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文檔簡(jiǎn)介
1
目錄
目錄........................................2
必修——分子與細(xì)胞..................................5
緒論.........................................5
Ch叩1走近細(xì)胞...................................6
§1.1從生物圈到細(xì)胞..............................6
§1.2細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性............................6
Chap2組成細(xì)胞的分子................................9
§2.1細(xì)胞中的元素和化合物............................9
§2.2生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者...........................10
§2.3遺傳信息的攜帶者(更多詳細(xì)內(nèi)容參見(jiàn)必修二)................11
§2.4細(xì)胞中的糖類(lèi)和脂肪............................12
§2.5細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物.............................13
Chap3細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)...............................14
§3.1細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界...........................14
§3.2細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工協(xié)作........................15
§3.3細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心.........................18
Chap4細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出............................19
§4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例............................19
§4.2生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型...........................20
§4.3物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式............................23
Chap5細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用.............................24
§5.1降低反應(yīng)活化能的酶............................24
§5.2細(xì)胞的能量通貨—ATP.....................................................26
§5.3ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸........................27
§5.4能量之源——光與光合作用.........................29
Chap6細(xì)胞的生命歷程...............................32
§6.1細(xì)胞的增殖................................32
§6.2細(xì)胞的分化................................35
§6.3細(xì)胞的衰老和凋亡.............................36
§6.4細(xì)胞的癌變................................36
2
必修二遺傳與進(jìn)化.................................38
Chapl遺傳因子的發(fā)現(xiàn)...............................38
§1.1孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)(1)..................................................38
§1.2孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)(2).................................................40
Chap2基因和染色體的關(guān)系.............................43
§2.1減數(shù)分裂和受精作用............................43
§2.2基因在染色體上..............................46
§2.3伴性遺傳................................48
Chap3基因的本質(zhì).................................52
§3.1DNA是主要遺傳物質(zhì)............................52
§3.2DNA分子的結(jié)構(gòu).............................53
§3.3DNA的復(fù)制................................54
§3.4基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段........................55
Chap4基因的表達(dá).................................56
§4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成...........................56
§4.2基因?qū)π誀畹目刂?............................58
Chap5基因突變及其他變異.............................59
§5.1基因突變.................................59
§5.2基因重組.................................60
§5.3染色體變異(對(duì)應(yīng)教材第二節(jié)).......................61
§5.4人類(lèi)遺傳?。▽?duì)應(yīng)教材第三節(jié)).......................64
Chap6遺傳育種與基因工程(對(duì)應(yīng)教材第六章)....................65
§6.1單倍體育種與多倍體育種..........................65
§6.2雜交育種與誘變育種(對(duì)應(yīng)教材第一節(jié))...................66
§6.3基因工程及其應(yīng)用(對(duì)應(yīng)教材第二節(jié))....................67
Chap7現(xiàn)代生物進(jìn)化理論..............................69
§7.1現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)..........................69
§7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容........................69
必修三穩(wěn)態(tài)與環(huán)境.................................72
Chapl人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài).............................72
§1.1細(xì)胞生活的環(huán)境..............................72
§1.2內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性.............................73
