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文檔簡介

第一章走近細胞一.從生物圈到細胞 ①草履蟲的生命活動離不開細胞:1.生物的生命活動離不開細胞 單細胞生物的細胞可以完成個體的全部生命活動;②多細胞生物的生命活動離不開細胞依靠各個細胞常見的單細胞生物: 共同參與來完成大腸桿菌〔原核〕,衣藻〔真核〕,酵母菌〔真核〕,變形蟲〔真核〕①生命系統(tǒng)的結構層次從小到大:-生物圈乳酸菌(原核)細胞-組織-器官-系統(tǒng)-個體-種群-群落-生態(tài)系統(tǒng)對于植物而言,是沒有系統(tǒng)這一結構層次的;2.生命系統(tǒng)的結構層次 ②種群:③ 群落:而生態(tài)系統(tǒng),相當于群落加上它所在的生態(tài)環(huán)境;P5 注釋:??嫉慕M織和器官組織:血液,軟骨(結締組織)器官:血管① 顯微鏡的成像是倒立,放大的像;二.細胞的多樣性和統(tǒng)一性②高倍鏡的視野要暗一些;顯微鏡正確的-對光-低倍鏡觀看-高倍鏡觀③使用流程是:取鏡和安放(右手握鏡壁,左手托鏡座)察1.顯微鏡的使用正確使用高倍鏡的方法:低倍鏡轉換高倍鏡:移動裝片-轉動轉換器-調細準焦螺旋-調劑光圈2.真核生物與原核生物特殊留意:④視野中看到的實物的范疇與放大倍數的平方成反比①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;②原核生物的結構P9③藍藻含有藻藍素和葉綠素,因而能夠進行光合作用;④真核生物與原核生物的比較:(重要)項目原核細胞真核細胞大小較小較大細胞核無核膜,核仁,有擬核有核膜,核仁染色體無染色體;DNA暴露存在染色體,是DNA和蛋白質結鏈霉菌是放線菌,是原核生物合的產物的一種細胞器只有分散的核糖體各種復雜的細胞器(8)細胞壁(藍藻和細菌具有)植物細胞壁纖維素和果膠主要是肽聚糖細菌:大腸桿菌,乳酸真菌,如霉菌,酵母菌;絕大多數動植物;低等植物,如衣藻,實例菌,放線菌;藍藻;支團藻;低等動物,如草履蟲,瘧原體,衣原體等;原蟲,變形蟲等;3.細胞學說(1)病毒的生命活動離不開細胞:P10

重點留意書上排列的科學家的所作所為;寄生于活細胞中第1頁,共32頁克,觀看植物的木栓組織4.細胞的多樣性和統(tǒng)一性①多樣性的表現:真核細胞和原核細胞的結構存在差異;真核細胞的形狀,大小,種類各不一樣;動物細胞和植物細胞的結構存在差異;原核細胞的外形,大小,種類各不相同;多細胞生物的不同組織,細胞形狀,大小,功能各不一樣細胞的統(tǒng)一性:雖然形狀,大小,種類千差萬別,但不同細胞卻有②相像的基本結構,DNA;都有細胞膜,細胞質和與遺傳有關的其次章.組成細胞的分子一.細胞中的元素和化合物1.組成細胞的元素 大量元素:P16 微量元素:最基本元素: C基本元素:C,H,O,N2.組成細胞的化合物 無機化合物:有機化合物:細胞中含量最多的化合物是: H2O細胞中含量最多的有機物是:蛋白質3.生物界與非生物界的統(tǒng)一性 統(tǒng)一性:組成生物體的化學元素在無機環(huán)境中都能夠找到差異性:組成生物體的各種化學元素的含量與自然界中相應元素的含量有確定的差異;4.檢測仍原糖,脂肪和蛋白質①試劑:仍原糖-斐林試劑;脂肪-蘇丹Ⅳ;蛋白質-雙縮脲試劑關于試驗,小專題上②試驗留意P18的內容要把握①細胞學說揭示了細胞的統(tǒng)一③斐林試劑和雙縮脲試劑的比較(重要)斐林試劑雙縮脲試劑成分0.1%mL的NaOH溶液0.1%mL的NaOH溶液0.05%mL的CuSO4溶液0.01%mL的CuSO4溶液原理新配置的Cu〔OH〕2與加入的仍堿性環(huán)境下,Cu2+,與類似原糖在加熱條件下,生成磚紅于雙縮脲試劑結構的肽鍵發(fā)色的Cu2O生反應生成紫色絡合物用法先把NaOH溶液和混合,而后先加入NaOH溶液于試樣中,馬上使用混勻再加入CuSO4溶液二.蛋白質1.組成蛋白質的基本單位-氨基酸性和生物體結構的統(tǒng)一性;②內容:建立者:施萊登和施旺③④細胞的發(fā)覺者(命名者)-虎第2頁,共32頁P21③準備的;八種必需的氨基酸: 賴氨酸,色氨酸,蘇氨酸,纈氨酸,甲硫氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸,異亮2.蛋白質的形成 氨酸①氨基酸的脫水縮合反應式,以兩個氨基酸為例:②肽鍵的結構脫掉的水分子中的氧來自于一個氨基酸的羧基, 而水中的氫來自于一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基;③肽鍵數,氨基酸數,肽鏈數,脫掉的水分子數的關系:肽鍵數=脫掉的水分子數=氨基酸數-肽鏈數④一條肽鏈上的氨基(羧基)數 =1+R基中的氨基(羧基)數m條肽鏈上的氨基(羧基)數=m+R基中的氨基(羧基)數⑤蛋白質分子的相對分子質量:參與脫水縮合的氨基酸的總的式量和-脫蛋白質分子的相對分子質量= 掉的水的式量和注釋:關于肽,

肽鍵,肽鏈的定義

肽表示氨基酸脫水縮合形成的化合物

肽鍵表示氨基酸脫水縮合形成的化學鍵

由于多肽一般成鏈狀,因此叫肽鏈

3.蛋白質分子的多樣性的緣由

P23 四點:

構成蛋白質的各種氨基酸的種類不同,數目成百上千,氨基酸形成肽 鏈時片列次序千變萬化,肽鏈回旋折疊形成的空間結構千差萬別;4.蛋白質的功能P23五點:,運輸—血結構蛋白,催化—酶,調劑—激素(胰島素,生長激素)紅蛋白,免疫—抗體; 結構的多樣性準備了功能的多樣性

三.核酸

1.核酸的種類

2.核酸的基本單位-核苷酸 脫氧核糖核酸(DNA)以及核糖核酸(RNA)

