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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章 走近細(xì)胞一從生物圈到細(xì)胞1生物的生命活動(dòng)離不開細(xì)胞常見的單細(xì)胞生物: 大腸桿菌(原核)、衣藻(真核)、酵母菌(真核)、變形蟲(真核)乳酸菌(原核) 2生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次P5二細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性1顯微鏡的使用2真核生物與原核生物特別注意:鏈霉菌是放線菌,是原核生物的一種(1)病毒的生命活動(dòng)離不開細(xì)胞:寄生于活細(xì)胞中 草履蟲的生命活動(dòng)離不開細(xì)胞:?jiǎn)渭?xì)胞生物的細(xì)胞可以完成個(gè)體的所有生命活動(dòng)。 多細(xì)胞生物的生命活動(dòng)離不開細(xì)胞依靠各個(gè)細(xì)胞共同參與來完成 生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次從小到大:細(xì)胞-組織-器官-系統(tǒng)-個(gè)體-種群-群落-生態(tài)系統(tǒng)-生物圈對(duì)于植物而言,是沒有系統(tǒng)這一結(jié)構(gòu)層次的。 種群: 群落:
2、而生態(tài)系統(tǒng),相當(dāng)于群落加上它所在的生態(tài)環(huán)境。注釋:??嫉慕M織和器官 組織:血液、軟骨(結(jié)締組織) 器官:血管 顯微鏡的成像是倒立、放大的像。 高倍鏡的視野要暗一些。 顯微鏡正確的使用流程是:取鏡和安放(右手握鏡壁、左手托鏡座)-對(duì)光-低倍鏡觀察-高倍鏡觀察正確使用高倍鏡的方法:低倍鏡轉(zhuǎn)換高倍鏡:移動(dòng)裝片-轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器-調(diào)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋-調(diào)節(jié)光圈 視野中看到的實(shí)物的范圍與放大倍數(shù)的平方成反比 有無以核膜為界限的細(xì)胞核,把細(xì)胞分為真核細(xì)胞和原核細(xì)胞。 原核生物的結(jié)構(gòu) P9 藍(lán)藻含有藻藍(lán)素和葉綠素,因而能夠進(jìn)行光合作用。項(xiàng)目原核細(xì)胞真核細(xì)胞大小較小較大細(xì)胞核無核膜、核仁,有擬核有核膜、核仁染色體無染色體。
3、DNA裸露存在染色體,是DNA和蛋白質(zhì)結(jié)合的產(chǎn)物細(xì)胞器只有分散的核糖體各種復(fù)雜的細(xì)胞器(8)細(xì)胞壁(藍(lán)藻和細(xì)菌具有)主要是肽聚糖植物細(xì)胞壁纖維素和果膠實(shí)例細(xì)菌:大腸桿菌、乳酸菌、放線菌;藍(lán)藻;支原體、衣原體等。真菌,如霉菌,酵母菌;絕大多數(shù)動(dòng)植物;低等植物,如衣藻、團(tuán)藻;低等動(dòng)物,如草履蟲、瘧原蟲、變形蟲等。 真核生物與原核生物的比較:(重要)3細(xì)胞學(xué)說P10重點(diǎn)注意書上羅列的科學(xué)家的所作所為。4細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性第二章組成細(xì)胞的分子一 細(xì)胞中的元素和化合物1組成細(xì)胞的元素P162組成細(xì)胞的化合物3生物界與非生物界的統(tǒng)一性4檢測(cè)還原糖、脂肪和蛋白質(zhì) 關(guān)于實(shí)驗(yàn),小專題上的內(nèi)容要掌握 細(xì)胞學(xué)說揭
4、示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。 內(nèi)容: 建立者:施萊登和施旺 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者(命名者)-虎克,觀察植物的木栓組織 多樣性的表現(xiàn):真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)存在差異;真核細(xì)胞的形狀、大小、種類各不一樣;動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)存在差異;原核細(xì)胞的形狀、大小、種類各不相同;多細(xì)胞生物的不同組織、細(xì)胞形態(tài)、大小、功能各不一樣 細(xì)胞的統(tǒng)一性:雖然形狀、大小、種類千差萬別,但不同細(xì)胞卻有相似的基本結(jié)構(gòu),都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和與遺傳有關(guān)的DNA。大量元素:微量元素:最基本元素:C基本元素:C、H、O、N無機(jī)化合物:有機(jī)化合物:細(xì)胞中含量最多的化合物是:H2O細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物是:蛋白質(zhì) 統(tǒng)一性:組成
5、生物體的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境中都能夠找到差異性:組成生物體的各種化學(xué)元素的含量與自然界中相應(yīng)元素的含量有 一定的差異。 試劑:還原糖-斐林試劑;脂肪-蘇丹;蛋白質(zhì)-雙縮脲試劑 實(shí)驗(yàn)注意 P18 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005% mL的CuSO4溶液0.1% mL的NaOH溶液001% mL的CuSO4溶液原理新配置的Cu(OH)2與加入的還原糖在加熱條件下,生成磚紅色的Cu2O堿性環(huán)境下,Cu2+,與類似于雙縮脲試劑結(jié)構(gòu)的肽鍵發(fā)生反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物用法先把NaOH溶液和混合,而后立即使用先加入NaOH溶液于試樣中,混勻再加入CuSO4
6、溶液二 蛋白質(zhì)1.組成蛋白質(zhì)的基本單位-氨基酸P212蛋白質(zhì)的形成3蛋白質(zhì)分子的多樣性的原因P234蛋白質(zhì)的功能P23三核酸1核酸的種類2核酸的基本單位-核苷酸 結(jié)構(gòu)通式判斷一個(gè)結(jié)構(gòu)式是否是組成蛋白質(zhì)的氨基酸,要看其是否有氨基和羧基,而且氨基和羧基應(yīng)當(dāng)連在同一個(gè)碳原子上。 不同的氨基酸的種類是由R基決定的。 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、異亮氨酸 氨基酸的脫水縮合反應(yīng)式,以兩個(gè)氨基酸為例: 肽鍵的結(jié)構(gòu)脫掉的水分子中的氧來自于一個(gè)氨基酸的羧基,而水中的氫來自于一個(gè)氨基酸的羧基和另一個(gè)氨基酸的氨基。 肽鍵數(shù)、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、脫掉的水分子數(shù)的關(guān)系:肽
