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文档简介
第一章 走近细胞
一.从生物圈到细胞
1.生物的生命活动离不开细胞常见的单细胞生物:大肠杆菌〔原核〕、衣藻〔真核〕、(1)病毒的生命活动离不开细胞:寄生于活细胞中酵母菌〔真核〕、变形虫〔真核〕乳酸菌(原核)①草履虫的生命活动离不开细胞:单细胞生物的细胞可以完成个体的全部生命活动;2.生命系统的结构层次②多细胞生物的生命活动离不开细胞 依靠各个细胞共同参加来完成
P5
① 生命系统的结构层次从小到大:
细胞-组织-器官-系统-个体-种群-群落-生态系统-生物圈 对于植物而言,是没有系统这一结构层次的;二.细胞的多样性和统一性②种群:③群落:1.显微镜的使用而生态系统,相当于群落加上它所在的生态环境;注释:常考的组织和器官
组织:血液、软骨(结缔组织)
器官:血管① 显微镜的成像是倒立、放大的像;2.真核生物与原核生物②高倍镜的视野要暗一些;-对光-低倍镜观看-高倍镜③显微镜正确的使用流程是:取镜和安放(右手握镜壁、左手托镜座)观看特殊留意:④正确使用高倍镜的方法:链霉菌是放线菌,是原核生物低倍镜转换高倍镜:移动装片-转动转换器-调细准焦螺旋-调剂光圈的一种视野中看到的实物的范畴与放大倍数的平方成反比①有无以核膜为界限的细胞核,3.生物界与非生物界的统一性把细胞分为真核细胞和原核细胞;②原核生物的结构P9因4.检测仍原糖、脂肪和蛋白质真核细胞③蓝藻含有藻蓝素和叶绿素,关于试验,而能够进行光合作用;小专题上的内容要把握④真核生物与原核生物的比较:项目原核细胞(重要)3.细胞学说大小较小较大P10细胞核无核膜、核仁,有拟核有核膜、核仁染色体无染色体;DNA暴露存在染色体,是DNA和蛋白质结重点留意书上排列的科学家的所作所为;细胞器只有分散的核糖体合的产物各种复杂的细胞器(8)(蓝藻和细菌具有)4.细胞的多样性和统一性细胞壁主要是肽聚糖植物细胞壁纤维素和果胶 真菌,如霉菌,酵母菌;绝大多 细菌:大肠杆菌、乳酸
数动植物;低等植物,如衣藻、实例 菌、放线菌;蓝藻;支
团藻;低等动物,如草履虫、疟 原体、衣原体等;原虫、变形虫等;其次章.组成细胞的分子一. 细胞中的元素和化合物1.组成细胞的元素P16① 细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性;2.组成细胞的化合物②内容:③建立者:施莱登和施旺-虎细胞中含量最多的有机物是:蛋白质④细胞的发觉者(命名者)统一性:组成生物体的化学元素在无机环境中都能够找到克,观看植物的木栓组织差异性:组成生物体的各种化学元素的含量与自然界中相应元素的含量有①多样性的表现:肯定的差异;真核细胞和原核细胞的结构②存在差异;①试剂:仍原糖-斐林试剂;脂肪-苏丹Ⅳ;蛋白质-双缩脲试剂真核细胞的外形、大小、种类②试验留意P18各不一样;③斐林试剂和双缩脲试剂的比较(重要)动物细胞和植物细胞的结构斐林试剂双缩脲试剂存在差异;成分%mL的NaOH溶液%mL的NaOH溶液原核细胞的外形、大小、种类0.05%mL的CuSO4溶液0.01%mL的CuSO4溶液各不相同;原理新配置的Cu〔OH〕2与加入的仍原碱性环境下,Cu2+,与类似于多细胞生物的不同组织、细胞糖在加热条件下,生成砖红色双缩脲试剂结构的肽键发生外形、大小、功能各不一样的Cu2O反应生成紫色络合物细胞的统一性:用法先把NaOH溶液和混合,而后立先加入NaOH溶液于试样中,虽然外形、大小、种类千差万即使用混匀再加入CuSO4溶液别,但不同细胞却有相像的基本结构,都有细胞膜、细胞质二.蛋白质-氨基酸和与遗传有关的DNA;1.组成蛋白质的基本单位大量元素:微量元素: P21