①每一分子核苷酸都是由一分子磷酸,一份子五碳糖和一分子含氮堿基 構成的;①結構通式判定一個結構式是否是組成蛋白 P29

質的氨基酸,要看其是否有氨基和

羧基,而且氨基和羧基應當連在同

一個碳原子上;②不同的氨基酸的種類是由 R基第3頁,共32頁是:A,G,C,T構成的4種脫氧核苷酸是:可以連接在核糖上的是: A,G,C,U構成的4種核糖核苷酸是:3.核酸的結構-核苷酸連接而成因此,核苷酸從整體上說一共有8種,其中4種是脫氧核苷酸,4種是核糖核苷酸;核苷酸的連接方式:P28^一個核苷酸三碳位上的羥基和另一個核苷酸磷酸中的羥基發(fā)生脫水縮合反應,脫掉一個水分子,于是剩余的部分連接到一起;4.核酸的分布(試驗) ^脫氧核苷酸只和脫氧核苷酸連接,同樣核糖核苷酸只和核糖核苷酸相連;親和力表達在競爭染色上;也觀看DNA和RNA在細胞中的分布:單獨使用甲基綠既可以染DNA①染色劑:吡羅紅甲基綠染色劑(一種染色劑,兩種染色成分)可以染RNA(都為綠色);②試驗原理而單獨使用吡羅紅也同樣可以把甲基綠和吡羅紅對于DNA和RNA的親和力不同;甲基綠使DNA顯現綠DNA和RNA都染成紅色;色,吡羅紅使RNA顯現紅色;③試驗留意P27使用0.9%NaCl溶液是為了保護細胞正常的形狀;加入鹽酸的目的:使DNA和蛋白質分別;轉變細胞膜的通透性使染色劑簡潔進入細胞;緩水流為了防止把細胞沖跑;選擇染色淺的部位是為了防止染料的遮擋作用;5.核酸的功能 ④試驗結論:DNA主要分布在細胞核中, RNA主要分布在細胞質中;分布在細胞質中的 DNA指的是線粒體,葉綠體中的少量的 DNA;細胞內攜帶遺傳信息的物質, 在生物體的遺傳, 變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用;細胞生物的遺傳物質是DNA;它的遺傳物質都是DNA;這句話的含義是,全部的具有細胞結構的生物,四.糖,脂質只有少量的病毒的遺傳物質是 RNA,如車前草病毒,煙草花葉病毒,SARS病毒,HIV病毒等等;1.糖類是主要的能源物質 那么,病毒有沒有以 DNA作為遺傳物質的呢?有,如噬菌體病毒;糖類,蛋白質,脂肪都屬于能源物質,但要留意說法的區(qū)分, 糖類是主要②構成核苷酸的五碳糖有兩種,的能源物質(為生物體供應能量的主要是葡萄糖);脂肪是主要的儲能物脫氧核糖和核糖;因此核苷質,而蛋白質通常作為結構物質存在;酸從五碳糖上區(qū)分可以分為兩種,即脫氧核 2.糖類的元素組成糖核苷酸(簡稱脫氧核苷酸)以及核糖核苷酸;53.細胞中的糖類③組成核苷酸的堿基一共有種:A,G,C,T,U其中可以連接在脫氧核糖上的第4頁,共32頁源物質二糖水解后蔗糖C12H22O11植物細胞水解成葡萄能生成糖,果糖二麥芽糖分子葡萄糖二分子多糖單糖的乳糖〔C6H10O5〕n動物細胞葡萄糖,半乳糖糖淀粉植物細胞中的水解后植物細胞儲能物質植能生成纖維素物細胞壁的許多分基本成分動子單糖的糖糖原動物細胞物細胞中的儲能物質①.葡萄糖是六碳糖,核糖和脫氧核糖是五碳糖;②.除上表外,單糖仍包括: 半乳,果糖,它們也是六碳糖;③.仍原糖指的是分子內含有游離的半縮醛羥基的糖, 因其具有仍原性而得名,葡萄糖,果糖,麥芽糖是仍原糖;蔗糖是非仍原糖;淀粉等多糖也都是非仍原糖;鑒定仍原糖的試劑應選用 斐林試劑;④.生活中常用的白糖,紅糖都是由 蔗糖加工而成的;蔗糖主要存在于甘蔗,甜菜等大多數蔬菜,水果中;麥芽糖主要存在于發(fā)芽的小麥,谷粒中;乳糖就存在于人和動物的乳汁中;⑤.二糖的構成:4.細胞中的脂質糖和脂肪一樣,元素組成上只有C,H,O三種元素;項1分子麥芽糖=2分子葡萄糖1分子蔗糖=1分子葡萄糖+1分子果糖1分子乳糖=1分子葡萄糖+1分子半乳糖⑥.糖原分為肝糖原和肌糖原;⑦.淀粉,纖維素和糖原水解后的最終產物都是葡萄糖;⑧.植物細胞的細胞壁主要成分是纖維素和果膠;種類功能分布主要的儲能物質保脂肪溫,削減器官間的大量存在于某些植物的種子,果實及動物體的脂肪組織中摩擦和緩沖外界壓力類脂(磷脂)構成細胞及各種細胞動物大腦,卵細胞中,大豆的種器膜的重要成分子中,磷脂含量較多固膽固醇D對生物體保護正常的維生素D在動物卵黃中較多,人醇性激素的皮膚表皮細胞中有膽固醇,在新陳代謝起重要作用類維生素日光照射下能夠轉化為維生素D5.生物大分子以碳鏈為骨架生物大分子只有三個.多糖,蛋白質,核酸類

型目概念種類 五.細胞中的無機物分子式 分布細胞功能〔結構〕1.中水的含量核糖C5H10O5動植物細組成核酸的物單糖不能水脫氧核糖C5H10O4質細胞的解的糖胞C6H12O6主要能葡萄糖第5頁,共32頁同的生長發(fā)育階段水的含量不同;人體老化的特點之一就是身體細胞的含水量明顯下降; 因而幼年生物2.水在細胞中的存在形式 的含水量要高于老年生物;一部分水與細胞內的其他物質相結合,叫做結合水( 4.5%);3.自由水與結合水 絕大部分的水以游離的形式存在,可以自由流淌,叫做自由水;①.自由水與結合水的相對含量影響生物組織細胞的代謝速率:自由水/結合水比值高,代謝快;自由水/結合水比值低,代謝慢;②.自由水和結合水可以相互轉化留意:一般來說,細胞中自由水的含量普遍高于結合水; 但,不同細胞,組織,器官的自由水/結合水的比值各不相同,因而會顯現不同的形狀;4.水的功能 如血液的液態(tài)和心肌的堅實的固態(tài);①.結合水是細胞結構的重要組成部分②.細胞內生化反應的良好溶劑③.作為反應物參與細胞內某些反應④.運輸養(yǎng)分物質和代謝廢物⑤.為細胞供應液態(tài)環(huán)境除此之外,水對于保護生物體的溫度起著重要作用; 由于水在溫度上升時吸取較多的熱量,這就使細胞的溫度和代謝速率得以保持穩(wěn)固;另外,水5.細胞中的無機鹽 蒸發(fā)時消耗的能量多,夏天出汗,汗水蒸發(fā)大量散熱,也有利于保護體溫;P35①.細胞中的無機鹽主要以離子的形式存在,6.無機鹽的功能含量較多的陽離子有:Ca2+是動物骨骼和牙齒的成分,;含量較多的陰離子有:;②.少數與其他化合物相結合,如Fe2+是血紅蛋白的重要組成部分,Mg2+是葉綠素的成分等;①.細胞內某些化合物的重要組成部分如植物合成蛋白質需要含氮的無機鹽;組成細胞膜,核酸和 ATP需要含氮和含磷的無機鹽;碳酸鈣是動物和人體的骨骼,牙齒中的重要成分; 2+

Fe參與血紅蛋白的構成,Mg2+

是葉綠素的成分等;②.保護細胞,生物體的生命活動

有些無機鹽離子是酶,激素或維生素的激活劑和重要組成部分; 如鉀離子是多種酶的激活劑,對于植物體內淀粉和蛋白質的合成以及對動物體單體:組成大分子的基本單位;內神經沖動的傳導和肌肉收縮具有重要作用;哺乳動物血液中必需有確定B量的鈣鹽,鈣鹽含量低就會抽搐;B在植物開花結果時起重要作用,缺多聚體:許多單體連接而成;碳會造成植物花而不實等等;是全部生命系統(tǒng)中的核心元素;①.含量最多;占細胞鮮重的

85%~90%;

②.不同種類生物體內水的含量不

同;水生生物含水量大于陸生生

物;③.同一個體不同的組織器官,不第6頁,共32頁第三章.細胞的基本結構調劑著細胞的生命活動;如蛋白質對于pH的轉變反常敏捷,人體血漿pH值降低0.5個單位,馬上會發(fā)生酸中毒;無機鹽離子如2- -HPO4/H2PO4和H2CO3/HCO3-等組成重要的緩沖體系來調劑并保護pH值;離子平穩(wěn):Na+,K+離子在細胞膜內外分布的穩(wěn)固性,是使細胞可以保持反應性能的重要條件;一.細胞膜—系統(tǒng)的邊界1.細胞膜的化學成分細胞膜主要由脂質(50%)和蛋白質(40%)組成,含有少量的糖(2%-10%);①.細胞膜中的脂質主要指的是磷脂和膽固醇, 磷脂雙分子層構成了細胞膜的基本骨架;細菌和植物細胞的細胞膜一般沒有膽固醇, 但動物細胞的細胞膜含有較多的膽固醇, 它有降低磷脂雙分子層結構的通透性和脂分子運動性的作用,可以增加動物細胞膜的韌性;②.膜蛋白是生物膜功能的主要承擔者,因此功能復雜的膜,膜上的蛋白質的種類和數量要多一些;膜蛋白不僅有機械支持作用,而且在物質運輸,細胞識別等方面起重要作用;③.細胞膜上的糖類主要以糖脂和糖蛋白的形式存在, 細胞識別,激2.體驗制備細胞膜的方法(試驗) 素作用等都與糖脂和糖蛋白親熱相關,它們也是膜抗原的重要組成成分;①.選材:為什么選用哺乳動物成熟的紅細胞?②.得到純潔細胞膜的方法:第一是把紅細胞置于蒸餾水中,使其吸水直至漲破,然后可以用離心分別的方法來分別得到純潔的細胞膜;③.紅細胞破裂后,溶出物主要是血紅蛋白和無機鹽;剩下的空殼(細胞膜)稱為“血影”;使紅細胞吸水漲破,內容物流出的過程叫做溶血;③.試驗現象:高倍鏡下可見近水部分紅細胞發(fā)生變化:凹陷消逝,細胞體積增大,3.細胞膜的結構特點 很快細胞破裂,內容物流出;流淌性;包括兩方面的含義:膜結構中蛋白質和磷脂分子具有流淌性; (人鼠細胞融合試驗)另外,某整體結構也具有流淌性; (在細胞器一節(jié)中學到的生物膜之間的相互轉化)流淌性具有重要意義,與物質運輸,細胞識別,細胞融合,細胞表面受體③.保護生物體內的穩(wěn)態(tài) 功能調劑等有關;穩(wěn)態(tài)主要包括三方面: 滲透壓平穩(wěn),酸堿平穩(wěn)和離子平穩(wěn); 4.細胞膜的功能特性滲透壓平穩(wěn):細胞內外無機鹽的含量是保護原生質滲透壓的重要因素;如Na+是人體體液中的組成部分,能夠調劑滲透壓;而人體內環(huán)境的滲透壓恰好等于0.9%NaCl 溶液的滲透壓,因此 5.細胞膜的功能0.9%NaCl 溶液被稱為生理鹽水; P42酸堿平穩(wěn):即 pH平穩(wěn);pH第7頁,共32頁留意:

信息溝通有三方面:一是通過細胞膜上的“受體”蛋白質分子進行,受體能夠有選擇性的與抗原,病毒,激素,神經遞質等“信號物質”相結合,引起一系列變化,從而使細胞的功能和物質代謝朝確定方向發(fā)生變化;二是通過“細胞識別”來完成,如精子和卵細胞的識別和結合;三是高等6.細胞壁植物通過細胞間的胞間連絲來進行物質交換和信息溝通;〔間接和直接〕①.成分

植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠;而細菌(原核生物)細胞壁成分主要是肽聚糖,真菌的細胞壁含有幾丁質,蛋白質;②.功能 愛惜和支持;植物細胞壁具有較頑強的支撐性, 對植物體起著骨架作用,以保護細胞的正常形狀;二.細胞器—系統(tǒng)的分工合作 ③.細胞壁的特性:全透性;1.分別各種細胞器的方法差速離心法

破壞細胞膜——得到各種細胞器和細胞中其他物質組成的勻漿——2.8種主要的細胞器于離心管中放入離心機——不同轉速下離心作用為名稱結構分布葉綠體雙層膜植物葉肉細胞的光合作用的主要場所細胞質中普遍分布于有氧呼吸的主要場所,線粒體雙層膜動植物細胞中細胞生命活動供應能量擴大膜面積內質網單層膜動植物細胞中蛋白質,脂質合成和加工的車間,蛋白質的運輸通道選擇透過性;高爾單層膜圍動植物細胞中動物:細胞分泌物形成成的囊泡基體植物:細胞壁的形成有關組成溶酶體單層膜動植物細胞中水解酶的倉庫選擇透過性說明白細胞膜是有選自溶作用擇的把握物質進出細胞的;水分子可以自由的通過,一些小分子和離子也可以自由通過(如 CO2,O2,

乙醇和脂質小分子),而其他的離子,小分子和大分子就不能通過

(如核苷酸,氨基酸,只能通過載

體的運輸);三點:第8頁,共32頁細胞都具有葉綠體,如植物的根尖分生區(qū)細胞內沒有葉綠體;葉綠體內膜上有基粒(類囊體)是葉綠體增大膜面積的主要結構;葉綠體的色素(主要是葉綠素)分布在基粒上;葉綠體的基質中含有大量的光合作用酶;葉綠體內含有少量的 DNA和RNA;②.線粒體(雙層膜):線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所; 因此,進行無氧呼吸的生物,如蛔蟲,是不具有線粒體的;線粒體內膜向內凹陷形成了嵴,嵴是線粒體增大膜面積的主要結構;線粒體的基質中含有大量的有氧呼吸酶;線粒體內含有少量的 DNA,RNA;(因此存在著細胞質遺傳)③.內質網(單層膜):內質網是單層膜連接而成的網狀結構, 它內接于細胞核膜,外接于細胞膜,可以極大的增加細胞內生物膜的面積;內質網分為兩種:表面附有核糖體的稱為粗面內質網,表面不附有核糖體的稱為滑面內質網;④.高爾基體(單層膜) :單層膜圍成的扁平囊和囊泡組成; 可以對蛋白質進行加工,分類和包裝;留意它在動植物細胞中的功能不同;⑤.溶酶體(單層膜):“消化車間”,內部有多種水解酶,能分解衰老,損耗的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌;⑥.液泡(單層膜):植物細胞特有的細胞器之一;液泡內的液體叫做細胞液;細胞液中含有糖類,無機鹽,色素和蛋白質等物質;細胞液具有確定的濃度,因而具有確定的滲透壓,植物細胞的液泡充滿了水分,因此可以使植物細胞飽滿而直立,進而保持植物的形狀;⑦.中心體(無膜):中心體由兩個垂直排列的中心粒以及四周物質組成; (留意圖示應當將兩個中心粒都標注出來);在細胞有絲分裂期間可以形成紡錘體,發(fā)出星射線;中心體分布于動物細胞和低等的植物細胞中, ??嫉牡偷戎参锛毎缫略?團藻等;⑧.核糖體(無膜):電鏡下呈橢圓形小題,游離于細胞質中或分布在內質網上; 核糖體由大,小兩個亞基構成,主要成分是RNA和蛋白質; 核糖體是唯獨一個原核細胞所具有的細胞器, 也是唯獨一個真核細胞和原核細胞都具有的細胞器;液泡單層膜圍只存在于貯存作用成的囊泡植物細胞中保護細胞的形狀中心體無膜低等植物和與細胞的有絲分裂有關動物細胞中核糖體無膜普遍分布于原核,真合成蛋白質的機器核細胞中①.葉綠體(雙層膜):

葉綠體是植物細胞特有的細

胞器之一;主要分布于葉肉細胞的

細胞質中;但,并不是全部的植物第9頁,共32頁 細胞器:高爾基體

3.細胞質基質 葉綠體中增大膜面積的結構:基粒

線粒體中增大膜面積的結構:嵴

使葉片呈綠色的葉綠素的分布:葉綠體中(葉綠體囊狀結構的薄膜上)留意動物細胞和植物細胞的區(qū)分

動物細胞的概念圖:細胞膜動物細胞細胞質細胞器線,內,高,溶,核,中4.高倍鏡觀看線粒體葉綠體試驗細胞質基質:由水,無機鹽,糖類,氨基酸,核苷酸和多種酶組成;呈膠質狀態(tài);細胞核①.取材:觀看葉綠體:蘚類的葉,或帶有一些葉肉的菠菜葉的下表皮;觀看線粒體:人的口腔上皮細胞為什么要稍帶些葉肉?②.染色:選用健那綠染液對線粒體進行染色; 健那綠染液是對活細胞的線粒體進行專一性染色的染劑 ;可以將線粒體染成藍綠色,而細胞質接近于無色;留意:線粒體能在健那綠染液中保護數小時的活性 ,因此在這個試驗中我們觀看到的口腔上皮細胞是活細胞;③.為什么用生理鹽水配制健那綠染液?保持口腔上皮細胞正常的形狀;④.試驗說明的問題:葉綠體的顏色綠色,形狀扁平的橢球形或球形;線粒體的形狀短棒狀,圓球狀,線性,啞鈴形等;5.細胞器之間的和諧協(xié)作高倍鏡下能夠觀看到它們的形狀和分布,但,不能觀看到線粒體和葉綠體的結構(幾層膜?基粒?基質?等等光學顯微鏡下都是觀看不到的,需要在電鏡下才能看到)細胞作為一個基本的生命系統(tǒng), 要完成許多生命活動;這些活動不是由單單某一個細胞器來完成的, 而是需要各個細胞器的分工和協(xié)作; 分泌蛋白的合成和運輸就是一個典型的例子;小結:雙層膜的細胞器:葉綠體,線粒體 核內物質(DNA)——核糖體——內質網————高爾基體——細胞膜單層膜的細胞器:內質網,高爾基 指導蛋白質的合成 合成肽鏈 加工折疊組裝 進一步加工 分泌體,溶酶體,液泡無膜的細胞器:核糖體,中心體植物細胞特 6.細胞的生物膜系統(tǒng)有的細胞器:液泡,葉綠體 練習冊P32中心體的分布:低等植物和動物細胞中具有DNA的細胞器:葉綠體,線粒體具有RNA的細胞器:葉綠體,線P49粒體,核糖體動植物細胞中都有,但功能不同的第10頁,共32頁物膜系統(tǒng)的流淌性和連續(xù)性;

