Pi
39、+ 能量 ATP3、細胞內(nèi) ATP 與 ADP 相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制,是生物界的共性。4、ATP 合成時的能量來源:(1)植物:呼吸作用、光合作用(2)動物、真菌、大多數(shù)細菌:呼吸作用5、反應不可逆的原因:(1)酶的種類不同(2)能量不同:ATP 水解釋放各種生命活動所需能量,ATP 合成需糖類、脂肪氧化分解釋放能量。(3)場所不同6、ATP 合成場所:線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)。7、ATP 在細胞中含量少,但轉(zhuǎn)化快。三、ATP 的利用1、吸能反應一般與 ATP 水解的反應相聯(lián)系,放能反應一般與 ATP 的合成相聯(lián)系。第 3 節(jié) ATP 的主要來源細胞呼吸1、細胞呼吸:細胞呼吸是指有機物在細
40、胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成 ATP 的過程。一、細胞呼吸的方式1、酵母菌是一種單細胞真菌,在有氧和無氧的條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。2、CO2 可使澄清的石灰水變混濁,也可使溴麝香草酚蘭水溶液由藍變綠再變黃。3、橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學反應,變成灰綠色。4、細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。二、有氧呼吸1、對絕大多數(shù)生物來說,有氧呼吸是細胞呼吸的主要方式。2、線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。3、有氧呼吸可概括分為三個階段:(1)第一階段:1 分子葡萄糖分解成 2 分子的丙酮酸,產(chǎn)生少量的H,并釋放出少
41、量的能量。場所:細胞質(zhì)基質(zhì)。C HO 酶2C3H O + 4H + 少量 ATP(2mol)612643(2)第二階段:丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和H,并釋放出少量的能量。場所:線粒體基質(zhì)。2C3H O + HO 酶6CO + 20H + 少量 ATP(2mol)4322(3)第三階段:上述兩個階段產(chǎn)生的H,經(jīng)過一系列的化學反應,與氧結合形成水,同時釋放出大量的能量。18生物必修一場所:線粒體內(nèi)膜。24H + 6O 酶12H2O + 大量能量(34mol ATP)24、H:簡化的表示方法,還原態(tài)的氫。5、有氧呼吸的總反應式:C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶6CO2 + 12H2O
42、 + 能量概括地說,有氧呼吸是指細胞在氧的參與下,通過各種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量 ATP 的過程。6、1mol C6H12O6 參加有氧呼吸反應,產(chǎn)生大約 2870kJ 能量,其中大部分以熱能形式散失,1161kJ能量生成 38mol ATP。三、無氧呼吸1、無氧呼吸可概括地分為兩個階段,都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。(1)第一階段和有氧呼吸的第一階段完全相同。(2)第二階段:丙酮酸在不同酶的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者轉(zhuǎn)化成乳酸。2、無氧呼吸的總反應式:C6H12O6 酶2C3H6O3(乳酸) + 少量能量或C6H12O6 酶2C2
43、H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量3、無論分解成酒精酒精和二氧化碳或者是轉(zhuǎn)化成乳酸,無氧呼吸都只在第一階段釋放出少量的能量,生成少量 ATP。四、細胞呼吸原理的應用CO21、影響細胞呼吸速率的環(huán)境因素:(1)呼吸速率的表示方法:單位時間 C6H12O6 的分解量單位時間 O2 的消耗量單位時間 CO2 的釋放量釋放量(2)溫度對呼吸速率的影響:溫度通過影響酶的活性來影響呼吸速率。(3)O2 濃度:溫度對呼吸速率的影響溫度當 O2 濃度為 0 時,細胞只進行無氧呼吸。C 點:既進行有氧呼吸,又進行無氧呼吸,呼吸效率最低。B 點:有氧呼吸,無氧呼吸消失。CO2(4)CO2 濃度:釋放量從
44、化學平衡角度分析,CO2 濃度增加,呼吸B速率下降。A(5)含水量:在一定范圍內(nèi),呼吸作用強弱隨含水量的增加 C 而增加。O2 濃度對呼吸速率的影響O2 濃度19第五章細胞的能量供應和利用第 4 節(jié) 能量之源光與光合作用一、捕獲光能的色素和結構1、光合作用:將光能轉(zhuǎn)換成細胞能夠利用的化學能的是光合作用。一、捕獲光能的色素1、捕獲光能的色素:葉綠素葉綠素a(藍綠色)(含量約占3/4)葉綠素b(黃綠色)綠葉中的色素類胡蘿卜素胡蘿卜素(橙黃色)(含量約占1/4)葉黃素(黃色)2、色素的作用:吸收、轉(zhuǎn)化光能。3、不同色素對光波的吸收情況:葉綠素 a 和葉綠素 b 主要吸收藍紫光和紅光,胡蘿卜素和葉黃素
45、主要吸收藍紫光。4、因為葉綠素對綠光吸收最少,綠光被反射出來,所以葉片呈現(xiàn)綠色。(葉片呈現(xiàn)綠色的原因)5、葉綠體的結構:基質(zhì):液態(tài),有酶基粒:由囊狀結構薄膜類囊體堆疊而成,有酶、色素6、色素的分布:葉綠體類囊體薄膜上。二、葉綠體的結構葉綠體是進行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上,不僅分布著許多吸收光能的色素分子,還有許多進行光合作用所必需的酶。二、光合作用的原理和應用1、光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程。一、光合作用的探究歷程1、1771 年,英國科學家普利斯特利通過實驗證實,植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁
46、的空氣。并歸因于植物的生長。2、1779 年,荷蘭科學家:普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功;植物體只有綠葉才能更新空氣。3、1785 年,明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣,吸收的是二氧化碳。4、1845 年,德國科學家梅耶:植物在進行光合作用時,把光能轉(zhuǎn)換成化學能儲存起來。5、1864 年,德國植物學家薩克斯:證明光合作用的產(chǎn)物除了氧氣外還有淀粉。6、1941 年,美國科學家魯賓和卡門:證明光合作用釋放的氧氣來自水。20生物必修一二、光合作用的過程1、光合作用可以概括地分為光反應和暗反應兩個階段。2、光合作用過程圖示:3、光反應階段:(1)光合作用第一個階段的化學反應,必須有光才能進行,這個階段叫做光反應階段。(2)場所:類囊體薄膜(3)過程:水在光下分解為 O2 和H,同時生成 ATP。(4)能量轉(zhuǎn)化:光能ATP 中活躍的化學能。4、暗反應階段:(1)光合作用第二個階段中的化學反應,有沒有光都可以進行,這個階段叫做暗反應階段。(2)場所:葉綠體基質(zhì)(3)CO2 與 C5(五碳化合物)結合(二氧化碳的固定),生成兩個 C3,后接受 ATP 釋放的能量,被H還原,生成糖類,還原成 C5。(4)能量轉(zhuǎn)化:ATP 中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能。5、光合作用總反應式:光能、葉綠體(CH2O)+ O2CO2 +
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