最基本元素:C基本元素:C、H、O、N2.蛋白质的形成无机化合物:有机化合物:细胞中含量最多的化合物是: H2O③ 八种必需的氨基酸:赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸① 氨基酸的脱水缩合反应式,以两个氨基酸为例:② 肽键的结构脱掉的水分子中的氧来自于一个氨基酸的羧基, 而水中的氢来自于一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基;3.蛋白质分子的多样性的缘由P23③肽键数、氨基酸数、肽链数、脱掉的水分子数的关系:肽键数=脱掉的水分子数=氨基酸数-肽链数4.蛋白质的功能-核苷酸④一条肽链上的氨基(羧基)数=1+R基中的氨基(羧基)数-脱P23m条肽链上的氨基(羧基)数=m+R基中的氨基(羧基)数三.核酸⑤蛋白质分子的相对分子质量:蛋白质分子的相对分子质量=参加脱水缩合的氨基酸的总的式量和掉的水的式量和1.核酸的种类注释:关于肽、肽键、肽链的定义2.核酸的基本单位肽表示氨基酸脱水缩合形成的化合物肽键表示氨基酸脱水缩合形成的化学键
由于多肽一般成链状,因此叫肽链①结构通式四点: 构成蛋白质的各种氨基酸的种类不同、数目成百上千、氨基酸形成肽判定一个结构式是否是组成蛋白 链时片列次序千变万化、肽链盘旋折叠形成的空间结构千差万别;质的氨基酸,要看其是否有氨基和羧基,而且氨基和羧基应当连在同五点:、运输—血一个碳原子上;结构蛋白、催化—酶、调剂—激素(胰岛素、生长激素)②不同的氨基酸的种类是由R基红蛋白、免疫—抗体;打算的;结构的多样性打算了功能的多样性脱氧核糖核酸(DNA)以及核糖核5.核酸的功能酸(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
含氮碱基构成的;四.糖、脂质
1.糖类是主要的能源物质P29②构成核苷酸的五碳糖有两种,脱氧核糖和核糖;因此核苷酸从五碳糖上区分可以分为两种,即脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)以及核糖核苷酸;3.核酸的结构-核苷酸连接而成③组成核苷酸的碱基一共有5种:A、G、C、T、U其中可以连接在脱氧核糖上的是:A、G、C、T构成的4种脱氧核苷酸是:可以连接在核糖上的是:A、G、C、U构成的4种核糖核苷酸是:4.核酸的分布(试验)因此,核苷酸从整体上说一共有8种,其中4种是脱氧核苷酸,4种是核糖核苷酸;亲和力表达在竞争染色上; 核苷酸的连接方式: P28
单独使用甲基绿既可以染 DNA也可 ^一个核苷酸三碳位上的羟基和另一个核苷酸磷以染RNA(都为绿色); 酸中的羟基发生脱水缩合反应,脱掉一个水分而单独使用吡罗红也同样可以把 子,于是剩余的部分连接到一起;DNA和RNA都染成红色; ^脱氧核苷酸只和脱氧核苷酸连接,同样核糖核 苷酸只和核糖核苷酸相连;观看DNA和RNA在细胞中的分布:是RNA,如车前草病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒、HIV病毒等等;那么,病毒有没有以DNA作为遗传物质的呢有,如噬菌体病毒;①染色剂:吡罗红甲基绿染色剂(一种染色剂,两种染色成分)②试验原理糖类、蛋白质、脂肪都属于能源物质,但要留意说法的区分,糖类是主要甲基绿和吡罗红对于DNA和RNA的的能源物质(为生物体供应能量的主要是葡萄糖);脂肪是主要的储能物亲和力不同;甲基绿使DNA出现绿质,而蛋白质通常作为结构物质存在;2.糖类的元素组成3.细胞中的糖类色,吡罗红使RNA出现红色;③试验留意P27使用%NaCl溶液是为了维护细胞正常的外形;加入盐酸的目的:使DNA和蛋白质分别;转变细胞膜的通透
性使染色剂简洁进入细胞; 缓水流
为了防止把细胞冲跑; 挑选染色浅
的部位是为了防止染料的遮挡作
用;④ 试验结论:DNA主要分布在细
胞核中,RNA主要分布在细胞
质中;分布在细胞质中的 DNA指的是
线粒体、叶绿体中的少量的
DNA;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
合成中具有极其重要的作用;细胞生物的遗传物质是 DNA;这句话的含义是, 全部的具有细胞
结构的生物,它的遗传物质都是