7、鍵數(shù) = 脫掉的水分子數(shù) = 氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù) 一條肽鏈上的氨基(羧基)數(shù) = 1 + R基中的氨基(羧基)數(shù)m條肽鏈上的氨基(羧基)數(shù) = m + R基中的氨基(羧基)數(shù) 蛋白質(zhì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量:蛋白質(zhì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量 = 參與脫水縮合的氨基酸的總的式量和-脫掉的水的式量和注釋:關(guān)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(xué)鍵因?yàn)槎嚯囊话愠涉湢睿虼私须逆溗狞c(diǎn): 構(gòu)成蛋白質(zhì)的各種氨基酸的種類不同、數(shù)目成百上千、氨基酸形成肽鏈時(shí)片列順序千變?nèi)f化、肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別。五點(diǎn):結(jié)構(gòu)蛋白、催化酶、調(diào)節(jié)激素(胰島素、生長(zhǎng)激素)、運(yùn)輸血紅蛋白、
8、免疫抗體。結(jié)構(gòu)的多樣性決定了功能的多樣性脫氧核糖核酸(DNA)以及 核糖核酸(RNA) 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(gòu)成的。P293核酸的結(jié)構(gòu)-核苷酸連接而成4核酸的分布(實(shí)驗(yàn))親和力體現(xiàn)在競(jìng)爭(zhēng)染色上。單獨(dú)使用甲基綠既可以染DNA也可以染RNA(都為綠色)。而單獨(dú)使用吡羅紅也同樣可以把DNA和RNA都染成紅色。5 核酸的功能四糖、脂質(zhì)1 糖類是主要的能源物質(zhì) 構(gòu)成核苷酸的五碳糖有兩種,脫氧核糖 和 核糖。因此核苷酸從五碳糖上區(qū)分可以分為兩種,即脫氧核糖核苷酸(簡(jiǎn)稱脫氧核苷酸)以及核糖核苷酸。 組成核苷酸的堿基一共有5種:A、G、C、T、U其中可以連接在脫氧核糖上
9、的是:A、G、C、T構(gòu)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(gòu)成的4種核糖核苷酸是: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(gè)核苷酸三碳位上的羥基和另一個(gè)核苷酸磷酸中的羥基發(fā)生脫水縮合反應(yīng),脫掉一個(gè)水分子,于是剩余的部分連接到一起。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。觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布: 染色劑:吡羅紅甲基綠染色劑(一種染色劑,兩種染色成分) 實(shí)驗(yàn)原理甲基綠和吡羅紅對(duì)于DNA和RNA的親和力不同。甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色,吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。 實(shí)驗(yàn)注意P27使用0.9%N
10、aCl溶液是為了維持細(xì)胞正常的形態(tài)。加入鹽酸的目的:使DNA和蛋白質(zhì)分離;改變細(xì)胞膜的通透性使染色劑容易進(jìn)入細(xì)胞。緩水流為了避免把細(xì)胞沖跑。選擇染色淺的部位是為了防止染料的遮蔽作用。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:DNA主要分布在細(xì)胞核中,RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。分布在細(xì)胞質(zhì)中的DNA指的是線粒體、葉綠體中的少量的DNA。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)的生物合成中具有極其重要的作用。細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA。這句話的含義是,所有的具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,它的遺傳物質(zhì)都是DNA。只有少量的病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,如車前草病毒、煙草花葉病毒、SARS病毒、HIV病毒等等。那么,病毒有沒有以DN
11、A作為遺傳物質(zhì)的呢?有,如噬菌體病毒。糖類、蛋白質(zhì)、脂肪都屬于能源物質(zhì),但要注意說法的區(qū)別,糖類是主要的能源物質(zhì)(為生物體提供能量的主要是葡萄糖);脂肪是主要的儲(chǔ)能物質(zhì),而蛋白質(zhì)通常作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)存在。2 糖類的元素組成3 細(xì)胞中的糖類4 細(xì)胞中的脂質(zhì)糖和脂肪一樣,元素組成上只有C、H、O三種元素。項(xiàng)目類型概念種類分子式分布功能(結(jié)構(gòu))單糖不能水解的糖核糖C5H10O5動(dòng)植物細(xì)胞組成核酸的物質(zhì)脫氧核糖C5H10O4葡萄糖C6H12O6細(xì)胞的主要能源物質(zhì)二糖水解后能生成二分子單糖的糖蔗糖C12H22O11植物細(xì)胞水解成葡萄糖、果糖麥芽糖二分子葡萄糖乳糖動(dòng)物細(xì)胞葡萄糖、半乳糖多糖水解后能生成許多分子