③.生物膜系統(tǒng)的功能(三點)三.細胞核—系統(tǒng)的把握中心

1.全部的細胞都具有細胞核嗎?2.揭示細胞核功能的試驗 原核生物不具有細胞核;而在真核生物中,也并不是全部的真核細胞都有細胞核,哺乳動物成熟的紅細胞,

有細胞核;高等植物成熟的篩管細胞和血小板都沒①.從美西螈的試驗中能夠得出,細胞核可以把握美西螈的膚色;②.蠑螈受精卵橫縊試驗說明白細胞核與細胞的分裂和分化親熱相關; 沒有細胞核,細胞不能分裂和分化;③.變形蟲的試驗說明白細胞核是細胞生命活動的把握中心;3.細胞核的功能④.傘藻的嫁接以及核移植試驗說明的問題:從表面來說,傘帽的形狀建4.細胞核的結構 成與細胞核有關;從實質上說,是細胞核把握著細胞的代謝和遺傳;細胞核是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的把握中心;①.細胞核的表面具有 核膜,它是雙層膜;核膜的表面有小孔,稱為P53 核孔;在細胞核內的液體叫做核液, 核液中有許多散亂分布的絲狀物質,這些物質簡潔被堿性染料染色,因此得名為 染色體;細胞核內仍有一個折光性較強的結構,叫做 核仁;②.細胞核各部分的功能:核膜:核仁:染色質:核孔:①.細胞器膜,細胞膜和核膜等結 ③.染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài);構,共同構成細胞的生物膜系統(tǒng); 染色質存在于:細胞的分裂間期②.各種生物膜之間的相互轉化 染色體存在于:細胞的分裂期相連 囊泡囊泡細胞核的核膜——內質網膜——高爾基體膜——細胞膜︱—————————————︱5.關于細胞的“藍圖”直接相連生物膜之間的相互轉化說明白生第11頁,共32頁6.關于“模型” 遺傳信息都是一樣的;(DNA相同)細胞之所以可以顯現多種多樣的形狀和功能是細胞分化的結果;①.物理模型:以實物或圖畫形式直觀地表達熟識對象的特點,這種模型就是物理模型;如,DNA分子的雙螺旋結構;動物細胞,植物細胞的亞顯微模式圖;生物膜的亞顯微結構示意圖等等;第四章細胞的物質輸入和輸出 ②.概念模型,如書 P17組成細胞的化合物的概念圖;一.物質跨膜運輸的實例 ③.數學模型,如種群的增長曲線等等;1.滲透作用①.滲透作用的裝置大燒杯里面裝有一個長頸漏斗,長頸漏斗用玻璃紙把口封住,里面裝有蔗糖溶液,燒杯內裝有清水;可以看到,長頸漏斗的液面逐步上升;液面上升的緣由?水分子是自由跨過半透膜運動的, 但由于單位體積內蔗糖溶液中的水分子數要少于單位體積內清水中的水分子數, 因此由清水向蔗糖溶液運動的水分子要多于由蔗糖溶液向清水運動的水分子,因此液面會上升;②.滲透作用的條件:裝置中具有半透膜半透膜的兩側具有濃度差2.水分子的跨膜運輸(動物細胞) ③.滲透作用指的是水分子(或其他溶劑分子)透過半透膜的擴散,要注意滲透作用是擴散的一種特殊形式,且滲透作用確定要跨過半透膜;一個動物細胞相當于一個原以一個哺乳動物成熟的紅細胞為例:(動物細胞堅決不發(fā)生質壁分別?。┥|體①.外界溶液濃度大于細胞質的濃度,細胞失水;外界溶液濃度小于細胞質的濃度,細胞吸水;外界溶液濃度等于細胞質的濃度,細胞處于等滲狀態(tài);②.紅細胞內的血紅蛋白等有機物能透過細胞膜嗎?紅細胞吸水膨脹破裂后,血紅蛋白和無機鹽才會流出細胞;③.一般來說,假如外界溶液濃度足夠低,紅細胞會連續(xù)吸水直至漲破;④.紅細胞吸水和失水的多少和快慢都取決于細胞質和細胞外界溶液的濃度差;濃度差越大,吸水和失水越多;3.水分子的跨膜運輸(植物細胞) ⑤.紅細胞因其具有選擇透過性的細胞膜,而細胞質又具有確定的濃度,因此可以和外界溶液構成一個滲透系統(tǒng);④.核膜和核仁在細胞周期過程中表現出周期性的消逝和重建; ①.探究試驗的流程:發(fā)覺問題—提出問題—作出假設—設計試驗(預期⑤.核孔作為大分子出入的通道, 結果)—進行試驗—分析結果,得出結論大分子主要指的是RNA和蛋白質;細胞核內的 DNA 一般不會出入到細胞質中;而 RNA和蛋白質通過核孔運輸,這個過程中并沒有穿過膜結構;留意,同一個體內的全部的細胞中植物細胞除去細胞壁之外的部分可看做是一個原生質體熟的植物細胞具有中心液泡, 液泡里面有細胞液,細胞液具有確定的濃度,因此,假如原生質層可以相當于一層半透膜,那么,細胞液—原生質層—細胞外液,就可以夠成一個滲透系統(tǒng),進而植物細胞可以吸水和失水;設計試驗:把植物細胞置于高濃度的溶液中, 預期可以觀看到液泡逐漸變小,原生質層逐步收縮,最終和細胞壁分別的現象,這個現象是質壁分別現象; 而發(fā)生質壁分別現象的植物細胞,假如重新置于清水中, 應當會觀看到液泡逐步復原原來的大小,原生質層回復到初始的狀態(tài)的現象, 也就是質壁分別的復原現象;進行試驗:步驟書 P62試驗結果:表格蔗糖溶液中心液泡大小原生質層位置細胞大小變小與細胞壁分別基本不變清水復原到原先大小復原到原先位置基本不變結論:原生質層相當于一層半透膜;②.質壁分別及復原ⅰ發(fā)生質壁分別現象的條件:植物細胞(有細胞壁)是活細胞,具有中心液泡,且細胞外溶液的濃度要大于細胞內細胞液的濃度;ⅱ發(fā)生質壁分別復原的條件:植物細胞已經發(fā)生了質壁分別現象, 且細胞外溶液的濃度小于細胞內細胞液的濃度;ⅲ質壁分別和復原現象可以用來:鑒別植物細胞的死活;證明原生質層具有選擇透過性,以及觀看植物細胞的細胞膜;測定細胞液濃度的大致范疇;證明細胞壁的伸縮性小于原生質層的伸縮性;③.植物細胞作為一個滲透系統(tǒng),包括細胞液,原生質層和外界溶液三部分;④.植物細胞的吸水方式:吸脹吸水:靠親水性物質如蛋白質, 淀粉分子表面吸附水分子來吸水;4.水分子跨膜運輸的特點 記住例子:干燥的種子,根尖分生區(qū)的細胞;實際上,沒有形成中心液泡的細胞,比如剛剛分裂形成的細胞,都是依靠吸脹作用吸水的;滲透作用:具有中心液泡的植物細胞,一般都是依靠滲透作用吸水的;5.其他物質跨膜運輸的實例順相對含量梯度運輸,從水含量多的溶液(該溶液,溶液的濃度低)向水含量少的溶液(該溶液,溶液的濃度高)發(fā)覺問題:植物細胞存在失水 ①.并不是全部的物質跨膜運輸都是順相對含量梯度的; 但水分子的跨膜和吸水的現象; 運動是順相對含量梯度運輸的結果;提出問題:為什么植物細胞會 ②.細胞膜對于物質的輸入和輸出是有選擇性的, 這種選擇性具有普遍性;失水和吸水? 可以說細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜 ;作出假設:原生質層相當于一 二.流淌鑲嵌模型層半透膜 1.科學家對于細胞膜結構的探究原生質層包括液 P65泡膜,細胞膜和兩層膜之間的細胞質,而 成第13頁,共32頁出來,化學分析說明,膜的主要成分是 和磷脂和蛋白質;1925年,兩位荷蘭科學家用丙酮從 人的成熟的紅細胞 中提取出了脂質,在空氣—水界面上排成了單分子層, 測得單分子層的面積恰好是紅細胞面積的2倍;于是得出結論:細胞膜中的磷脂分子必定排列成兩層 ;磷脂分子的結構:頭部 親水,尾部 疏水;在空氣—水界面上的排布:空氣水1959年, 羅伯特森 第一次在電鏡下看到了細胞膜清晰的“暗—亮—暗”三層結構,于是大膽的提出了三層的靜態(tài)的生物膜模型, “三明治模型”;(實質上這個模型是錯誤的,生物膜不行能是靜止的;對不 ~)1970年,人鼠細胞的融合試驗證明白 細胞膜具有流淌性 ;1972年,桑格和尼克森在前人爭辯的基礎上,提出了生物膜的 流淌鑲嵌模型;②.科學爭辯的一般方法:依據已有的學問和觀看到的現象——提出問題——作出假設——設計實驗——估量試驗結果——進行試驗(分析與爭辯)——結論2.流淌鑲嵌模型的內容生物膜的流淌鑲嵌模型認為:磷脂雙分子層構成了膜的基本支架 (膜的結構)磷脂雙分子層是輕油般的流體,蛋白質分子大多數是可以動的 (具有流動性)蛋白質分子有的鑲嵌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 (蛋白質分子排布的鑲嵌性)3.糖蛋白細胞膜的外表,蛋白質與糖類結合的產物;與細胞識別親熱相關,此外仍有愛惜和潤滑的作用;4.證明細胞膜的流淌性的實例(明白) ①.草履蟲取食過程中食物泡的形成②.變形蟲捕食和運動時偽足的形成③.白細胞吞噬細菌④.胞飲與分泌⑤.受精時細胞的融合過程⑥.動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程⑦.細胞雜交時的細胞融合⑧.變形蟲的切割試驗⑨.質壁分別和復原試驗①.探究的過程: 三.物質跨膜運輸的方式歐文頓——500多種物質對植物細 1.小分子物質進出細胞的方式胞膜的通透性的試驗,發(fā)覺溶于脂質的物質比較簡潔通過 細胞膜,于是他提出: 細胞膜是由脂質組成的;20世紀初,科學家將細胞膜提取第14頁,共32頁特點順濃度梯度順濃度梯度舉例不需要載體蛋白不消耗能需要載體蛋白量氣體;水分子;脂溶性不消耗能量的小葡萄糖從血漿中進入紅細胞分子;乙醇,甘油,苯等;圖像幫忙擴散(右圖)曲線顯現平緩的趨勢是由于受到了膜上載體蛋白的數目的限制;留意:被動運輸之所以被稱為被動運輸, 正是因其不需要消耗新陳代謝所產生的能量;②.主動運輸項目主動運輸需要載體蛋白的幫忙,概念物質從低濃度一側運輸到高濃度一側,同時仍會消耗細胞內化學反應所釋放的能量,這種方式叫做主動運輸;特點 逆濃度梯度需要載體蛋白幫忙消耗能量舉例 各種離子進入細胞,葡萄糖,氨基酸進入小腸絨毛上皮細胞等各種細胞;圖像 影響主動運輸的因素:載體蛋白的種類和數量影響能量供應的因素, 如氧氣的濃度,溫度等等;意義 主動運輸這種物質出入細胞的方式,是活細胞的特性,它保證了活細胞能夠依據生命活動的需要,主動選擇吸取所需要的養(yǎng)分物質,排出代謝廢物和對細胞有害的物質;主動運輸普遍存在于動植物和微生物細胞中;①.被動運輸被動運輸包括兩種類型, 一種是自由擴散,一種是幫忙擴散;項目自由擴散幫忙擴散概念自由擴散:物質通過簡潔的進出細胞的物質借助載體蛋白滲透作用進出細胞的過程;的擴散,叫做幫忙擴散;第15頁,共32頁⑴.A代表 蛋白質 分子;B代表磷脂雙分子層 ;D代表多糖 分子;⑵.細胞膜從功能上說,它是一層 選擇透過性 膜;⑶.動物細胞吸水膨脹時, B的厚度變小,說明 B具有 流淌性;⑷.a~e中,代表被動運輸的是 b,c,d ;⑸.可能代表氧氣轉運過程的是過程是a;b;葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細胞的主動運輸和被動運輸表達了膜的選擇透過性, 其結構基礎是膜上載體蛋白的種類和數量;大分子物質進入細胞的方式是

