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1、第一章 走近細(xì)胞第一節(jié) 從生物圈到細(xì)胞一、病毒的相關(guān)知識(shí):1、主要特征:、病毒(Virus)是一類(lèi)沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體。個(gè)體微小,一般在1030nm之間,大多數(shù)必須用電子顯微鏡才能看見(jiàn);、僅具有一種類(lèi)型的核酸,DNA或RNA,沒(méi)有含兩種核酸的病毒;、專(zhuān)營(yíng)細(xì)胞內(nèi)寄生生活;、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白質(zhì)外殼所構(gòu)成。有些特殊的病毒具有脂雙層物質(zhì)。 2、分類(lèi):(根據(jù)寄生的宿主不同)動(dòng)物病毒、植物病毒和細(xì)菌病毒(即噬菌體)(根據(jù)病毒所含核酸種類(lèi)的不同)DNA病毒和RNA病毒。【注】:朊病毒是一類(lèi)蛋白質(zhì)病毒 3、常見(jiàn)的病毒有:人類(lèi)流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人類(lèi)免疫缺陷病毒
2、(HIV)引起艾滋?。ˋIDS)、禽流感病毒、乙肝病毒、人類(lèi)天花病毒、狂犬病毒、煙草花葉病毒等。二、相關(guān)概念、 1、細(xì) 胞:是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的。細(xì)胞是地球上最基本的生命系統(tǒng)。2、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次: 細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個(gè)體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈【注】植物沒(méi)有系統(tǒng)單細(xì)胞生物既是細(xì)胞層次又是個(gè)體層次病毒不屬于生命系統(tǒng)任何層次種群:一定自然區(qū)域內(nèi),同種生物所有個(gè)體的總和。 群落:一定自然區(qū)域內(nèi),相互間有直接或間接關(guān)系的多個(gè)種群的總和。生態(tài)系統(tǒng):群落與它所生存的無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用構(gòu)成。3、各層次間的關(guān)系:層層相依,有各自有特定的組成、結(jié)構(gòu)和功能第二節(jié) 細(xì)胞
3、的多樣性和統(tǒng)一性一、細(xì)胞種類(lèi):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)胞分為真核細(xì)胞和原核細(xì)胞。二、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較:1、區(qū)別原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較?。?m-10m)較大(10m-100m)細(xì)胞核無(wú)核膜、無(wú)核仁,沒(méi)有成形的細(xì)胞核,遺傳物質(zhì)集中的區(qū)域稱(chēng)為擬核有核膜、有核仁、有真正的細(xì)胞核DNA存在位置及形式擬核:大型環(huán)狀質(zhì)粒:小型環(huán)狀細(xì)胞核:與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體細(xì)胞質(zhì):線(xiàn)粒體、葉綠體內(nèi)裸露存在細(xì)胞質(zhì)除核糖體外,無(wú)其它細(xì)胞器有多種復(fù)雜的細(xì)胞器細(xì)胞壁主要成分是蛋白質(zhì)和糖類(lèi)(肽聚糖)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,動(dòng)物無(wú)細(xì)胞壁代表生物藍(lán)藻、細(xì)菌(球菌、桿菌、螺旋菌、弧菌。如硝化細(xì)菌、
4、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌)、放線(xiàn)菌、支原體、衣原體、立克次體、鏈霉菌等動(dòng)物(草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng))、植物、真菌(酵母菌、食用菌、霉菌)2、相同點(diǎn):、均有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體等結(jié)構(gòu)、遺傳物質(zhì)均為DNA三、顯微鏡的使用1、成像:倒立放大的虛像倒立:水平旋轉(zhuǎn)180度bq放大:放大的是長(zhǎng)度或?qū)挾龋皇侵该娣e或體積。倍數(shù)=目鏡放大倍數(shù)×物鏡放大倍數(shù)2、物鏡、目鏡特征比較鏡頭種類(lèi)有無(wú)螺紋長(zhǎng)度放大倍數(shù)細(xì)胞數(shù)量細(xì)胞體積視野明暗物 鏡有長(zhǎng)大少大暗短小多小亮目 鏡無(wú)長(zhǎng)小多小亮短大少大暗3、高倍鏡使用方法、移動(dòng)裝片:物像在哪向哪移、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器 【注】:換上高倍鏡之后不能使用粗準(zhǔn)焦螺旋、調(diào)節(jié)光圈和反光鏡(有
5、平面鏡和凹面鏡)、調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋四、細(xì)胞學(xué)說(shuō)1、建立過(guò)程:時(shí)間科學(xué)家成就1665年美國(guó),虎克發(fā)現(xiàn)并命名細(xì)胞19世紀(jì)30年代德國(guó),施萊登和施旺創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說(shuō)1858年德國(guó),魏爾肖提出了細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的觀(guān)點(diǎn)2、基本內(nèi)容:、細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體,一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來(lái),并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。、細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位,既有它自己的生命,有對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。、新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。第二章 組成細(xì)胞的分子第一節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物一、生物界與非生物界統(tǒng)一性和差異性1、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2、差異性:組成生物體的化學(xué)元素在細(xì)胞內(nèi)含量與在非
