三本必修 選修1高中生物教材課后練習(xí)題答案

三本必修選修1高中生物教材課后練習(xí)題答案三本必修選修1高中生物教材課后練習(xí)題答案三本必修選修1高中生物教材課后練習(xí)題答案三本必修選修1高中生物教材課后練習(xí)題答案編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物1必修

分子與細(xì)胞》第一章走近細(xì)胞第1節(jié)從生物圈到細(xì)胞資料分析1.提示：草履蟲除能完成運(yùn)動和分裂外，還能完成攝食、呼吸、生長、應(yīng)激性等生命活動。如果沒有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，草履蟲不可能完成這些生命活動。2.提示：在子女和父母之間，精子和卵細(xì)胞充當(dāng)了遺傳物質(zhì)的橋梁。父親產(chǎn)生的精子和母親產(chǎn)生的卵細(xì)胞通過受精作用形成受精卵，受精卵在子宮中發(fā)育成胚胎，胚胎進(jìn)一步發(fā)育成胎兒。胚胎發(fā)育通過細(xì)胞分裂、分化等過程實(shí)現(xiàn)。3.提示：完成一個(gè)簡單的縮手反射需要許多種類的細(xì)胞參與，如由傳入神經(jīng)末梢形成的感受器、傳入神經(jīng)元、中間神經(jīng)元、傳出神經(jīng)元、相關(guān)的骨骼肌細(xì)胞，等等。人的學(xué)習(xí)活動需要種類和數(shù)量繁多的細(xì)胞參與。由細(xì)胞形成組織，由各種組織構(gòu)成器官，由器官形成系統(tǒng)，多種系統(tǒng)協(xié)作，才能完成學(xué)習(xí)活動。學(xué)習(xí)活動涉及到人體的多種細(xì)胞，但主要是神經(jīng)細(xì)胞的參與。4.提示：例如，胰島細(xì)胞受損容易導(dǎo)致胰島素依賴型糖尿??；脊髓中的運(yùn)動神經(jīng)元受損容易導(dǎo)致相應(yīng)的肢體癱瘓；大腦皮層上的聽覺神經(jīng)元受損可導(dǎo)致聽覺發(fā)生障礙，等等。5.提示：例如，生物體的運(yùn)動離不開肌細(xì)胞；興奮的傳導(dǎo)離不開神經(jīng)細(xì)胞；腺體的分泌離不開相關(guān)的腺（上皮）細(xì)胞，等等。（三）思考與討論1.提示：如果把龜換成人，圖中其他各層次的名稱不變，但具體內(nèi)容會發(fā)生變化。例如，心臟應(yīng)為二心房、二心室；種群應(yīng)為同一區(qū)域的所有人，等等。應(yīng)當(dāng)指出的是，生物圈只有1個(gè)。如果換成一棵松樹，圖中應(yīng)去掉“系統(tǒng)”這個(gè)層次，細(xì)胞、組織、器官、種群的具體內(nèi)容也會改變。如果換成一只草履蟲，細(xì)胞本身就是個(gè)體，沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次。2.提示：細(xì)胞層次；其他層次都是建立在細(xì)胞這一層次的基礎(chǔ)之上的，沒有細(xì)胞就沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次。另一方面，生物體中的每個(gè)細(xì)胞具有相對的獨(dú)立性，能獨(dú)立完成一系列的生命活動，某些生物體還是由單細(xì)胞構(gòu)成的。3.提示：一個(gè)分子或一個(gè)原子是一個(gè)系統(tǒng)，但不是生命系統(tǒng)，因?yàn)樯到y(tǒng)能完成一定的生命活動，單靠一個(gè)分子或一個(gè)原子是不可能完成生命活動的。（四）練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）活細(xì)胞：A、D、G、I；（2）死細(xì)胞：B、E；（3）細(xì)胞的產(chǎn)物：C、F、H。2.（1）細(xì)胞層次（也是個(gè)體層次，因?yàn)榇竽c桿菌是單細(xì)胞生物）；