是胞吐(外排);胞吞(內吞),大分子物質排出細胞的方式2.大分子物質進入細胞的方式 留意,這里面指的不能穿過細胞膜的物質,如食物顆粒,蛋白質大分子,P72 病毒,細菌等;常見舉大分子物質進出細胞時并沒有 例:內吞——白細胞吞“穿過”磷脂雙分子層 噬病菌外排——分泌胞吞和胞吐說明白細胞膜的流淌性第五章細胞的能量供應和利用 ①.變量:試驗過程中可以變化的因素稱為變量;一.降低化學反應活化能的酶 ②.自變量:人為轉變的變量叫做自變量;1.把握變量 ③.隨著自變量而變化的量叫做 因變量;④.無關變量:試驗中除自變量外,可能會存在一些可變因素,對試驗結果會造成影響,這樣的變量叫做無關變量; 對于無關變量的處理方法一般是,使各組的無關變量保持一樣;⑤.除了一個因素以外,其余因素都保持不變的試驗叫做對比試驗;對比試驗一般會設置對比組和試驗組;①.試驗原理:三價鐵離子是無機催化劑,能夠催化過氧化氫的分解;而2.過氧化氫在不同條件下的分解肝臟里面有過氧化氫酶,過氧化氫酶作為一種生物催化劑,也能夠催化過氧化氫的分解;②.試驗步驟及現象在圖片中第16頁,共32頁應物的性質和濃度都沒有變化,

3,4號試管;試驗的對比組為1號試管,試驗組為2, 本試驗的自變量是“不同條件”,即過氧化氫分解的條件 ;因變量是過氧化氫分解的多少;無關變量有許多,如加入試劑的量,試驗室的溫度,氯化鐵溶液的濃度等等;

④.試驗說明的問題:氯化鐵和過氧化氫酶都能

夠催化過氧化氫的分解, 但明顯生物催化劑,即過氧化氫酶的催化效率更高一些;而加熱也可以使過氧化氫分解;細胞代謝: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;3.酶在細胞代謝中的作用酶是一種生物催化劑,可以使細胞內的反應在一個比較溫存的條件下,高效,快速的進行; 酶可以降低化學反應所需的活化能;

