必修1 核心知识解读12

1、专题一 细胞的分子与结构蛋白质的结构和功能（B）1、元素组成：主要C、H、O、N（35S用于标记蛋白质）。2、含量：蛋白质是细胞中含量最多的有机物（如脂肪组织细胞中含量最多的有机物是：蛋白质）。蛋白质是干重细胞中含量最多的有机物，也是含量最多的化合物。3、基本组成单位：氨基酸（20种）；结构通式 氨基酸的结构特点： 至少有一个氨基和一个羧基 一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，这个碳原子上还连有一个氢。（组成蛋白质的20种氨基酸的区别：R基的不同）4、形成：氨基酸分子脱水缩合形成肽键（-CO-NH-）而成肽链，多肽的合成场所是核糖体。多条肽链在内质网上盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质（蛋

2、白质变性指空间结构破坏）。5、多样性：（1）蛋白质结构的多样性的原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同；多肽链的空间结构不同（2）蛋白质功能具有多样性：生命活动的主要承担者 构成细胞和生物体的重要物质，如肌肉蛋白 催化作用，如酶 运输作用，如血红蛋白运输氧气、载体蛋白 调节作用，如胰岛素、生长激素等 免疫作用，如抗体。（蛋白质结构和功能的多样性由遗传物质的多样性决定）6、计算：（1）脱去水分子数 = 肽键数 = 氨基酸数n 肽链数m （环状肽：脱去水分子数 = 肽键数 = 氨基酸数n） （2）多肽的相对分子质量 = 氨基酸平均分子量 氨基酸数 失去水分子数 18 （3）至少含有游离氨基或游离

3、羧基数=肽链数（游离氨基或游离羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数）7、鉴定：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应。（1）实验材料：大豆种子、豆浆、鲜肝提取液，鸡蛋清（需稀释：若稀释不够，与双缩脲试剂反应后，会粘固在试管壁上）（2）双缩脲试剂：先加0.1g/mL的NaOH溶液（2mL），再加0.01g/mL CuSO4溶液3-4滴（加入的CuSO4溶液过多，生成大量的Cu（OH）2，呈蓝色遮盖所产生的紫色）。8、血红蛋白的提取和分离：（1）取材：猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液。（2）步骤：样品处理：红细胞的洗涤血红蛋白的释放分离血红蛋白溶液粗分离:透析纯化:凝胶色谱法纯度鉴定:SDS-聚丙

4、烯酰胺凝胶电泳。红细胞的洗涤：目的：去除杂蛋白（血浆蛋白），以利于后续步骤的分离纯化。操作：低速短时间离心；重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色。（洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白；离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果；洗涤应使用质量分数为0.9%的生理盐水）血红蛋白的释放:血红蛋白在蒸馏水和甲苯的作用下,红细胞破裂,释放出血红蛋白。（蒸馏水：细胞吸水涨破；甲苯：溶解细胞膜上脂质等有机物质，通透性增强，使细胞容易破裂。）分离血红蛋白溶液：操作：高速长时间离心；溶液分成四层（从上往下数）：无色透明甲苯层（有机溶剂）；白色薄层固体（脂类物质）；红色透明液体（血红蛋白溶液）；其他

5、杂质的暗红色沉淀物（红细胞破碎物沉淀物）。透析：目的是去除样品中分子量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。（3）原理：透析：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小（相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快）。电泳（常见：琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳）：电泳利用待分离样品中各种分子带点性质的差异（在电场的作用下，向着与其所带电荷相反的电极移动）以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分

6、子的分离。（4）注意：任何方法的蛋白质分离都需要在缓冲液的环境中进行：保持体外PH与体内一致，维持蛋白质的结构和功能。核酸的结构和功能（A）1、元素组成： C、H、O、N、P ，P是特征元素（32P用于标记核酸）。2、基本单位：核苷酸（8种），一分子核苷酸的由一分子磷酸、一分子五碳糖（脱氧核糖或核糖）、一分子含氮碱基（有5种：A、T、C、G、U）组成。3、种类：脱氧核糖核酸（DNA）和 核糖核酸（RNA）种类英文缩写基本组成单位真核生物核酸存在场所脱氧核糖核酸DNA（双链）脱氧核苷酸（4种）主要在细胞核中（在叶绿体和线粒体中有少量存在）核糖核酸RNA（单链）核糖核苷酸（4种）主要存在

7、细胞质中注意：原核细胞中的DNA位于拟核和质粒上。DNA和RNA 在化学组成上的区别：所含五碳糖不同（DNA：脱氧核糖；RNA：核糖）碱基不同（DNA：A、T、C、G ；RNA：A、U 、C、G）。豌豆叶肉细胞中的核酸有2种,核苷酸8种,含氮碱基5种；豌豆叶肉细胞中的遗传物质有1种,核苷酸4种,含氮碱基4种；HIV、SARS病毒中核酸（遗传物质）有1种,核苷酸4种,含氮碱基4种。4、生理功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有及其重要的作用。核酸是一切生物的遗传物质：原核、真核(细胞结构)生物遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA（噬菌体）或RNA