12、單糖的糖淀粉(C6H10O5)n植物細(xì)胞植物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì)纖維素植物細(xì)胞壁的基本成分糖原動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞中的儲(chǔ)能物質(zhì) 葡萄糖是六碳糖,核糖和脫氧核糖是五碳糖。 除上表外,單糖還包括: 半乳、果糖 ,它們也是六碳糖。 還原糖指的是分子內(nèi)含有游離的半縮醛羥基的糖,因其具有還原性而得名, 葡萄糖、果糖、麥芽糖 是還原糖。蔗糖是非還原糖。淀粉等多糖也都是非還原糖。鑒定還原糖的試劑應(yīng)選用 斐林試劑 。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(shù)蔬菜、水果中。麥芽糖主要存在于發(fā)芽的小麥、谷粒中。乳糖則存在于人和動(dòng)物的乳汁中。二糖的構(gòu)成:1分子麥芽糖 = 2 分子葡萄糖
13、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分子半乳糖糖原分為 肝糖原 和 肌糖原 。淀粉、纖維素和糖原水解后的最終產(chǎn)物都是 葡萄糖 。植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要成分是 纖維素和果膠 。種類功能分布脂肪主要的儲(chǔ)能物質(zhì)保溫、減少器官間的摩擦和緩沖外界壓力大量存在于某些植物的種子、果實(shí)及動(dòng)物體的脂肪組織中類脂(磷脂)構(gòu)成細(xì)胞及各種細(xì)胞器膜的重要成分動(dòng)物大腦、卵細(xì)胞中,大豆的種子中,磷脂含量較多固醇類膽固醇對(duì)生物體維持正常的新陳代謝起重要作用維生素D在動(dòng)物卵黃中較多,人的皮膚表皮細(xì)胞中有膽固醇,在日光照射下能夠轉(zhuǎn)化為維生素D性激素維生素D5 生物大分子以碳鏈為骨架生物大
14、分子只有三個(gè)!多糖、蛋白質(zhì)、核酸五細(xì)胞中的無機(jī)物1 細(xì)胞中水的含量2 水在細(xì)胞中的存在形式3 自由水與結(jié)合水4 水的功能5 細(xì)胞中的無機(jī)鹽P35 6 無機(jī)鹽的功能單體:組成大分子的基本單位。多聚體:許多單體連接而成。碳是所有生命系統(tǒng)中的核心元素。含量最多。占細(xì)胞鮮重的85%90%。不同種類生物體內(nèi)水的含量不同。水生生物含水量大于陸生生物。同一個(gè)體不同的組織器官、不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段水的含量不同。 人體老化的特征之一就是身體細(xì)胞的含水量明顯下降。因而幼年生物的含水量要高于老年生物。一部分水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合,叫做結(jié)合水(4.5%)。絕大部分的水以游離的形式存在,可以自由流動(dòng),叫做自由水。自由
15、水與結(jié)合水的相對(duì)含量影響生物組織細(xì)胞的代謝速率: 自由水/結(jié)合水比值高,代謝快。自由水/結(jié)合水比值低,代謝慢。自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化注意:一般來說,細(xì)胞中自由水的含量普遍高于結(jié)合水。但,不同細(xì)胞、組織、器官的自由水/結(jié)合水的比值各不相同,因而會(huì)呈現(xiàn)不同的形態(tài)。如血液的液態(tài)和心肌的堅(jiān)實(shí)的固態(tài)。結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)的良好溶劑作為反應(yīng)物參與細(xì)胞內(nèi)某些反應(yīng)運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物為細(xì)胞提供液態(tài)環(huán)境除此之外,水對(duì)于維持生物體的溫度起著重要作用。由于水在溫度升高時(shí)吸收較多的熱量,這就使細(xì)胞的溫度和代謝速率得以保持穩(wěn)定。另外,水蒸發(fā)時(shí)消耗的能量多,夏天出汗,汗水蒸發(fā)大量散熱,也有利
16、于維持體溫。細(xì)胞中的無機(jī)鹽主要以離子的形式存在,含量較多的陽離子有: 。含量較多的陰離子有: 。少數(shù)與其他化合物相結(jié)合,如Ca2+是動(dòng)物骨骼和牙齒的成分,F(xiàn)e2+是血紅蛋白的重要組成部分,Mg2+是葉綠素的成分等。細(xì)胞內(nèi)某些化合物的重要組成部分 如植物合成蛋白質(zhì)需要含氮的無機(jī)鹽;組成細(xì)胞膜、核酸和ATP需要含氮和含磷的無機(jī)鹽;碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨骼、牙齒中的重要成分;Fe2+參與血紅蛋白的構(gòu)成,Mg2+是葉綠素的成分等。維持細(xì)胞、生物體的生命活動(dòng) 有些無機(jī)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(duì)于植物體內(nèi)淀粉和蛋白質(zhì)的合成以及對(duì)動(dòng)物體內(nèi)神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)和肌肉
17、收縮具有重要作用。哺乳動(dòng)物血液中必須有一定量的鈣鹽,鈣鹽含量低就會(huì)抽搐;B在植物開花結(jié)果時(shí)起重要作用,缺B會(huì)造成植物花而不實(shí)等等。第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)一細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界1 細(xì)胞膜的化學(xué)成分2 體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法(實(shí)驗(yàn))3 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)維持生物體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)主要包括三方面:滲透壓平衡、酸堿平衡和離子平衡。滲透壓平衡:細(xì)胞內(nèi)外無機(jī)鹽的含量是維持原生質(zhì)滲透壓的重要因素。如Na+是人體體液中的組成部分,能夠調(diào)節(jié)滲透壓。而人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓恰好等于0.9%NaCl溶液的滲透壓,因此0.9%NaCl溶液被稱為生理鹽水。酸堿平衡:即pH平衡。pH調(diào)節(jié)著細(xì)胞的生命活動(dòng)。如蛋白質(zhì)對(duì)于pH的改變異常敏感,人