4.酶的作用機理 活化能:分子從常態(tài)轉變?yōu)楹啙嵃l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱 為活化能;加熱促使過氧化氫分解,是由于加熱使過氧化氫分子得到能量,從常態(tài)轉變?yōu)楹啙嵎纸獾幕钴S狀態(tài);而過氧化氫酶和Fe3+促使過氧化氫分解,并沒有為其供應能量,而是降低了過氧化氫分解反應所需的活化能;5.酶的本質科學家對于酶本質的探究過程,見書上P81巴斯德的觀點:發(fā)酵與活細胞有關,發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質在起作用;李比希的觀點:引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質, 但是這些物質只有在酵母細胞死亡后才能發(fā)揮作用畢希納的觀點:酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破裂后連續(xù)起催化作用,就象在活酵母細胞中一樣1926年,美國科學家薩姆納首次從刀豆種子中提取出了 脲酶的結晶;并用多種方法證明白該物質是 蛋白質 ;20世界80歲月,切赫和奧特曼發(fā)覺少數 RNA 也有催化功能;酶是由活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質;6.酶的定義2少數酶是RNA;1342mLH2O2溶液2mLH2O2溶液2mL7H.酶2O的2溶特液2mLH2O2溶液性基本無氣泡水浴加熱2滴FeCl3溶液2滴肝臟研磨液有少量氣泡有較多氣泡有大量氣泡酶的高效性衛(wèi)生香無變化基本不燃燒燃燒不猛烈燃燒猛烈③.試驗分析:該試驗通過進行對比試驗,來酶的專一性探究過氧化氫在不同條件下的分解情形;在試驗中,只有反應條件這個因素是轉變的,其余因素如反第17頁,共32頁酶催化的高效性;另外,在某些試驗中,將酶溶液稀釋得到相同的催化結果也能說明高效性;酶的專一性指每一種酶只能催化一種或一類的化學反應; 就像一把鑰匙開一把鎖一樣;在這里有一個試驗;探究:唾液淀粉酶對于淀粉和蔗糖水解的催化作用①.試驗原理:淀粉和蔗糖都是非仍原糖,但它們水解之后的產物都是仍原糖(淀粉——麥芽糖;蔗糖——葡萄糖,果糖) ;因此用斐林試劑可以檢驗淀粉和蔗糖的水解狀況;②.試驗步驟及現象:第一組 其次組1 2 3 437℃條件下加入 37℃條件下加入 37℃條件下加入 37℃條件下加入2mL淀粉溶液 2mL蔗糖溶液 2mL淀粉溶液 2mL蔗糖溶液加入淀粉酶溶液 2 加入淀粉酶溶液 加入蔗糖酶溶液 加入蔗糖酶溶液滴 2滴 2滴 2滴37℃保溫使其反應一段時間后,分別加入斐林試劑,留意斐林試劑的使用顯現磚紅色沉淀 無磚紅色沉淀 無磚紅色沉淀 顯現磚紅色沉淀留意:保持37℃是由于唾液淀粉酶是人體內的一種酶, 其最適溫度在37℃左右;第一組和其次組的設計是為了驗證專一性的一個方面, 即一種酶對應兩種底物,這個時候這種酶只能催化一種底物發(fā)生反應;而單獨來看各試管,1號和3號試管,以及2號和4號試管,就說明白,兩種酶對應一種底物酶的作用條件時,只有一種酶能夠發(fā)揮作用;兩方面都考慮,才是對專一性較為完整的證明;③.試驗結論:淀粉酶只能催化淀粉的水解,不能催化蔗糖的水解;而蔗糖酶只能催化蔗糖的水解,不能催化淀粉的水解;說明白酶的催化作用具有專一性;酶在確定的條件下,能使生物體內兩方面的因素~一個是溫度對于酶活性的影響,一個是pH對于酶活性的復雜的化學反應快速地進行,但酶影響;通過兩個試驗來爭辯;試驗很重要;本身并不發(fā)生變化;(同無機催化劑一探究:淀粉酶在不同溫度條件下的活性樣,反應前后一樣)酶不同①.試驗選材:于無機催化劑的特點:本試驗選用的是人工合成的α-淀粉酶及淀粉溶液;①.高效性②.專一性③.需要適宜的條件:適宜溫度和適宜pH;實際上應當是梯度劃分的越細越好,在這里依據書上以三個具有代表由過氧化氫在不同條件下的分解性的溫度0℃,60℃,100℃為例試驗,可以看到酶的催化效率要比無機催化劑高許多,而實際上,每一滴FeCl3溶液中的鐵離子數大約是肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數的25萬倍;足以說明過氧化氫第18頁,共32頁檢測呢?】【可以設想一下,在0℃冰水浴中的試管,正常情形下應當是沒有現象的,精確的說,由于淀粉不能被水解,所以 1號試管遇碘應當會變藍;但斐林試劑有一個條件,就是水浴加熱;在使用斐林試劑加熱的過程中處于 0℃條件下的酶的活性會逐步得到復原, 因此淀粉會發(fā)生水解反應, 導致1號試管顯現試驗現象,即磚紅色沉淀; 】無關變量:溶液中的pH值,加入的各個試劑的濃度及量,反應時間,etc;③.試驗步驟:1組 2組 3組淀粉溶液及淀粉酶 淀粉溶液及淀粉酶 淀粉溶液及淀粉酶0℃冰水浴中 60℃水浴中 100℃沸水浴中保溫5min 后混合,混合后再保溫 5min加入碘液變藍碘液的顏色變藍④.試驗分析:本試驗仍舊接受對比試驗的方式來進行; 那么,明顯處于適宜溫度的這一試管是對比組,而1和3是試驗組(留意考察的就是不同的溫度條件, 所以1和3是試驗組)在步驟中要留意,每組試管都是先分將淀粉溶液和酶溶液分別置于試管中,然后置于同一溫度下保溫后,才將酶液加入到淀粉溶液中;另外,每組的淀粉溶液和酶液混合后,都要置于原先的溫度下連續(xù)保溫一段時間,是為了讓它們充分的發(fā)生反應;⑤.試驗結論: 酶的催化作用需要一個適宜的溫度條件,適溫度為60℃;對于α-淀粉酶來說,它的最探究:不同pH條件下過氧化氫酶的活性(與溫度類似)①.試驗選材:本試驗選用的是過氧化氫酶及過氧化氫溶液;該酶最適 pH為7②.試驗設計:那么,為什么不能選用過氧化氫酶及過氧化氫溶液?本試驗可以通過設置不同的pH梯度,pH=2,pH=7,pH=12,來考察pH對于過氧化氫酶活性的影響;過氧化氫酶在適宜的溫度條件下,可以催化過氧化氫的水解;由于過氧化氫遇熱會分解,從而干擾試驗結果;②.試驗設計:本試驗可以通過設置不同的溫度梯度,來考察溫度對于淀粉酶活性的影響;淀粉酶在適宜的溫度條件下,可以催化淀粉水解為麥芽糖;變量分析自變量:溫度把握自變量:設置不同的溫度梯度因變量:酶的活性檢測因變量:碘液【為什么不能用斐林試劑來進行第19頁,共32頁1 2 3過氧化氫溶液及過 過氧化氫溶液及過 過氧化氫溶液及過氧化氫酶 氧化氫酶 氧化氫酶pH=2 pH=7 pH=12室溫下反應一段時間,在試管口處放置點燃的衛(wèi)生香 ④.實驗 分無變化 復燃 無變化 析:本試驗仍舊接受對比試驗的方式來進行;那么,明顯 處于適宜pH的這一試管是對比組,而 1和3是試驗組溫度對于酶活性的影響 ⑤.試驗結論:留意一下書上P85小字 酶的催化作用需要一個適宜的 pH條件,對于過氧化氫酶來說,它的最適pH為7;高溫會使酶的分子變性(蛋白質變性)而失去活性,因此從高溫到低溫的pH對于酶活性的影響變化過程中酶的活性不行復原;而低溫并沒有破壞酶的分子結構,因此從低溫到高溫的變化過程中酶的活性可以復原;常見的酶,如人體內的酶,最適溫度都在 37℃左右;過酸過堿都會破壞酶的空間結構,使酶失活;因此調整 pH值的高到低,或低到高,酶的活性都不會有變化; (不行復原)8.影響酶催化作用的因素 常見的酶,胃蛋白酶,最適 pH值在;因此其他消化酶,最??嫉木褪峭僖旱矸勖?它到了胃中必定要失去活性, 僅僅作為一個蛋白質分子被催化水解掉;①.酶濃度對酶促反應的影響:底物足夠,沒有酶活性的抑制劑等各種不利于酶發(fā)揮作用的條件下,酶促反應速率與酶濃度成正比;②.底物(反應物)濃度對于酶促反應速率的影響:底物濃度較低時,反應速率隨底物濃度增加而加快,反應速率與底物濃度近乎成正比;在底物濃度較高時,底物濃度增加,反應速率也隨之加快,變量分析但加快的不顯著;當底物濃度很大,且達到確定限;自變量:酸堿度度時,反應速率就達到一個最大值,此時在增加底物濃度,把握自變量:設置不同的酸堿度梯反應速率也幾乎不發(fā)生轉變(可以懂得為酶的飽和)度因變量:酶的活性檢測因變量:用衛(wèi)生香,觀看其復燃現象無關變量:反應的溫度,加入的各個試劑的濃度及量,反應時間,etc;③.試驗步驟:第20頁,共32頁溫度的上升而逐步加快,當溫度上升到確定限度時,酶促反應速率就不再加快反而會隨著溫度的上升而降低;確定條件下,每一種酶在某一溫度時活性最大, 這個溫度稱為該酶的最適溫度;二.細胞的能量通貨— ATP1.ATP分子的結構ATP是三磷酸腺苷,是一種高能磷酸化合物;結構簡式可寫成:A—P~P~PA代表腺苷(1個),P代表磷酸基團(3個),~代表是高能磷酸鍵(2個)其中腺苷是腺嘌呤與核糖的結合;一個ATP分子水解掉一個高能磷酸鍵剩余的部分叫做 ADP(二磷酸腺苷)一個ATP分子水解掉兩個高能磷酸鍵剩余的部分是一個 腺嘌呤核糖核苷2.ATP的水解 酸;ATP分子的水解本質上就是 ATP分子中高能磷酸鍵的水解,也就是高能磷酸鍵的斷裂;在斷裂的同時,儲存在鍵中的大量能量釋放出來;只有遠離腺苷的那個高能磷酸鍵可以水解;3.ATP與ADP的轉化 1molATP分子水說明放的能量是在這個問題重要留意:①.對于全部的細胞來說,幾乎都是用 ATP作為直接能源的;②.遠離腺苷的高能磷酸鍵能很快的水解斷裂,于是 ATP轉化為ADP,能量隨之釋放出來用于各項生命活動; 同時遠離腺苷的高能磷酸鍵又極易P89 與磷酸基團結合,使 ADP轉化為ATP;ADP與ATP的相互轉化,是時刻不停的發(fā)生并處于動態(tài)平穩(wěn)之中的;轉化的反應式如下:轉化的圖解:A1——ATP合成酶A2——ATP水解酶B——ATPC——ADP③.pH對酶促反應的影響:E1——合成ATP需要的能量③.細胞內ATP與ADP相互轉E2——每一種酶只有在確定限度的pH范ATP圍內才有活性,超過范疇會失去活性;每水解一種酶在釋放某一個pH時活性最大,這個pH的能稱為該酶的量最適pH;④.溫度對酶促反應的影響:化的能量供應機制,是生物界的共性;酶促反應在確定溫度范疇內反應速率隨第21頁,共32頁ATP→ADP+Pi ADP+Pi→ATP一種水解反應 一種合成反應條件催化該反應的酶屬水解酶 催化該反應的酶屬合成酶ATP釋放的能量是儲存在高 而成ATP的能量來自于有機能量變化 能磷酸鍵內的化學能,用于 物分說明放的化學能和光合各項生命活動; 作用吸取的光能;ATP分解的場所較多; 合成ATP的場所主要有細胞進行場所 消耗能量的反應都需要 ATP 質基質,線粒體(細胞呼吸)分子水解 和葉綠體(光合作用)從上面表格可以看到, ATP和ADP相互轉化的反應并不是化學上單純的可逆反應;⑤.動物合成 ATP的反應只有呼吸作用這一個過程,而植物的呼吸作用和光合作用都可以合成 ATP;4.ATP的利用 ①.ATP的生理功能:“細胞的能量通貨”,是生物體進行各種生命活動所需能量的直接來源;ATP的利用舉例:ATP的利用實際上是 ATP中活躍的化學能轉換為其他形式的能量的過程;轉換為滲透能,如于細胞的主動運輸轉換為光能,如于生物發(fā)光轉換為機械能,如肌細胞收縮,鞭毛的搖擺轉換為化學能,用于細胞內各項吸能反應,轉換為電能,用于大腦摸索等等; 如小分子物質合成大分子物質②.為什么ATP是新陳代謝所需能量的直接能源?糖類,脂肪分子中往往儲存了大量的能量, 但這些能量都不能被生物體直接利用,它們只有在細胞中隨著有機物的氧化分解被釋放出來, 并且儲存到ATP中才能被生物體利用;所以說,新陳代謝所需能量是由 ATP直接供應的,ATP是新陳代謝所需能量的直接來源;5.吸能反應和放能反應吸能反應指的是需要吸取能量的反應,即耗能反應;一般與ATP的水解反應相聯(lián)系,由ATP水解供應能量;放能反應指的是釋放能量的反應,一般與 ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量被儲存到ATP中;ATP分子在吸能反映和放能反應之間循環(huán)流通, 因此,把它比如為細胞內流通能量的“通貨”;三.細胞呼吸1.細胞呼吸的定義細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放出能量并生成ATP的過程;由于呼吸作用是在細胞內進行的,所以呼吸作用也叫做細胞呼吸;2.細胞呼吸的實質 細胞呼吸的實質是:細胞內的有機物氧化分解,并且釋放能量;在這里用一個試驗來說明④.關于ATP與ADP的轉化反應 3.細胞呼吸的方式是否為可逆反應,留意下面表格;(重要)第22頁,共32頁分析,來探究某種因素與試驗對象的關系,這樣的試驗叫 對比試驗;②.試驗裝置的分析本試驗設計了兩組試驗裝置,一組是酵母菌進行有氧呼吸的裝置,一組是酵母菌進行無氧呼吸的裝置;這兩組裝置是相互對比的;裝置圖如下:a.如何把握有氧和無氧的條件?通過接氣泵通入空氣來制造有氧的條件,該組裝置中設置了 10%NaOH溶液的目的是為了吸取空氣中的 CO2b.兩個裝置應放置在相同的外界條件下, 同時留意使各溶液的濃度, 體積均保持一樣,這樣做是為了排除無關變量對于試驗結果的影響;③.試驗現象的分析a.兩組裝置都能使石灰水變渾濁,說明酵母菌在有氧和無氧的條件下都能進行細胞呼吸,生成了CO2;假如用溴麝香草酚藍水溶液來檢測,注意樣色變化由藍變綠再變黃;b.有氧的裝置比無氧的裝置渾濁程度強,且變渾濁的速度快,說明白酵母菌在有氧條件下放出的 CO2多且快;c.取兩瓶中的酵母菌培養(yǎng)液等量,滴加 濃酸條件下的重鉻酸鉀溶液來檢測酒精,無氧條件的酵母菌培養(yǎng)液 顏色由橙色變?yōu)榛揖G色 ;說明酵母菌無氧呼吸產生了酒精;④.試驗結論酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細胞呼吸;在有氧條件下,通過細胞呼吸產生大量的 CO2,在無氧條件下通過細胞呼吸產生酒精和少量的CO2;大量試驗證明, 細胞呼吸分為兩種方式:有氧呼吸和無氧呼吸;4.有氧呼吸P93①.有葡萄糖氧呼吸的定義有氧呼吸,指細胞在氧的參與下,通過多酶種酶的催化作用,把葡萄糖等有機少量能量完全氧化分解,產生二氧化碳和水,物[H]試驗:探究酵母菌細胞呼吸的方式釋丙酮酸放能量,生成許多ATP的過程;②.有氧呼吸是細胞呼吸的主要形式,過程可以人為酶的分為三個階段[H]H2O①.本試驗接受的是對比試驗的研究方法;(其實就是對比,一個意思)大量能量O2CO2少量能量第23頁,共32頁設置兩個或兩個以上的酶試驗組,通過對結果的比較H2O儲存到 ATP中,其余的能量以熱能的形式散失掉了(保護體溫的就是它啦);③.有氧呼吸的特點