8、（烟草花叶病毒、HIV）。5、计算：（1）含n个脱氧核苷酸的DNA脱水数=n-2（环状DNA：含n个脱氧核苷酸的DNA脱水数=n）；含n个核糖核苷酸的RNA脱水数=n-1（2）DNA的相对分子质量=脱氧核苷酸平均分子量脱氧核苷酸数 失去水分子数 18（3）DNA（基因）碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数=6：3：16、DNA的粗提取和鉴定：（1）原理： DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 NaCl中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使 DNA 充分溶解（2mol/L的NaCl溶液），而使杂质沉淀，或者相反（0.14mol/L的NaCl溶液时，DNA溶解度最低），以达到分离目的。DN

9、A不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。（2）取材（如鸡血、，菜花）：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大，材料易得。（3）步骤(以鸡血为材料)：制备鸡血细胞液（加柠檬酸钠防止血液凝固，离心出去血液中的上清液）；破碎细胞，释放DNA（加蒸馏水：鸡血细胞吸水涨破）；溶解细胞核内的DNA（加2mol/L的NaCl溶液）；DNA的析出（加蒸馏水：稀释NaCl溶液至0.14mol/L，析出DNA）；DNA粘稠物的再溶解（加2mol/L的NaCl溶液）；DNA的初步纯化（冷却的酒精溶液）；鉴定（沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色）。

10、（4）去除滤液中杂质的方法：DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受6080oC的高温，而DNA在80以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。（5）注意：实验材料是植物细胞：例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂（溶解细胞膜）和食盐（溶解DNA），进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和 ，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。二苯胺试剂要 现配先用,并且要设置对照实验，否

11、则会影响鉴定的效果。2mol/L的NaCl溶液作用都是溶解DNA。糖类的种类和作用（B）1、元素组成：C、H、O2、分类：动植物细胞共有的糖：葡萄糖、核糖、脱氧核糖、果糖等；植物二糖：蔗糖、麦芽糖；植物多糖：淀粉、纤维素；动物二糖：乳糖；动物多糖：糖原。（多糖的基本单位都是葡萄糖分子；蔗糖1葡萄糖+1果糖；麦芽糖2葡萄糖；乳糖1葡萄糖+ 1半乳糖）3、功能：构成生物体结构的重要成分：纤维素，其不是能源物质。主要能源物质：指葡萄糖（医生常给病人点滴葡萄糖液，主要是给病人提供营养，增加能量）。糖原、淀粉分别是动植物体内的储能物质；能参与细胞识别：通过与蛋白质结合形成糖蛋白。4、鉴定：(1)淀粉：遇

12、碘液变蓝色。(2)还原性糖(蔗糖和多糖不是还原性糖)：与斐林试剂反应，可以产生砖红色沉淀。实验材料：苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆斐林试剂： 0.1g/mL的NaOH溶液和 0.05g/mL CuSO4溶液等量（2ml）混合使用，且现配现用，需要水浴加热。5、血糖平衡的调节:（1）人体正常血糖浓度为0.81.2g/L（80120mg/dL）；低血糖：60mgdL；高血糖：130mgdL；尿糖：160mgdL（2）人体血糖的三个来源：食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化。 三个去处：氧化分解为H2O,CO2和能量、合成肝糖原和肌糖原、转化为脂肪,某些氨基酸等非糖类物质脂质的种类和

13、作用（A）1、元素组成：主要C、H、O，有些还含N、P2、分类：脂肪、磷脂、固醇（如胆固醇、性激素、维生素D）3、功能：脂肪：（1）元素：C、H、O。氧的含量远远少于糖类，而碳、氢的含量多，因此等量的脂肪氧化分解释放的能量比糖类多，耗氧量也比糖类多。在播种花生、大豆、小麦种子时，埋土最浅的是：花生，原因是花生细胞中含脂肪最多，含C、H的比例最高，需氧量最多（产生的能量也最多）。（2）作用：细胞内良好的储能物质还是一种很好的绝热体 动物皮下的脂肪层起到保护的作用分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。磷脂：构成膜结构（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）的重要成分 也是合成脂蛋

14、白的重要原料。胆固醇：构成哺乳动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输；性激素：促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成；维生素D：能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 4、 鉴定：脂肪可以被苏丹染液染成橘黄色（苏丹IV染液染成红色）。在实验中：用50%酒精洗去浮色显微镜观察橘黄色脂肪颗粒。实验材料：花生种子，花生匀浆5、能源物质总结：生物体内的主要能源物质：糖类；直接能源物质：ATP；最终能源物质：太阳光能； 植物细胞内的储能物质：淀粉；动物细胞内的储能物质：糖原；生物体内的储能物质：脂肪。水和无机盐的作用（A）1、水：活细胞中含量是最多的化合物。存在形式：自由水、结合水