3
Chap2動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)...........................75
§2.1通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)............................75
§2.2通過(guò)激素的調(diào)節(jié)..............................80
§2.3神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系.........................82
§2.4免疫調(diào)節(jié)(補(bǔ)充內(nèi)容多,注意聽(tīng)講以區(qū)別哪些需要重點(diǎn)記憶).........
85
Chap3植物的激素調(diào)節(jié)...........................................90
§3.1植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn).......................................90
§3.2生長(zhǎng)素的生理作用......................................91
§3.3其他植物激素……...................................92
Chap4種群和群落...............................................94
§4.1種群的特征......................................94
§4.2種群數(shù)量的變化.......................................96
§4.3群落的結(jié)構(gòu).……......................................99§4.4群落的演
替......101Chap5生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定
性............10.2......
§5.1生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).......................102§5.2生態(tài)系統(tǒng)
的能量流動(dòng).........103§5.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循
系
態(tài)心
統(tǒng)
的信
息傳
環(huán)
854三
050
主
態(tài)
穩(wěn)
系
統(tǒng)的
定
遞106§54
15.
生
的
態(tài)
環(huán)境
C保
性h6
07
護(hù)
08
§6.1人口增長(zhǎng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響..........................108§6.2保護(hù)
我們共同的家園...............................108后
記........................................109
4
必修一分子與細(xì)胞
緒論
生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的生物體都具有一定的結(jié)構(gòu),除
病毒外的生
物都是由細(xì)胞構(gòu)成的
生物體都能進(jìn)行新陳代謝(細(xì)胞代謝)觀察法實(shí)驗(yàn)法
I、假說(shuō)(假設(shè))
假說(shuō)是指對(duì)某個(gè)科學(xué)問(wèn)題所作出的某種可能性的解釋?zhuān)茖W(xué)家一般通過(guò)調(diào)查或
實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)檢驗(yàn)假說(shuō)的合理性。
Eg:某塊地種的葡萄產(chǎn)量低,附近地塊產(chǎn)量高,調(diào)查發(fā)現(xiàn)附近地塊施用了史丹
利復(fù)合肥。于是有人提出“史丹利復(fù)合肥可以提高葡萄產(chǎn)量”,此即為一個(gè)假說(shuō)。
II,實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)是通過(guò)人為控制變量來(lái)檢驗(yàn)假設(shè)合理性和可信度的研究方法。①設(shè)計(jì)實(shí)
驗(yàn)時(shí),人為操控的所要研究的變量(因子)稱(chēng)為自變量②隨自變量的變化而變
化的變量(因子)稱(chēng)為因變量
③除自變量外,其它影響因變量的變量(因子)稱(chēng)為無(wú)關(guān)變量
Eg:如要判斷史丹利復(fù)合肥是否可以提高葡萄產(chǎn)量,可將該地塊分成16小塊,
隨機(jī)選擇其中8小塊地不施加復(fù)合肥;另外8小塊地按說(shuō)明施加復(fù)合肥。各地塊
的管理
5
一門(mén)科學(xué)
生物體都能繁殖
生物體都有生長(zhǎng)、發(fā)育現(xiàn)象生物體都能適應(yīng)環(huán)境和影響環(huán)境
方式一致,收獲后計(jì)算兩類(lèi)地塊中葡萄的單產(chǎn),并加以比較。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
中,施加/不施加復(fù)合肥的處理是實(shí)驗(yàn)的自變量;葡萄的單產(chǎn)是實(shí)驗(yàn)的因變量;
葡萄的品種、田間管理方式等等屬于實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量。
④為排除無(wú)關(guān)變量的影響,實(shí)驗(yàn)中往往需要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)
Eg:上述實(shí)驗(yàn)中施加復(fù)合肥與不施加復(fù)合肥之間形成一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。有些實(shí)驗(yàn)
中不需要設(shè)計(jì)對(duì)照組(高中幾乎不涉及此類(lèi))。說(shuō)明:實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)解釋?zhuān)▽W(xué)習(xí)
完數(shù)學(xué)中的函數(shù)相關(guān)知識(shí)后再看)
實(shí)驗(yàn)1:F(XI,wl,w2,w3?)=Y1實(shí)驗(yàn)2:F(X2,wl,w2,w3?)=Y2
實(shí)驗(yàn)3:F(X3,wl,w2,w3?)=Y3
參數(shù)說(shuō)明:w表示無(wú)關(guān)變量,X表示自變量,F(xiàn)表示實(shí)驗(yàn)處理(運(yùn)算),Y表示
因變量。實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)3,,,,相互之間形成對(duì)照關(guān)系(無(wú)關(guān)變量相同,只
有自變量的差異)。這樣(Xi,Yi)就能反映X和Y之間的關(guān)系。
Chapl走近細(xì)胞
§1.1從生物圈到細(xì)胞
單細(xì)胞生物依賴(lài)單個(gè)細(xì)胞就可以完成各項(xiàng)
生命活動(dòng)
Eg:草履蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)和分裂依賴(lài)單個(gè)細(xì)胞就可以完成。
多細(xì)胞生物依賴(lài)各種分化的細(xì)胞密切合
作,共同完成一系列復(fù)雜的生命活動(dòng)復(fù)雜的多細(xì)胞生物體的結(jié)構(gòu)層次通常
為:
細(xì)胞一組織一器官一系統(tǒng)一個(gè)體一種群一群落一生態(tài)系統(tǒng)一生物圈
Eg:心肌細(xì)胞一心肌組織一心臟一血液循環(huán)系統(tǒng)一龜T,,”
說(shuō)明:
①高等植物的結(jié)構(gòu)層次中缺少系統(tǒng)層次。②單細(xì)胞生物只有細(xì)胞和個(gè)體兩個(gè)
層次。③細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng),生物圈是現(xiàn)已知最大的生命系統(tǒng)。
Eg:人體的生殖與發(fā)育、縮手反射等等都需要分化的細(xì)胞協(xié)同完成。病毒
的生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞
Eg:SARS病毒和HIV病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),單獨(dú)存在時(shí)沒(méi)有生命特征,只有寄