6、生物界中含量明顯不同二、組成生物體的化學(xué)元素有20多種:1、按含量分大量元素:C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;(都是必須元素)微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;細(xì)胞含量最多4種元素:C、 O、H、N;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。2、按作用分最基本元素:C;主要元素:C、H、O、N、P、S;三、組成細(xì)胞的化合物1、種類(lèi)無(wú)機(jī)物水無(wú)機(jī)鹽有機(jī)物蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類(lèi)核酸2、含量在活細(xì)胞中含量最多的化合物:是水(85-90);在活細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物:蛋白質(zhì)(7-10);占細(xì)胞干重最多的化合物:蛋白質(zhì)(50以上)四、檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪、和
7、蛋白質(zhì)1、實(shí)驗(yàn)原理 水浴加熱 還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽糖)+斐林試劑 磚紅色沉淀 脂肪+ 蘇丹橘黃色 蘇丹紅 色 蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑紫色2、材料選擇、還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)中,最理想材料是含糖量高、無(wú)色或白色組織。、脂肪鑒定實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)材料最好選擇富含脂肪的種子。、蛋白質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)中,最好選擇富含蛋白質(zhì)的生物組織,植物材料常用大豆,動(dòng)物材料常用雞蛋的蛋清(需稀釋10倍防止反應(yīng)后粘固在試管壁,不易清洗。而且使反應(yīng)不徹底)。3、斐林試劑與雙縮脲試劑比較比較項(xiàng)目斐林試劑雙縮脲試劑不同點(diǎn)使用方法甲液、乙液混合均勻后使用,且現(xiàn)配現(xiàn)用先加A液再加B液反應(yīng)條件水浴加熱不加熱反應(yīng)原理還原糖與Cu(OH)2反應(yīng)生成Cu
8、2O沉淀肽鍵在堿性條件下與Cu2+反應(yīng)生成絡(luò)合物顏 色磚紅色紫色濃 度乙液CuSO4濃度為0.05g/mLB液CuSO4濃度為0.01g/mL相 同 點(diǎn)都含有NaOH、CuSO4兩種成分,且NaOH濃度都是0.1g/mL4 、實(shí)驗(yàn)流程(略)第五節(jié) 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物一、 有關(guān)水的知識(shí)要點(diǎn)1、水的含量(與生物種類(lèi)和生長(zhǎng)發(fā)育期有關(guān))、分類(lèi)、作用存在形式含量功能聯(lián)系水自由水約951、良好溶劑2、參與多種化學(xué)反應(yīng)3、運(yùn)送養(yǎng)料和代謝廢物4、為細(xì)胞生存提供液體環(huán)境它們可相互轉(zhuǎn)化;代謝旺盛時(shí)自由水含量增多,反之,含量減少。結(jié)合水較多時(shí)抗性增強(qiáng)。結(jié)合水約4.5細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分2、不同生物含水量水生陸生 幼年
9、成年老年 代謝旺盛代謝緩慢 幼嫩細(xì)胞衰老細(xì)胞3、種子與水的關(guān)系、種子曬干是減少自由水,呼吸作用減弱,減少有機(jī)物消耗。浸種是補(bǔ)充自由水利于種子的萌發(fā)。、試管加熱或炒熟則喪失結(jié)合水,種子死亡不萌發(fā)。、不同種子親水能力不同大豆小麥玉米 大米花生二、 無(wú)機(jī)鹽1、 存在形式絕大多數(shù)以離子形式存在,少數(shù)與其他化合物結(jié)合。2、 功能:、復(fù)雜化合物的組成成分,如:葉綠素、血紅蛋白等。、維持生物體正常生命活動(dòng),如動(dòng)物缺鈣會(huì)抽搐,鈣過(guò)高肌無(wú)力。、維持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓。H2CO3/NaHCO3緩沖物質(zhì)維持酸堿平衡,Na+維持細(xì)胞外液滲透壓,K+維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓。第二節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)一、氨基酸及
10、其種類(lèi):1、元素組成:C H O N少數(shù)含有S Fe2、種類(lèi)根據(jù)R基不同分為:20種。根據(jù)能否在人體內(nèi)合成分為:必需氨基酸和非必需氨基酸3、氨基酸分子通式: NH2R C HCOOH4、氨基酸結(jié)構(gòu)的特點(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(如:有NH2和COOH但不是連在同一個(gè)碳原子上不叫氨基酸);R基的不同導(dǎo)致氨基酸的種類(lèi)不同。二、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其多樣性1、脫水縮合、過(guò)程:一個(gè)氨基酸分子的氨基(NH2)與另一個(gè)氨基酸分子的羧基(COOH)相連接,同時(shí)失去一分子水。、二肽形成示例H HHH酶 NH2CCOOH +NH2C
11、COOHNH2CCONHCCOOH+H2O R1 R2 R1 R2、肽 鍵:肽鏈中連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵(CONH)。二 肽:由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個(gè)肽鍵。多 肽:由三個(gè)或三個(gè)以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。肽 鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。2、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次 脫水縮合 盤(pán)曲折疊氨基酸 多肽(一般為開(kāi)鏈) 蛋白質(zhì)3、蛋白質(zhì)分子具有多樣性原因直接原因 氨基酸種類(lèi)、數(shù)目、排列順序不同多肽鏈盤(pán)曲折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同根本原因:DNA分子的多樣性三、蛋白質(zhì)的主要功能(生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者): 構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì):如羽毛、頭發(fā)、肌肉、蛛絲、蠶絲等; (結(jié)構(gòu)蛋
12、白) 催化作用:絕大多數(shù)酶; (功能蛋白) 調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長(zhǎng)激素等蛋白類(lèi)激素; (功能蛋白)免疫作用:如抗體; (功能蛋白) 運(yùn)輸作用:如紅細(xì)胞中的血紅蛋白。 (功能蛋白)四、蛋白質(zhì)的性質(zhì)鹽析:可逆變性:不可逆五、有關(guān)計(jì)算:1、肽鍵數(shù) = 脫去水分子數(shù) = 氨基酸數(shù)目 肽鏈數(shù) 2、至少含有的羧基(COOH)或氨基數(shù)(NH2) = 肽鏈數(shù) 3、蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=各氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)18×脫水?dāng)?shù) 4、N原子數(shù)=氨基酸數(shù)+R基中N原子數(shù) 5、O原子數(shù)=氨基酸數(shù)+肽鏈數(shù)+R基中O原子數(shù) 6、H原子數(shù)=H總數(shù)2×脫水?dāng)?shù)第三節(jié) 遺傳信息的攜帶者-核酸一