18、體血漿pH值降低0.5個(gè)單位,立即會(huì)發(fā)生酸中毒。無機(jī)鹽離子如HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-等組成重要的緩沖體系來調(diào)節(jié)并維持pH值。離子平衡:Na+、K+離子在細(xì)胞膜內(nèi)外分布的穩(wěn)定性,是使細(xì)胞可以保持反應(yīng)性能的重要條件。細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)(50%)和蛋白質(zhì)(40%)組成,含有少量的糖(2%-10%)。 細(xì)胞膜中的脂質(zhì)主要指的是磷脂和膽固醇,磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本骨架。細(xì)菌和植物細(xì)胞的細(xì)胞膜一般沒有膽固醇,但動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜含有較多的膽固醇,它有降低磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)的通透性和脂分子運(yùn)動(dòng)性的作用,可以增加動(dòng)物細(xì)胞膜的韌性。膜蛋白是生物膜功能的主要承擔(dān)者,因此功能復(fù)雜的膜,膜
19、上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量要多一些。膜蛋白不僅有機(jī)械支持作用,而且在物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識(shí)別等方面起重要作用。細(xì)胞膜上的糖類主要以糖脂和糖蛋白的形式存在,細(xì)胞識(shí)別、激素作用等都與糖脂和糖蛋白密切相關(guān),它們也是膜抗原的重要組成成分。選材:為什么選用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞?得到純凈細(xì)胞膜的方法:首先是把紅細(xì)胞置于蒸餾水中,使其吸水直至漲破,然后可以用離心分離的方法來分離得到純凈的細(xì)胞膜。紅細(xì)胞破裂后,溶出物主要是 血紅蛋白和無機(jī)鹽 。剩下的空殼(細(xì)胞膜)稱為“血影”。使紅細(xì)胞吸水漲破,內(nèi)容物流出的過程叫做溶血。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:高倍鏡下可見近水部分紅細(xì)胞發(fā)生變化:凹陷消失,細(xì)胞體積增大,很快細(xì)胞破裂,內(nèi)容物流出。流動(dòng)
20、性。包括兩方面的含義:膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)和磷脂分子具有流動(dòng)性。(人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn))另外,某整體結(jié)構(gòu)也具有流動(dòng)性。(在細(xì)胞器一節(jié)中學(xué)到的生物膜之間的相互轉(zhuǎn)化)流動(dòng)性具有重要意義,與物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞融合、細(xì)胞表面受體功能調(diào)節(jié)等有關(guān)。4 細(xì)胞膜的功能特性5 細(xì)胞膜的功能P426 細(xì)胞壁二細(xì)胞器系統(tǒng)的分工合作1 分離各種細(xì)胞器的方法2 8種主要的細(xì)胞器選擇透過性。選擇透過性說明了細(xì)胞膜是有選擇的控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)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(zhì)小分子),而其他的離子、小分子和大分子則不能通過(如核苷酸、氨基酸,只能通過載體的運(yùn)輸)。三點(diǎn):注意:信息
21、交流有三方面:一是通過細(xì)胞膜上的“受體”蛋白質(zhì)分子進(jìn)行,受體能夠有選擇性的與抗原、病毒、激素、神經(jīng)遞質(zhì)等“信號(hào)物質(zhì)”相結(jié)合,引起一系列變化,從而使細(xì)胞的功能和物質(zhì)代謝朝一定方向發(fā)生變化。二是通過“細(xì)胞識(shí)別”來完成,如精子和卵細(xì)胞的識(shí)別和結(jié)合。三是高等植物通過細(xì)胞間的胞間連絲來進(jìn)行物質(zhì)交換和信息交流。(間接和直接)成分植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠。而細(xì)菌(原核生物)細(xì)胞壁成分主要是肽聚糖,真菌的細(xì)胞壁含有幾丁質(zhì)、蛋白質(zhì)。功能保護(hù)和支持。植物細(xì)胞壁具有較堅(jiān)韌的支撐性,對(duì)植物體起著骨架作用,以維持細(xì)胞的正常形態(tài)。細(xì)胞壁的特性:全透性。差速離心法破壞細(xì)胞膜得到各種細(xì)胞器和細(xì)胞中其他物質(zhì)組成的勻漿
22、于離心管中放入離心機(jī)不同轉(zhuǎn)速下離心名稱結(jié)構(gòu)分布作用葉綠體雙層膜植物葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中光合作用的主要場(chǎng)所線粒體雙層膜普遍分布于動(dòng)植物細(xì)胞中有氧呼吸的主要場(chǎng)所,為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)單層膜動(dòng)植物細(xì)胞中擴(kuò)大膜面積蛋白質(zhì)、脂質(zhì)合成和加工的車間,蛋白質(zhì)的運(yùn)輸通道高爾基體單層膜圍成的囊泡組成動(dòng)植物細(xì)胞中動(dòng)物:細(xì)胞分泌物形成植物:細(xì)胞壁的形成有關(guān)溶酶體單層膜動(dòng)植物細(xì)胞中水解酶的倉(cāng)庫(kù)自溶作用 液泡單層膜圍成的囊泡只存在于植物細(xì)胞中貯存作用維持細(xì)胞的形態(tài)中心體無膜低等植物和動(dòng)物細(xì)胞中與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)核糖體無膜普遍分布于原核、真核細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)的機(jī)器葉綠體(雙層膜):葉綠體是植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器之一。