有氧呼吸是有機物完全氧化分解的過程,葡萄糖最終分解為 CO2 該過程需要氧氣;釋放大量的能量;④.有氧呼吸的反應式⑤.有氧呼吸的實質

細胞在氧氣的參與下分解有機物釋放能量的過程;①.無氧呼吸的概念

細胞在無氧條件下,通過酶的作用,把糖類等有機物分解成不完全的氧化產物,同時釋放少量的能量的過程;

微生物的無氧呼吸,習慣上稱為發(fā)酵;②.無氧呼吸的過程5.無氧呼吸第一階段:與有氧呼吸第葡萄糖在細胞質基質中分解為丙酮酸,產生[H]一階段相同,和少量的能量;其次階段:不同的生物將丙酮酸分解為不同的產物,有的分解為酒精和二氧化碳,有的轉化為乳酸;場所仍舊為細胞質基質;

留意:酒精發(fā)酵的生物:大多數植物,

酵母菌乳酸發(fā)酵的生物:高等動物,乳酸菌,高等植物的某些器官 (馬鈴薯塊莖,甜菜塊根,玉米胚細胞等)P951mol葡萄糖無氧呼吸產生乳酸時釋放的能量為kj,其中有kj能量被儲存到了ATP中,其余的能量以熱能的形式散失掉了;

算有氧呼吸和無氧呼吸放出的能量數就用這幾個數字算啊 ~(包括有氧)③.無氧呼吸的特點留意:有氧呼吸場所反應物生成物釋能水在第階段參與反應,CO2第一階段細胞質基質主要是葡萄糖丙酮酸,[H]少量是第階段生成的,O2在第其次階段線粒體基質丙酮酸,H20CO2,[H]少量階段參與反應;[H]是仍原型輔酶Ⅰ,NADH;第三階段線粒體內膜[H],O2H20大量1mol葡萄糖完全氧化分說明放的能量為2870kj,其中有1161kj被第24頁,共32頁6.有氧呼吸與無氧呼吸的比較呼吸類型有氧呼吸無氧呼吸場所細胞質基質,線粒體相應的細胞質基質需要酶,不需要條件物酶和氧氣葡萄糖完全分解產氧氣葡萄糖不完全氧化分質變化生二氧化碳和水解,產生乳酸,酒精和二氧能量變化釋放大量能量化碳;釋放少量能量1mol葡萄糖完全氧化分解放1mol葡萄糖不完全氧化分解能2870kj,有1161kj儲存到放能196.65kj,有61.08kj儲存ATP分子中;到ATP分子中;聯(lián)系a.從物質和能量的變化來看,二者都是分解有機物釋放能量的過程;b.從反應過程來看,這兩種呼吸類型的第一步反應,都是在細胞質基質中把葡萄糖分解成丙酮酸;c.從生物進化的角度看,原始地球的大氣不含氧氣;所以,那時候的生物的呼吸方式都為無氧呼吸;當藍藻等自養(yǎng)型生物顯現以后,大氣中才有了氧氣,才顯現了有氧呼吸;可見,有氧呼吸是在無氧呼吸的基礎上進展而成的;各種運算題都是環(huán)圍著有氧呼吸和無氧呼吸的強度來進行運算的;那么,7.有關呼吸作用的運算有氧呼吸和無氧呼吸的強度以什么來衡量呢?一般來說,我們算的是有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖的量;唯獨提示大家留意的就是,確定要 抓住方程式中的數量關系 ;有氧呼吸:1molC 6H12O6 ~6molO 2 ~6molCO 2無氧呼吸:1molC 6H12O6 ~2molC 2H5OH~2molCO 2題目有消耗的氧氣的量和生成的二氧化碳的量時, 我們以氧氣的量作為入手點,由于只有有氧呼吸會消耗氧氣, 無氧呼吸是不會消耗氧氣的; 那么,只需將有氧呼吸消耗的氧氣的量帶入數量關系, 即可求出有氧呼吸消耗的葡萄糖量和有氧呼吸產生的二氧化碳的量; 那么依據剩余的二氧化碳的量即可求出無氧呼吸消耗的葡萄糖的多少;同理,題目中假如給出的是酒精和二氧化碳的量, 就要用酒精的量來算無氧呼吸的強度;問有多少酵母菌進行有氧