15、（1）自由水（95.5%）：是以游离形式存在，可以自由流动的水。作用有良好的溶剂；参与细胞内生化反应；物质运输；细胞的生活环境 （2）结合水（4.5%）：组成细胞结构的重要成分。注意：自由水和结合水可以相互转化，如血液凝固时，部分自由水转化为结合水。自由水/结合水的值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差。细胞内产生水的细胞器：核糖体（蛋白质缩合脱水），叶绿体（光合作用产生水），线粒体（呼吸作用产生水），高尔基体（合成多糖产生水）。2、无机盐：绝大多数以离子形式存在，少数以化合物（碳酸钙）形式存在。吸收方式为主动运输。作用：细胞中某些复杂化合物的重要组成成分（如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+

16、是叶绿素的必要成分；I-是构成甲状腺激素的成分） 维持细胞和生物体的生命活动（如血液中钙盐含量太低会发生抽搐现象） 无机盐对维持细胞形态、渗透压、酸碱平衡非常重要。细胞学说建立的过程（A）显微结构：光学显微镜下观察到的结构；亚显微结构：电子显微镜下观察到的结构。1、科学家：明显微镜的科学家：荷兰的列文虎克；发现细胞的科学家是英国的胡克；创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺。2、细胞学说：（1）主要内容：细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；新细胞可以从老细胞中产生。（细

17、胞学说的基本内容阐明了动植物都以细胞为基本单位，论证了生物界的统一性。）（2）意义：细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。原核细胞和真核细胞（动物细胞、植物细胞）（B）1、原核细胞、真核细胞的判定比较项目真核细胞原核细胞相同点均有化学组成和结构相似的细胞膜、细胞质（核糖体），DNA（遗传物质）不同点细胞壁主要成分（植物）：纤维素、果胶主要成分（细菌）：肽聚糖细胞核成型，有核膜包围，内有染色体拟核，无核膜包围，DNA裸露细胞器有多种细胞器只有核糖体变异来源基因突变、基因重组、染色体变异基因突变生物类型植物、动物、真菌（如酵母菌、霉菌）等蓝藻、细菌（如乳酸菌、硝化细菌）、放线菌、支原体、

18、衣原体等注意：病毒（如噬菌体）是非细胞结构的生物，无细胞膜、细胞质（细胞器）、细胞核。 原核细胞中虽然没有线粒体和叶绿体，但也可以进行呼吸作用（如醋酸菌：有呼吸作用的酶）和光合作用（如蓝藻：有叶绿素、藻蓝素以及相关的酶）。真核细胞：核膜、核仁在分裂前期消失，并出现染色体；核膜、核仁在分裂末期重建，染色体消失变为染色质。2、动物细胞、植物细胞的判定（都是真核）项目动物细胞植物细胞相同点都有细胞膜、细胞质、细胞核；细胞质中都有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器不同点无细胞壁、叶绿体；有中心体有细胞壁、液泡（成熟植物细胞）、叶绿体（绿色细胞）；中心体存在于低等植物细胞中注意：真核生物细胞中可能

19、没有线粒体（如：蛔虫进行无氧呼吸），也可能没有叶绿体（如动物、植物非绿色部位的细胞：例如根）。植物根尖分生区细胞：有细胞壁；无液泡、无叶绿体DNA分布：兔细胞是细胞核、线粒体；蛔虫细胞是细胞核；叶肉细胞是细胞核、线粒体、叶绿体；根尖分生区是细胞核、线粒体。细胞膜的结构和功能（B）1、成分：蛋白质、脂质（主要是磷脂，也有少量胆固醇）、少量的糖类2、元素：C、H、O、N、P (与核酸、ATP的元素组成相同)3、结构（流动镶嵌模型）：（1）基本支架：磷脂双分子层（2）蛋白质：镶嵌、覆盖、贯穿(功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多)，（3）糖蛋白（在膜的外侧）：具有识别、保护、润滑的作

20、用。癌细胞的恶性增殖和转移原因是：细胞膜表面糖蛋白减少，黏着性降低。特异性识别受体的化学本质通常也是糖蛋白（如：突触后膜上神经递质的受体等）。4、特点：（1）结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂双分子层是流动的、大多数蛋白质是运动的）。体现流动性的实例有：分泌蛋白的合成和分泌、动物细胞融合、植物体细胞杂交、受精作用、胞吞胞吐、质壁分离、变形虫变形运动、动物细胞分裂、白细胞吞噬病菌。验证实验：用不同颜色荧光物质标记不同细胞膜上的蛋白质分子，将分别别两种荧光物质标记的两种细胞诱导融合，追踪观察不同荧光物质标记的蛋白质在融合细胞膜上的分别情况即可证明。（2）功能特点：具有选择通透性（实例：植物质壁

21、分离与复原实验）。实验验证：含不同无机盐离子的溶液 + 不同植物 测定培养液中各离子的初始浓度测定实验结束时各离子浓度比较同一植物吸收不同离子及不同植物吸收同一离子的情况得出结论5、功能：将细胞与外界环境隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流（常见3种方式）：细胞分泌的化学物质如激素，随血液运输到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞；相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞（如精子和卵细胞之间的识别和结合）；相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞（如高等绿色植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用）6、制备：（