（2）種群層次；（3）群落層次。拓展題1.提示：不是。病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立生活，只能寄生在活細(xì)胞中才能生活，因此，盡管人工合成脊髓灰質(zhì)炎病毒，但不意味著人工制造了生命。2.提示：人工合成病毒的研究，其意義具有兩面性，用絕對肯定或絕對否定的態(tài)度都是不全面的。從肯定的角度看，人工合成病毒可以使人類更好地認(rèn)識病毒，例如，研制抵抗病毒的藥物和疫苗，從而更好地為人類的健康服務(wù)；從否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能會合成某些對人類有害的病毒，如果這些病毒傳播開來，或者被某些人用做生物武器，將給人類帶來災(zāi)難。第2節(jié)細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性答案和提示（一）問題探討1.從圖中至少可以看出5種細(xì)胞，它們分別是：紅細(xì)胞、白細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、正在分裂的植物細(xì)胞和洋蔥表皮細(xì)胞。這些細(xì)胞共同的結(jié)構(gòu)有：細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核（植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁，人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核）。2.提示：細(xì)胞具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)是因?yàn)樯矬w內(nèi)的細(xì)胞所處的位置不同，功能不同，是細(xì)胞分化的結(jié)果。例如，紅細(xì)胞呈兩面凹的圓餅狀，這有利于與氧氣充分接觸，起到運(yùn)輸氧氣的作用；洋蔥表皮細(xì)胞呈長方體形狀，排列緊密，有利于起到保護(hù)作用。（二）實(shí)驗(yàn)1.使用高倍鏡觀察的步驟和要點(diǎn)是：（1）首先用低倍鏡觀察，找到要觀察的物像，移到視野的中央。（2）轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，用高倍鏡觀察，并輕輕轉(zhuǎn)動細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，直到看清楚材料為止。2.提示：這些細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是：有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁。各種細(xì)胞之間的差異和產(chǎn)生差異的可能原因是：這些細(xì)胞的位置和功能不同，其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，這是個(gè)體發(fā)育過程中細(xì)胞分化產(chǎn)生的差異。3.提示：從模式圖中可以看出，大腸桿菌沒有明顯的細(xì)胞核，沒有核膜，細(xì)胞外有鞭毛，等等。（三）思考與討論提示：絕大多數(shù)細(xì)胞有細(xì)胞核，只有少數(shù)細(xì)胞沒有細(xì)胞核。例如，人的成熟的紅細(xì)胞就沒有細(xì)胞核。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，藍(lán)藻以單細(xì)胞或以細(xì)胞群體存在，它們的細(xì)胞與植物細(xì)胞和動物細(xì)胞比較，沒有成形的細(xì)胞核，而有擬核。擬核與細(xì)胞核的區(qū)別主要有兩點(diǎn)：（1）擬核沒有核膜，沒有核仁；（2）擬核中的遺傳物質(zhì)不是以染色體的形式存在，而是直接以DNA的形式存在。（四）資料分析1.提示：通過分析細(xì)胞學(xué)說的建立過程，可以領(lǐng)悟到科學(xué)發(fā)現(xiàn)具有以下特點(diǎn)。（1）科學(xué)發(fā)現(xiàn)是很多科學(xué)家的共同參與，共同努力的結(jié)果。（2）科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程離不開技術(shù)的支持。（3）科學(xué)發(fā)現(xiàn)需要理性思維和實(shí)驗(yàn)的結(jié)合。（4）科學(xué)學(xué)說的建立過程是一個(gè)不斷開拓、繼承、修正和發(fā)展的過程。2.細(xì)胞學(xué)說主要闡述了生物界的統(tǒng)一性。3.提示：細(xì)胞學(xué)說的建立揭示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，使人們認(rèn)識到各種生物之間存在共同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；細(xì)胞學(xué)說的建立標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入到細(xì)胞水平，極大地促進(jìn)了生物學(xué)的研究進(jìn)程。（五）練習(xí)基礎(chǔ)題1.B。2.提示：（1）人體皮膚：本切片圖中可見上皮組織的細(xì)胞、角質(zhì)保護(hù)層細(xì)胞（死亡）和皮下結(jié)締組織中的多種細(xì)胞。迎春葉：表皮細(xì)胞（保護(hù)）、保衛(wèi)細(xì)胞（控制水分蒸發(fā)和氣體進(jìn)出）、葉肉細(xì)胞（光合作用）、導(dǎo)管細(xì)胞（運(yùn)輸水和無機(jī)鹽）、篩管細(xì)胞（運(yùn)輸有機(jī)物），等等。（2）動植物細(xì)胞的共同點(diǎn)為：都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核；不同點(diǎn)為：植物細(xì)胞有細(xì)胞壁、有液泡，植物細(xì)胞一般還有葉綠體。（3）因?yàn)樗鼈兌际怯啥喾N組織構(gòu)成的，并能行使一定的功能。例如，人體皮膚由上皮組織、肌肉組織、結(jié)締組織和神經(jīng)組織共同構(gòu)成，人體皮膚有保護(hù)、感受環(huán)境刺激等功能；迎春葉由保護(hù)組織（表皮）、營養(yǎng)組織、機(jī)械組織和輸導(dǎo)組織等構(gòu)成，有進(jìn)行光合作用、運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)等功能。3.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的根本區(qū)別是：有無成形的細(xì)胞核。即真核細(xì)胞有核膜包圍的細(xì)胞核；原核細(xì)胞沒有細(xì)胞核，只有擬核，擬核的結(jié)構(gòu)比細(xì)胞核要簡單。它們的區(qū)別里包含著共性：細(xì)胞核和擬核的共同點(diǎn)是都有遺傳物質(zhì)DNA，體現(xiàn)了彼此之間在生物進(jìn)化上的聯(lián)系。自我檢測的答案和提示一、概念檢測判斷題1.×。2.×。3.√。選擇題1.C。2.D。3.B。畫概念圖3個(gè)問號分別表示的連接詞是：不具有、具有、具有。二、技能應(yīng)用提示：假定人腦每個(gè)細(xì)胞完全充滿水，一個(gè)腦細(xì)胞的平均大小為1.5×10-15m3。如果腦細(xì)胞是簡單的立方體，那么平均大小的腦細(xì)胞每邊長度約為1.14×10-5m。第2章組成細(xì)胞的分子第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物答案和提示（一）思考與討論1.提示：有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的區(qū)別主要看它們的分子組成中是否有碳元素，如糖類是有機(jī)化合物，由碳、氫、氧三種元素組成；水是無機(jī)化合物，由氫、氧兩種元素組成。當(dāng)然這不是嚴(yán)格意義上的區(qū)別。對這兩類化合物的嚴(yán)格區(qū)分，請參照化學(xué)教科書。2.提示：細(xì)胞中最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)，無機(jī)化合物是水。蛋白質(zhì)是組成生物體的重要物質(zhì)，在生命活動中起重要作用；水是生命之源，離開水，生命活動就無法進(jìn)行。3.提示：植物的葉肉細(xì)胞、果實(shí)細(xì)胞和種子的細(xì)胞中通常含有較多的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。如禾谷類的果實(shí)、種子中含淀粉（多糖）較多；甘蔗的莖和甜菜的根含蔗糖多；花生、芝麻種子中含脂質(zhì)多；大豆種子中含蛋白質(zhì)多，等等。要想從植物的果實(shí)、種子中獲得糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，就要設(shè)法使細(xì)胞破碎，再將這些物質(zhì)提取出來。（二）實(shí)驗(yàn)3.生物材料中有機(jī)化合物的種類、含量不同。因此，我們應(yīng)選擇多種多樣的食物，保證獲得全面的營養(yǎng)。（三）練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）；（2）√。3.B。拓展題1.提示：細(xì)胞是有生命的，它可以主動地從環(huán)境中獲取生命活動需要的元素。這是生物與非生物的區(qū)別之一。2.提示：不能。生命系統(tǒng)內(nèi)部有嚴(yán)謹(jǐn)有序的結(jié)構(gòu)，不是物質(zhì)隨意堆砌而成的。第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者──蛋白質(zhì)答案和提示（一）問題探討1.提示：富含蛋白質(zhì)的食品有大豆制品，如豆?jié){、豆腐、腐竹；奶類制品，如奶粉、酸奶、袋裝奶；還有肉、蛋類食品，如烤肉、肉腸、雞蛋，等等。2.提示：有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)成分，如結(jié)構(gòu)蛋白；有些蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)生命活動，如胰島素；有些蛋白質(zhì)有催化作用，如絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)；有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸載體的功能，如紅細(xì)胞中的血紅蛋白；有些蛋白質(zhì)有免疫功能，如人體內(nèi)的抗體。3.提示：因?yàn)榘被崾菢?gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，在人體內(nèi)約有20種氨基酸，其中有8種是人體需要而不能自己合成的，必須從外界環(huán)境獲得，如賴氨酸、苯丙氨酸等，它們被稱為必需氨基酸。所以有些食品中要添加賴氨酸或苯丙氨酸等人體必需的氨基酸。（二）思考與討論11.每個(gè)氨基酸都有氨基和羧基，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。2.“氨基酸”代表了氨基酸分子結(jié)構(gòu)中主要的部分──氨基和羧基。（三）思考與討論21.提示：氨基酸→二肽→三肽→……→多肽，一條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質(zhì)，或幾條多肽鏈折疊形成蛋白質(zhì)。2.提示：食物中的蛋白質(zhì)要經(jīng)過胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸蛋白酶、腸肽酶等多種水解酶的作用，才能分解為氨基酸。這些氨基酸進(jìn)入細(xì)胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽構(gòu)成人體的蛋白質(zhì)。人體的蛋白質(zhì)與食物中的蛋白質(zhì)不一樣，具有完成人體生命活動的結(jié)構(gòu)和功能。3.提示：10個(gè)氨基酸能夠組成2010條互不相同的長鏈。氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序以及蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的不同是蛋白質(zhì)多種多樣的原因。（四）旁欄思考題n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈時(shí)，脫掉n－1個(gè)水分子，形成n－1個(gè)肽鍵。同理，n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈時(shí)，脫掉n－m個(gè)水分子，形成n－m個(gè)肽鍵。（五）練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）√；（2）√。2.A。3.B。拓展題提示：紅細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和心肌細(xì)胞中的蛋白質(zhì)，其氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序以及蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)都不同，它們的功能也不相同。第3節(jié)遺傳信息的攜帶者──核酸答案和提示（一）問題探討1.提示：脫氧核糖核酸。DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而每個(gè)人的遺傳物質(zhì)都有所區(qū)別，因此DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息。2.提示：DNA鑒定技術(shù)還可以運(yùn)用在親子鑒定上。在研究人類起源、不同類群生物的親緣關(guān)系等方面，也可以利用DNA鑒定技術(shù)。3.提示：需要。因?yàn)镈NA鑒定只是提供了犯罪嫌疑人的遺傳物質(zhì)方面的信息，還需要有嫌疑人是否有作案動機(jī)、時(shí)間，是否在犯罪現(xiàn)場，是否有證人等其他證據(jù)。如果有人蓄意陷害某人，也完全有可能將他的頭發(fā)、血液等含有DNA的物質(zhì)放在現(xiàn)場。因此案件偵察工作應(yīng)在DNA鑒定的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他證據(jù)確定罪犯。（二）旁欄思考題原核細(xì)胞的DNA位于擬核區(qū)域。（三）練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）√；（2）√；（3）√。2.C。3.C。第4節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)（一）問題探討1.不一樣。2.糖類。（二）思考與討論1.提示：脂肪主要分布在人和動物體內(nèi)的皮下、大網(wǎng)膜和腸系膜等部位。某些動物還在特定的部位儲存脂肪，如駱駝的駝峰。2.提示：花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有較高的脂肪，這些植物的脂肪多儲存在它們的種子里。3.提示：脂肪除了可以儲存大量能量外，還具有隔熱、保溫和緩沖的作用，可以有效地保護(hù)動物和人體的內(nèi)臟器官。（三）旁欄思考題1.糖尿病人飲食中，米飯、饅頭等主食也需限量，是因?yàn)槠渲懈缓矸郏矸劢?jīng)消化分解后生成的是葡萄糖。2.熊在冬眠前大量取食獲得的營養(yǎng)，有相當(dāng)多的部分轉(zhuǎn)化為脂肪儲存，既可御寒，也供給冬眠中生命活動所需的能量。（四）練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）√；（2）√。2.C。3.C。4.C。5.C。拓展題1.提示：糖類是生物體主要利用的能源物質(zhì)，尤其是大腦和神經(jīng)所利用的能源必須由糖類來供應(yīng)。而脂肪是生物體內(nèi)最好的儲備能源。脂肪是非極性化合物，可以以無水的形式儲存在體內(nèi)。雖然糖原也是動物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)，但它是極性化合物，是高度的水合形式，在機(jī)體內(nèi)貯存時(shí)所占的體積相當(dāng)于同等重量的脂肪所占體積的4倍左右。因此脂肪是一種很“經(jīng)濟(jì)”的儲備能源。與糖類氧化相比，在生物細(xì)胞內(nèi)脂肪的氧化速率比糖類慢，而且需要消耗大量氧氣，此外，糖類氧化既可以在有氧條件下也可以在無氧條件下進(jìn)行，所以對于生物體的生命活動而言，糖類和脂肪都可以作為儲備能源，但是糖類是生物體生命活動利用的主要能源物質(zhì)。2.提示：葡萄糖是不能水解的糖類，它不需要消化可以直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，因此葡萄糖可以口服也可以靜脈注射；但是蔗糖只能口服而不可以靜脈注射，因?yàn)檎崽鞘嵌牵仨毥?jīng)過消化作用分解成兩分子單糖后才能進(jìn)入細(xì)胞。蔗糖經(jīng)過口服后，可以在消化道內(nèi)消化分解，變成單糖后被細(xì)胞吸收。第5節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物（一）問題探討1.提示：水在細(xì)胞中的重要作用：水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，許多種物質(zhì)溶解在水中，細(xì)胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)也都需要有水的參與，多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞必須浸潤在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中。水在生物體內(nèi)的流動，可以把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞，同時(shí)，也把各個(gè)細(xì)胞在代謝中產(chǎn)生的廢物，運(yùn)送到排泄器官或者直接排出體外?？傊鞣N生物體的一切生命活動，都離不開水。2.提示：無機(jī)鹽在細(xì)胞中的重要作用：細(xì)胞中許多有機(jī)物的重要組成成分，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動等。（二）旁欄思考題2.提示：20世紀(jì)70年代以前，人們普遍認(rèn)為缺碘只能引起甲狀腺腫大，還沒有認(rèn)識到缺碘對兒童智力的影響。進(jìn)入80年代以后，人們認(rèn)識到缺碘對人類危害最大的不是甲狀腺腫，而是造成不同程度的腦發(fā)育落后，只有補(bǔ)足了碘才能確保嬰幼兒腦的正常發(fā)育。根據(jù)1994年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，中國缺碘地區(qū)的人口達(dá)7.27億，約占全國人口總數(shù)的56%，輕度缺碘或碘營養(yǎng)不足已波及所有省、市。1995年的兒童碘營養(yǎng)調(diào)查結(jié)果表明：許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市，兒童尿碘也在100μg/L以下，甲狀腺腫大率在5%以上。證明城市也存在不同程度的碘缺乏。目前公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)為：人群尿碘水平在100μg/L以上，才能基本上消除碘缺乏危害。從這個(gè)全新的認(rèn)識出發(fā)，我國幾乎所有地區(qū)，包括以前認(rèn)為的非病區(qū)，實(shí)際上都是缺碘地區(qū)，因此需要補(bǔ)碘的范圍已擴(kuò)大到全國（高碘地區(qū)除外）。3.提示：不同細(xì)胞內(nèi)的化合物都是由無機(jī)物和有機(jī)物組成的，其種類有一定差別。例如，淀粉只存在于植物細(xì)胞中，糖原只存在于動物細(xì)胞中。不同細(xì)胞中各種化合物的含量也有一定差別。例如，肌細(xì)胞中含蛋白質(zhì)較多，脂肪細(xì)胞中含脂肪較多。但是，各種細(xì)胞中的化合物組成及含量又有許多共性。例如，所含的有機(jī)物都是糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸，無機(jī)物中都有無機(jī)鹽和水；各種化合物在不同細(xì)胞中的含量一般維持在一定范圍內(nèi)。這體現(xiàn)了生命世界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性。（三）思考與討論1.提示：人類貧血癥中有缺少紅細(xì)胞和缺少血紅蛋白兩種類型，它們都可導(dǎo)致貧血。而血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)不能缺少的一種元素就是鐵，所以缺鐵會導(dǎo)致血紅蛋白的合成障礙，引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血癥。正常人體內(nèi)含鐵量約為3～5g，它是制造血紅蛋白的主要原料之一。當(dāng)鐵缺乏時(shí)，血紅蛋白就不能合成，從而發(fā)生缺鐵性貧血。2.提示：光合作用不能缺少葉綠素，而葉綠素的分子結(jié)構(gòu)中不能缺少的元素之一就是鎂。鎂是葉綠素的組成元素之一，因此，鎂對于光合作用有重要意義。缺鎂時(shí)葉綠素的形成受到阻礙，從而影響光合作用。此外，鎂還是許多酶的活化劑，鎂還能促進(jìn)脂肪的合成。因此，鎂是重要的生命元素。（四）練習(xí)基礎(chǔ)題1.C。2.A。3.D。拓展題提示：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境的濃度，所以叫生理鹽水。當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，應(yīng)輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。自我檢測的答案和提示一、概念檢測判斷題1.√。2.×。3.×。4.√。5.×。6.×。選擇題1.A。2.B。3.D。4.A。畫概念圖完成下面有關(guān)蛋白質(zhì)分子的概念圖二、知識遷移自由水，結(jié)合水，自由水。三、技能應(yīng)用提示：20種氨基酸在形成肽鏈時(shí)可以有不同的序列，這是肽鏈形式多樣的主要原因。用數(shù)學(xué)的排列組合方式可以解釋，假若一段只有20個(gè)氨基酸的肽鏈，那么由于不同的排列組合可以形成的肽鏈形式就有2020種之多。更何況肽鏈中的氨基酸數(shù)目遠(yuǎn)不止20個(gè)，通常是成百上千，可以想像形成的肽鏈形式將會是一個(gè)天文數(shù)字。四、思維拓展提示：在隕石中發(fā)現(xiàn)了氨基酸，且非地球所有，這說明宇宙中很可能還存在與地球生物類似的生命形式。因?yàn)榘被崾墙M成蛋白質(zhì)的基本單位，而蛋白質(zhì)又是生命活動的主要承擔(dān)者。第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)細(xì)胞膜──系統(tǒng)的邊界（一）問題探討1.提示：氣泡是光亮的，里面只有空氣。細(xì)胞是一個(gè)具有細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，而且是一個(gè)立體的結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下，通過調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細(xì)胞的不同層面。光學(xué)顯微鏡下不能看見細(xì)胞膜，但是能夠觀察到細(xì)胞與外界環(huán)境之間是有界限的。2.提示：在電子顯微鏡誕生之前，科學(xué)家已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了。依據(jù)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)主要有：進(jìn)入活細(xì)胞的物質(zhì)要通過一道選擇性的屏障，并不是所有的物質(zhì)都能進(jìn)入細(xì)胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個(gè)細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞；在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細(xì)胞表面時(shí)，細(xì)胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細(xì)胞會死亡。（二）實(shí)驗(yàn)提示：細(xì)胞破裂后細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)流出，細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)質(zhì)量不一樣，可以采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開，得到較純的細(xì)胞膜。（三）練習(xí)基礎(chǔ)題1.C。