生在宿主細(xì)胞內(nèi)才能表現(xiàn)生命現(xiàn)象。
§1.2細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性
1)材料用具
I、酵母菌(單細(xì)胞真菌),水綿(綠藻類(lèi)
低等植物),葉保衛(wèi)細(xì)胞(高等植物),魚(yú)或人紅細(xì)胞(高等動(dòng)物細(xì)胞)。II、
顯微鏡,載玻片,蓋玻片、鏡子、滴
管、清水,碘液(將細(xì)胞核染成黃色)。
2)觀察結(jié)果
I、自然界的細(xì)胞具有多樣性:植物細(xì)胞
(水綿和葉保衛(wèi)細(xì)胞)通常含有細(xì)胞
6
壁和葉綠體;真菌細(xì)胞多具有細(xì)胞壁,但沒(méi)有葉綠體;動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁,也
沒(méi)有葉綠體。
II、絕大多數(shù)的動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞和真
菌細(xì)胞都含有細(xì)胞核(哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核)——這說(shuō)明了這些細(xì)
胞(真核細(xì)胞)具有統(tǒng)一性。
注意:除實(shí)驗(yàn)觀察的以上細(xì)胞外,自然界還存在沒(méi)有成形核的細(xì)胞,如大腸桿
菌。
7
真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的最主要區(qū)別在于有
無(wú)核膜包被的細(xì)胞核
I、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞具有結(jié)構(gòu)相似的
細(xì)胞膜。
II、真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有各種膜包被
的細(xì)胞器;原核細(xì)胞中沒(méi)有膜包被的細(xì)胞器,只含有一種無(wú)膜的細(xì)胞器——核
糖體。
III、真核細(xì)胞的細(xì)胞核中含主要由組蛋白
和DNA結(jié)合而成的染色體;原核細(xì)胞的DNA呈環(huán)狀,不和組蛋白結(jié)合。
真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的相似說(shuō)明了細(xì)胞的
統(tǒng)一性
Eg:大腸桿菌和藍(lán)藻屬于原核細(xì)胞,它們施萊登和施旺提出了細(xì)胞學(xué)說(shuō),
魏爾肖等
人發(fā)展了細(xì)胞學(xué)說(shuō)細(xì)胞學(xué)說(shuō)的主要說(shuō)明:新細(xì)胞主要是從老細(xì)胞中通過(guò)細(xì)
胞分裂的方式產(chǎn)生的。精卵結(jié)合成受精卵,或者通過(guò)現(xiàn)代生物科技使細(xì)胞融合成
雜種細(xì)胞等方式也可以產(chǎn)生新細(xì)胞。細(xì)胞學(xué)說(shuō)揭示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體
結(jié)
構(gòu)的統(tǒng)一性
都沒(méi)有核膜包被的細(xì)胞核,只含有擬核,且擬核中的DNA沒(méi)有與組蛋白結(jié)合
形成染色體;也沒(méi)有線(xiàn)粒體和葉綠體等膜包被的細(xì)胞器,只含有核糖體一種無(wú)膜
包被的細(xì)胞器。
說(shuō)明(菌):通常名稱(chēng)中含表形狀字眼的菌為細(xì)菌,屬原核生物,如大腸桿菌、
肺炎雙球菌等;名稱(chēng)中不含表形狀字眼的菌為真菌,屬真核生物,如酵母菌、霉
菌等。說(shuō)明(藻):一般來(lái)說(shuō),藍(lán)藻門(mén)更常用的稱(chēng)呼是藍(lán)細(xì)菌,它們屬原核生
物,如藍(lán)藻、發(fā)菜、顫藻等都屬于藍(lán)藻門(mén)。藍(lán)藻門(mén)以外的藻類(lèi)都屬于真核生物,
如團(tuán)藻、衣藻等。
8
Chap2組成細(xì)胞的分子
§2.1細(xì)胞中的元素和化合物
按含量是否超過(guò)萬(wàn)分之一,分為大量元素
和微量元素。大量元素主要是指:C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等
組成細(xì)胞的化合物分為無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)
七合勿
4J無(wú)4機(jī)化合物包括水和無(wú)機(jī)鹽,其中水在生
物體鮮重中含量最多
1)實(shí)驗(yàn)原理:
I、還原糖和斐林試劑(現(xiàn)配)在加熱條
件下生成磚紅色沉淀。
II、脂肪可以被蘇丹HI染液染成橘黃色;
或可被蘇丹IV染液染成紅色。III、蛋白質(zhì)和雙縮腺試劑混合發(fā)生反應(yīng)顯
紫色。
IV、碘液和淀粉混合變藍(lán)色。2)材料、儀器與用具
I、蘋(píng)果或梨勻漿,馬鈴薯勻漿,花生種子
或花生種子勻漿,豆?jié){或鮮肝提取液。
II、雙面刀片,試管,試管夾,試管架,
大小燒杯,小量筒,滴管,水浴鍋,載玻片,蓋玻片,毛筆,吸水紙,顯微鏡。
IIL斐林試劑(甲液:O.lg/mL的NaOH,
乙液:0.05g/mL的CuS04,甲乙液混合后現(xiàn)配現(xiàn)用),雙縮胭試劑(A液:O.lg/mL
的NaOH,B液O.Olg/mL的CuS04,A液和B液順次加入使用),蘇丹III或W染
液,50%酒精。
有機(jī)化合物包括糖類(lèi)、脂質(zhì)、核酸和蛋白
質(zhì),其中蛋白質(zhì)在有機(jī)化合物中是含量最多的
從作用看,C是最基本元素(原因見(jiàn)“生物
大分子以碳鏈為骨架)
9
§2.2生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者
組成蛋白質(zhì)的氨基酸具有相似結(jié)構(gòu):一個(gè)
氨基(-NH2)和一個(gè)竣基(-COOH)連接在同一個(gè)碳原子上
不同的氨基酸具有不同的R基,生物體說(shuō)明:在一條肽鏈中有:氨基酸數(shù)
=肽鍵數(shù)+1
說(shuō)明:如蛋白質(zhì)由多條肽鏈構(gòu)成,則:氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)
(上一個(gè)說(shuō)明可看作是此說(shuō)明的特例)Eg:如人胰島素由2條肽鏈構(gòu)成,含
有51
個(gè)氨基酸,具有
49
個(gè)肽鍵;正常血紅蛋白
由4條肽鏈構(gòu)成,含有574個(gè)氨基酸,具有570個(gè)肽鍵。
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性,這是因?yàn)椋簶?gòu)
成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目和排列次序可以不同,多肽鏈折疊盤(pán)曲形成的
空間結(jié)構(gòu)也多種多樣
10
蛋白質(zhì)具有多種功能,是生命活動(dòng)的主要
承擔(dān)者
Eg:催化作用(有些蛋白質(zhì)是生物催化劑——酶);結(jié)構(gòu)功能(角蛋白等屬于
結(jié)構(gòu)蛋白);運(yùn)輸功能(血紅蛋白可運(yùn)輸氧氣,屬于運(yùn)輸?shù)鞍祝?;調(diào)節(jié)功能(有些
可以調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)的激素是蛋白質(zhì),如胰島素);免疫功能(抗體是蛋白質(zhì))。
蛋白質(zhì)的生物活性依賴(lài)特定的空間結(jié)構(gòu)。
變性會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),從而失去生物活性
Eg:高溫、過(guò)酸過(guò)堿或重金屬離子等可以使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,這屬
于蛋白質(zhì)的變性,通常劇烈的變性是難以逆轉(zhuǎn)的。
蛋白質(zhì)功能的多樣性是由蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多
樣性所決定的
§2.3遺傳信息的攜帶者(更多詳細(xì)內(nèi)容參見(jiàn)必修二)
核酸可分為兩種:脫氧核糖核酸(DNA)和
核糖核酸(RNA)
注意:病毒含有--種核酸(DNA或RNA),而細(xì)胞同時(shí)含有兩種核酸(DNA
和RNA)O
核酸是細(xì)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)合成中具有極其重要的作用
1)實(shí)驗(yàn)原理
I、甲基綠和毗啰紅與兩種核酸的親和力
不同,RNA結(jié)合毗啰紅顯紅色,DNA結(jié)合甲基綠顯綠色。