13、、 核酸的元素組成:C H O N P二、 組成核酸的基本單位是:核苷酸組成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。磷酸 + 五碳糖 + 含氮堿基三、核酸的種類(lèi)及組成組成單位 磷酸DNA 脫氧核苷酸 含氮堿基(A G C T) 4種核酸種類(lèi)脫氧核糖組成單位磷酸RNA 核糖核苷酸 含氮堿基(A G C U) 4種 核糖【腺嘌呤(A)、鳥(niǎo)嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)尿 嘧 啶(U)】四、核酸功能:是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),對(duì)于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。五、核酸在細(xì)胞中的分布實(shí)驗(yàn)1、原理及結(jié)論 甲基綠使DNA呈綠色吡啰紅使RNA呈紅色,染色觀(guān)察
14、的結(jié)果是細(xì)胞核呈綠色,細(xì)胞質(zhì)呈紅色,說(shuō)明DNA主要分布在細(xì)胞核中(線(xiàn)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。2、實(shí)驗(yàn)步驟取口腔上皮細(xì)胞制裝片水解沖洗涂片(緩水流)染色觀(guān)察3、幾種試劑在實(shí)驗(yàn)中的作用、0.9NaCI溶液:保持口腔上皮細(xì)胞正常形態(tài)和生理功能、8鹽酸:改變細(xì)胞膜的通透性使染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)、蒸餾水:配置染色劑沖洗涂片第四節(jié) 細(xì)胞中的糖類(lèi)和脂質(zhì)一、糖類(lèi):1、組成元素:C H O2、分類(lèi)及作用:分類(lèi)元素分子式常見(jiàn)種類(lèi)分布主要功能單糖CHOC5H10O5五碳糖核糖動(dòng)物植物組成核酸C5H10O4脫氧核糖C6H12O6六碳糖葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物質(zhì)二糖
15、C12H22O11蔗糖植物水解產(chǎn)物都有葡萄糖麥芽糖乳糖動(dòng)物多糖(C6H10O5)n淀粉植物植物貯能物質(zhì)纖維素細(xì)胞壁主要成分糖原(肝糖原、肌糖原)動(dòng)物貯能物質(zhì)二、脂質(zhì)的比較:分類(lèi)元素常見(jiàn)種類(lèi)功能脂肪C、H、O1、主要儲(chǔ)能物質(zhì)2、保溫3、減少摩擦,緩沖和減壓磷脂C、H、O 、N、P細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的主要成分固醇C、H、O(N、P)膽固醇與細(xì)胞膜流動(dòng)性有關(guān)性激素維持生物第二性征,促進(jìn)生殖器官發(fā)育維生素D有利于Ca、P吸收三、細(xì)胞的能源物質(zhì)1、細(xì)胞中能源物質(zhì):糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)2、能源物質(zhì)供能順序:糖類(lèi)脂肪蛋白質(zhì)(脂肪、蛋白質(zhì)除正常代謝中產(chǎn)生部分能量供生命活動(dòng)使用外,一般不供能。只有在病理狀態(tài)或衰老狀
16、態(tài)下才大量氧化供能。)3、氧化分解產(chǎn)物:都有水和二氧化碳4、氧化需氧量:與C/H有關(guān),脂肪最小需氧量最多,產(chǎn)生能量也最多,糖類(lèi)最大需氧量最少。5、主要能源物質(zhì):糖類(lèi),為生物體提供所需能量的70以上。6、主要的儲(chǔ)能物質(zhì):脂肪,含能量最高,其他儲(chǔ)能物質(zhì)還有動(dòng)物細(xì)胞中的糖原和植物細(xì)胞中的淀粉7、直接的能源物質(zhì):ATP第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié) 細(xì)胞膜-系統(tǒng)的邊界一、 細(xì)胞膜的成分:1、主要是脂質(zhì)(約50)和蛋白質(zhì)(約40),還有少量糖類(lèi)(約2-10)2、在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中磷脂最豐富,供能越復(fù)雜細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量越多。糖類(lèi)與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白(可用于判斷細(xì)胞內(nèi)外)或糖脂。二、細(xì)胞膜的制
17、備制備細(xì)胞膜選用哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞作材料,其原因是該類(lèi)細(xì)胞中無(wú)細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器。三、細(xì)胞膜的功能:、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞細(xì)胞產(chǎn)生的激素、抗體和代謝廢物排到細(xì)胞外細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流通過(guò)細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)(如激素、遞質(zhì))傳遞信息,如激素的信息傳遞通過(guò)相鄰兩細(xì)胞的直接接觸傳遞信息,如精卵的識(shí)別與結(jié)合通過(guò)相鄰兩細(xì)胞間形成通道進(jìn)行信息交流,如高等植物細(xì)胞間的胞間連絲四、植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁,主要成分是纖維素和果膠對(duì)細(xì)胞有支持和保護(hù)作用其性質(zhì)是全透性的。第二節(jié) 細(xì)胞器-系統(tǒng)內(nèi)的分工合作一、相關(guān)概念: 細(xì) 胞 質(zhì):在細(xì)胞膜以?xún)?nèi)、細(xì)胞
18、核以外的原生質(zhì),叫做細(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)胞質(zhì)基質(zhì):細(xì)胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)。是細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所。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(chēng)。二、八大細(xì)胞器的比較:1、線(xiàn)粒體:(呈粒狀、棒狀,具有雙層膜,普遍存在于動(dòng)、植物細(xì)胞中,內(nèi)有少量DNA和RNA內(nèi)膜突起形成嵴,內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒中有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶),線(xiàn)粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,生命活動(dòng)所需要的能量,大約95%來(lái)自線(xiàn)粒體,是細(xì)胞的“動(dòng)力車(chē)間”。代謝旺盛細(xì)胞線(xiàn)粒體數(shù)量多?;紫x(chóng)等寄生于體內(nèi)生物無(wú)線(xiàn)粒體。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(xì)胞里,植物