2.A。

3.C。拓展題1.提示：把細(xì)胞膜與窗紗進(jìn)行類比，合理之處是說明細(xì)胞膜與窗紗一樣具有容許一些物質(zhì)出入，阻擋其他物質(zhì)出入的作用。這樣類比也有不妥當(dāng)?shù)牡胤健＠?，窗紗是一種簡單的剛性的結(jié)構(gòu)，功能較單純；細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能要復(fù)雜得多。細(xì)胞膜是活細(xì)胞的重要組成部分，活細(xì)胞的生命活動是一個(gè)主動的過程；而窗紗是沒有生命的，它只是被動地在起作用。2.提示：“染色排除法”利用了活細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的原理。臺盼藍(lán)染色劑是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，所以活細(xì)胞不被染色。而死的動物細(xì)胞的細(xì)胞膜不具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，所以臺盼藍(lán)染色劑能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)，使其被染色。細(xì)胞膜的主要功能細(xì)胞膜對于細(xì)胞整個(gè)結(jié)構(gòu)的完整性以及細(xì)胞的正常生命活動都是至關(guān)重要的。其功能概括起來有以下幾個(gè)方面。（1）細(xì)胞的界膜這是細(xì)胞膜最重要的功能。無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞，都必定有一個(gè)由一定膜結(jié)構(gòu)形成的界膜，不然的話就不會有細(xì)胞存在。細(xì)胞膜的出現(xiàn)使生命起源到了細(xì)胞的形式，也保證了細(xì)胞生命活動的正常進(jìn)行。細(xì)胞膜的出現(xiàn)使各種生物大分子集中到一個(gè)相對穩(wěn)定的微環(huán)境中，這樣有利于細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝，也有利于細(xì)胞的生長發(fā)育。（2）物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸膜的存在使細(xì)胞成為一個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng)，但細(xì)胞不是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，細(xì)胞的生存、生長和發(fā)育依賴于細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交流。膜對于物質(zhì)的運(yùn)輸具有選擇性，只有在需要時(shí)，物質(zhì)才會被運(yùn)轉(zhuǎn)。物質(zhì)既可以從濃度高的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到濃度低的一側(cè)，也可以從濃度低的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到濃度高的一側(cè)。前者屬被動運(yùn)輸，不需要細(xì)胞提供代謝能量；后者屬主動運(yùn)輸，需要細(xì)胞提供代謝能量。對于大分子的運(yùn)輸，細(xì)胞采用的是內(nèi)吞與外排的方式，通過將物質(zhì)包裹在囊泡中進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。（3）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)膜上的某些蛋白屬于信號受體蛋白，這些蛋白與胞外信號分子相結(jié)合被激活，然后將信號轉(zhuǎn)入胞內(nèi)，再通過胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子沿信號通路傳遞，最終產(chǎn)生特定的生物學(xué)效應(yīng)。例如，某些信號分子激活細(xì)胞膜上的受體后，可促進(jìn)細(xì)胞增殖。（4）胞間連接與通訊多細(xì)胞生物體內(nèi)，細(xì)胞通過細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間的多種相互作用。動物細(xì)胞間有多種連接方式，概括起來為：緊密連接、錨定連接和間隙連接，植物細(xì)胞間主要是通過細(xì)胞壁連接在一起。有些細(xì)胞連接方式主要是為細(xì)胞間的通訊提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，如動物細(xì)胞的間隙連接，在相鄰細(xì)胞間形成孔道結(jié)構(gòu)；植物細(xì)胞間的胞間連絲，也成為細(xì)胞間物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和信息交流的通道。（5）胞間的識別識別是指細(xì)胞對同種或異種細(xì)胞、同源或異源細(xì)胞以及對自己或異己分子的認(rèn)識和鑒別。通過細(xì)胞表面受體與胞外信號分子的選擇性相互作用，導(dǎo)致一系列的生理生化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)信號傳遞。細(xì)胞識別是細(xì)胞發(fā)育和分化過程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，細(xì)胞通過識別和黏著形成不同類型的組織。第2節(jié)細(xì)胞器──系統(tǒng)內(nèi)的分工合作（一）問題探討1.提示：一件產(chǎn)品是由多個(gè)零部件組成的，不同車間生產(chǎn)不同的零部件之后，要有組裝車間完成裝配工作，質(zhì)量檢測部門負(fù)責(zé)檢查產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)要有部門提供原材料，有部門提供設(shè)計(jì)圖，還要有部門負(fù)責(zé)動力供應(yīng)，等等。部門齊全，配合協(xié)調(diào)，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。2.提示：例如蛋白質(zhì)的合成。細(xì)胞核是遺傳信息庫，蛋白質(zhì)的合成要在遺傳信息的指導(dǎo)下進(jìn)行，核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，同時(shí)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器也在蛋白質(zhì)合成中起到重要的作用。這說明細(xì)胞的生命活動也是需要多個(gè)“部門”和“車間”協(xié)調(diào)配合完成的。（二）資料分析1.分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的。2.提示：分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)。分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體內(nèi)初步合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w做進(jìn)一步加工，再由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。3.提示：需要，如核糖體在將氨基酸連接成肽鏈的過程中就需要能量。這些能量是由線粒體進(jìn)行有氧呼吸提供的。（三）旁欄思考題線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，能夠提供細(xì)胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔、運(yùn)動員運(yùn)動需要大量能量，所以飛翔鳥類的胸肌細(xì)胞中、運(yùn)動員的肌細(xì)胞中線粒體多。同樣道理，新生細(xì)胞的生命活動比衰老細(xì)胞、病變細(xì)胞旺盛，所以線粒體多。（四）練習(xí)基礎(chǔ)題1.圖1中，注字的“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”應(yīng)是“高爾基體”，“高爾基體”應(yīng)是“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”。染色質(zhì)的注字指示線位置有誤。中心體還應(yīng)包括指示線下方的中心粒。圖2中，注字的“核仁”應(yīng)是“葉綠體”，“葉綠體”應(yīng)是“線粒體”，“核糖體”應(yīng)是“中心體”。2.C。