22、1）取材：人和哺乳动物成熟的红细胞，原因是：人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核膜和众多的细胞器膜的干扰。（2） 制备的方法：将选取的材料放入清水（蒸馏水）中，由于细胞内的浓度大于外界溶液浓度，细胞将吸水涨破，再用离心的方法获得纯净的细胞膜。7、细胞壁：（1）植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶（细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖）；（2）功能：支持和保护。细胞器的结构和功能（叶绿体、线粒体、内质网、核糖体、液泡、高尔基体等）（B）细胞质：细胞质基质（为代谢提供场所和物质和一定的环境条件）和细胞器（8种）1、细胞器结构和功能：（1）线粒体（双层膜）：内膜向内突起形成“嵴”，细胞有氧呼吸的主要场所（

23、第二、三阶段），含少量DNA。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。（2）叶绿体（双层膜）：只存在于植物的绿色细胞中。类囊体上有色素，类囊体（光反应）和基质（暗反应）中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的DNA。线粒体和叶绿体的相同点：具有双层膜结构，都有扩大膜面积的结构（线粒体：内膜向内突起形成“嵴”；叶绿体：类囊体薄膜） 都含少量的DNA和RNA，具有遗传的相对独立性 都能产生ATP，都属于能量转换器。（3）内质网（单层膜）：在结构上内连核膜，外连细胞膜。功能：增大细胞内的膜面积 是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的车间

24、（内质网是蛋白质空间结构形成的场所，也是糖基化的场所）（4）高尔基体（单层膜）：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装、运输。（动植物细胞共有的细胞器，但功能不同：植物中与细胞壁的形成有关； 动物中与细胞分泌物的形成有关）。（5）液泡（单层膜）：成熟的植物有中央大液泡。功能：贮藏营养、色素（如紫色洋葱鳞片叶表皮的紫色色素）等、保持细胞形态，调节渗透吸水。（6）溶酶体（单层膜）：消化车间，内含许多水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒病菌。硅肺是由于溶酶体内缺乏某种酶产生的。（7）核糖体（无膜结构）：合成蛋白质的场所。附着在内质网上的核糖体合成的是胞外蛋白（即分泌蛋白

25、如消化酶、胰岛素、生长激素、抗体等）；游离的核糖体合成的是胞内蛋白（如呼吸氧化酶、血红蛋白，染色体上的蛋白质等）。（8）中心体（无膜结构）：存在于动物和某些低等植物（如衣藻、团藻等）中。由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞有丝分裂有关。2、小结：细胞功能的差异，主要是由细胞器的种类和数量决定的。（1）与分泌蛋白合成有关的：细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体；膜性细胞器：内质网、高尔基体、线粒体；结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜（2）判断低等植物细胞的依据：既有细胞壁或叶绿体或液泡，又有中心体（3）具双层膜的结构：线粒体、叶绿体、核膜（具双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体）； 单层

26、膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体；无膜结构（不含磷脂分子）的细胞器：中心体、核糖体（4） 产生ATP的：结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质；细胞器：叶绿体、线粒体；植物根尖（分生区）细胞产生ATP的场所：线粒体、细胞质基质（5）产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体；产生水的细胞结构：线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核；有水参与反应的细胞器：线粒体、叶绿体（6）含有核酸的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体（核糖体中只有RNA，且含RNA最多）；含有核酸的细胞结构：线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核（7）与主动运输有关的细胞器：核糖体 （合成载体蛋白）、线粒体 （产生能量）（8）与细胞分裂有关的细胞

27、器：核糖体、中心体（动物、低等植物）、高尔基体（植物）、线粒体（9）能发生碱基互补配对的：结构：线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核；细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体（10）含有色素的细胞器：叶绿体、液泡；储藏细胞营养物质的细胞器：液泡（11）可合成糖类的细胞器：叶绿体（淀粉等）、高尔基体（纤维素）（12）在光镜下可见的细胞结构：细胞壁、叶绿体、线粒体、液泡、细胞板（赤道板现实不存在，无法看见）、染色体细胞核的结构与功能（B）1、组成：核膜、核仁、染色质（1）核膜：双层膜。核膜上有核孔：细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔（通过核孔进入细胞质的物质：mRNA；通过核

28、孔进入细胞核的物质：DNA聚合酶、解旋酶等。通过核孔进行物质交换时经过的膜结构为0层，而葡萄糖和氨基酸等小分子物质进出细胞核必须通过核膜，运输方式是主动运输，需经过2层膜）（2）核仁：在细胞有丝分裂中周期性的消失（前期）和重建（末期），与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关（3）染色质：被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成。（染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态。）2、功能：是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。3、注意：原核细胞与真核细胞根本区别：是否具有成形的细胞核（是否具有核膜）哺乳动物成熟的红细胞、植物的

29、筛管细胞中没有细胞核；有些细胞不止一个细胞核，如双小核草履虫2个核、人的骨骼肌细胞中多达数百个核。细胞的完整性：细胞只有保持以上结构完整性，才能完成各种生命活动（精子、哺乳动物成熟的红细胞的生活时间都比较短）。生物膜系统（B）1、组成：细胞膜；核膜；细胞器膜2、生物膜系统的功能：细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用 广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点 细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能同时进行多种反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。3、研究生物膜的意义：在工业上，模拟生物膜