II、鹽酸能改變膜的通透性,加速染色劑
進(jìn)入細(xì)胞;同時(shí)使染色體中DNA和蛋白質(zhì)分離,有利于DNA與染色劑結(jié)合。
2)材料、儀器與用具
I、人口腔上皮細(xì)胞
II、燒杯,小燒杯,溫度計(jì),滴管,消毒
11
牙簽,載玻片,蓋玻片,鐵架臺(tái),石棉網(wǎng),火柴,酒精燈,吸水紙,顯微鏡
HI、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.9%的NaCl溶液,8%的鹽酸,
毗啰紅甲基綠染色劑(現(xiàn)配現(xiàn)用),蒸儲(chǔ)水
3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
細(xì)胞核主要呈現(xiàn)綠色,細(xì)胞質(zhì)主要呈現(xiàn)紅色。說(shuō)明DNA主要位于細(xì)胞核(線(xiàn)
粒體和葉綠體也有少量DNA),RNA主要位于細(xì)胞
質(zhì)。
12
構(gòu)成核酸的基本單位(或單體)是核甘酸
I、核甘酸可水解成一分子五碳糖、一分
子含氮堿基和一分子磷酸
II、核糖核酸的單體是核糖核甘酸,其五
碳糖為核糖。依據(jù)堿基不同,核糖核甘酸可分四種,分別是腺嗯吟核糖核甘酸
(堿基A)、鳥(niǎo)噂吟核糖核甘酸(堿基G)、胞喀咤核糖核甘酸(堿基C)和尿喀
唬核糖核甘酸(堿基U)。
III、脫氧核糖核酸的單體是脫氧核甘酸,
其五碳糖為脫氧核糖。依據(jù)堿基不同,脫氧核甘酸可分四種,分別是腺喋吟脫
氧核甘酸(堿基A)、鳥(niǎo)噂吟脫氧核甘酸(堿基G)、胞喀咤脫氧核甘酸(堿
核苜酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接形成核昔
酸鏈
RNA通常是單鏈。DNA通常由雙鏈形成雙螺
旋結(jié)構(gòu)
基C)和胸腺嗜咤脫氧核甘酸(堿基T)。
§2.4細(xì)胞中的糖類(lèi)和脂肪
糖類(lèi)可分為還原糖和非還原糖;也可依據(jù)
水解情況分為單糖、二糖和多糖Eg:葡萄糖、果糖等單糖以及麥芽糖都屬于
還原糖。
I、單糖不能再被水解。其中核糖、脫氧
核糖和葡萄糖極其重要。只有單糖才能被直接吸收利用
說(shuō)明:核糖和脫氧核糖參與構(gòu)成RNA和DNA,葡萄糖是最常利用的呼吸作用
底物。
13
II、二糖由兩分子單糖縮合而成,常見(jiàn)的
二糖包括乳糖、蔗糖和麥芽糖等
Eg:乳糖=葡萄糖+半乳糖;蔗糖=葡萄糖+果糖;麥芽糖=葡萄糖+葡萄糖
I1L纖維素、淀粉和糖原(肝糖原和肌糖
原)等多糖的單體都是葡萄糖
糖類(lèi)是主要的能源物質(zhì);纖維素是植物細(xì)
胞壁的成分,還具有支持、保護(hù)作用
細(xì)胞中的脂質(zhì)包括脂肪.、磷脂和固醇
I、脂肪是主要的儲(chǔ)能物質(zhì)(因?yàn)閱挝毁|(zhì)
量的脂肪氧化分解釋放的能量比糖類(lèi)多),還具有保溫、緩沖和減壓等作用II、
磷脂是細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的重要成分注意:磷脂(有膽堿因而)含有N元素。
III、固醇包括膽固醇、性激素和維生素D
等
生物大分子都是由單體經(jīng)脫水縮合形成的
多聚體
多糖、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子都是由
單體聚合而成的多聚體,每一個(gè)單體都以
若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架。正是由于碳原子在組成生物大分
子中的重要作用,所以碳是生命的核心元素
①膽固醇是細(xì)胞膜的重要成分,在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。②性激
素能促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成。③維生素D能促進(jìn)人
和動(dòng)物腸道對(duì)Ca和P的吸收。
§2.5細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物
細(xì)胞中的水可分為自由水(游離形式存在
自由流動(dòng))和結(jié)合水(與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)結(jié)合)
自由水的功能和新陳代謝密切相關(guān),代謝
強(qiáng)時(shí),自由水/結(jié)合水的比值高I、良好的溶劑
II、參與重要的生物化學(xué)反應(yīng)
IIL多細(xì)胞生物的絕大多數(shù)細(xì)胞生存在以
水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中
細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽主要以離子形式存在生物體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽具有重要的作
用:
I、維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)Eg:缺Ca引起肌肉抽搐,血鈣過(guò)高會(huì)導(dǎo)致
14
IV、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物
結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。結(jié)合
水丟失意味著細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞,會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡
Eg:生長(zhǎng)旺盛的植株比種子的自由水含量高,其新陳代謝也更加旺盛;而種子
的結(jié)合水含量比生長(zhǎng)旺盛的植株高,其抗性(抵抗逆境,如干旱等)則更強(qiáng)。
肌無(wú)力。
II、維持酸堿平衡(必修三學(xué)習(xí))IIL維持滲透壓平衡等(必修三學(xué)習(xí))
Chap3細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
§3.1細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界
體驗(yàn)細(xì)胞膜的制備方法
I、植物細(xì)胞有細(xì)胞壁一選擇動(dòng)物細(xì)胞II、動(dòng)物細(xì)胞Eg:精子和卵細(xì)胞的結(jié)
合;靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合其他細(xì)胞分泌的激素;植物細(xì)胞中的胞間連絲。以上
過(guò)程或結(jié)構(gòu)均涉及細(xì)胞膜執(zhí)行細(xì)胞間的信息交流功能。
細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)(其中以磷脂為主)和
蛋白質(zhì)構(gòu)成,還含有少量糖類(lèi)
功能越復(fù)雜的膜,其蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量
越多
說(shuō)明:蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,膜的功能越多,膜上蛋白質(zhì)的種類(lèi)就
越多。
15
§3.2細(xì)胞器——系統(tǒng)說(shuō)明:在植物細(xì)胞中,高爾基體與細(xì)胞壁的形成有關(guān)(為
應(yīng)付會(huì)考而補(bǔ)充此內(nèi)容)。核糖體
I、核糖體由RNA(rRNA)和蛋白質(zhì)構(gòu)成,
不具有膜結(jié)構(gòu)
II、核糖體是蛋白質(zhì)合成(生成肽鍵)的
場(chǎng)所
液泡
I、液泡是由單層膜構(gòu)成的泡狀結(jié)構(gòu),一
般認(rèn)為只存在于植物細(xì)胞中H、液泡內(nèi)含有細(xì)胞液,可以調(diào)節(jié)植物細(xì)
胞內(nèi)的環(huán)境;充盈的液泡還可以使植物堅(jiān)挺
Eg:紫色洋蔥鱗莖外表皮因含有紫色的色素而呈現(xiàn)紫色。
中心體
I、中心體由兩組互相垂直的中心粒構(gòu)成,
無(wú)膜包被
II、中心體主要存在于動(dòng)物細(xì)胞中,也存
在于低等植物(如團(tuán)藻等)細(xì)胞中III、一般認(rèn)為中心體與細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體
的形成有關(guān)
溶酶體
I、溶酶體具有單層膜結(jié)構(gòu)
II、溶酶體中含消化酶,能分解衰老、損
16
傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死入侵細(xì)胞的病毒或病菌
17
Eg:分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸與分泌