3.B。

4.C。拓展題提示：溶酶體的膜在結(jié)構(gòu)上比較特殊，如經(jīng)過修飾等，不會被溶酶體內(nèi)的水解酶水解。第3節(jié)細(xì)胞核──系統(tǒng)的控制中心（一）問題探討1.提示：細(xì)胞核在細(xì)胞的生命活動中起控制作用，如細(xì)胞核內(nèi)貯存的遺傳物質(zhì)攜帶著遺傳信息，可以控制蛋白質(zhì)的合成，而蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者，所以細(xì)胞核可以比喻為部隊(duì)的司令部等。2.不能。3.不能。4.提示：不能。細(xì)胞生長需要蛋白質(zhì)等多種物質(zhì)作基礎(chǔ)，細(xì)胞分裂需要遺傳物質(zhì)的復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成，如果沒有細(xì)胞核，這些生命活動都不能進(jìn)行。（二）資料分析1.提示：美西螈皮膚的顏色是由細(xì)胞核控制的。生物體性狀的遺傳主要是由細(xì)胞核控制的，因?yàn)榧?xì)胞核中有DNA，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。DNA上有許多基因，通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，控制生物的性狀。2.沒有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂、分化。3.細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控制中心。4.生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)。5.細(xì)胞核具有控制細(xì)胞代謝和遺傳的功能。（三）旁欄思考題提示：同一個(gè)生物體內(nèi)所有細(xì)胞的“藍(lán)圖”都是一樣的（除非發(fā)生體細(xì)胞突變或細(xì)胞癌變）。生物體內(nèi)細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的多種多樣，是細(xì)胞分化的結(jié)果。（四）技能訓(xùn)練1.細(xì)胞無核部分隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，死亡個(gè)數(shù)迅速增加，第4天就沒有存活的了，這是因?yàn)闆]有細(xì)胞核，細(xì)胞的生命活動就無法進(jìn)行。而細(xì)胞有核部分存活個(gè)數(shù)和時(shí)間都要比無核部分多和長，說明細(xì)胞核對于細(xì)胞的生命活動是不可或缺的。2.提示：細(xì)胞有核部分出現(xiàn)死亡現(xiàn)象的可能原因有兩方面，一是實(shí)驗(yàn)過程中人為因素對細(xì)胞造成了傷害，導(dǎo)致部分細(xì)胞死亡；二是細(xì)胞的正常凋亡。（五）練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）√；（2）×。2.C。3.C。拓展題提示：出生小牛的絕大部分性狀像母牛甲。因?yàn)樾∨＋@得的是母牛甲細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)，所以它的性狀與母牛甲最相似。自我檢測的答案和提示一、概念檢測判斷題1.×。

2.×。選擇題

C。連線題二、知識遷移提示：與溶酶體的作用有關(guān)。細(xì)胞死亡后，溶酶體膜破裂，各種水解酶釋放出來，分解細(xì)胞中的蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這時(shí)的畜、禽肉烹飪后更鮮嫩。這個(gè)過程需要一定的時(shí)間。三、技能應(yīng)用調(diào)暗視野有兩種方法：一是轉(zhuǎn)動反光鏡使進(jìn)光量減少；二是選擇小的光圈，減少進(jìn)光量。四、思維拓展1.提示：（1）精卵結(jié)合時(shí)需要精子提供父方的遺傳物質(zhì)；（2）精子要靠尾部擺動游到卵細(xì)胞所在位置，才能與卵細(xì)胞結(jié)合這一過程需要大量的能量，這些能量主要來自線粒體內(nèi)進(jìn)行的有氧呼吸。2.提示：從生物膜在組成、結(jié)構(gòu)、功能上的聯(lián)系來考慮。第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例（一）問題探討1.由于單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量多于從長頸漏斗滲出的水分子數(shù)量，使得管內(nèi)液面升高。2.用紗布替代玻璃紙時(shí)，因紗布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面不會升高。3.半透膜兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)透過玻璃紙進(jìn)入長頸漏斗的水分子數(shù)量等于滲出的水分子數(shù)量，液面也不會升高。（二）思考與討論1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物一般不能透過細(xì)胞膜。2.紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問題探討”中的半透膜。3.當(dāng)外界溶液的濃度低于紅細(xì)胞內(nèi)部的濃度時(shí)，紅細(xì)胞一般會因持續(xù)吸水而漲破。4.紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值。一般情況下，差值較大時(shí)吸水或失水較多。（三）資料分析1.在培養(yǎng)過程中，水稻吸收水分及其他離子較多，吸收Ca2+、Mg2+較少，結(jié)果導(dǎo)致水稻培養(yǎng)液里的Ca2+、Mg2+濃度增高。2.不同作物對無機(jī)鹽的吸收是有差異的。3.水分子跨膜運(yùn)輸是順相對含量梯度的，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸并不都是這樣，這取決于細(xì)胞生命活動的需要。4.細(xì)胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。這種選擇性具有普遍性。（四）練習(xí)基礎(chǔ)題1.√。2.√。3.×。拓展題提示：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的輪作正是針對不同作物根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收而采取的生產(chǎn)措施。如果長期在同一塊田里種植同種作物，地力就會下降（俗稱傷地），即某些元素含量下降，這樣就會影響作物的產(chǎn)量。水勢與植物細(xì)胞吸水細(xì)胞吸水有三種方式：未形成液泡的細(xì)胞，靠吸漲作用吸水；液泡形成以后，細(xì)胞主要靠滲透作用吸水；與滲透作用無關(guān)的代謝性吸水。在這三種方式中以滲透作用吸水為主。滲透作用是水分進(jìn)出細(xì)胞的基本過程，而且水分移動需要能量做功。根據(jù)熱力學(xué)原理，系統(tǒng)中物質(zhì)的總能量可分為束縛能和自由能，束縛能是不能轉(zhuǎn)化為用于做功的能量，而自由能是在溫度恒定的條件下用于做功的能量。一種物質(zhì)每摩爾的自由能就是該物質(zhì)的化學(xué)勢，衡量水分反應(yīng)或轉(zhuǎn)移能量的高低，用水勢表示。水溶液的化學(xué)勢與同溫同壓同一系統(tǒng)中的純水的化學(xué)勢之差除以水的偏摩爾體積所得的商，稱為水勢。純水的自由能最大，水勢也最高。溶液中的溶質(zhì)顆粒降低了水的自由能，所以溶液中水的自由能要比純水低。將純水的水勢定為零，溶液的水勢就成為負(fù)值。溶液越濃，水勢越低。在一個(gè)滲透系統(tǒng)中，水移動方向決定于半透膜兩邊溶液的水勢高低。水勢高的溶液的水，流向水勢低的溶液。水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象，稱為滲透作用。一個(gè)成長植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要是由纖維素分子組成的，它對水和溶質(zhì)是全通透的。而細(xì)胞膜和液泡膜都是半透膜，實(shí)際上可以把包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜在內(nèi)的原生質(zhì)層當(dāng)做一個(gè)半透膜來看待。液泡里的細(xì)胞液具有一定的水勢。這樣，細(xì)胞液、原生質(zhì)層和環(huán)境中溶液之間，便會發(fā)生滲透作用。當(dāng)環(huán)境中溶液的水勢高，而液泡中細(xì)胞液的水勢低時(shí)，環(huán)境中溶液所含的水就會進(jìn)入細(xì)胞中。當(dāng)然，細(xì)胞吸水不僅僅與水勢有關(guān)，還受到其他因素的影響。第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型（一）問題探討1.提示：三種材料比較，彈力布更能體現(xiàn)細(xì)胞膜的柔變性和一定的通透性，相對好一些。當(dāng)然，這幾種材料的特點(diǎn)與真實(shí)的細(xì)胞膜之間還有不小的差距。2.提示：有條件的話，使用微孔塑膠或利用激光給氣球打上微孔都可以作為模型的細(xì)胞膜。使用透析袋也可以。如果制作臨時(shí)使用的模型，利用豬或其他動物的膀胱做細(xì)胞膜是更加理想的材料。（二）思考與討論11.最初認(rèn)識到細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析得出的。2.有必要。僅靠推理得出的結(jié)論不一定準(zhǔn)確，還應(yīng)通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)和修正。3.提示：因?yàn)榱字肿拥摹邦^部”親水，所以在水—空氣界面上磷脂分子是“頭部”向下與水面接觸，尾部則朝向空氣一面?？茖W(xué)家因測得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，才得出膜中的脂質(zhì)必然排列為連續(xù)的兩層這一結(jié)論。（三）思考與討論21.提示：在建立生物膜模型的過程中，實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步起到了關(guān)鍵性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認(rèn)識到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對稱；熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)又證明了膜的流動性等。沒有這些技術(shù)的支持，人類的認(rèn)識便不能發(fā)展。2.提示：在建立生物膜模型的過程中，結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)始終引導(dǎo)人們不斷實(shí)踐、認(rèn)識，再實(shí)踐、再認(rèn)識；使人類一步步接近生物膜結(jié)構(gòu)的真相。例如，不同生物膜的功能是有差異的。在生命系統(tǒng)中，一般來說，功能的不同常伴隨著結(jié)構(gòu)的差異，而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，這顯然與不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的。還有，不同膜的厚度也不完全一樣。由此促進(jìn)學(xué)者們重新研究脂質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用的問題。一些學(xué)者使用了更加先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用紅外光譜等技術(shù)證明，膜蛋白主要為球形結(jié)構(gòu)。冰凍蝕刻電鏡技術(shù)又證明，脂雙層中分布有蛋白質(zhì)顆粒，這樣又發(fā)展了生物膜模型。生物膜中存在不同種類的蛋白質(zhì)，以及蛋白質(zhì)在生物膜中的不同分布情況，恰能較好地解釋不同結(jié)構(gòu)的生物膜具有不同的生理功能。（四）練習(xí)基礎(chǔ)題1.提示：細(xì)胞膜太薄了，光學(xué)顯微鏡下看不見，而19世紀(jì)時(shí)還沒有電子顯微鏡，學(xué)者們只好從細(xì)胞膜的生理功能入手進(jìn)行探究。2.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。3.提示：這兩種結(jié)構(gòu)模型都認(rèn)為，組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，這是它們的相同點(diǎn)。不同點(diǎn)是：（1）流動鑲嵌模型提出蛋白質(zhì)在膜中的分布是不均勻的，有些橫跨整個(gè)脂雙層，有些部分或全部嵌入脂雙層，有些則鑲嵌在脂雙層的內(nèi)外兩側(cè)表面；而三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為蛋白質(zhì)均勻分布在脂雙層的兩側(cè)。（2）流動鑲嵌模型強(qiáng)調(diào)組成膜的分子是運(yùn)動的；而三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為生物膜是靜態(tài)結(jié)構(gòu)。4.D。拓展題1.提示：生物膜結(jié)構(gòu)的研究歷史反映了科學(xué)研究的艱辛歷程，也告訴我們建立模型的一般方法。科學(xué)家根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和已有的知識提出解釋某一生物學(xué)問題的假說或模型，用觀察和實(shí)驗(yàn)對假說或模型進(jìn)行檢驗(yàn)、修正和補(bǔ)充。一種模型最終能否被普遍接受，取決于它能否與以后的觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，能否很好地解釋相關(guān)現(xiàn)象，科學(xué)就是這樣一步一步向前邁進(jìn)的。2.提示：生物膜的流動鑲嵌模型不可能完美無缺。人類對自然界的認(rèn)識永無止境，隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，對膜的研究將更加細(xì)致入微，對膜結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識將能更完善地解釋細(xì)胞膜的各種功能，不斷完善和發(fā)展流動鑲嵌模型。第3節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞剑ㄒ唬﹩栴}探討1.從圖上可以看出，氧氣、二氧化碳、氮?dú)?、苯等小分子（苯還是脂溶性的）很容易通過合成的脂雙層；水、甘油、乙醇等較小的分子也可以通過；氨基酸、葡萄糖等較大的有機(jī)分子和帶電荷的離子則不能通過合成的脂雙層。2.提示：葡萄糖不能通過人工合成的無蛋白的脂雙層，但小腸上皮細(xì)胞能大量吸收葡萄糖，推測小腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上有能夠轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的蛋白質(zhì)。3.提示：通過觀察此圖還可聯(lián)想并提出，細(xì)胞需要的離子是否也通過細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)來運(yùn)輸?shù)葐栴}。（二）思考與討論1.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都不需要消耗能量。因?yàn)槎叨际琼樜镔|(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的。2.自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的共同之處是都不需要細(xì)胞消耗能量。不同之處是：前者不需要蛋白質(zhì)的協(xié)助，后者必須有蛋白質(zhì)的協(xié)助才能實(shí)現(xiàn)。3.因?yàn)樽杂蓴U(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順物質(zhì)的濃度梯度進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運(yùn)輸。（三）旁欄思考題：這是細(xì)胞的胞吞作用。這對于人體有防御功能，并有利于細(xì)胞新陳代謝的正常進(jìn)行。（四）技能訓(xùn)練1.K+和Mg2+是通過主動運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的。2.Na+和Cl－是通過主動運(yùn)輸排出細(xì)胞的。3.提示：因?yàn)橐陨纤姆N離子細(xì)胞膜內(nèi)外的濃度差較大，細(xì)胞只有通過主動運(yùn)輸才能維持這種狀況。（五）練習(xí)基礎(chǔ)題1.D。2.A。拓展題提示：低溫環(huán)境肯定會影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。溫度會影響分子運(yùn)動的速率，影響化學(xué)反應(yīng)的速率，因此，組成細(xì)胞膜的分子的流動性也會相應(yīng)降低，呼吸作用釋放能量的過程也會因有關(guān)酶的活性降低而受到抑制。這些都會影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾?。自我檢測的答案和提示一、概念檢測判斷題1.×。