23、主要分布于葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。但,并不是所有的植物細(xì)胞都具有葉綠體,如植物的根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠體。葉綠體內(nèi)膜上有基粒(類囊體)是葉綠體增大膜面積的主要結(jié)構(gòu)。葉綠體的色素(主要是葉綠素)分布在基粒上。葉綠體的基質(zhì)中含有大量的光合作用酶。葉綠體內(nèi)含有少量的DNA和RNA。線粒體(雙層膜):線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。因此,進(jìn)行無氧呼吸的生物,如蛔蟲,是不具有線粒體的。線粒體內(nèi)膜向內(nèi)凹陷形成了嵴,嵴是線粒體增大膜面積的主要結(jié)構(gòu)。線粒體的基質(zhì)中含有大量的有氧呼吸酶。線粒體內(nèi)含有少量的DNA、RNA。(因此存在著細(xì)胞質(zhì)遺傳)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(單層膜):內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是單層膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),它內(nèi)接于細(xì)胞核
24、膜,外接于細(xì)胞膜,可以極大的增加細(xì)胞內(nèi)生物膜的面積。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為兩種:表面附有核糖體的稱為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),表面不附有核糖體的稱為滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。高爾基體(單層膜):?jiǎn)螌幽傻谋馄侥液湍遗萁M成。可以對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝。注意它在動(dòng)植物細(xì)胞中的功能不同。溶酶體(單層膜):“消化車間”,內(nèi)部有多種水解酶,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。液泡(單層膜):植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器之一。液泡內(nèi)的液體叫做細(xì)胞液。細(xì)胞液中含有糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。細(xì)胞液具有一定的濃度,因而具有一定的滲透壓,植物細(xì)胞的液泡充滿了水分,因此可以使植物細(xì)胞飽滿而挺立,進(jìn)而保持植物的形態(tài)。中心體(無
25、膜):中心體由兩個(gè)垂直排列的中心粒以及周圍物質(zhì)組成。(注意圖示應(yīng)當(dāng)將兩個(gè)中心粒都標(biāo)注出來)。在細(xì)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(dòng)物細(xì)胞和低等的植物細(xì)胞中,常考的低等植物細(xì)胞如衣藻、團(tuán)藻等。核糖體(無膜):電鏡下呈橢圓形小題,游離于細(xì)胞質(zhì)中或分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。核糖體由大、小兩個(gè)亞基構(gòu)成,主要成分是RNA和蛋白質(zhì)。核糖體是唯一 一個(gè)原核細(xì)胞所具有的細(xì)胞器,也是唯一 一個(gè)真核細(xì)胞和原核細(xì)胞都具有的細(xì)胞器。3 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)注意動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的區(qū)別4 高倍鏡觀察線粒體葉綠體實(shí)驗(yàn)5 細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合小結(jié):雙層膜的細(xì)胞器:葉綠體、線粒體單層膜的細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液
26、泡無膜的細(xì)胞器:核糖體、中心體植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器:液泡、葉綠體中心體的分布:低等植物和動(dòng)物細(xì)胞中具有DNA的細(xì)胞器:葉綠體、線粒體具有RNA的細(xì)胞器:葉綠體、線粒體、核糖體動(dòng)植物細(xì)胞中都有,但功能不同的細(xì)胞器:高爾基體葉綠體中增大膜面積的結(jié)構(gòu):基粒線粒體中增大膜面積的結(jié)構(gòu):嵴使葉片呈綠色的葉綠素的分布:葉綠體中(葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上)動(dòng)物細(xì)胞的概念圖: 細(xì)胞膜 細(xì)胞器 線、內(nèi)、高、溶、核、中動(dòng)物細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):由水、無機(jī)鹽、糖類、氨基酸、核苷 酸和多種酶組成。呈膠質(zhì)狀態(tài)。細(xì)胞核. 取材:觀察葉綠體:蘚類的葉,或帶有一些葉肉的菠菜葉的下表皮。觀察線粒體:人的口腔上皮細(xì)胞為什么要稍帶
27、些葉肉?染色:選用健那綠染液對(duì)線粒體進(jìn)行染色。健那綠染液是對(duì)活細(xì)胞的線粒體進(jìn)行專一性染色的染劑。可以將線粒體染成藍(lán)綠色,而細(xì)胞質(zhì)接近于無色。注意:線粒體能在健那綠染液中維持?jǐn)?shù)小時(shí)的活性,因此在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們觀察到的口腔上皮細(xì)胞是活細(xì)胞。為什么用生理鹽水配制健那綠染液? 保持口腔上皮細(xì)胞正常的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)說明的問題:葉綠體的顏色 綠色 、形態(tài) 扁平的橢球形或球形 。線粒體的形態(tài) 短棒狀、圓球狀、線性、啞鈴形等 。 高倍鏡下能夠觀察到它們的形態(tài)和分布,但,不能觀察到線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)(幾層膜?基粒?基質(zhì)?等等光學(xué)顯微鏡下都是觀察不到的,需要在電鏡下才能看到)細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng),要完成很多生