19、根細(xì)胞中沒(méi)有),葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器,是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車(chē)間”和“能量轉(zhuǎn)換站”,(含有葉綠素和類(lèi)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(jié)構(gòu)的膜上和葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中,含有光合作用需要的酶)。3、核糖體:橢球形粒狀小體,由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有些游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。是細(xì)胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng):由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物。分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),(粗)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,(滑)以及脂質(zhì)合成的“車(chē)間”。5、高爾基體:在植物細(xì)胞中與細(xì)胞壁的形成有關(guān),在動(dòng)物細(xì)胞中與蛋白質(zhì)(分泌蛋白)的加工、分類(lèi)、包裝、運(yùn)輸有關(guān)。6
20、、中心體:每個(gè)中心體含兩個(gè)中心粒,呈垂直排列,存在于動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞,與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。7、液泡:主要存在于成熟植物細(xì)胞中(在植物根細(xì)胞分生區(qū)沒(méi)有),液泡內(nèi)有細(xì)胞液?;瘜W(xué)成分:有機(jī)酸、生物堿、糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、色素等。有維持細(xì)胞形態(tài)、儲(chǔ)存養(yǎng)料、調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透吸水的作用。8、溶酶體:有“消化車(chē)間”之稱(chēng),內(nèi)含多種水解酶,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。三、細(xì)胞器分類(lèi)比較分布植物特有細(xì)胞器葉綠體動(dòng)物和低等植物特有細(xì)胞器中心體結(jié)構(gòu)無(wú)膜細(xì)胞器中心體、核糖體單層膜細(xì)胞器內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡雙層膜細(xì)胞器葉綠體、線(xiàn)粒體光學(xué)顯微鏡可見(jiàn)細(xì)胞器葉綠體、線(xiàn)粒體、液泡成分
21、含DNA的細(xì)胞器葉綠體、線(xiàn)粒體含RNA的細(xì)胞器葉綠體、線(xiàn)粒體、核糖體含色素的細(xì)胞器葉綠體、液泡功能能產(chǎn)生水的細(xì)胞器葉綠體、線(xiàn)粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器葉綠體、線(xiàn)粒體能復(fù)制的細(xì)胞器葉綠體、線(xiàn)粒體、中心體能合成有機(jī)物的細(xì)胞器核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、葉綠體與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器中心體、線(xiàn)粒體、高爾基體、核糖體與分泌蛋白有關(guān)的細(xì)胞器核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線(xiàn)粒體與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器葉綠體、線(xiàn)粒體【注】光學(xué)顯微鏡可觀(guān)察到的細(xì)胞結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、葉綠體、線(xiàn)粒體、液泡等四、分泌蛋白的合成和運(yùn)輸:核糖體(合成肽鏈)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì))囊泡高爾基體(
22、進(jìn)一步修飾加工)囊泡細(xì)胞膜細(xì)胞外五、生物膜系統(tǒng)1、組成:包括細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜和核膜等。2、功能:細(xì)胞膜使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,在細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換和信息傳遞的過(guò)程中起決定性作用。廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn),有利于許多化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行把各種細(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)相互干擾,保證細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。六、觀(guān)察葉綠體和線(xiàn)粒體1、實(shí)驗(yàn)原理葉綠體和線(xiàn)粒體的形態(tài)特征細(xì)胞器存在部位顏色形態(tài)葉綠體綠色植物的葉肉細(xì)胞綠色扁平的橢球形或球形線(xiàn)粒體動(dòng)植物細(xì)胞無(wú)色棒狀、圓球狀、線(xiàn)形、啞鈴形健那綠染液能專(zhuān)一性地使活細(xì)胞中的線(xiàn)粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色,通過(guò)
23、染色,可在高倍顯微鏡下觀(guān)察到生活狀態(tài)的線(xiàn)粒體的形態(tài)和分布,而細(xì)胞質(zhì)不被染色。2、 實(shí)驗(yàn)操作制作臨時(shí)裝片低倍顯微鏡下找到細(xì)胞結(jié)構(gòu)高倍顯微鏡觀(guān)察第三節(jié) 細(xì)胞核-系統(tǒng)的控制中心一、細(xì)胞核的功能:是遺傳信息庫(kù)(遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所),是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心;二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu): 1、染色質(zhì):由DNA和蛋白質(zhì)組成,染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。是遺傳物質(zhì)的主要載體。 2、核 膜:雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。核膜上有酶附著利于多種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。小分子、離子選擇透過(guò)核膜。 3、核 仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。代謝旺盛細(xì)胞核仁較大或數(shù)量較多。 4、核 孔:實(shí)