細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)共同組成
細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
注意:生物膜聲生物膜系統(tǒng)。生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系Eg:Eg:分泌
蛋白的加工、運(yùn)輸和分泌。生物膜系統(tǒng)的功能
I、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,同時(shí)在細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行
1)實(shí)驗(yàn)原理
I、葉綠體呈綠色,可在顯微鏡下直接觀
察其形態(tài)和分布
II、線(xiàn)粒體無(wú)色,活體的線(xiàn)粒體可被健那
綠染液染成藍(lán)綠色(死的不可以染色),在高倍顯微鏡下進(jìn)行觀察
2)儀器與用具
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)呈現(xiàn)膠體狀態(tài),含有各種離子
和組成細(xì)胞的各種化合物
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中含有細(xì)胞骨架,可以維持細(xì)
胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞進(jìn)行代謝活動(dòng)的主要
場(chǎng)
所
I、新鮮的薛類(lèi)葉(或菠菜葉等,菠菜葉
需要用鏡子撕取稍帶葉肉的下表皮)II、健那綠染液
III、顯微鏡,載玻片,蓋玻片,滴管,鑲
子,消毒牙簽(取人口腔上皮細(xì)胞用)
物質(zhì)交換、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過(guò)程中起決定性作用
II、許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)
行,廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn)
III、細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開(kāi),
使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)而不互相干擾,保證了細(xì)胞生命活動(dòng)有
序高效地進(jìn)行
①(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的)核糖體合成分泌蛋白;②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)分泌蛋白進(jìn)行初步加工,
高爾基體對(duì)分泌蛋白進(jìn)行深加工和分選;③高爾基體包裹分泌蛋白以囊泡的形
式與細(xì)胞膜融合,將分泌蛋白分泌出去。④各細(xì)胞器執(zhí)行功能所需的能量主要
由線(xiàn)粒體提供。
說(shuō)明:分泌蛋白是指分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用的蛋白質(zhì),如胰島素、抗體等。
18
動(dòng)物細(xì)胞不含有葉綠體、液泡和細(xì)胞壁,
通常含有中心體
注意:植物只有綠色組織部分含葉綠體。注意:只有成熟的植物細(xì)胞才含有
中央大液泡。
Eg:植物的根尖分生區(qū)細(xì)胞不含有葉綠體
植物細(xì)胞通常含有細(xì)胞壁、口卜綠體和中央
大液泡;一般不含有中心體
也不含有中央大液泡。
注意:低等植物細(xì)胞含有中心體。Eg:水棉、衣藻等低等植物細(xì)胞中含有中
心體。
§3.3細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心
細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù);是細(xì)胞代謝與遺傳
的控制中心
注:染色質(zhì)在細(xì)胞分裂過(guò)程中螺旋化成為染色體。染色質(zhì)和染色體是同一種物
質(zhì)在不同時(shí)期(分裂期——染色體;非分裂期——染色質(zhì))的兩種形態(tài)。
19
Chap4細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出
§4.1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例
滲透作用是指溶劑分子(一般指水)從低
濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)的擴(kuò)散
動(dòng)物細(xì)胞依靠滲透作用吸水和失水Eg:紅細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜,當(dāng)紅
細(xì)胞處于清水(低滲溶液)中時(shí),水分從清水滲入紅細(xì)胞內(nèi);當(dāng)其處于濃鹽水(高
滲溶液)中時(shí),水分從紅細(xì)胞滲入高滲溶液;當(dāng)其處于0.9%NaCl溶液(即生理
鹽水,等滲溶液)中時(shí),水分子進(jìn)出紅細(xì)胞達(dá)到平衡。
成熟植物細(xì)胞主要依賴(lài)滲透作用吸水和失
水
I、成熟植物細(xì)胞與外界溶液可構(gòu)成滲透
系統(tǒng),這是因?yàn)椋涸|(zhì)層具有選擇透過(guò)性,相當(dāng)于半透膜;若細(xì)胞液和外界
溶液之間存在濃度差,則構(gòu)成滲透系統(tǒng)。
1)實(shí)驗(yàn)原理
I、成熟植物細(xì)胞主要依賴(lài)滲透作用吸水
和失水
II、細(xì)胞壁具有全透性且無(wú)伸縮性,植物
細(xì)胞吸水和失水時(shí)形態(tài)幾乎沒(méi)有變化;
IIL原生質(zhì)層具有選擇透過(guò)性和伸縮性,
當(dāng)植物細(xì)胞失水導(dǎo)致細(xì)胞液減少時(shí),原生質(zhì)層隨之收縮,從而導(dǎo)致原生質(zhì)層和
細(xì)胞壁分離,即質(zhì)壁分離。當(dāng)質(zhì)壁分離的成熟植物細(xì)胞處于清水
20
滲透作用的發(fā)生需要兩個(gè)條件:
①半透膜;②半透膜兩側(cè)存在濃度差
IK①當(dāng)C
外界溶液
<C
細(xì)胞液
,則外界溶液一
AE
水
A
細(xì)胞液,植物細(xì)胞吸水;②當(dāng)C
外界溶液
>c
細(xì)胞液
,則外界溶液一
AE
水
A
細(xì)胞液,植物細(xì)胞失水;③當(dāng)C
外界溶液
=c
細(xì)胞液
,沒(méi)有水分的凈移
動(dòng),水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到平衡。
注意:植物未成熟細(xì)胞如根尖分生區(qū)細(xì)胞吸水的方式不是以滲透作用為主。
中時(shí),植物細(xì)胞吸水,細(xì)胞液增加,原生質(zhì)層隨之增大,質(zhì)壁分離復(fù)原IV、
紫色洋蔥鱗片口卜外表皮細(xì)胞的中央液
泡中含有紫色色素(內(nèi)表皮沒(méi)有色素觀察起來(lái)不明顯),可根據(jù)中央液泡大小
和液泡中紫色的深淺判斷植物細(xì)胞的吸水和失水
2)材料儀器和用具:
I、紫色的洋蔥鱗片葉
II、刀片,鏡子,滴管,載玻片,蓋玻片,
吸水紙,顯微鏡
IIL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3g/mL的蔗糖,清水
細(xì)胞吸水或失水時(shí),水分子是順相對(duì)含量的梯度跨膜運(yùn)輸?shù)模ǖ蜐舛纫粋?cè)的水
分子相對(duì)含量多,而高濃度一側(cè)的水分子相對(duì)含量少)
生物體可以逆濃度梯度進(jìn)行物質(zhì)的跨膜運(yùn)
輸
Eg:水稻體內(nèi)有高濃度的Si,但仍可以從外界環(huán)境中吸收Si,即使外界環(huán)境中
的Si濃度很低。海帶則可以從海水中不斷地吸收I,最終導(dǎo)致海帶中含有比海水
濃度高得多的I。
§4.2生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型
1)(19世紀(jì)末)凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì),
比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞=膜由脂質(zhì)構(gòu)成。
2)(20世紀(jì)初)從紅細(xì)胞中分離得到膜,分
析=膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)3)(1925年)單分子層脂質(zhì)(磷脂)的面
積
為紅細(xì)胞表面積的2倍=細(xì)胞中的磷脂排列成兩層。