28、命活動(dòng)。這些活動(dòng)不是由單單某一個(gè)細(xì)胞器來完成的,而是需要各個(gè)細(xì)胞器的分工和配合。分泌蛋白的合成和運(yùn)輸就是一個(gè)典型的例子。核內(nèi)物質(zhì)(DNA)核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 合成肽鏈 加工折疊組裝 進(jìn)一步加工 分泌6 細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)練習(xí)冊(cè)P32P49三細(xì)胞核系統(tǒng)的控制中心1 所有的細(xì)胞都具有細(xì)胞核嗎?2 揭示細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)3 細(xì)胞核的功能4 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)P53細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜和核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。各種生物膜之間的相互轉(zhuǎn)化 相連 囊泡 囊泡細(xì)胞核的核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細(xì)胞膜 直接相連生物膜之間的相互轉(zhuǎn)化說明了生物膜系統(tǒng)的流動(dòng)性和連續(xù)性。生物膜系統(tǒng)的功能(三點(diǎn))原核
29、生物不具有細(xì)胞核。而在真核生物中,也并不是所有的真核細(xì)胞都有細(xì)胞核,哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、高等植物成熟的篩管細(xì)胞和血小板都沒有細(xì)胞核。從美西螈的實(shí)驗(yàn)中能夠得出,細(xì)胞核可以控制美西螈的膚色。蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)說明了細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂和分化密切相關(guān)。沒有細(xì)胞核,細(xì)胞不能分裂和分化。變形蟲的實(shí)驗(yàn)說明了細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心。傘藻的嫁接以及核移植實(shí)驗(yàn)說明的問題:從表面來說,傘帽的形態(tài)建成與細(xì)胞核有關(guān)。從實(shí)質(zhì)上說,是細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳。細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù),是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。細(xì)胞核的表面具有 核膜 ,它是 雙層膜 。核膜的表面有小孔,稱為 核孔 。在細(xì)胞核內(nèi)的液體叫做核液,核液
30、中有許多散亂分布的絲狀物質(zhì),這些物質(zhì)容易被堿性染料染色,因此得名為 染色體 。細(xì)胞核內(nèi)還有一個(gè)折光性較強(qiáng)的結(jié)構(gòu),叫做 核仁 。細(xì)胞核各部分的功能:核膜:核仁:染色質(zhì):核孔:染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。染色質(zhì)存在于:細(xì)胞的分裂間期染色體存在于:細(xì)胞的分裂期5關(guān)于細(xì)胞的“藍(lán)圖”6關(guān)于“模型”第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出一物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例1 滲透作用2 水分子的跨膜運(yùn)輸(動(dòng)物細(xì)胞)一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞相當(dāng)于一個(gè)原生質(zhì)體3 水分子的跨膜運(yùn)輸(植物細(xì)胞)核膜和核仁在細(xì)胞周期過程中表現(xiàn)出周期性的消失和重建。核孔作為大分子出入的通道,大分子主要指的是RNA和蛋白質(zhì)。細(xì)胞核內(nèi)的DNA一般不
31、會(huì)出入到細(xì)胞質(zhì)中。而RNA和蛋白質(zhì)通過核孔運(yùn)輸,這個(gè)過程中并沒有穿過膜結(jié)構(gòu)。注意,同一個(gè)體內(nèi)的所有的細(xì)胞中遺傳信息都是一樣的。(DNA相同)細(xì)胞之所以可以呈現(xiàn)多種多樣的形態(tài)和功能是細(xì)胞分化的結(jié)果。物理模型:以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征,這種模型就是物理模型。如,DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu);動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞的亞顯微模式圖;生物膜的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖等等。概念模型,如書P17組成細(xì)胞的化合物的概念圖。數(shù)學(xué)模型,如種群的增長(zhǎng)曲線等等。滲透作用的裝置大燒杯里面裝有一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗,長(zhǎng)頸漏斗用玻璃紙把口封住,里面裝有蔗糖溶液,燒杯內(nèi)裝有清水??梢钥吹剑L(zhǎng)頸漏斗的液面逐漸上升。 液面上升的原因?水分子
32、是自由跨越半透膜運(yùn)動(dòng)的,但由于單位體積內(nèi)蔗糖溶液中的水分子數(shù)要少于單位體積內(nèi)清水中的水分子數(shù),因此由清水向蔗糖溶液運(yùn)動(dòng)的水分子要多于由蔗糖溶液向清水運(yùn)動(dòng)的水分子,因此液面會(huì)上升。滲透作用的條件:裝置中具有半透膜半透膜的兩側(cè)具有濃度差滲透作用指的是水分子(或其他溶劑分子)透過半透膜的擴(kuò)散,要注意滲透作用是擴(kuò)散的一種特殊形式,且滲透作用一定要跨過半透膜。以一個(gè)哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞為例:(動(dòng)物細(xì)胞堅(jiān)決不發(fā)生質(zhì)壁分離?。┩饨缛芤簼舛却笥诩?xì)胞質(zhì)的濃度,細(xì)胞 失水 。外界溶液濃度小于細(xì)胞質(zhì)的濃度,細(xì)胞 吸水 。外界溶液濃度等于細(xì)胞質(zhì)的濃度,細(xì)胞 處于等滲狀態(tài) 。紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能透過細(xì)胞膜嗎?