2.×。

3.×。

4.×。

5.×。選擇題1.D。

2.C。畫概念圖二、知識遷移提示：小腸絨毛上皮細(xì)胞能夠從消化了的食物中吸收葡萄糖，卻很難吸收相對分子質(zhì)量比葡萄糖小的木糖。這一事實(shí)說明細(xì)胞膜對物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞具有選擇透過性。這與細(xì)胞的生活關(guān)系密切，細(xì)胞膜的這一特性使細(xì)胞盡可能地只吸收自身需要的物質(zhì)，細(xì)胞不需要或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)常被阻擋在細(xì)胞外。三、技能應(yīng)用提示：溫度高低會提高或降低水分子通過半透膜的擴(kuò)散速率。在一定溫度范圍內(nèi)，提高溫度會加快水分子通過半透膜的速率；而降低溫度則減緩水分子通過半透膜的速率。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：按本章第1節(jié)滲透現(xiàn)象示意圖組裝好三組裝置。在第一組的燒杯外用酒精燈或水浴鍋加熱升溫；第二組燒杯外加冰塊降溫；第三組留作對照。三組裝置同時(shí)開始實(shí)驗(yàn)，并記錄液面變化及時(shí)間。四、思維拓展提示：在順濃度梯度的情況下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞。當(dāng)細(xì)胞外葡萄糖或氨基酸的濃度低于細(xì)胞內(nèi)時(shí)，如果此時(shí)細(xì)胞的生命活動需要這些營養(yǎng)物質(zhì)，細(xì)胞還能吸收這些營養(yǎng)物質(zhì)，是通過主動運(yùn)輸。第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（一）問題探討1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決的問題是：鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化？2.是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。3.提示：收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。（二）實(shí)驗(yàn)1.2號試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。2.不能。3.說明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。4.4號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多。說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。（三）資料分析1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的，但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。2.提示：巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢。3.畢希納的實(shí)驗(yàn)說明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。4.薩姆納歷時(shí)9年用正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。（四）旁欄思考題絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等劇烈條件都會影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以酶比較“嬌氣”。（五）第一小節(jié)練習(xí)基礎(chǔ)題1.巴斯德：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用。李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但是這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。畢希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。薩姆納：酶是蛋白質(zhì)。2.提示：（1）細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要高效率地進(jìn)行，酶的催化效率比無機(jī)催化劑高得多。（2）細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進(jìn)行，無機(jī)催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。3.D。拓展題1.提示：可用第2章中學(xué)過的鑒定蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前，之所以很難鑒定酶的本質(zhì)，主要是因?yàn)榧?xì)胞中酶的提取和純化非常困難。2.提示：（1）如四膜蟲的rRNA前體具有催化活性。（2）目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報(bào)道。（六）第二小節(jié)練習(xí)基礎(chǔ)題1.B。

2.B。3.提示：這個(gè)模型中A代表某類酶，B代表反應(yīng)底物，C和D代表反應(yīng)產(chǎn)物。這個(gè)模型的含義是：酶A與底物B專一性結(jié)合，催化反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D。這個(gè)模型揭示了酶的專一性。拓展題1.（1）A點(diǎn)：隨著反應(yīng)底物濃度的增加，反應(yīng)速率加快。B點(diǎn)：反應(yīng)速率在此時(shí)達(dá)到最高。C點(diǎn)：反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高，維持在相對穩(wěn)定的水平。（2）如果A點(diǎn)時(shí)溫度升高10℃，曲線上升的幅度變小。因?yàn)閳D中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度，反應(yīng)速率都會變慢。（3）該曲線表明，B點(diǎn)的反應(yīng)底物的濃度足夠大，是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高，這時(shí)加入少量的酶，會使反應(yīng)速率加快（圖略）。酶催化作用的特點(diǎn)生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)，幾乎都是由酶催化的。酶所催化的反應(yīng)叫酶促反應(yīng)。酶促反應(yīng)中被酶作用的物質(zhì)叫做底物。經(jīng)反應(yīng)生成的物質(zhì)叫做產(chǎn)物。酶作為生物催化劑，與一般催化劑有相同之處，也有其自身的特點(diǎn)。相同點(diǎn)：（1）改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身不被消耗；（2）只能催化熱力學(xué)允許進(jìn)行的反應(yīng)；（3）加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡時(shí)間，但不改變平衡點(diǎn)；（4）降低活化能，使速率加快。不同點(diǎn)：（1）高效性，指催化效率很高，使得反應(yīng)速率很快；（2）專一性，任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物，這就是酶對底物的專一性；（3）多樣性，指生物體內(nèi)具有種類繁多的酶；（4）易變性，由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會被高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞；（5）反應(yīng)條件的溫和性，酶促反應(yīng)在常溫、常壓、生理pH條件下進(jìn)行；（6）酶的催化活性受到調(diào)節(jié)、控制；（7）有些酶的催化活性與輔因子有關(guān)。酶的作用機(jī)理酶催化反應(yīng)的某些獨(dú)特性質(zhì)為許多酶促反應(yīng)所共有，可概括如下。（1）酶反應(yīng)可分為兩類，一類反應(yīng)僅僅涉及到電子的轉(zhuǎn)移，另一類反應(yīng)涉及到電子和質(zhì)子兩者或者其他基團(tuán)的轉(zhuǎn)移，大部分反應(yīng)屬于第二類。（2）酶的催化作用是由氨基酸側(cè)鏈上的功能基團(tuán)和輔酶為媒介的。（3）酶催化反應(yīng)的最適pH范圍通常是狹小的。（4）與底物相比較，酶分子很大，而活性部位通常只比底物稍大一些。這是因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，只有活性部位圍著底物。此外，一個(gè)巨大的酶結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定活性部位的構(gòu)象是必要的。（5）酶除了具有進(jìn)行催化反應(yīng)所必需的活性基團(tuán)外，還有別的特性，使酶促反應(yīng)的進(jìn)行更有利，并使更復(fù)雜的多底物反應(yīng)按一定途徑進(jìn)行，這些已超過了較簡單的催化劑的范疇。酶的復(fù)雜的折疊結(jié)構(gòu)使這些作用成為可能。影響酶作用的因素酶的催化活性的強(qiáng)弱以單位時(shí)間（每分）內(nèi)底物減少量或產(chǎn)物生成量來表示。研究某一因素對酶促反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)在保持其他因素不變的情況下，單獨(dú)改變研究的因素。影響酶促反應(yīng)的因素常有：酶的濃度、底物濃度、pH值、溫度、抑制劑、激活劑等。其變化規(guī)律有以下特點(diǎn)。（1）酶濃度對酶促反應(yīng)的影響在底物足夠，其他條件固定的條件下，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí)，酶促反應(yīng)的速率與酶濃度成正比。（2）底物濃度對酶促反應(yīng)的影響在底物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比；在底物濃度較高時(shí)，底物濃度增加，反應(yīng)速率也隨之加快，但不顯著；當(dāng)?shù)孜餄舛群艽螅疫_(dá)到一定限度時(shí)，反應(yīng)速率就達(dá)到一個(gè)最大值，此時(shí)即使再增加底物濃度，反應(yīng)速率幾乎不再改變。（3）pH對酶促反應(yīng)的影響每一種酶只能在一定限度的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性，超過這個(gè)范圍酶就會失去活性。在一定條件下，每一種酶在某一個(gè)pH時(shí)活力最大，這個(gè)pH稱為這種酶的最適pH。（4）溫度對酶促反應(yīng)的影響酶促反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快；但當(dāng)溫度升高到一定限度時(shí)，酶促反應(yīng)速率不僅不再加快反而隨著溫度的升高而下降。在一定條件下，每一種酶在某一溫度時(shí)活力最大，這個(gè)溫度稱為這種酶的最適溫度。（5）激活劑對酶促反應(yīng)的影響激活劑可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。激活劑大致分兩類：無機(jī)離子和小分子化合物。（6）抑制劑對酶促反應(yīng)的影響抑制劑使酶活性下降，但不使酶變性。抑制劑作用機(jī)制分兩種：可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”──ATP（一）問題探討1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義主要是相互傳遞求偶信號，以便交尾、繁衍后代。2.螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素，是其特有的發(fā)光物質(zhì)。3.有。螢火蟲腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)物中儲存的化學(xué)能，只有在轉(zhuǎn)變成光能時(shí)，螢火蟲才能發(fā)光。（二）思考與討論1.1分子葡萄糖所含的能量，約是1分子ATP所含能量的94倍（指ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的能量）。2.有道理。糖類和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定，不能被細(xì)胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化成ATP分子中活躍的化學(xué)能，才能被細(xì)胞直接利用。（三）練習(xí)基礎(chǔ)題1.B。2.提示：吸能反應(yīng)：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)，需要消耗能量，是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時(shí)釋放能量來提供的。放能反應(yīng)：如丙酮酸的氧化分解，能夠釋放能量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外，用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)，儲存在ATP中。3.提示：在儲存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：一是ATP分子中含有的化學(xué)能比較少，一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的化學(xué)能大約只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含的是活躍的化學(xué)能，而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學(xué)能。葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化為ATP分子中活躍的化學(xué)能，才能被細(xì)胞利用。拓展題提示：植物、動物、細(xì)菌和真菌等生物的細(xì)胞內(nèi)都具有能量“通貨”──ATP，這可以從一個(gè)側(cè)面說明生物界具有統(tǒng)一性，也反映種類繁多的生物有著共同的起源。第3節(jié)ATP的主要來源──細(xì)胞呼吸（一）問題探討1.兩者的共同點(diǎn)是：都是物質(zhì)的氧化分解過程；都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物，并且都釋放出能量。2.不能。否則，組成細(xì)胞的化合物會迅速而徹底地氧化分解，能量會迅速地全部釋放出來，細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會遭到徹底的破壞。3.在無氧條件下，細(xì)胞能夠通過無氧呼吸來釋放能量。但是，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。（二）探究提示：重鉻酸鉀可以檢測有無酒精存在。這一原理可以用來檢測汽車司機(jī)是否喝了酒。具體做法是：讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠（兩者均為橙色），如果呼出的氣體中含有酒精，重鉻酸鉀或三氧化鉻就會變成灰綠色的硫酸鉻。（三）小字部分的問題有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是40%。這些能量大約可以使2.3×1025個(gè)ATP轉(zhuǎn)化為ADP。（四）旁欄思考題提示：一般來說，如果無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸或酒精過多，會對細(xì)胞產(chǎn)生毒害。酵母菌在無氧以及其他條件適合的情況下，隨著發(fā)酵產(chǎn)物（如酒精）的增多，營養(yǎng)物質(zhì)的減少以及pH發(fā)生變化等的影響，它的繁殖速率逐漸下降，死亡率逐漸上升，酒精發(fā)酵最終就會停止。其他的例子如用乳酸桿菌使牛奶發(fā)酵形成酸牛奶，最終情況也是這樣。（五）資料分析2.提示：胖人通過適量的運(yùn)動，細(xì)胞呼吸的速率會加快，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的分解會增加，體重就會下降。應(yīng)當(dāng)將蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷涼的地方儲藏，這樣能夠降低細(xì)胞呼吸的速率，減少細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的損耗。（六）練習(xí)基礎(chǔ)題1.C。