21
說(shuō)明:磷脂分子可分為疏水性的尾部和親水性的頭部。
4)提出問(wèn)題:蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的位置關(guān)系如
何?(20世紀(jì)40年代)推測(cè)脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì);(1959年)電鏡下觀
察到細(xì)胞膜有暗一明一暗三層結(jié)構(gòu)=生物膜是由蛋臼質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)三層結(jié)
構(gòu)構(gòu)成。5)靜態(tài)的細(xì)胞模型如何解釋細(xì)胞的生長(zhǎng)等變
化?(1970年)熒光標(biāo)記的人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。
6)提出新的模型:現(xiàn)在人們普遍接受的細(xì)胞
膜結(jié)構(gòu)模型是流動(dòng)鑲嵌模型。
22
磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架,具有流
動(dòng)性
蛋白質(zhì)分子鑲嵌或貫穿磷脂雙分子層,大
多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)
注:膜的功能主要取決于膜上蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量。
細(xì)胞膜上的一些蛋白和糖類(lèi)結(jié)合形成糖蛋
白,叫做糖被,糖蛋白具有潤(rùn)滑、保護(hù)和細(xì)胞表面的識(shí)別作用。細(xì)胞膜表面還
含有糖類(lèi)和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂
1111
注意:膜的結(jié)構(gòu)具有不對(duì)稱(chēng)性,細(xì)胞膜上的糖蛋白只朝向細(xì)胞外,細(xì)胞器膜上
的糖蛋白只朝向細(xì)胞器內(nèi)。
23
§4.3物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式
物質(zhì)順濃度梯度的擴(kuò)散統(tǒng)稱(chēng)為被動(dòng)運(yùn)輸。
被動(dòng)運(yùn)輸可分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用(順濃度梯
度)
進(jìn)出細(xì)胞,叫做自由擴(kuò)散
Eg:H20、02、C02、甘油、酒精、苯等可以自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。
注意:自由擴(kuò)散時(shí),被擴(kuò)散的物質(zhì)(主要是是脂溶性物質(zhì))通過(guò)溶解于磷脂雙
分子層中進(jìn)行自由擴(kuò)散。磷脂雙分子層對(duì)于離子(哪怕是最小的離子H)是高度不
通透的。
物質(zhì)逆濃度梯度運(yùn)輸,需要載體蛋白的協(xié)
助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞Eg::人細(xì)胞注意:小分子或離子逆濃度梯度運(yùn)輸必
然需要消耗能量,也一定采用主動(dòng)運(yùn)輸。
+
+
24
Chap5細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
§5.1降低反應(yīng)活化能的酶
1)實(shí)驗(yàn)原理
Fe能催化過(guò)氧化氫的分解,新鮮肝臟中則含有過(guò)氧化氫酶。經(jīng)測(cè)算,每滴FeC13
溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%)中的Fe數(shù),大約是每滴肝臟研磨液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%)中
過(guò)氧化氫酶分子的25萬(wàn)倍。2)材料、儀器與用具
I、新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液II、量筒、試管、滴管、試管架,
衛(wèi)生香,
火柴,酒精燈,試管夾,大燒杯,三腳架,石棉網(wǎng),溫度計(jì)
5.1.1的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明酶(過(guò)氧化氫酶)比無(wú)機(jī)
催化劑(Fe)具有更高的催化效率酶能比無(wú)機(jī)催化劑催化效率更高,是因
為
酶能更顯著地降低反應(yīng)的活化能說(shuō)明:活化能是指分子從常態(tài)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。Eg:無(wú)機(jī)催化劑和酶對(duì)反應(yīng)影響的比較如
下圖所示
酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,能夠起生物催化作用
的有機(jī)物,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少部分
酶且有高效性
與無(wú)機(jī)催化劑相比,酶能更顯著地降低反應(yīng)的活化能(而不是提供能量)。
酶具有專(zhuān)一,性
--種酶只能催化?種或一類(lèi)化合物的反應(yīng)(類(lèi)似一把鑰匙開(kāi)一把鎖)。
25
3+
3+
3+
III、新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶
液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeC13溶液
3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1號(hào)試管(常溫?zé)o處理)幾乎沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。2號(hào)試管(酒精燈加熱)緩慢產(chǎn)
生少量小氣泡。3號(hào)試管(加FeC13溶液)較快地產(chǎn)生較多的小氣泡,帶火星的
衛(wèi)生香復(fù)燃。4號(hào)試管(加肝臟研磨液)快速地產(chǎn)生很多的大氣泡,帶火星的衛(wèi)
生香復(fù)燃極其猛烈。
注意:酶只能降低反應(yīng)所需的活化能,而不能為反應(yīng)提供能量;也不能改變最
終的化學(xué)反應(yīng)平衡狀態(tài)。
酶是RNA
酶的作用條件溫和
I、在適宜的條件下,酶活性最強(qiáng)。Eg:最適pH或最適溫度(如下圖所示)
時(shí)酶的活性最高。
說(shuō)明:最適pH或最適溫度從數(shù)學(xué)上講就是曲線(xiàn)的峰值。
II、高溫、過(guò)酸或過(guò)堿等會(huì)破壞酶的空間實(shí)驗(yàn)分析:
I、實(shí)驗(yàn)的選擇
①可以選擇淀粉酶促進(jìn)淀粉分解的實(shí)驗(yàn)來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響(因?yàn)榈夂?/p>
強(qiáng)堿可發(fā)生反應(yīng),此實(shí)驗(yàn)不適宜探究pH對(duì)酶活性的影響)。②可以選擇過(guò)氧化
氫酶促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解實(shí)驗(yàn)來(lái)探究pH對(duì)酶活性的影響(因?yàn)闇囟葘?duì)過(guò)氧化氫
的分解影響很大,此實(shí)驗(yàn)不適宜探究溫度對(duì)酶活性的影響)。II、自變量的控制
設(shè)置自變量梯度。
Eg:如探究溫度對(duì)酶活性的影響,可以設(shè)置0℃、20℃、40℃、60℃、80°。共
5個(gè)溫度梯度。
結(jié)構(gòu),導(dǎo)致酶變性失去活性,且難以恢復(fù)。
III、低溫不破壞酶的空間結(jié)構(gòu),只抑制酶
的活性(抑制酶活性的說(shuō)法有問(wèn)題,目前我們將就著還這樣用);升高溫度后
活性可以恢復(fù)。
III、無(wú)關(guān)變量的控制
每組實(shí)驗(yàn)中除自變量的差異外,應(yīng)保持無(wú)關(guān)變量處于適宜且相同的狀態(tài)。
Eg:如探究溫度對(duì)酶活性影響時(shí),應(yīng)保證反應(yīng)在適宜的pH和溫度條件下進(jìn)行,
每個(gè)實(shí)驗(yàn)組所加的試劑種類(lèi)和試劑的量都相等。
IV、因變量檢測(cè)指標(biāo)的選擇
因變量的檢測(cè)指標(biāo)要具體,能夠反映或說(shuō)明需要探究的問(wèn)題。
Eg:用淀粉酶促進(jìn)淀粉分解的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),一般不選還