33、紅細(xì)胞吸水膨脹破裂后,血紅蛋白和無機(jī)鹽才會(huì)流出細(xì)胞。一般來說,如果外界溶液濃度足夠低,紅細(xì)胞會(huì)持續(xù)吸水直至漲破。 紅細(xì)胞吸水和失水的多少和快慢都取決于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外界溶液的濃度差。濃度差越大,吸水和失水越多。 紅細(xì)胞因其具有選擇透過性的細(xì)胞膜,而細(xì)胞質(zhì)又具有一定的濃度,因此可以和外界溶液構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)。探究實(shí)驗(yàn)的流程:發(fā)現(xiàn)問題提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(預(yù)期結(jié)果)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果,得出結(jié)論植物細(xì)胞除去細(xì)胞壁之外的部分可看做是一個(gè)原生質(zhì)體4 水分子跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)5 其他物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例發(fā)現(xiàn)問題:植物細(xì)胞存在失水和吸水的現(xiàn)象。提出問題:為什么植物細(xì)胞會(huì)失水和吸水?作出假設(shè):原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透
34、膜原生質(zhì)層包括液泡膜、細(xì)胞膜和兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì),而 成熟的植物細(xì)胞具有中央液泡,液泡里面有細(xì)胞液,細(xì)胞液具有一定的濃度,因此,如果原生質(zhì)層可以相當(dāng)于一層半透膜,那么,細(xì)胞液原生質(zhì)層細(xì)胞外液,就可以夠成一個(gè)滲透系統(tǒng),進(jìn)而植物細(xì)胞可以吸水和失水。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):把植物細(xì)胞置于高濃度的溶液中,預(yù)期可以觀察到液泡逐 漸變小,原生質(zhì)層逐漸收縮,最后和細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象,這個(gè)現(xiàn)象是質(zhì)壁分離現(xiàn)象。而發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的植物細(xì)胞,如果重新置于清水中,應(yīng)該會(huì)觀察到液泡逐漸恢復(fù)原來的大小,原生質(zhì)層回復(fù)到初始的狀態(tài)的現(xiàn)象,也就是質(zhì)壁分離的復(fù)原現(xiàn)象。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):步驟書P62實(shí)驗(yàn)結(jié)果:表格中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小蔗糖溶液
35、變小與細(xì)胞壁分離基本不變清水恢復(fù)到原來大小恢復(fù)到原來位置基本不變結(jié)論:原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。質(zhì)壁分離及復(fù)原發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象的條件:植物細(xì)胞(有細(xì)胞壁)是活細(xì)胞,具有中央液泡,且細(xì)胞外溶液的濃度要大于細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞液的濃度。發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原的條件:植物細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)壁分離現(xiàn)象,且細(xì)胞外溶液的濃度小于細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞液的濃度。質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象可以用來:鑒別植物細(xì)胞的死活。證明原生質(zhì)層具有選擇透過性,以及觀察植物細(xì)胞的細(xì)胞膜。測(cè)定細(xì)胞液濃度的大致范圍。證明細(xì)胞壁的伸縮性小于原生質(zhì)層的伸縮性。植物細(xì)胞作為一個(gè)滲透系統(tǒng),包括細(xì)胞液、原生質(zhì)層和外界溶液三部分。植物細(xì)胞的吸水方式:吸脹吸水:靠親水性物質(zhì)如蛋白
36、質(zhì)、淀粉分子表面吸附水分子來吸水。記住例子:干燥的種子、根尖分生區(qū)的細(xì)胞。實(shí)際上,沒有形成中央液泡的細(xì)胞,比如剛剛分裂形成的細(xì)胞,都是依靠吸脹作用吸水的。滲透作用:具有中央液泡的植物細(xì)胞,一般都是依靠滲透作用吸水的。順相對(duì)含量梯度運(yùn)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)并不是所有的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸都是順相對(duì)含量梯度的。但水分子的跨膜運(yùn)動(dòng)是順相對(duì)含量梯度運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)果。細(xì)胞膜對(duì)于物質(zhì)的輸入和輸出是有選擇性的,這種選擇性具有普遍性??梢哉f細(xì)胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜。二流動(dòng)鑲嵌模型1 科學(xué)家對(duì)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索P652流動(dòng)鑲嵌模型的內(nèi)容3糖蛋白4證明細(xì)胞
37、膜的流動(dòng)性的實(shí)例 (了解)探索的過程:歐文頓500多種物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的 通透性 的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比較容易通過 細(xì)胞膜 ,于是他提出: 細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的 。20世紀(jì)初,科學(xué)家將細(xì)胞膜提取出來,化學(xué)分析表明,膜的主要成分是 和 磷脂和蛋白質(zhì) 。1925年,兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從 人的成熟的紅細(xì)胞 中提取出了脂質(zhì),在空氣水界面上排成了單分子層,測(cè)得單分子層的面積恰好是紅細(xì)胞面積的2倍。于是得出結(jié)論: 細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列成兩層 。 磷脂分子的結(jié)構(gòu):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(xì)胞膜清晰的“暗亮暗”三層結(jié)
38、構(gòu),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(shí)質(zhì)上這個(gè)模型是錯(cuò)誤的,生物膜不可能是靜止的。對(duì)不)1970年,人鼠細(xì)胞的融合實(shí)驗(yàn)證明了 細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 。1972年, 桑格 和 尼克森 在前人研究的基礎(chǔ)上,提出了生物膜的 流動(dòng)鑲嵌模型 ??茖W(xué)研究的一般方法: 根據(jù)已有的知識(shí)和觀察到的現(xiàn)象提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)推測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(分析與討論)結(jié)論生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型認(rèn)為:磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架 (膜的結(jié)構(gòu))磷脂雙分子層是輕油般的流體,蛋白質(zhì)分子大多數(shù)是可以動(dòng)的 (具有流動(dòng)性)蛋白質(zhì)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(gè)磷脂雙
39、分子層 (蛋白質(zhì)分子排布的鑲嵌性)細(xì)胞膜的外表,蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合的產(chǎn)物。與細(xì)胞識(shí)別密切相關(guān),此外還有保護(hù)和潤(rùn)滑的作用。草履蟲取食過程中食物泡的形成變形蟲捕食和運(yùn)動(dòng)時(shí)偽足的形成白細(xì)胞吞噬細(xì)菌胞飲與分泌受精時(shí)細(xì)胞的融合過程動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞膜的縊裂過程細(xì)胞雜交時(shí)的細(xì)胞融合變形蟲的切割實(shí)驗(yàn)質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)三物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 被動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸包括兩種類型,一種是自由擴(kuò)散,一種是協(xié)助擴(kuò)散。項(xiàng)目自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散概念自由擴(kuò)散:物質(zhì)通過簡(jiǎn)單的滲透作用進(jìn)出細(xì)胞的過程。進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散,叫做協(xié)助擴(kuò)散。特點(diǎn)順濃度梯度不需要載體蛋白不消耗能量順濃度梯度需要載體蛋白不消耗能