30、进行海水淡化、污水处理 在医学上，用人工合成的膜材料代替病变器官（如用于治疗尿毒症的透析型人工肾，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内） 在农业上，研究生物膜寻找改善农作物品质的新途径。（运用的原理都是细胞膜的选择透过性） 4、注意：生物膜在组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系。细胞内所有的膜结构都是生物膜（也包括分泌蛋白形成过程中的囊泡，叶绿体内的类囊体薄膜等）；生物体内的膜结构不一定是生物膜，如：视网膜、肠系膜等生物膜的转化中心是内质网。可直接转化的膜：内质网膜和核膜、内质网膜和细胞膜、内质网膜和线粒体膜；可间接转化的膜（以囊泡

31、形式转化的膜）：内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜。物质进出细胞的方式（B）1、小分子（自由扩散、协助扩散、主动运输）跨膜运输方式的比较：离子和小分子物质主要以被动运输（自由扩散、协助扩散）和主动运输的方式进出细胞方式浓度载体能量举例意义被动运输简单扩散高低××O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸只能从高到低被动地吸收或排出物质易化扩散高低×葡萄糖进入红细胞主动运输低高各种离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸，肾小管重吸收葡萄糖一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要。2、大分子运输方式（如蛋白质）：大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用（人体的

32、白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片和衰老的红细胞）和胞吐作用（细胞将分泌蛋白排出细胞）。3、渗透作用:（1）渗透装置的两个条件：具有半透膜 半透膜两侧的溶液存在浓度差。（2）现象：细胞吸水或失水的多少取决于细胞内外的浓度差。动物细胞（如红细胞）：外界溶液的浓度大于细胞液的浓度，红细胞失水皱缩；外界溶液的浓度小于细胞液的浓度，红细胞吸水涨破。植物细胞：质壁分离和质壁分离复原。（3）质壁分离：原生质层与细胞壁相分离。原生质层包括细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质，它相当于选择透过性膜（原生质体包括细胞膜、细胞质和细胞核，通常指动物细胞、去掉细胞壁的植物细胞）。 质壁分离的原因：原生质层的伸缩性比细

33、胞壁的伸缩性大（内因）；外界溶液的浓度大于细胞液的浓度（外因）。一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统，原因是 细胞壁是全透性的 原生质层相当于一层半透膜 细胞液与外界溶液存在浓度差。4、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原（1）取材：选择紫色洋葱磷片叶外表皮（原因是紫色洋葱的细胞液呈紫色，便于观察。）（2）现象：发生质壁分离时的现象：植物细胞的中央大液泡体积变小，紫色加深；原生质层逐渐脱离细胞壁。（细胞发生质壁分离后，细胞液浓度增大，吸水能力增强）发生质壁分离复原的现象：中央大液泡体积变大，颜色变浅；原生质层逐渐贴近细胞壁。（3）操作：从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复几次。5

34、、能发生质壁分离的细胞的条件：活的成熟的植物细胞（动物细胞、根尖分生区细胞都不发生质壁分离）6、植物质壁分离及复原实验的应用：判断细胞的死活 证明原生质层是选择透过性膜 大致测出细胞液的浓度 证明原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性7、注意：（1）将一洋葱细胞放入大于该细胞细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后镜检发现该细胞未发生质壁分离，其可能的原因：该细胞是死细胞 该细胞可能是根尖分生区细胞（无液泡） 该细胞可能质壁分离后又自动复原（2）发生质壁分离后又能自动复原的外界溶液：甘油、尿素、乙二醇、葡萄糖、NaCl、KNO3等。原因是：这些物质可以转运到细胞内，导致细胞液浓度升高，外界溶液浓度降

35、低，重新吸水而复原（3）为了促进根吸收矿质元素，农田中一般采取的措施：疏松土壤（中耕松土）。中耕松土的优点：促进有氧呼吸，有利于根对矿质离子的吸收 促进硝化细菌的硝化作用 抑制反硝化细菌的反硝化作用。（4）“烧苗”现象产生的原因：土壤溶液浓度过高，根细胞不易吸水或因失水过多而萎蔫。（5）一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质中，共穿过6层生物膜（6层磷脂双分子层）， 12层磷脂分子层。当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大，厚度变小，其决定因素是细胞膜具有流动性。(6)囊性纤维病的发生：是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Na+ 和Cl- 的跨膜运输

36、。专题二 细胞的代谢酶在代谢中的作用（B）1、概念：活细胞产生的，具有催化活性的一类有机物（同一个体的各种活细胞中所含酶的种类有差异，数量不相同）。注意：酶只起催化作用，不具有调节作用酶可以在细胞内起作用，如呼吸酶等；也能在细胞外起作用，如各种消化酶。酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA（酶的基本单位：氨基酸或核糖核苷酸；合成场所：核糖体或细胞核）。2、作用机理：降低化学反应的活化能，使分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态。3、作用特点：高效性、专一性、作用条件温和注意：水解蛋白酶的酶是蛋白酶；水解脂肪的酶是脂肪酶；水解脂肪酶的酶是蛋白酶。4、影响酶促反应速率的因素（1）酶的活性：温度、P