萄糖占總數的多少;/無氧呼吸,實質上問的就是有氧/無氧消耗的葡 不考慮光合作用時,當釋放的CO2量與吸取的O2量之比為4:3時,有氧 和無氧呼吸消耗的葡萄糖數相等;

8.影響細胞呼吸的因素

缺氧的條件下進行的; 是有機物不完全的氧化分解的過程; 釋放少量能量;④.無氧呼吸的反應式區(qū)分第25頁,共32頁氧氣濃度對于總呼吸作用的影響曲線:曲線CAB表示總呼吸作用釋放的 CO2CA段下降是由于隨著氧氣濃度的增加,無氧呼吸受到了抑制AB段又上升是由于有氧呼吸隨著氧氣濃度的增加而漸強曲線OB表示有氧呼吸的強度(或有氧呼吸釋放的CO2量或有氧呼吸吸取的O2量)陰影面積表示無氧呼吸釋放的 CO2量A點釋放的CO2最少,意味著此時細胞呼吸最弱B點釋放的CO2量等于吸取的O2量,意味著此時細胞內只進行有氧呼吸④.二氧化碳的濃度二氧化碳作為呼吸作用的產物,濃度增高,會抑制呼吸作用;所以,儲存蔬菜和水果,要盡可能的降低呼吸作用,因此可以降低溫度,增加二9.細胞呼吸的應用 氧化碳濃度,降低氧氣濃度等等;但完全抑制呼吸作用是不行行的;①.溫度溫度會影響酶的活性,進而間五.光合作用接地影響呼吸作用;②.水分1.光合作用的定義確定范疇內,含水量增加,細胞呼吸增強; P97③.氧氣濃度有氧呼吸確定范疇內,隨著氧2.光合作用的實質氣濃度的增加而增強;而無氧呼吸隨著氧氣濃度的增加會受到抑制;3.光合作用的場所葉綠體被~第26頁,共32頁有機物中穩(wěn)固的化學能;這里有一個試驗恩格爾曼的第一個試驗①.選材特殊神奇,選用了水綿,葉綠體是螺旋狀的條帶形, 特殊好觀看;②.試驗過程,設計思路清晰,水綿分為兩組用極細的光束照射黑暗中的水綿細胞光照下的水綿細胞③.試驗結果黑暗中的一組,好氧菌集合在有光照而且有葉綠體的部分全部曝光的一組,好氧菌均勻分布在葉綠體四周4.捕獲光能的色素④.試驗結論葉綠體是進行光合作用的場所;光合作氧是由葉綠體釋放出來的,用需要光照;①.葉綠體的結構:外膜——內膜——基質中有一摞一摞的基?!總€基粒由一個一個圓餅狀的結構堆成,每一個圓餅狀結構叫類囊體②.色素的分布:綠葉中的色素主要分布在葉綠體上捕獲光能的色素分布在 類囊體的薄膜上③.色素的種類,有一個試驗綠葉中色素的提取和分別試驗a.原理葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,所以,可以通過研磨法用無水乙醇提取葉綠體中的色素;綠葉中的色素不只一種,它們都能溶解在層析液中;葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同 〔溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快;溶解度低的隨層析液在濾紙上擴散得慢; 〕,所以,可以用紙層析法分別出葉綠體中的色素;b.步驟(1)提取綠葉的色素用無水乙醇提取色素,研磨時加入了二氧化硅( 有助于研磨得充分)和碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞 );過濾時用紗布就可以了(不用濾紙,以免把色素都濾跑了)收集濾液要封口( 防止無水乙醇揮發(fā))(內容灰常多,心理準備 (2)制備濾紙條ing·····) 兩端各剪去一個小三角形是為了保證層析后的色素帶成一條直線;光合作用是指綠色植物通過葉綠 (3)畫濾液細線體,利用光能,把二氧化碳和水轉★要求:細,直,齊,重復2—3次(使色素能夠清晰的分別出來)化成儲存能量的有機物, 并且釋放出氧氣的過程;活細胞所需能量的最終源頭是來自物質角度:光合作用是一個合成反應,把無機物合成有機物的過程;能量角度:光合作用是自然界中一種能量轉換的過程,把光能轉換為第27頁,共32頁a

四種色素在層析液中溶解度最大的是 胡蘿卜素(跑的最快)綠葉中的色素有兩大類:

類胡蘿卜素:胡蘿卜素和葉黃素

葉綠素:葉綠素a和葉綠素b

④.不同色素吸取的可見光譜

第一要明確,不是全部的可見光都能被利用的,這里有一個試驗 恩格爾曼的其次個試驗

a.仍舊是水綿,好氧菌,光照

b.利用了三棱鏡,使可見光色散,用分別的光照射水綿的葉綠體 (想證明的就是哪些顏色的光可以被利用)

c.發(fā)覺在藍紫光和紅光的區(qū)域,集合了許多好氧菌,而綠色區(qū)域,基本沒有好氧菌;說明白什么?(結合書上 P99吸取光譜圖)

試驗說明:葉綠素在藍紫光和紅光部分都有很高的吸取峰,而類胡蘿卜素主要吸取藍紫光;

⑤.色素的功能:吸取,傳遞,轉換光能5.光合作用的爭辯歷程 ①.海爾蒙特的柳樹試驗

樹苗稱重,土壤稱重——栽培五年中只澆水——五年后再次稱重柳樹 和土壤——發(fā)覺土壤的減重特殊微小而柳樹增重許多——認為植物增重是由于水(水分是植物體構建自身的原料 ) 不足之處,沒考慮空氣對于植物增重的影響,實質上柳樹的增重主要來自于空氣中的二氧化碳,其次是水; (為什么?)

由于水參與光合作用之后,大部分以氧氣形式跑掉了,但二氧化碳被固定了下來;所以植物的增重既有二氧化碳也有水,二氧化碳是主要的;②.普利斯特利的小白鼠和蠟燭試驗

光照條件下——沒植物的一組,蠟燭熄滅了,小白鼠犧牲了

——有植物的一組,蠟燭能堅持,小白鼠也頑強的活著 結論:植物能夠凈化因燃燒或呼吸而變混濁的空氣; (由于當時仍不知道空氣都是什么成分,所以也不知道更新的是氧氣)③.英格豪斯的試驗

重復普利斯特利的試驗,得出了相反的結論(有植物沒植物小白鼠都死了),緣由是他沒有設置光照的條件;

結論:植物只有在光照下才能更新空氣; (光合作用需要光照) ④.到1785年,發(fā)覺了空氣的組成,人們才明確綠葉在光下放出的是(4)分別綠葉中的色素

層析液不能沒及濾液線:因

為色素會溶解在層析液中;

c.試驗結果濾紙上的色素

帶,從上到下次序

橙黃色——胡蘿卜素

黃色——葉黃素 藍綠色——葉綠素 a

黃綠色——葉綠素 b

留意幾個小問題四種色素中含量最多的是 葉綠素第28頁,共32頁照)葉片脫色后(一般用酒精脫色,由于色素能夠溶解到酒精中)用碘蒸氣處理這片葉,

變化;發(fā)覺曝光的一半呈深藍色,遮光的一半就沒有顏色結論:綠葉在光合作用中產生了淀粉⑦.美國魯賓和卡門試驗(同位素標記法) (想知道氧是從哪來的)對比試驗: a.小球藻培養(yǎng)液用同位素 16

CO2

b.小球藻培養(yǎng)液用正常的C18O218O標記的H218O來配制,通入正常的的H216O來配制,通入不正常的18O標記的結果:不正常的水產生了不正常的氧結論:光合作用產生的O2來自于H2O;⑧.卡爾文循環(huán)6.光合作用的過程用14C標記14CO2,供小球藻進行光合作用,探明白CO2中的C的去向,稱為卡爾文循環(huán);P103①.總反應式:光能CO+H2O——→(CH2O)+O2葉綠體用于運算的反應式:光能6CO2+12H2O——→C6H12O6+6O2+6H2O葉綠體原料:CO2 和H2O產物:(CH2O)糖類和 O2場所:葉綠體條件:光照,酶圖解灰?;页V匾?!P103②.光合作用是特殊復雜的一系列化學變化, 可以概括的分為光反應和暗反應兩個階段;劃分依據:是否需要光能光反應只能在有光的條件下進行,而暗反應有光無光都可以進行O2,吸取的是CO2;⑤.梅耶,遵守能量守恒定律,提出光合作用把光能轉變成了化學能儲存了起

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