40、量舉例氣體;水分子;脂溶性的小分子;乙醇、甘油、苯等。葡萄糖從血漿中進(jìn)入紅細(xì)胞圖像 協(xié)助擴(kuò)散(右圖)曲線出現(xiàn)平緩的趨勢(shì)是因?yàn)槭艿搅四ど陷d體蛋白的數(shù)目的限制。注意:被動(dòng)運(yùn)輸之所以被稱為被動(dòng)運(yùn)輸,正是因其不需要消耗新陳代謝所產(chǎn)生的能量。主動(dòng)運(yùn)輸項(xiàng)目主動(dòng)運(yùn)輸概念物質(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)還會(huì)消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。特點(diǎn)逆濃度梯度需要載體蛋白協(xié)助消耗能量舉例各種離子進(jìn)入細(xì)胞,葡萄糖、氨基酸進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞等各種細(xì)胞。圖像影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩兀?載體蛋白的種類和數(shù)量影響能量供給的因素,如氧氣的濃度、溫度等等。意義主動(dòng)運(yùn)輸這種物質(zhì)出入細(xì)胞的方
41、式,是活細(xì)胞的特性,它保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要,主動(dòng)選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)。主動(dòng)運(yùn)輸普遍存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中。2大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式 P72 大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時(shí)并沒有“穿過”磷脂雙分子層第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用一降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1控制變量2過氧化氫在不同條件下的分解在圖片中A代表 蛋白質(zhì) 分子;B代表 磷脂雙分子層 ;D代表 多糖 分子。細(xì)胞膜從功能上說,它是一層 選擇透過性 膜。動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹時(shí),B的厚度變小,說明B具有 流動(dòng)性 。ae中,代表被動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖?b、c、d ??赡艽硌鯕廪D(zhuǎn)運(yùn)過程的是 b ;葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上
42、皮細(xì)胞的過程是 a 。主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸體現(xiàn)了膜的選擇透過性,其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是膜上載體蛋白的種類和數(shù)量。大分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式是 胞吞(內(nèi)吞),大分子物質(zhì)排出細(xì)胞的方式是 胞吐(外排)。注意,這里面指的不能穿過細(xì)胞膜的物質(zhì),如食物顆粒、蛋白質(zhì)大分子、病毒、細(xì)菌等。常見舉例:內(nèi)吞白細(xì)胞吞噬病菌外排分泌胞吞和胞吐說明了細(xì)胞膜的流動(dòng)性變量:實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為變量。自變量:人為改變的變量叫做自變量。隨著自變量而變化的量叫做因變量。無關(guān)變量:實(shí)驗(yàn)中除自變量外,可能會(huì)存在一些可變因素,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)造成影響,這樣的變量叫做無關(guān)變量。對(duì)于無關(guān)變量的處理方法一般是,使各組的無關(guān)變量保持一致。除了一個(gè)因素
43、以外,其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般會(huì)設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)原理:三價(jià)鐵離子是無機(jī)催化劑,能夠催化過氧化氫的分解;而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。實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象3 酶在細(xì)胞代謝中的作用4 酶的作用機(jī)理5酶的本質(zhì)6酶的定義12342mL H2O2溶液2mL H2O2溶液2mL H2O2溶液2mL H2O2溶液水浴加熱2滴FeCl3溶液2滴肝臟研磨液基本無氣泡有少量氣泡有較多氣泡有大量氣泡衛(wèi)生香無變化基本不燃燒燃燒不猛烈燃燒劇烈實(shí)驗(yàn)分析:該實(shí)驗(yàn)通過進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),來探究過氧化氫在不同條件下的分解情況。在實(shí)驗(yàn)中,只有反應(yīng)條件這個(gè)因素
44、是改變的,其余因素如反應(yīng)物的性質(zhì)和濃度都沒有變化,實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組為1號(hào)試管,實(shí)驗(yàn)組為2、3、4號(hào)試管。本實(shí)驗(yàn)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(guān)變量有很多,如加入試劑的量、實(shí)驗(yàn)室的溫度、氯化鐵溶液的濃度等等。實(shí)驗(yàn)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,但顯然生物催化劑,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(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。酶是一種生物催化劑,可以使細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)在一個(gè)比較溫和的條件下,高效、快速的進(jìn)行。酶可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)
45、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,是因?yàn)榧訜崾惯^氧化氫分子得到能量,從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。而過氧化氫酶和Fe3+促使過氧化氫分解,并沒有為其提供能量,而是降低了過氧化氫分解反應(yīng)所需的活化能??茖W(xué)家對(duì)于酶本質(zhì)的探索過程,見書上P81巴斯德的觀點(diǎn):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。 李比希的觀點(diǎn):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)胞死亡后才能發(fā)揮作用畢希納的觀點(diǎn):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,就象在活酵母細(xì)胞中一樣 1926年,美國(guó)科學(xué)家 薩姆納 首次從刀豆種子中提取出了 脲酶 的結(jié)晶。并
46、用多種方法證明了該物質(zhì)是 蛋白質(zhì) 。20世界80年代,切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù) RNA 也有催化功能。酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。少數(shù)酶是RNA。7酶的特性 酶的高效性酶的專一性 酶的作用條件酶在一定的條件下,能使生物體內(nèi)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速地進(jìn)行,但酶本身并不發(fā)生變化。(同無機(jī)催化劑一樣,反應(yīng)前后一致)酶不同于無機(jī)催化劑的特征:高效性專一性需要適宜的條件:適宜溫度和適宜pH。由過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn),可以看到酶的催化效率要比無機(jī)催化劑高很多,而實(shí)際上,每一滴FeCl3溶液中的鐵離子數(shù)大約是肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍。足以說明過氧化氫酶催化的高效性。另外,在某些實(shí)驗(yàn)中,將酶溶液稀釋得到相同的
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