24、現(xiàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。是一種選擇透過(guò)性通道,大分子物質(zhì)通過(guò)核孔進(jìn)出。代謝旺盛細(xì)胞核孔數(shù)量較多。第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例一、滲透作用:1、概念:水分子(溶劑分子)通過(guò)半透膜的擴(kuò)散作用。2、發(fā)生條件:有一層半透膜半透膜兩側(cè)的溶液具有濃度差二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水1、動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜,兩側(cè)具有濃度差,構(gòu)成滲透系統(tǒng)2、外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 吸水膨脹外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 細(xì)胞失水皺縮外界溶液濃度細(xì)胞質(zhì)濃度 水分進(jìn)出平衡三、 植物細(xì)胞的吸水和失水1、植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)中細(xì)胞壁具有全透性,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))具有選擇透過(guò)
25、性相當(dāng)于半透膜。成熟植物細(xì)胞具有中央液泡,其內(nèi)的液體稱(chēng)為細(xì)胞液,與外界溶液存在濃度差。2、外界溶液濃度細(xì)胞液濃度 失水質(zhì)壁分離外界溶液濃度細(xì)胞液濃度 吸水質(zhì)壁分離復(fù)原3、質(zhì)壁分離原因:外因:濃度差內(nèi)因:細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層4、質(zhì)壁分離的應(yīng)用判斷細(xì)胞死活測(cè)定細(xì)胞液濃度范圍比較不同植物細(xì)胞細(xì)胞液濃度驗(yàn)證原生質(zhì)層和細(xì)胞壁伸縮性大小四、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例1、無(wú)機(jī)鹽跨膜運(yùn)輸同種植物對(duì)不同離子的吸收存在差異不同植物對(duì)同種離子吸收存在差異2、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)水分子可以自由通過(guò),一些需要的離子、小分子也可以通過(guò),其他的離子、小分子和大分子不能通過(guò)。對(duì)物質(zhì)吸收具有選擇性,原因在于細(xì)胞膜和其他生物膜都是選
26、擇透過(guò)性膜。第二節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型一、細(xì)胞膜探索歷程時(shí)間實(shí)例(實(shí)驗(yàn))結(jié)論(假說(shuō))19世紀(jì)末脂溶性物質(zhì)更易通過(guò)細(xì)胞膜歐文頓認(rèn)為膜是由脂質(zhì)組成的20世紀(jì)初將膜分離提純,并進(jìn)行化學(xué)分析膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)1925年紅細(xì)胞中脂質(zhì)鋪展成單分子層后是紅細(xì)胞表面積的2倍細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)的兩層1959年電鏡下細(xì)胞膜呈現(xiàn)清晰的暗亮暗三層結(jié)構(gòu)羅伯特森認(rèn)為生物膜由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成1970年人鼠細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)模型2、組成成分及其分布磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架蛋白質(zhì)分子有的覆蓋、鑲嵌、貫
27、穿于磷脂雙分子層細(xì)胞膜表面的糖類(lèi)可以和蛋白質(zhì)結(jié)合成糖蛋白也可以和脂質(zhì)結(jié)合成糖脂3、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有一定的流動(dòng)性 細(xì)胞膜(生物膜) 功能特點(diǎn):選擇透過(guò)性第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞揭?、相關(guān)概念:自由擴(kuò)散:物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。 協(xié)助擴(kuò)散:進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)要借助載體蛋白的擴(kuò)散。 主動(dòng)運(yùn)輸:物質(zhì)從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。二、 自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谋容^:物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)運(yùn)輸方向高濃度低濃度高濃度低濃度低濃度高濃度是否需要載體不需要需要需要是否消耗能量不消耗不消耗消耗圖例細(xì)胞膜外內(nèi)細(xì)胞膜
28、外內(nèi)細(xì)胞膜外內(nèi)ATP影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素運(yùn)輸速率物質(zhì)濃度運(yùn)輸速率物質(zhì)濃度運(yùn)輸速率O2濃度運(yùn)輸速率O2濃度舉例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等紅細(xì)胞吸收葡萄糖小腸吸收葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等三、胞吞與胞吐1、胞吞:細(xì)胞攝取大分子時(shí),首先是大分子附著在細(xì)胞膜表面,從而使細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊包圍著大分子,從膜上分離下來(lái)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。2、胞吐:細(xì)胞需要外排的大分子,先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡然后移到細(xì)胞膜處,與之融合,將大分子移出細(xì)胞?!咀ⅰ恐鲃?dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐均消耗能量第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、 酶的作用和本質(zhì)1、酶在細(xì)胞代謝中的作用新陳代謝:是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)