原糖作為因變量觀測(cè)指標(biāo),因?yàn)檫€原糖鑒定的過(guò)程中,需要加熱(這就可能改變
自變量)。通常會(huì)用碘液來(lái)檢測(cè)淀粉的分解情況。
26
§5.2細(xì)胞的能量通貨——ATP
ATP是三磷酸腺背的英語(yǔ)縮寫(xiě)ATP含有(2個(gè))高能磷酸鍵
說(shuō)明:有些磷酸鍵在水解時(shí)會(huì)釋放大量能量,因此叫做高能磷酸鍵(高能磷酸
鍵的提法有問(wèn)題,但是題目中還經(jīng)常這樣講)。ATP中遠(yuǎn)離腺昔的高能磷酸
鍵特別容易水
解和重新生成
I、利用ADP合成ATP時(shí)需要消耗能量
ADP+Pi+能量一ATP
AE
A
IK利用ATP分解產(chǎn)生ADP時(shí)會(huì)釋放能量
ATP—ADP+Pi+能量
AE
A
酶
酶
ATP分解時(shí)釋放的能量可用于推動(dòng)吸能反
應(yīng)的進(jìn)行,生物體內(nèi)絕大多數(shù)吸能反應(yīng)都和ATP的分解相耦聯(lián)。因此ATP是
生物體的直接能源物質(zhì)
生物體內(nèi)合成ATP所需的能量來(lái)自光合作用或呼吸作用
ADP+Pi+(由光合作用或細(xì)胞呼吸提供)能量-ATP
AE
A
ATP在生物體內(nèi)的含量較少且相對(duì)穩(wěn)定,生
物體通過(guò)調(diào)節(jié)ATP更新速率來(lái)控制能量的釋放
酶
27
§5.3ATP的主要來(lái)源——細(xì)胞呼吸
燃燒時(shí),將有機(jī)物中的能量在短時(shí)間內(nèi)集
中釋放,這會(huì)灼傷生物體
細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列
的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,
釋放出能量并推動(dòng)ATP生成的過(guò)程。細(xì)胞呼吸釋放能量是在相對(duì)溫和的條件
下進(jìn)行的;釋放能量是分步進(jìn)行的;且釋放的部分能量會(huì)儲(chǔ)存在ATP中
1)實(shí)驗(yàn)原理
I、酵母菌是兼性厭氧菌,在有氧和無(wú)氧
條件下均可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸II、二氧化碳及其量的檢測(cè):
①澄清石灰水:根據(jù)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀的多少判斷二氧化碳的產(chǎn)生量②溟麝香草
酚藍(lán):其由藍(lán)變綠再變黃所經(jīng)歷的時(shí)間越短,則二氧化碳的產(chǎn)生量越多
III、酒精的檢測(cè):可用酸性的重倍酸鉀進(jìn)
行檢驗(yàn)(由橙色變成灰綠色)
2)材料、儀器與用具
I、新鮮酵母(或干酵母),質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%
的葡萄糖溶液
II、玻璃棒,玻璃導(dǎo)管,試管夾,研缽,
燒杯,量筒,500mL廣口瓶或錐形瓶,
膠塞,滴管
IIL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的NaOH,澄清的石灰水,
酸性重倍酸鉀溶液,色拉油,溪麝香草酚藍(lán)
3)實(shí)驗(yàn)裝置
說(shuō)明:在裝置二的酵母菌培養(yǎng)液表面加一層色拉油可起到阻止空氣進(jìn)入的作
用。
真核生物有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線(xiàn)粒體
(復(fù)習(xí)有關(guān)線(xiàn)粒體的知識(shí))有氧呼吸可以人為劃分為三個(gè)階段
I、第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,反應(yīng)
方程式如下:
C6Hl206T2c3H403(丙酮酸)+4[H]+能量(少)
AE
A
程式如下:
24[H]+6O2->12H2O+能量(多)
AA
酶
IV、總反應(yīng)方程式:
C6H12O6+6H2O+6O2
AE
*
酶
-6CO2+12H2O+能量
A
酶
*
說(shuō)明:[H]是指還原態(tài)氫,有氧呼吸中的[H]包括
II、第二階段發(fā)生在線(xiàn)粒體基質(zhì)中,反應(yīng)
方程式如下:
2c3H4O3+6H2O_6CO2+20[H]+能量(少)
AA
了NADH+H和FADH2(不要求記憶)。有氧呼吸時(shí)釋放的能量中約40%
將會(huì)暫時(shí)
儲(chǔ)存在ATP中,其余的能量以熱能的形式散失
28
+
酶
III、第三階段發(fā)生在線(xiàn)粒體內(nèi)膜,反應(yīng)方
無(wú)氧呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)無(wú)氧呼吸可以人為劃分為兩個(gè)階段
I、第一階段和有氧呼吸第一階段相同II、第二階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,
丙酮
酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭蛉樗?c3H403(丙酮酸)+4[H]
AE
注:無(wú)氧呼吸第二階段生成的能量較少,不足以推動(dòng)ATP的生成,只有第一階
段釋放的能量推動(dòng)生成少量ATP。III、總反應(yīng)方程式:
C6H1206—2c2H50H+2CO2+能量(少)
AE
A
酶
——發(fā)生在植物細(xì)胞中或
C6Hl2O6—2C3H603(乳酸)+能量(少)
AE
A
一2c2H50H+2c02+能量(少)
A
酶
或
2c3H403(丙酮酸)+4[H]
AE
酶
——通常發(fā)生在動(dòng)物細(xì)胞,部分植物組織也可以
—2C3H603(乳酸)+能量(少)
A
酶
可用單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的消耗量來(lái)衡量呼
吸作用強(qiáng)度
可用單位時(shí)間內(nèi)C02的產(chǎn)生量來(lái)衡量呼吸
作用強(qiáng)度
Eg:①包孔用的創(chuàng)可貼或紗布是透氣的——有利于有氧呼吸,抑制無(wú)氧呼吸;
②及時(shí)松土防止土壤板結(jié)——防止無(wú)氧呼吸,促進(jìn)有氧呼吸;
③稻田定期排水——防止無(wú)氧呼吸積累酒精對(duì)植物造成傷害;
④傷口深時(shí),需要注射破傷風(fēng)抗毒素——破傷風(fēng)桿菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸,可在深傷
口
中繁殖,導(dǎo)致破傷風(fēng);
⑤糧食儲(chǔ)存時(shí)要求低氧(注意不是無(wú)氧)、低溫、低濕度——降低呼吸強(qiáng)度,
減少有機(jī)物的消耗;
⑥果蔬儲(chǔ)存時(shí)要求低氧、低溫、適宜的濕度——降低呼吸強(qiáng)度的同時(shí)保證產(chǎn)品
品質(zhì)。
如果只進(jìn)行有氧呼吸,也可用單位時(shí)間內(nèi)
02的消耗量來(lái)衡量呼吸作用強(qiáng)度
29
§5.4能量之源——光與光合作用
1)實(shí)驗(yàn)原理
I、綠葉中的色素溶于無(wú)水乙醇,,可用無(wú)
水乙醇提取綠葉中的色素
II、綠葉中的色素在層析液中的溶解度不
同,溶解度大的在濾紙上擴(kuò)散得快,溶解度小的在濾紙上擴(kuò)散得慢HI、葉綠
素提取后易被破壞,可加入CaC03
保護(hù)葉綠體中的色素
2)材料、儀器與用具
I、新鮮的綠葉
II、干燥的定性濾紙,試管,試管架,棉捕獲光能的色素包括葉綠素a、口卜
綠素b、
葉黃素和胡蘿卜素
葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)主要吸收藍(lán)
紫光和紅光,類(lèi)胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃素)主要吸收藍(lán)紫光1)普里斯特
利:植物能更新空氣
2)英格豪斯:植物在有光條件下才更新空氣3)梅耶:光合作用的實(shí)質(zhì)是光能
轉(zhuǎn)變成化學(xué)
能并儲(chǔ)存起來(lái)
4)薩克斯的實(shí)驗(yàn)——研究光合作用的產(chǎn)物
I、材料及預(yù)處理:天竺葵的綠葉在暗處
放置一段時(shí)間(饑餓處理消耗掉其中的淀粉)II、實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果:
遮光處理.....-不產(chǎn)生淀粉
AE
AAE
AAE
AAE
A
塞,研缽,玻璃漏斗,尼龍布(或紗布),毛細(xì)吸管,剪刀,藥勺,量筒,天
平。
IIL無(wú)水乙醇,層析液,二氧化硅和碳酸
鈣。
3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