37、H、酶的抑制剂（2）酶的浓度（3）底物浓度注意：过酸、过碱和高温，都能使酶的空间结构遭到破坏而永久性失活。低温能使酶的活性降低，但是酶的结构没有破坏，在适宜的温度下可以恢复，如：进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是低温时体内酶的活性降低。酶有最适PH、最适温度（不同酶的最适PH和最适温度不同，如：胰蛋白酶的最适PH值是89；胃蛋白酶的最适PH是1.5） 5、相关实验的设计思路实验名称实验组对照组自变量因变量衡量（观察）指标验证酶是蛋白质待测酶液+双缩脲试剂已知蛋白液+双缩脲试剂待测酶液和已知蛋白液紫色反应是否出现紫色验证酶具有催化作用底物+相应酶液底物+等量蒸馏水相应酶液的有无底物是

38、否被分解底物是否被分解验证酶的专一性底物+相应酶液另一底物+相同酶液不同底物底物是否被分解底物是否被分解验证酶具有高效性底物+相应酶液底物+无机催化剂无机催化剂剂和酶底物分解速度（产物生成速度）底物分解速度（产物生成速度）探究酶的最适温度温度梯度：同一温度处理后的底物和酶混合（相互对照）温度底物分解速度（产物生成速度）底物分解速度（产物生成速度）探究酶的最适PHPH梯度：同一PH处理后的底物和酶混合（相互对照）PH底物分解速度（产物生成速度）底物分解速度（产物生成速度）注意：（1）在探究最适温度和PH实验过程中，应先设置变量（温度、PH），再将酶溶液和底物混合：防止在达到所要求的条件前，酶与底

39、物已经反应。在混合底物和酶溶液之前，要将两者分装在不同的试管中恒温处理。（2）过氧化氢不能用于探究温度对酶活性的影响：过氧化氢在高温下会分解。斐林试剂不能作为探究最适温度时的检测试剂：斐林试剂的使用需要加热。（3）比较过氧化氢酶和FeCl3的催化效率的实验：实验时选用新鲜的肝脏，是因为新鲜的肝脏所含的过氧化氢酶多（若不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会被腐生细菌分解，使组织中酶的数量减少且活性降低）；将肝脏制成研磨液的目的是有利于过氧化氢酶的释放；滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时不能共用一个吸管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果准确性。6、探讨加酶洗衣粉的洗涤

40、效果（1）基础知识：加酶洗衣粉是指含有酶制剂（不包括：酶、隔离层）的洗衣粉，常用的酶制剂有四类：蛋白酶 、脂肪酶、淀粉酶 、纤维素酶 ，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将蛋白质（血渍、奶渍等含有的大分子）水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽；碱性脂肪酶能将脂肪（油渍，汗渍等大分子）水解成甘油和脂肪酸。使用加酶洗衣粉时，影响酶活性的因素有温度、酸碱度 、表面活性剂等，为此科学家通过基因工程生产出了特殊的酶（能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度），并制成酶制剂（隔离层遇水后很快溶解）。（2）实验操作：单一变量原则（其它条件相同且适宜）、对照原则。自变量：如洗衣粉的种类

41、；加酶洗衣粉中酶的种类等。有效地控制其他变量：如水的用量、污染物的量、所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间。因变量（观察指标）：相同洗涤时间后，比较污物的残留状况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等；比较洗涤干净后所需要的时间。（3）注意：含有蛋白酶的洗衣粉不能用于洗涤羊毛、丝绸等衣物：羊毛、丝绸的成分是蛋白质，易被蛋白酶分解。使用加酶洗衣粉洗涤：用温水（3550），以保证酶的活性。加酶洗衣粉不宜长期存放：酶久置易变性失活。加酶洗衣粉使用后需要洗手：酶会分解人体皮肤表面的蛋白质。7、酵母细胞的固定化（1）基础知识：直接使用酶：（优点）催化效率高，低耗能、低污染；（缺点）对环境

42、条件敏感，易失活；溶液中的酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本；反应后的酶会混合在产物中，会影响产品质量。固定化酶：（优点）既能与反应物接触，又能与产物分离；固定化酶还可以被反复利用；（缺点）一种酶只能催化一种化学反应。固定化细胞：（优点）成本低，操作更容易；能催化一系列化学反应；（缺点）与反应物不容易接近，反应不充分，可能导致反应效果下降。（2）固定化酶的应用实例高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆，能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶。固定化酶技术是指将酶固定在一种不溶于水的颗粒状的载体上，再将酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板（酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反

43、应溶液却可以自由出入）。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖产量和质量。（3）固定化细胞技术固定化酶和固定化细胞的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化：细胞个大，而酶分子很小，个大的细胞难以被结合或吸附，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的多孔性载体中，常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。（4）实验：制备固定化酵母细胞酵母细胞的活化：用蒸馏水活化。使用大烧杯，因为活化的酵母菌体积会膨胀增大。配制物质的量浓度为0.05mol/L的CaCl2