2.B。3.提示：有氧呼吸與無氧呼吸的第一個(gè)階段完全相同：都不需要氧；都與線粒體無關(guān)。聯(lián)想到地球的早期以及原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，可以作出這樣的推測：在生物進(jìn)化史上先出現(xiàn)無氧呼吸而后才出現(xiàn)有氧呼吸，即有氧呼吸是由無氧呼吸發(fā)展變化而形成的。先出現(xiàn)原核細(xì)胞而后出現(xiàn)真核細(xì)胞，即真核細(xì)胞是由原核細(xì)胞進(jìn)化而來的。4.不能。因?yàn)榫G色植物在光合作用中也能形成ATP。拓展題提示：人與鳥類和哺乳類維持體溫的能量來源都是細(xì)胞呼吸。在這些生物的細(xì)胞呼吸過程中，葡萄糖等分子中穩(wěn)定的化學(xué)能釋放出來：除一部分儲存在ATP中外，其余的則轉(zhuǎn)化成熱能，可以直接用于提升體溫；ATP水解釋放出的能量，除了維持各項(xiàng)生命活動外，有一部分也能轉(zhuǎn)化成熱能，用于提升體溫。而維持體溫的相對穩(wěn)定，還需復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制。細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。對于板結(jié)的土壤及時(shí)進(jìn)行松土透氣，可以使根細(xì)胞進(jìn)行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機(jī)鹽的吸收。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，這能夠促使這些微生物對土壤中有機(jī)物的分解，從而有利于植物對無機(jī)鹽的吸收。酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在適宜的通氣、溫度和pH等條件下，進(jìn)行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進(jìn)行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細(xì)菌。在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。谷氨酸棒狀桿菌是一種厭氧細(xì)菌。在無氧條件下，谷氨酸棒狀桿菌能將葡萄糖和含氮物質(zhì)（如尿素、硫酸銨、氨水）合成為谷氨酸。谷氨酸經(jīng)過人們的進(jìn)一步加工，就成為谷氨酸鈉──味精。水稻的根系適于在水中生長，這是因?yàn)樗镜那o和根能夠把從外界吸收來的氧氣通過氣腔運(yùn)送到根部各細(xì)胞，而且與旱生植物相比，水稻的根也比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根的細(xì)胞仍然需要進(jìn)行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧氣不足，水稻根的細(xì)胞就會進(jìn)行酒精發(fā)酵，時(shí)間長了，酒精就會對根細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，使根系變黑、腐爛。較深的傷口里缺少氧氣，破傷風(fēng)芽孢桿菌適合在這種環(huán)境中生存并大量繁殖。所以，傷口較深或被銹釘扎傷后，患者應(yīng)及時(shí)請醫(yī)生處理。有氧運(yùn)動是指人體細(xì)胞充分獲得氧的情況下所進(jìn)行的體育鍛煉。人體細(xì)胞通過有氧呼吸可以獲得較多的能量。相反，百米沖刺和馬拉松長跑等無氧運(yùn)動，是人體細(xì)胞在缺氧條件下進(jìn)行的高速運(yùn)動。無氧運(yùn)動中，肌細(xì)胞因氧不足，要靠乳酸發(fā)酵來獲取能量。因?yàn)槿樗崮軌虼碳ぜ〖?xì)胞周圍的神經(jīng)末梢，所以人會有肌肉酸脹乏力的感覺第4節(jié)能量之源──光與光合作用（一）問題探討1.用這種方法可以提高光合作用強(qiáng)度。因?yàn)槿~綠素吸收最多的是光譜中的藍(lán)紫光和紅光。不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響。2.因?yàn)槿~綠素對綠光吸收最少，所以不使用綠色的塑料薄膜或補(bǔ)充綠色光源。（二）實(shí)驗(yàn)1.濾紙條上有4條不同顏色的色帶，從上往下依次為：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。這說明綠葉中的色素有4種，它們在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快慢也不一樣。2.濾紙上的濾液細(xì)線如果觸到層析液，細(xì)線上的色素就會溶解到層析液中，就不會在濾紙上擴(kuò)散開來，實(shí)驗(yàn)就會失敗。（三）資料分析1.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。2.提示：實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位；沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；用極細(xì)的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對比實(shí)驗(yàn)；臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，等等。3.葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。（四）旁欄思考題提示：持這種觀點(diǎn)的人，很可能是在無光條件下做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)。無光時(shí)，植物不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以沒有釋放氧氣，而是釋放二氧化碳，也就是使空氣變污濁了。（五）思考與討論11.光合作用的原料是二氧化碳和水，產(chǎn)物是糖類和氧氣，場所是葉綠體，條件是要有光，還需要多種酶等。光合作用的反應(yīng)式是：CO2+H2O(CH2O)+O22.提示：從人類對光合作用的探究歷程來看，生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展關(guān)系很密切。例如，直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳，這個(gè)事例說明生物學(xué)的發(fā)展與化學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展密切相關(guān)。又如，魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣來自水，而不是來自二氧化碳；卡爾文用同位素示蹤技術(shù)探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，都說明在科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，相關(guān)學(xué)科的互相促進(jìn)，以及技術(shù)手段的進(jìn)步對科學(xué)發(fā)展的推動作用。（六）思考與討論21.

光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段所需條件必須有光有光無光均可進(jìn)行場所類囊體的薄膜上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中物質(zhì)變化H2O分解成O2和［H］；形成ATP二氧化碳被固定；C3被［H］還原，最終形成糖類；ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi能量轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，儲存在ATP中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類中儲存的化學(xué)能2.物質(zhì)聯(lián)系：光反應(yīng)階段產(chǎn)生的［H］，在暗反應(yīng)階段用于還原C3；能量聯(lián)系：光反應(yīng)階段生成的ATP，在暗反應(yīng)階段中將其儲存的化學(xué)能釋放出來，幫助C3形成糖類，ATP中的化學(xué)能則轉(zhuǎn)化為儲存在糖類中的化學(xué)能。（七）第一小節(jié)練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）×；（2）√。2.B。3.結(jié)論是：葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用，放出氧氣。拓展題1.植物體吸收光能的色素，還存在于植物幼嫩的莖和果實(shí)等器官的一些含有光合色素的細(xì)胞中。2.提示：是的。不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對富含短波長的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。（八）第二小節(jié)練習(xí)基礎(chǔ)題1.（1）√；（2）×。2.B。