29、的總稱(chēng),是生物與非生物最根本的區(qū)別,是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。細(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱(chēng)?;?化 能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。酶的作用機(jī)理:降低化學(xué)反應(yīng)的活化能且與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著,催化效率更高。2、酶的本質(zhì)、酶本質(zhì)的探究歷程、 巴斯德之前:發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng),與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)、 1857年巴斯德提出:只有活酵母細(xì)胞參與才能進(jìn)行發(fā)酵李比希認(rèn)為:酵母菌死亡裂解后由酵母細(xì)胞中的某種物質(zhì)引起發(fā)酵、 畢希納:獲得含有酶的提取液,但提取液中還含有許多其他物質(zhì),無(wú)法直接對(duì)酶進(jìn)行鑒定、 1926年,美國(guó)科學(xué)家薩姆納通
30、過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明脲酶是一種蛋白質(zhì);、20世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。、酶的本質(zhì):酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA?;瘜W(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(真核)來(lái)源一般來(lái)說(shuō)活細(xì)胞都產(chǎn)生酶作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)外或生物體外生理功能生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)活化能二、酶的特性: 、高效性:催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高許多。加入無(wú)機(jī)催化劑加入酶平衡點(diǎn)未加酶也未加無(wú)機(jī)催化劑時(shí)間【注】:酶不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn),只是縮短達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡所需的時(shí)間 、專(zhuān)一性:每種酶只能催化一種或一類(lèi)化合物的化
31、學(xué)反應(yīng)。酶A10反應(yīng)速率未加酶(或加酶B)0132A反應(yīng)物濃度、作用條件較溫和:在最適宜的溫度和pH下,酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低,酶的活性都會(huì)明顯降低。酶促反應(yīng)速率PH0最適PH酶促反應(yīng)速率溫度0最適溫度【注】:過(guò)酸、過(guò)堿或高溫都會(huì)使酶失活。第二節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”-ATP一、 ATP的結(jié)構(gòu)1、 中文名稱(chēng):三磷酸腺苷2、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:其中:A代表腺苷P代表磷酸基團(tuán) 代表高能磷酸鍵 代表普通化學(xué)鍵3、 ATP分子中大量的化學(xué)能儲(chǔ)存在高能磷酸鍵,遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易斷裂水解。二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化: 1、相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式ATPADP + Pi +能量酶酶 【注】此反應(yīng)式不是可逆反應(yīng)
32、2、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,是生物界的共性。 3、ATP形成的能量來(lái)源、動(dòng)物、人、真菌、大多數(shù)細(xì)菌來(lái)自細(xì)胞呼吸釋放的能量、綠色植物的細(xì)胞呼吸和光合作用都能形成ATP4、 ATP的利用1、 細(xì)胞內(nèi)絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都由ATP直接提供能量2、 細(xì)胞的吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,放能反應(yīng)一般與ATP合成相聯(lián)系,即能量通過(guò)ATP而轉(zhuǎn)化。第三節(jié)ATP的主要來(lái)源-細(xì)胞呼吸一、相關(guān)概念: 1、呼吸作用(也叫細(xì)胞呼吸):指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。根據(jù)是否有氧參與,分為:有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。 2、有氧呼吸:指細(xì)
33、胞在有氧的參與下,通過(guò)多種酶的催化作用下,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放出大量能量,生成ATP的過(guò)程。3、無(wú)氧呼吸:一般是指細(xì)胞在無(wú)氧的條件下,通過(guò)酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物(酒精、CO2或乳酸),同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。4、發(fā)酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的無(wú)氧呼吸。二、探究酵母菌的呼吸方式1、實(shí)驗(yàn)原理、酵母菌是一種單細(xì)胞真菌,在有氧和無(wú)氧條件下都能生存,屬于兼性厭氧菌。、 檢測(cè)CO2的產(chǎn)生,可使用澄清石灰水或溴麝香草酚藍(lán)水溶液,CO2可使后者發(fā)生的顏色變化是由藍(lán)變綠再變黃。、 檢測(cè)酒精的產(chǎn)生,可使用橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)
34、生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色。2、 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)置、NaOH溶液的作用:清除空氣中CO2、無(wú)氧裝置后接石灰水:保證CO2是無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的有氧呼吸的總反應(yīng)式:酶C6H12O6+6O26CO2 +6H2O + 能量三、 細(xì)胞呼吸的方式1、有氧呼吸過(guò)程(主要場(chǎng)所:線(xiàn)粒體)場(chǎng)所發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2丙酮酸 + 4H+少量能量酶葡萄糖丙酮酸、H、釋放少量能量,形成少量ATP第二階段線(xiàn)粒體基質(zhì)+少量能量20H+ +2丙酮酸酶6H2O6CO2CO2、H、釋放少量能量,形成少量ATP第三階段24H線(xiàn)粒體內(nèi)膜酶大量能量+12H2O酶6O2+生成H2O、釋放大量能量,形成大量ATP C6H12O6+6H2O+