44、溶液（用于胶体聚沉，形成稳定结构）：用蒸馏水配制（不用自来水，防止其它矿质离子的干扰）。配制海藻酸钠溶液（关键步骤）：边加热边搅拌，加热用小火，或者间断加热，反复几次，直至海藻酸钠完全溶化（加热过快，海藻酸钠会发生焦糊）。海藻酸钠溶液与酵母细胞混合：海藻酸钠溶液冷却至室温后再混合（防止高温使酵母菌死亡）。固定化酵母细胞：以恒定的速度缓慢（高度要适宜）地将注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中，用固定化酵母细胞发酵：将固定好的酵母细胞（凝胶珠）用蒸馏水冲洗2-3次（去除CaCl2溶液和表面污物）；发酵时的温度为25，时间24h；使用10%葡萄糖溶液（浓度不能太高，防止酵母菌过度失水而死亡）

45、。注意：操作过程要严格无菌；固定化细胞与固定化酶的区别：固定化细胞需要营养，氧气等，只能催化小分子物质（大分子不能进入细胞，如淀粉）；结果分析与评价：观察凝胶珠的颜色和形状：如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明海藻酸钠溶液浓度偏低，固定的酵母细胞较少；如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明海藻酸钠溶液浓度偏高，或者高度不适宜，制作失败，需要再作尝试。观察发酵的葡萄糖溶液：利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多气泡，同时会闻到酒味。 ATP（三磷酸腺苷）在能量代谢中的作用（B）1、结构简式： A-PPP（A ：腺苷；T ：3；P：磷酸基团； ：高能磷酸键，结构中有2个，水解时远离

46、腺苷的高能磷酸键容易断裂）2、功能：ATP是生命活动的直接能源物质。3、ATP与ADP的相互转化： 酶ATP ADPPi能量（1）向右：表示ATP水解。所释放的能量用于各种生命活动；能量来源于远离腺苷的高能磷酸键的水解。（2）向左：表示ATP合成。能量来源于生物化学反应释放的能量：人和动物，来自细胞呼吸；绿色植物来自细胞呼吸和光合作用。注意：（1）ATP在细胞内的含量很少，但转化十分迅速。ATP和ADP的相互转化不是完全可逆的，物质可逆但能量不可逆。（2）ATP失去两个磷酸基团后的结构名称：一磷酸腺苷（也叫腺嘌呤核糖核苷酸），是RNA的基本单位，腺苷由腺嘌呤和核糖组成（4）ATP与DNA在化学

47、组成上的区别：碱基不同五碳糖不同磷酸基团的数目不同 ；它们的相同点是：元素相同（C、H、O、N、P），都有碱基A 都有磷酸基团。光合作用以及对它的认识过程（C）1、光合作用的发现过程普里斯特利的实验结论：植物可以更新空气；英格豪斯的实验结论：植物的绿叶只有在光下才能更新空气；萨克斯的实验结论：光合作用的产物除氧气外，还有淀粉。（暗处理的目的是消耗掉叶片中原有的营养物质；在碘蒸气处理前应先用95%的酒精将绿叶进行脱色处理）；鲁宾、卡门实验：用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气全部来自水；卡尔文实验：用同位素标记法，探明了光合作用中碳原子的转移途径；恩格尔曼实验的结论：O2是叶绿体释放出来的，叶

48、绿体是绿色植物进行光合作用的场所。2、实验：提取和分离叶绿体中的色素（分离方法：纸层析法）（1）原理：提取原理：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）。分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。（2）取材：新鲜的绿叶（菠菜的绿叶等，色素含量较高）。（3）方法步骤：提取绿叶中色素：称取绿叶5g剪碎置于研钵充分研磨过滤收集滤液；制备滤纸条；画滤液细线；分离色素注意：研磨色素时，应向研钵中加入：SiO2、CaCO3和无水乙醇（SiO2的作用：使研磨得充分；CaCO3 的作用：防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏；无水乙醇的作用：溶解色素。）

49、分离色素（用层析液）：层析液的的用途是分离叶绿体中的色素。层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中；烧杯需要用培养皿盖住的原因是层析液易挥发。划滤液细线要求：细、直、均匀（重复画23次）。实验时取材合适且操作规范，但得到的滤纸条上的色素带颜色非常浅，可能的原因是：滤纸条未干燥；画滤液细线的次数太少；滤液细线可能浸没在层析液中。（4）结果分析：滤纸上的四条色素带从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）；其中色素带最宽的是：叶绿素a（含量最多）；相邻两条色素带之间间距最宽的是：胡萝卜素和叶黄素；间距最窄的是：叶绿素a和叶绿素b

50、。注意：叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上；叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光；Mg是构成叶绿素分子必需的元素。3、光合作用的过程项目光反应暗反应 区别条件需要色素、光、酶酶场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质物质变化水的光解；ATP的合成产物：O2、H、ATPCO2的固定；C3的还原产物：（CH2O）、H2O、C5、ADP+Pi能量变化光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能（CH2O）中稳定的化学能实质把CO2和水转变成有机物，同时把光能转变为化学能储存在有机物中联系光反应为暗反应提供了：H、ATP，供给暗反应的C3 还原阶段（光反应产生的ATP只用于