3.D。

4.C。

5.D。

6.B。7.光合作用中光反應(yīng)階段的能量來源是光能，暗反應(yīng)階段的能量來源是ATP。8.白天若突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來的物質(zhì)是五碳化合物。拓展題1.（1）根據(jù)圖中的曲線表明，7～10時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，這是因?yàn)樵谝欢囟群投趸脊?yīng)充足的情況下，光合作用的強(qiáng)度是隨著光照加強(qiáng)而增強(qiáng)的。（2）在12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱，是因?yàn)榇藭r(shí)溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱。（3）14～17時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因，是因?yàn)榇藭r(shí)光照強(qiáng)度不斷減弱。光合作用反應(yīng)過程概要光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。在光反應(yīng)中，葉綠素吸收光能，葉綠素分子中的電子被激發(fā)到較高的能級。被激發(fā)的電子沿著分布在類囊體膜上的一系列電子傳遞體轉(zhuǎn)移。在傳遞過程中，質(zhì)子被泵送到類囊體腔內(nèi)，在類囊體膜兩側(cè)形成質(zhì)子梯度，用來驅(qū)動ATP的合成。沿著電子載體傳遞的電子最后提供給NADP+，將NADP+還原為NADPH。葉綠素分子失去的電子則由水分子中氧原子中的電子來補(bǔ)充，水分子中的氧原子則被氧化為氧氣。上述反應(yīng)都發(fā)生在葉綠體的類囊體中。由光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，為暗反應(yīng)提供能量和還原力，通過卡爾文循環(huán)，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖類。暗反應(yīng)起始于葉綠體基質(zhì)，延續(xù)到細(xì)胞質(zhì)。最終，在植物的葉片中生成有機(jī)物，并以蔗糖的形式進(jìn)一步運(yùn)輸?shù)街参矬w的其他組織。自我檢測的答案和提示一、概念檢測判斷題1.√。

2.×。

3.√。選擇題1.D。

2.D。二、知識遷移提示：松土是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)傳統(tǒng)的耕作措施。松土可以增加土壤的透氣性，能促進(jìn)土壤中枯枝落葉、動物遺體和糞便等有機(jī)物的分解，從而有利于農(nóng)作物生長。但是，松土容易造成水土流失，可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素。科學(xué)研究表明，產(chǎn)生沙塵的地表物質(zhì)以直徑為0.005~0.06mm的粉塵為主，這些粉塵主要來自農(nóng)田。由于松土促進(jìn)了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，從而使溫室效應(yīng)和全球氣候變暖問題變得更加嚴(yán)重。此外，松土還增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。為此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)當(dāng)提倡免耕法。免耕法又叫保護(hù)性耕作法，是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中平時(shí)不用或盡量少用松土措施（能保證種子發(fā)芽出土即可），收獲時(shí)只收割麥穗或稻穗等部位，而將經(jīng)過處理后的農(nóng)作物秸稈和殘茬保留在農(nóng)田地表，任其腐爛，以便盡量恢復(fù)土壤的自然狀態(tài)并保護(hù)土壤，避免水分蒸發(fā)。對于農(nóng)業(yè)病蟲害和農(nóng)田雜草，則主要通過使用農(nóng)藥和除草劑來解決。免耕法有利于水土保持，能減少沙塵暴的發(fā)生，并能提高土壤的肥力。畫概念圖三、技能訓(xùn)練1.提示：對于具有兩個(gè)變量的對照實(shí)驗(yàn)，探究的原則是先探究其中的一個(gè)變量，然后探究另一個(gè)變量。為了節(jié)省時(shí)間和實(shí)驗(yàn)材料，一些探究兩個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)進(jìn)行操作。例如，本實(shí)驗(yàn)可以參照下表同時(shí)進(jìn)行，然后對2個(gè)變量的4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行分析研究。20℃50℃6h12h6h12h

2.比較項(xiàng)目光合作用細(xì)胞呼吸場所植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠體細(xì)胞內(nèi)的線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)原料CO2和H2OC6H12O6（或和O2）；C6H12O6是光合作用的產(chǎn)物，其中所含的能量最終來自光能條件光能、酶酶產(chǎn)物（CH2O）和O2；（CH2O）中的能量由光能轉(zhuǎn)化而來，（CH2O）可以為細(xì)胞呼吸提供原料CO2和H2O，或C3H6O3，或C2H5OH和CO2；C3H6O3和C2H5OH中含有的能量最終也來自光能四、思維拓展哈密地區(qū)位于我國的高緯度地區(qū)（夏季的白天長），陽光充足，而且光照強(qiáng)烈，所以哈密瓜植株的葉片進(jìn)行光合作用的時(shí)間長，光合作用的強(qiáng)度大，積累的糖類自然就會很多。哈密地區(qū)夜間溫度比較低，哈密瓜植株的細(xì)胞呼吸相對比較弱，消耗的糖類物質(zhì)就會比較少。這樣，哈密瓜內(nèi)積存的糖類比較多。哈密瓜細(xì)胞內(nèi)的糖類在有關(guān)酶的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特別甜。自己的家鄉(xiāng)或社區(qū)如果想種植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地區(qū)的自然條件，創(chuàng)造類似的生態(tài)環(huán)境，如采取白天適當(dāng)增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度，夜間適當(dāng)降低溫度等措施。第6章細(xì)胞的生命歷程第1節(jié)細(xì)胞的增殖（一）問題探討1.象與鼠相應(yīng)器官和組織的細(xì)胞大小無明顯差異。2.生物體的生長，既靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量，還要靠細(xì)胞生長增大細(xì)胞的體積。（二）實(shí)驗(yàn)11.當(dāng)NaOH與含酚酞的瓊脂塊相遇時(shí)，其中的酚酞變成紫紅色，這是常用的檢測NaOH的方法，從瓊脂塊的顏色變化就知道NaOH擴(kuò)散到多遠(yuǎn)；在相同時(shí)間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同，說明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是相同的。2.根據(jù)球體的體積公式V=4/3πr3，表面積公式S=4πr2，計(jì)算結(jié)果如下表。細(xì)胞直徑

（μm）表面積

（μm2）體積

（μm3）比值（表面積/體積）20125641870.30302826141300.203.細(xì)胞越大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?，所以多?xì)胞生物體是由許多細(xì)胞而不是由少數(shù)體積更大的細(xì)胞構(gòu)成的。細(xì)胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質(zhì)越多；但是細(xì)胞體積越大，其表面積相對越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交流的面積相對小了，所以物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?。（三）?shí)驗(yàn)21.間期的細(xì)胞最多。因?yàn)殚g期時(shí)間最長。2.每一時(shí)期的時(shí)間=洋蔥的細(xì)胞周期（12h）×每一時(shí)期的細(xì)胞數(shù)占計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)的比例（四）批判性思維細(xì)胞體積的最小限度，是由完成細(xì)胞功能所必須的基本結(jié)構(gòu)（如核糖體）和物質(zhì)（如酶）所需要的空間決定的。（五）旁欄思考題有絲分裂的絲指的是紡錘絲。（六）技能訓(xùn)練提示：限制細(xì)胞長大的因素主要有兩方面。1.細(xì)胞表面積與體積的比。原生動物細(xì)胞中的伸縮泡就是增大膜表面積與體積的比。2.細(xì)胞的核質(zhì)比，細(xì)胞核所控制的細(xì)胞大小與核的大小成比例。所以像草履蟲這樣個(gè)體較大的細(xì)胞有兩個(gè)細(xì)胞核，保證正常的核質(zhì)比。（七）練習(xí)基礎(chǔ)題1.C。

2.A。

3.D。

4.C，E。

5.B。拓展題1.提示：卵細(xì)胞的卵黃中貯存了大量營養(yǎng)物質(zhì)，卵裂初期所需的營養(yǎng)物質(zhì)由卵黃提供，不是靠細(xì)胞外物質(zhì)的輸入；細(xì)胞的表面積與體積之比限制細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸，而卵細(xì)胞內(nèi)部儲存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，可以長得比較大。細(xì)胞的增殖周期細(xì)胞從前一次分裂結(jié)束開始，到下一次分裂結(jié)束為止，這樣一個(gè)周期叫做細(xì)胞增殖周期。20世紀(jì)50年代以前，人們把細(xì)胞增殖周期劃分為分裂期和靜止期兩個(gè)階段。當(dāng)時(shí)認(rèn)為分裂期是細(xì)胞增殖周期中的主要階段。近年來，由于放射自顯影和細(xì)胞化學(xué)等技術(shù)的迅速發(fā)展，對于細(xì)胞增殖過程的動態(tài)研究也日趨深入。現(xiàn)在了解到，過去一直被忽視的所謂“靜止期”卻是細(xì)胞增殖周期中極為關(guān)鍵的一個(gè)階段，因?yàn)榕cDNA分子復(fù)制有關(guān)的一系列代謝反應(yīng)，都是在這個(gè)階段進(jìn)行的。所以現(xiàn)在都把“靜止期”叫做間期?，F(xiàn)在，一般把細(xì)胞增殖周期分為兩個(gè)階段：間期和分裂期。細(xì)胞在前一次分裂結(jié)束之后就進(jìn)入間期，這時(shí)就是新的細(xì)胞周期的開始。間期一共分為三個(gè)分期。間期結(jié)束就進(jìn)入有絲分裂期。根據(jù)目前的認(rèn)識，整個(gè)細(xì)胞增殖周期可以分為G1、S、G2、M四個(gè)小分期，如下表：細(xì)胞增殖周期中的各個(gè)分期，各有其不同的特點(diǎn)。G1期的特點(diǎn)

G1期是從上次細(xì)胞增殖周期完成以后開始的。G1期是一個(gè)生長期。在這一時(shí)期中主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的生物合成，并且為下階段S期的DNA合成做準(zhǔn)備，特別是合成DNA的前身物質(zhì)、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系，以及儲備能量。S期的特點(diǎn)

從G1期進(jìn)入S期是細(xì)胞增殖的關(guān)鍵時(shí)刻。S期最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的復(fù)制就是在這個(gè)時(shí)期進(jìn)行的。通常只要DNA的合成一開始，細(xì)胞增殖活動就會進(jìn)行下去，直到分成兩個(gè)子細(xì)胞。G2期的特點(diǎn)

G2期又叫做“有絲分裂準(zhǔn)備期”，因?yàn)樗饕獮楹竺娴腗期做準(zhǔn)備。在G2期中，DNA的合成終止，但是還有RNA和蛋白質(zhì)的合成，不過其合成量逐漸減少。特別是微管蛋白的合成，為M期紡錘體微管的組裝提供原料。M期的特點(diǎn)