35、6O26CO2+12H2O+能量2、無(wú)氧呼吸場(chǎng)所發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+ 2丙酮酸 4H+少量能量酶葡萄糖丙酮酸、H、釋放少量能量,形成少量ATP第二階段+酶2丙酮酸2C3H6O34H細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)+酶2丙酮酸2C2H5OH+ 2CO24H生成C2H5OH、CO2或C3H6O3無(wú)能量生成酶C6H12O62C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量(大多數(shù)植物細(xì)胞、酵母菌)酶C6H12O62C3H6O3(乳酸)+ 少量能量 (馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌、動(dòng)物)四、有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較:呼吸方式有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),線(xiàn)粒體基質(zhì)、內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)條件氧氣、多種酶無(wú)氧氣參與
36、、多種酶物質(zhì)變化葡萄糖徹底分解,產(chǎn)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五、細(xì)胞呼吸方式的判斷無(wú)CO2釋放:只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸,此情況下密閉容器中氣體體積不變。不消耗O2但產(chǎn)生CO2 :細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生酒精和CO2的無(wú)氧呼吸容器中氣體體積增大。CO2釋放量等于O2消耗量:細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸,容器中氣體體積不變。六、影響呼吸速率的外界因素:1、溫度:溫度通過(guò)影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來(lái)影響細(xì)胞的呼吸作用。生產(chǎn)上常用這一原理低溫下貯藏蔬菜、水果,降低呼吸作用,減少有機(jī)物消耗
37、。呼吸速率溫度0最適溫度2、氧氣:O2濃度為0時(shí),只進(jìn)行無(wú)氧呼吸;O2濃度為10以下,即進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸;O2濃度為10以上,只進(jìn)行有氧呼吸0CO2的釋放量O2/51015202530無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)無(wú)氧呼吸有氧呼吸CO2釋放總量氧氣充足,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、CO2:CO2呼吸作用的產(chǎn)物,對(duì)細(xì)胞呼吸有抑制作用,在CO2濃度升高到110時(shí),呼吸作用明顯被抑制??捎么嗽韥?lái)貯藏水果和蔬菜。呼吸速率CO2濃度04、水分:一般來(lái)說(shuō),細(xì)胞水分充足,呼吸作用將增強(qiáng)。但陸生植物根部如長(zhǎng)時(shí)間受水浸沒(méi),根部缺氧,進(jìn)行無(wú)氧呼吸,產(chǎn)生過(guò)多酒精,可使根部細(xì)胞壞死。七、
38、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用:1、作物栽培時(shí),要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸,如疏松土壤等。2、糧油種子貯藏時(shí),要風(fēng)干、降溫,降低氧氣含量,則能抑制呼吸作用,減少有機(jī)物消耗。3、用透氣紗布或創(chuàng)可貼包扎傷口,增加透氣量,抑制破傷風(fēng)桿菌的無(wú)氧呼吸。4、食醋、味精制作,向發(fā)酵罐中通入無(wú)菌空氣,促進(jìn)醋酸桿菌、谷氨酸棒狀桿菌進(jìn)行有氧呼吸。5、釀酒的早期通入空氣是促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸有利于酵母菌的繁殖,后期密封,是促進(jìn)酵母菌的無(wú)氧呼吸。6、去除作物變黃的葉片是為了減少有機(jī)物的消耗,提高作物產(chǎn)量。7、稻田要定期排水,促進(jìn)水稻根細(xì)胞有氧呼吸。8、提倡慢跑,促進(jìn)細(xì)胞有氧呼吸防止無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸使肌肉酸脹。第四節(jié) 能量之
39、源-光與光合作用一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu) 1、捕獲光能的色素、可以利用無(wú)水乙醇提取綠葉中的色素,在研磨是還應(yīng)加入少量SiO2和碳酸鈣,其中前者有助于研磨充分,后者可防止在研磨過(guò)程中色素被破壞。、分離的原理是利用色素在層析液中的溶解度不同,溶解度大的在濾紙條上擴(kuò)散的快,反之則慢。3、 色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中基本技術(shù)要求葉片要新鮮、顏色深綠:可收集較多的色素。濾液收集后要及時(shí)塞?。罕苊鉃V液揮發(fā)。制備濾紙條要剪去兩角:使色素在濾紙上擴(kuò)散均勻,便于觀(guān)察。濾液細(xì)線(xiàn)要?jiǎng)澋募?xì)且直:可避免色素帶重疊。濾紙上的濾液細(xì)線(xiàn)不能觸及層析液:避免色素溶解于層析液中。4、 色素種類(lèi)和吸收光譜色素種類(lèi)顏色吸收光譜濾紙上位置
40、葉綠素(約占3/4)葉綠素a藍(lán)綠色主要吸收紅光和藍(lán)紫光中下層葉綠素b黃綠色最下層類(lèi)胡蘿卜素(1/4)胡蘿卜素橙黃色主要吸收藍(lán)紫光最上層葉 黃 素黃 色中上層2、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能、結(jié)構(gòu):一般呈扁平的橢球形或球形,外部有雙層膜,內(nèi)部的基粒是由類(lèi)嚢體堆疊而成。、色素和酶的分布:色素分布于類(lèi)嚢體的薄膜上,酶分布于類(lèi)嚢體的薄膜上和葉綠體基質(zhì)。、功能:進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。光合作用: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)存著能量的有機(jī)物,并釋放出氧氣的過(guò)程二、光合作用的原理1、光合作用的探究歷程:、1648年海爾蒙脫(比利時(shí)),把一棵2.3kg的柳樹(shù)苗種植在一桶90.8kg的土壤中,然后只用