51、暗反应）；暗反应为光反应提供了：ADP、 Pi4、光合作用的意义（1）制造有机物 （2）转化并储存太阳能 （3）维持大气中的CO2和O2的相对稳定 （4）促进生物进化（光合作用在进化中的意义：无氧呼吸有氧呼吸；一部分氧转化成臭氧，形成臭氧层，滤去紫外线，使水生生物陆生生物）影响光合作用速率的环境因素（C）1、内部因素：酶的数量、色素的数量和种类2、外部因素（1）光照强度：影响光反应阶段；（2）CO2浓度：影响暗反应阶段；（3）温度：影响酶的活性（主要影响暗反应）；（4）水：光合作用的原料。缺水时可导致叶片气孔关闭，致使CO2供应不足而影响光合速率（光合午休的原因：气温过高，蒸腾作用过强，气孔关

52、闭，CO2供应减少）。注意：（1）光合作用中，若光照减弱，CO2供应不变，则C3、C5的变化分别是：增加、减少（原因是CO2供应不变，则CO2的固定正常 光照减弱，则光反应产生的H和ATP减少，C3的还原减弱，因此C3增加、C5减少）；（2）若CO2供应减少，光照不变，则C3、C5的变化分别是：减少、增加（原因是CO2供应减少，则CO2的固定减弱 光照不变，则光反应产生的H和ATP不变，C3的还原正常进行，因此C3减少、C5增加）（3）强光下培养的植物易出现萎蔫现象，原因是植物失水过多，培养液浓度增大，植物吸水困难。3、农业生产中提高光能利用率采取的方法（从光合作用过程角度）：（1）延长光照时

53、间：如补充人工光照、多季种植（轮作）；（2）增加光照面积：如合理密植、套种（间作）；（3）增强光合作用速率：在一定范围里提高CO2浓度；在一定范围里增大光照强度；给予适宜的温度；（从田间管理角度）：合理灌溉合理施肥防止病虫害整枝修剪 ；（从培育新品种角度）：杂交育种、基因工程育种等）注意：（1）提高温室中CO2浓度的措施有：施用农家肥（农家肥被土壤中的微生物分解，释放出CO2、并为农作物提供矿质离子）；与养殖场的猪舍、鸡舍相连 用CO2发生器等；（2）大田中提高CO2浓度的措施有：透光通风（如：合理密植）；施用农家肥等；（3）探究光照强度对光合作用的影响实验中制造光照强弱的措施：通过调节相同亮

54、度的台灯与实验装置间的距离来决定的。 细胞呼吸及其原理的应用（B）1、有氧呼吸的过程第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜原料葡萄糖丙酮酸、水氧气产物丙酮酸、H、能量（少）CO2、H、能量（少）水、能量（大）注意：（1）有氧呼吸中O2参与的是第三阶段，作用是：与第一、二阶段产生的H结合生成H2O，并释放大量能量；H2O参与的是第二阶段的反应；（2）CO2产生于第二阶段、H2O产生于第三阶段；（3）第一、二阶段共有的产物是H、ATP；三个阶段共有的产物是ATP。2、有氧呼吸和无氧呼吸的比较呼吸方式场所产物物质能量变化有氧呼吸细胞质基质、线粒体CO2、水氧化分解彻底，释放大量能

55、量无氧呼吸细胞质基质CO2、酒精或乳酸氧化分解不彻底，第一阶段释放少量能量，其余能量储存在酒精或乳酸中（1）细胞呼吸的意义：为生物体的各项生命活动提供能量 为体内其它化合物的合成提供原料。（2）细胞呼吸的实质：分解有机物，释放能量，产生ATP。（3）细胞呼吸过程中的能量变化过程：有机物中的化学能ATP + 热能（散失）注意：（1）有氧呼吸与无氧呼吸相同点：第一阶段完全相同（葡萄糖产生丙酮酸的过程完全相同）；（2）无氧呼吸产生乳酸的生物：马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、 动物、乳酸菌等；（3）有氧呼吸不同于体外燃烧：有氧呼吸是在温和的条件下进行的 有机物中的能量是经过一系列化学反应逐步释放的 这些

56、能量有相当一部分储存在ATP中3、影响呼吸速率的外界因素（1）温度：影响呼吸作用有关的酶的活性。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。     （2）氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。（3）CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。3、细胞呼吸的原理应用（1）从温度、O2、CO2、水的角度考虑，水果、蔬菜的保鲜措施：低温、低氧、高CO2、适当的湿度；种子保存的措施：低温、低氧、高CO2、干燥。低氧条件的原因：呼吸作用弱，有机物消耗减少。低氧时抑制无氧呼吸，有氧呼吸又十分微弱。呼吸作用最弱点（低氧）与CO2释放量最少的点一致。（2）增产（提高有机物的积累量）：提高昼夜温差（白天提高温度，增强光合作用；夜间降低温度，降低呼吸作用强度）（2）陆生植物长期遭水淹会发生烂根现象，原因是根细胞在缺氧条件下无氧呼吸产生了酒精，有毒害作用（3）作物栽培时