細(xì)胞一旦完成了細(xì)胞分裂的準(zhǔn)備，就進(jìn)入有絲分裂期。細(xì)胞分裂期是一個(gè)連續(xù)的過程，為了研究的方便，可以人為地將它分成前、中、后、末四個(gè)時(shí)期。M期的細(xì)胞有極明顯的形態(tài)變化。間期中的染色質(zhì)（主要成分是DNA和蛋白質(zhì)），在M期濃縮成染色體形態(tài)。染色體的形成、復(fù)制和移動等活動，保證了將S期復(fù)制的兩套DNA分子平均地分到兩個(gè)子細(xì)胞中去。第2節(jié)細(xì)胞的分化（一）問題探討1.健康人會不斷產(chǎn)生新的血細(xì)胞，補(bǔ)充到血液中去。2.骨髓中造血干細(xì)胞能夠通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生不同種類的血細(xì)胞。（二）旁欄思考題1.提示：細(xì)胞分化的實(shí)例：如根尖的分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂、分化，形成成熟區(qū)的輸導(dǎo)組織細(xì)胞、薄壁組織細(xì)胞、根毛細(xì)胞等；胚珠發(fā)育成種子，子房發(fā)育成果實(shí)；受精卵發(fā)育成蝌蚪，再發(fā)育成青蛙；骨髓造血；皮膚再生等都包涵著細(xì)胞的分化。2.動物細(xì)胞的全能性隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，細(xì)胞分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言。可是細(xì)胞核則不同，它含有保持本物種遺傳性所需要的全套基因，并且并沒有因細(xì)胞分化而失去基因，因此，高度分化的細(xì)胞核仍然具有全能性。這可以從細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)以及其他的實(shí)驗(yàn)證據(jù)中得到證實(shí)。（三）資料搜集和分析1.在個(gè)體發(fā)育過程中，通常把那些具有自我復(fù)制能力，并能在一定條件下分化形成一種以上類型細(xì)胞的多潛能細(xì)胞稱為干細(xì)胞。干細(xì)胞有很多種類型，大體上可分為成體干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞。2.提示：干細(xì)胞的研究為替換病變的組織和器官，某些癌癥和遺傳病的治療帶來新的希望。（四）練習(xí)基礎(chǔ)題1.數(shù)目增多，染色體數(shù)目，穩(wěn)定性差異。2.C。拓展題1.提示：通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖花卉，保證花木的優(yōu)良品質(zhì)不變，并且繁殖得快；通過體細(xì)胞克隆哺乳動物；干細(xì)胞移植治療白血??；利用干細(xì)胞技術(shù)解決器官移植缺少供體器官的難題等。2.提示：動物細(xì)胞特別是高等動物細(xì)胞隨著胚胎的發(fā)育，細(xì)胞分化潛能變窄。肌細(xì)胞是已分化的細(xì)胞，它通常不能轉(zhuǎn)化為其他類型的細(xì)胞，因而不能用肌細(xì)胞代替干細(xì)胞培育組織和器官。干細(xì)胞及其分類一個(gè)成熟或者已分化的細(xì)胞進(jìn)行分裂通常只能產(chǎn)生同種類型的細(xì)胞，而一個(gè)干細(xì)胞則可以分化形成多種類型的細(xì)胞。干細(xì)胞有很多種類型，它們存在于從胚胎到成體各個(gè)階段的組織和器官里。胚胎干細(xì)胞分裂速度快，并且有產(chǎn)生多種分化細(xì)胞類型的潛力，因此，它們也被稱為多能干細(xì)胞。成體干細(xì)胞分布于很多組織中，但是它們數(shù)量稀少，分裂頻率低，分化潛力也很有限。事實(shí)上，很多類型的干細(xì)胞至今沒有在成體中找到。例如，肺上皮細(xì)胞缺陷會造成囊性纖維化，而成體中還沒有發(fā)現(xiàn)可以產(chǎn)生這種細(xì)胞的干細(xì)胞。利用干細(xì)胞進(jìn)行各種疾病治療的關(guān)鍵在于能否成功分離胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞，并將它們在體外擴(kuò)增后用于替代受損的組織。一般認(rèn)為每種成體干細(xì)胞只能分化產(chǎn)生幾種相關(guān)的成熟細(xì)胞類型，但最近有研究表明，在某些環(huán)境中，一種干細(xì)胞類型可以轉(zhuǎn)化成其他類型的細(xì)胞，例如，造血干細(xì)胞可以分化形成神經(jīng)細(xì)胞。因?yàn)榇蠖鄶?shù)疾病只是由于一類細(xì)胞損壞造成的，所以針對特定細(xì)胞類型的干細(xì)胞治療要比原來整個(gè)器官的移植更具優(yōu)勢。例如，帕金森氏綜合癥、多發(fā)性硬化和糖尿病等慢性疾病非常適合利用干細(xì)胞治療。但是，在一些患有慢性疾病或多組織急性衰竭患者的受損組織中，通常很難再找到合適的干細(xì)胞。即使能夠分離到相應(yīng)的干細(xì)胞，也不一定能保證通過體外培養(yǎng)獲得治療所需的數(shù)量。最具潛力的干細(xì)胞是從胚泡中分離的胚胎干細(xì)胞。發(fā)育5天的人類胚泡最多有100個(gè)細(xì)胞，其中包括兩種類型：將來發(fā)育成胎盤的外層細(xì)胞和發(fā)育成胚胎的內(nèi)層細(xì)胞，即內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）。通常，移除外層細(xì)胞將導(dǎo)致ICM無法發(fā)育形成胚胎，但是，ICM可以在培養(yǎng)皿中快速分裂產(chǎn)生胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞有很多顯著的特征。例如，雖然它們在染色體組型等方面和正常的細(xì)胞沒有差別，但卻可以在體外無限增殖。另外，胚胎干細(xì)胞在體外可以分化形成很多類型的細(xì)胞，這些細(xì)胞再移植回動物體內(nèi)，可以在一定程度上改善一些模型動物的病情。如果有辦法攻克免疫排斥的難題，胚胎干細(xì)胞移植有可能成為治療多種疾病的有效途徑。細(xì)胞核移植──治療性克隆最理想的干細(xì)胞治療是使用來自患者自身的胚胎干細(xì)胞。然而，除了早期胚胎以外，我們無法從其他渠道獲得胚胎干細(xì)胞。那么，在成體中逆轉(zhuǎn)細(xì)胞正常分化的方向，從而得到適合的干細(xì)胞成了另一條可能的途徑。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本想法是用某種物質(zhì)將成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)成胚性細(xì)胞。這些物質(zhì)可以來自早期胚胎本身，也可以來自卵細(xì)胞，因?yàn)槁鸭?xì)胞豐富的細(xì)胞質(zhì)中含有早期胚胎發(fā)育所必須的因子。這些因子也同樣可以使體細(xì)胞核進(jìn)入早期胚胎發(fā)育的狀態(tài)，所以，除去卵細(xì)胞的核并植入來自成人細(xì)胞的核，就可能得到一個(gè)胚胎?，F(xiàn)在人們關(guān)注的焦點(diǎn)是能否利用核移植技術(shù)制造人類胚胎干細(xì)胞用以治療疾病，并且，能否利用患者自身的細(xì)胞來滿足特異性要求，解決免疫抑制的問題，確切地說，科學(xué)家還沒有找到最終答案。目前，核移植技術(shù)在很多物種中取得了成功，但在某些物種中卻失敗了，如果將這一技術(shù)用于人類，結(jié)果將會如何，目前還沒有清晰的答案。患者特異性干細(xì)胞治療適合干細(xì)胞治療的方法主要有兩種。一種是利用患者的活組織提取細(xì)胞核，轉(zhuǎn)入捐獻(xiàn)者的卵母細(xì)胞，重建早期胚胎并在體外培養(yǎng)至胚泡階段，分離ICM得到胚胎干細(xì)胞。它們與患者有共同的遺傳組成，所以可被視為患者的擴(kuò)展部分。然后，利用研究小鼠模型所積累的經(jīng)驗(yàn)，將胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)成與疾病相關(guān)的細(xì)胞類型，用于治療帕金森氏綜合癥、心臟病或脊髓損傷等。最近的研究表明，還可以使人類胚胎干細(xì)胞沿著特定的軌跡分化。不過，目前還不知道哪種活組織是最好的細(xì)胞核供體。另一種方法是將某種成體干細(xì)胞誘導(dǎo)成另一種適合治療疾病的類型，其優(yōu)勢是顯而易見的。不過，成體干細(xì)胞非常稀少并且很難獲取，例如，造血干細(xì)胞僅占血細(xì)胞總量的1/107；雖然它在骨髓中的含量相對多些，但仍然稀少。盡管造血干細(xì)胞還可以取自新生兒的臍帶血，但是臍帶血需預(yù)先儲備并且無法重復(fù)利用。目前還沒有關(guān)于純化臍帶血造血干細(xì)胞方法的報(bào)道，并且它們可否產(chǎn)生造血系統(tǒng)以外的其他細(xì)胞類型尚不清楚。另外，有研究人員認(rèn)為，胰管中存在可以產(chǎn)生胰島細(xì)胞的干細(xì)胞，但是還沒有分離它們的辦法。目前，大多數(shù)使用胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)都是在小鼠中進(jìn)行的。其中，胚胎干細(xì)胞的研究結(jié)果尤其令人振奮，它們在移植后通常有較高的存活率并且能長時(shí)間地執(zhí)行功能。很多實(shí)驗(yàn)表明它們至少可以部分地緩解病情。雖然成體干細(xì)胞能有效地補(bǔ)充原有細(xì)胞類型，但是目前極少有證據(jù)顯示它們能夠轉(zhuǎn)變類型，因此現(xiàn)在很難斷定這是一條有效的治療途徑?；蛟S這只是意味著我們需要做更多的研究，尤其是針對成體干細(xì)胞。第3節(jié)細(xì)胞的衰老和凋亡（一）問題探討1.提示：人體的衰老特征：白發(fā)，皺紋，老年斑，耳聾，眼花，行動遲緩，記憶力減退等。2.老年人體內(nèi)還會有幼嫩的細(xì)胞，如精原細(xì)胞仍能增殖產(chǎn)生精子，造血干細(xì)胞一生都能增殖產(chǎn)生各種類型的血細(xì)胞；年輕人體內(nèi)也有衰老的細(xì)胞，如皮膚表皮細(xì)胞衰老成角質(zhì)層細(xì)胞，最后細(xì)胞凋亡、脫落。3.人體衰老與細(xì)胞衰老并不是一回事。人體內(nèi)的細(xì)胞總是在不斷更新著，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。但從總體上看，個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。（二）旁欄思考題老年斑是由于細(xì)胞內(nèi)的色素隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細(xì)胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的堆積。脂