捕獲光能的色素位于類(lèi)囊體的薄膜上
I、實(shí)驗(yàn)一:
黑暗條件下用極細(xì)光束照射水綿(具有帶狀葉綠體),好氧細(xì)菌分布在葉綠體
被光照射的部分。完全曝光后,好氧細(xì)菌在葉綠體周?chē)鶆蚍植?。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)了
葉綠體是
30
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
曝光處理------產(chǎn)生淀粉
AE
AAE
AAE
AAE
A
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
IIL實(shí)驗(yàn)結(jié)論:光合作用的產(chǎn)物是淀粉。
5)
恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)
光合作用的部位。實(shí)驗(yàn)二:
好氧細(xì)胞主要分布在藍(lán)紫光和紅光照射部位,說(shuō)明光合作用主要吸收紅光和藍(lán)
紫光。6)魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)——研究光合作用產(chǎn)物
氧氣的來(lái)源
I、實(shí)驗(yàn)方法:同位素標(biāo)記法II、實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果
第一組H2O+CO2———產(chǎn)物氧氣全部
AE
AAE
AAE
A
第二組H2O+CO2-一一開(kāi)始階段的產(chǎn)
AE
AAE
AAE
A
18
小球藻
物氧氣中不含。標(biāo)記
III、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:光合作用的產(chǎn)物氧氣來(lái)自
于原料水
7)卡爾文——研究有機(jī)物是怎樣合成的
二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的過(guò)程(暗反應(yīng)或碳反應(yīng))稱(chēng)為卡爾文循環(huán)
18
18
小球藻
被0標(biāo)記
光合作用分為兩個(gè)階段:光反應(yīng)階段和暗
反應(yīng)(叫“碳反應(yīng)”更標(biāo)準(zhǔn))階段光反應(yīng)階段發(fā)生在類(lèi)囊體薄膜上,其主
要
變化是葉綠體中的色素吸收光能,然后將吸收的能量用于推動(dòng)水的光解和ATP
的合成
I、物質(zhì)變化:
①水的光解
——H20-—02+[H](或NADPH);
AE
AAE
A
18
轉(zhuǎn)變成糖類(lèi)I、物質(zhì)變化:
①C02的固定——CO2+C5-2c3;
AE
A
酶
②C3的還原
——C3+ATP+[H]-C5+(CH20)
AE
A
II、能量變化:不穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成
(CH20)中穩(wěn)定的化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)
酶
AE
A
光解
②ATP的合成
ADP+Pi+能量-ATP
II、能量變化:光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和[H]中不
穩(wěn)定的化學(xué)能暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)
注意:類(lèi)囊體結(jié)構(gòu)的完整性是進(jìn)行光反應(yīng)的前提。
暗反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體基質(zhì),其主要變
化是利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H],將C02
31
注意:糖類(lèi)只能寫(xiě)成(CH20),而不能寫(xiě)成CH20;還原氫要寫(xiě)成[H],而不
能寫(xiě)成Ho光合作用的總反應(yīng)方程式
H2O+CO2------------02+(CH20)
AE
AAE
AAE
AAE
AAA
一定條件下
1)實(shí)驗(yàn)原理
I、光合作用強(qiáng)度可用單位時(shí)間Eg:夏季晴朗的中午,一些植物會(huì)由于光照
強(qiáng)、溫度高而關(guān)閉氣孔,從而導(dǎo)致二氧化碳的供應(yīng)減少,光合作用速率下降。這
種情況被稱(chēng)為光合作用的午休。
溫度通過(guò)影響光合作用(主要是暗反應(yīng))
相關(guān)酶活性來(lái)影響光合作用
光合作用釋放氧氣充滿(mǎn)葉肉細(xì)胞間隙后,葉片又上浮
III、光照強(qiáng)度可以用不同功率的光源或相
同功率的光源在不同的距離來(lái)控制
2)材料、儀器與用具
I、綠色的嫩葉
II、打孔器,注射器,臺(tái)燈,40W燈泡,100W
燈泡,燒杯
32
Chap6細(xì)胞的生命歷程
§6.1細(xì)胞的增殖
1)實(shí)驗(yàn)原理
I、含酚獻(xiàn)的瓊脂塊一紫紅色
AE
A
IIL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的NaOH
NaOH
3)實(shí)驗(yàn)的理論分析
若實(shí)驗(yàn)用瓊脂塊為球體,半徑為R,一定時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散的深度為D,則:
擴(kuò)散效率=[KR-TI(R-D)]/TIR——其中D為定值,R為變量=半徑越
大,擴(kuò)散效率越小
說(shuō)明:一般可用表面積/體積之比(也叫相對(duì)表面積)近似反映擴(kuò)散效率的大小。
3
3
3
II、氫氧化鈉在瓊脂塊中擴(kuò)散速率相同HI、在…定時(shí)間內(nèi),NaOH擴(kuò)散的體
積和瓊
脂塊的總體積的比值可以代表擴(kuò)散的效率
2)材料、儀器與用具
I、含酚獻(xiàn)的瓊脂塊
II、毫米尺,塑料勺,塑料刀,餐巾紙,
防護(hù)手套,燒杯
細(xì)胞體積增大時(shí),細(xì)胞表面積/體積減小,
相對(duì)表面積減少,導(dǎo)致物質(zhì)運(yùn)輸速率下降,限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大
真核細(xì)胞能通過(guò)有絲分裂、減數(shù)分裂和無(wú)
絲分裂增加細(xì)胞的數(shù)目
染色體
I、染色體是細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)經(jīng)高度螺
旋化形成的線(xiàn)狀或棒狀的結(jié)構(gòu)II、細(xì)胞核內(nèi)有多條染色體,每條染色體
上都有且只有一個(gè)縊縮的著絲點(diǎn)(粒)部位,可以通過(guò)計(jì)數(shù)細(xì)胞核內(nèi)著絲點(diǎn)(粒)
的數(shù)目進(jìn)行染色體計(jì)數(shù)
說(shuō)明:人們根據(jù)染色體的長(zhǎng)度和染色體上著絲點(diǎn)(粒)的位置,可以將染色體
分類(lèi)
細(xì)胞太大時(shí),細(xì)胞核變化較小,其做為控
制中心的“負(fù)擔(dān)”就會(huì)過(guò)重
原核生物可以通過(guò)二分裂的方式增加個(gè)體
數(shù)目
或編號(hào)。通常情況下每種生物的細(xì)胞核中,染色體的數(shù)目是相對(duì)恒定的,如正
常人的體細(xì)胞中都含有46條染色體;果蠅體細(xì)胞含有8條染色體等等。大多數(shù)
生物的體細(xì)胞中染色體是成對(duì)存在的,體細(xì)胞中染色體數(shù)目是生殖細(xì)胞中染色體
數(shù)目的2倍,如人類(lèi)的精子或卵細(xì)胞均含有23條染色體;而果蠅的配子中含有
4條染色體。
33
染色體、染色單體和DNA的數(shù)量關(guān)系
細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次細(xì)
胞分裂結(jié)束開(kāi)始(起點(diǎn))到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束(終點(diǎn))為止,稱(chēng)為一個(gè)細(xì)胞
周期Eg:人體的紅細(xì)胞不具有細(xì)胞周期。細(xì)胞周期=分裂間期+分裂期(有
絲分
裂),其中間期持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)大于分裂期I、間期:進(jìn)行DNA分子的復(fù)制和有
關(guān)蛋
白質(zhì)的合成,為細(xì)胞分裂的物質(zhì)準(zhǔn)備階段
II、有絲分裂是一
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