41、雨水澆灌而不供給任何其他物質(zhì),5年后柳樹(shù)增重到76.7kg,而土壤只減輕了57g。指出:植物的物質(zhì)積累來(lái)自水、1771年英國(guó)科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn),將點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi),蠟燭不容易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi),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(fā)現(xiàn),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(guó)科學(xué)家梅耶指出,植物進(jìn)行光合作用時(shí),把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。、1864年,德國(guó)科學(xué)家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光,另一半遮光。過(guò)一段時(shí)間后,用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒(méi)有發(fā)生顏色變化,
42、曝光的那一半葉片則呈深藍(lán)色。證明:綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。、1880年,德國(guó)科學(xué)家思吉爾曼用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)。證明:葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,氧是葉綠體釋放出來(lái)的。、20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓卡門(mén)采用同位素標(biāo)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(lái)自來(lái)水。2、光合作用的過(guò)程、光反應(yīng)場(chǎng) 所:葉綠體的類(lèi)嚢體薄膜上酶條 件:光、色素、酶、水、ADP物質(zhì)變化:水的光解 2H2O4H+O2酶 ATP的合成 ADP+Pi+能量ATP能量變化:光能電能ATP中活躍的化學(xué)能、暗反應(yīng)場(chǎng)
43、 所:葉綠體的基質(zhì)酶條 件:酶、H、ATP、CO2等酶物質(zhì)變化:CO2的固定 C5+CO22C3 C3 的還原2C3+H(C H2O)+C5+ H2OATP ADP+Pi能量變化:ATP中活躍的化學(xué)能糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能酶葉綠體、方程式:H2O+CO2(C H2O)+O23、光照和CO2對(duì)中間產(chǎn)物的影響變化H含量ATP含量C3含量C5含量光照增強(qiáng)增加增加減少增加減弱減少減少增加減少CO2增加減少減少增加減少減少增加增加減少增加四、影響光合作用的外界因素主要有:ABCC 1、光照強(qiáng)度CO2吸收 B:光補(bǔ)償點(diǎn) 光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度 C:光飽和點(diǎn)光照強(qiáng)度A:呼吸作用產(chǎn)生CO2 CO2釋放
44、 2、溫度:溫度可影響酶的活性。 3、二氧化碳濃度ABCCCO2吸收 A:呼吸作用產(chǎn)生CO2 B:CO2補(bǔ)償點(diǎn) 光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度CO2濃度 C:CO2飽和點(diǎn) CO2釋放 4、水:光合作用的原料之一,缺少時(shí)光合速率下降。五、光合作用的應(yīng)用: 1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。 2、延長(zhǎng)光合作用的時(shí)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(wú)色透明玻璃。 5、溫室栽培植物時(shí),白天適當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)降溫。 6、溫室栽培多施有機(jī)肥或放置干冰,提高二氧化碳濃度。六、化能合成作用1、概念:某些細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成作用。2、實(shí)例:硝
45、化細(xì)菌利用氨氧化成亞硝酸和硝酸時(shí)所釋放的化學(xué)能,將水和二氧化碳合成糖類(lèi)。第六章 細(xì)胞的生命歷程第一節(jié)細(xì)胞的增殖一、 細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因1、細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。2、細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。細(xì)胞核中的DNA是不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加的。它控制細(xì)胞代謝的能力是有限的。二、 有絲分裂1、細(xì)胞周期、定義:連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止,為一個(gè)細(xì)胞周期。(高度分化的、進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞無(wú)細(xì)胞周期)、階段劃分:一個(gè)完整的細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期。2、過(guò)程、高等植物細(xì)胞的有絲分
46、裂間期:完成DNA的復(fù)制合成有關(guān)蛋白質(zhì)前期:染色質(zhì)染色體細(xì)胞兩級(jí)發(fā)出紡錘絲形成紡錘體。 核膜解體、核仁消失中期:染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上 染色體形態(tài)和數(shù)目清晰后期:著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體兩條子染色體 分開(kāi)后的兩個(gè)子染色體分別移向細(xì)胞兩級(jí)末期:染色體染色質(zhì) 核膜、核仁重現(xiàn)細(xì)胞板形成新細(xì)胞壁、動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂與植物細(xì)胞有絲分裂不同點(diǎn)間期:中心體復(fù)制導(dǎo)致中心粒倍增,成為兩組前期:中心粒發(fā)生星射線(xiàn)形成紡錘體末期:細(xì)胞膜由中部向內(nèi)凹陷,把細(xì)胞縊裂成兩部分3、有絲分裂過(guò)程中結(jié)構(gòu)、物質(zhì)變化規(guī)律 間期前期中期后期末期染色體形態(tài)變化
47、160;行為變化 復(fù)制形成染色單體 螺旋成染色體 著絲點(diǎn)排列在赤道板 著絲點(diǎn)分裂解旋成染色質(zhì) 數(shù)目 2N 2N 2N 4N4N2N DNA數(shù)目2N 4N4N 4N4N 4N2N染色單體數(shù)目 0 4N 4N4N 00 4、物質(zhì)變化曲線(xiàn)染色體和DNA、染色單體數(shù)量變化曲線(xiàn)4N 間期 前期 中期 后期 末期 02N5、細(xì)胞有絲分裂的重要意義將親代細(xì)胞的染色體復(fù)制后平均配到兩個(gè)子細(xì)胞,保持了親代和子代遺傳性狀的穩(wěn)定性。對(duì)于生物的遺傳有重要意義。三、細(xì)胞的無(wú)絲分裂1、無(wú)絲分裂與有絲分裂相比,重要的特點(diǎn)是:無(wú)染色體和紡錘體的出現(xiàn)。2、分裂
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