DNA;只有少量的病毒的遗传物质4.细胞中的脂质半乳、果糖,它们也是六碳糖;③.仍原糖指的是分子内含有游离的半缩醛羟基的糖,因其具有仍原性而得名,葡萄糖、果糖、麦芽糖是仍原糖;蔗糖是非仍原糖;淀粉等多糖也都是非仍原糖;鉴定仍原糖的试剂应选用 斐林试剂 ;④.生活中常用的白糖、红糖都是由 蔗糖加工而成的;蔗糖主要存在于甘蔗、甜菜等大多数蔬菜、水果中;麦芽糖主要存在于发糖和脂肪一样,元素组成上只有H、O三种元素;C、芽的小麦、谷粒中;乳糖就存在于人和动物的乳汁中;⑤.二糖的构成: 项
类 目 型概念种类1分子麦芽糖=2分子葡萄糖分子式1分子蔗糖=1分布功能〔结构〕分子葡萄糖+1分子果糖核糖C5H10O51分子乳糖=1组成核酸的物分子葡萄糖+1分子半乳糖不能水脱氧核糖C5H10O4⑥.糖原分为动植物细肝糖原质和肌糖原;单糖
解的糖
葡萄糖水解后
蔗糖能生成⑦.淀粉、纤维素和糖原水解后的最终产物都是胞 细胞的主要能葡萄糖;C6H12O6⑧.植物细胞的细胞壁主要成分是源物质纤维素和果胶;水解成葡萄糖、种类功能分布植物细胞果糖主要的储能物质二糖二分子麦芽糖C12H22O11二分子葡萄糖大量存在于某些植物的种子、果单糖的
乳糖脂肪保温、削减器官间的实及动物体的脂肪组织中动物细胞摩擦和缓冲外界压力葡萄糖、半乳糖糖水解后淀粉类脂(磷脂)构成细胞及各种细胞动物大脑、卵细胞中,大豆的种植物细胞中的子中,磷脂含量较多器膜的重要成分能生成固胆固醇植物细胞储能物质维生素D在动物卵黄中较多,人对生物体维护正常的多糖很多分纤维素〔C6H10O5〕n性激素的皮肤表皮细胞中有胆固醇,在D子单糖糖原新陈代谢起重要作用日光照耀下能够转化为维生素类维生素D动物细胞中的的糖5.生物大分子以碳链为骨架储能物质①.葡萄糖是六碳糖,核糖和生物大分子只有三个. 多糖、蛋白质、核酸
脱氧核糖是五碳糖;②.除上表外,单糖仍包括: 五.细胞中的无机物1.细胞中水的含量 多聚体:很多单体连接而成; 碳是全部生命系统中的核心元素;①.含量最多;占细胞鲜重的 85%~90%;2.水在细胞中的存在形式 ②.不同种类生物体内水的含量不同;水生生物含水量大于陆生生物; ③.同一个体不同的组织器官、不同的生长发育阶段水的含量不同;3.自由水与结合水人体老化的特点之一就是身体细胞的含水量明显下降;因而幼年生物的含水量要高于老年生物;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水( %);绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流淌,叫做自由水;4.水的功能 ①.自由水与结合水的相对含量影响生物组织细胞的代谢速率: 自由水/结合水比值高,代谢快;自由水/结合水比值低,代谢慢; ②.自由水和结合水可以相互转化
留意:一般来说,细胞中自由水的含量普遍高于结合水; 但,不同细胞、 /结合水的比值各不相同,因而会出现不同的外形;组织、器官的自由水
5.细胞中的无机盐 如血液的液态和心肌的坚实的固态;P35
①.结合水是细胞结构的重要组成部分②.细胞内生化反应的良好溶剂③.作为反应物参加细胞内某些反应6.无机盐的功能④.运输养分物质和代谢废物⑤.为细胞供应液态环境
除此之外,水对于维护生物体的温度起着重要作用; 由于水在温度上升时吸取较多的热量,这就使细胞的温度和代谢速率得以保持稳固;另外,水单体:组成大分子的基本单位;蒸发时消耗的能量多,夏天出汗,汗水蒸发大量散热,也有利于维护体温;①.细胞中的无机盐主要以离子的形式存在,;含量较多的阳离子有:含量较多的阴离子有:;②.少数与其他化合物相结合,如Ca2+是动物骨骼和牙齿的成分,Fe2+第三章.细胞的基本结构是血红蛋白的重要组成部分, 2+Mg是叶绿素的成分等;一.细胞膜—系统的边界 1.细胞膜的化学成分
①.细胞内某些化合物的重要组成
部分
如植物合成蛋白质需要含氮
的无机盐;组成细胞膜、核酸和ATP
需要含氮和含磷的无机盐; 碳酸钙
牙齿中的重
是动物和人体的骨骼、要成分;Fe2+参加血红蛋白的构成, 2.体验制备细胞膜的方法(试验)Mg2+是叶绿素的成分等;②.维护细胞、生物体的生命活动
激素或有些无机盐离子是酶、
维生素的激活剂和重要组成部分;如钾离子是多种酶的激活剂, 对于
植物体内淀粉和蛋白质的合成以
及对动物体内神经冲动的传导和
肌肉收缩具有重要作用; 哺乳动物
血液中必需有肯定量的钙盐, 钙盐
3.细胞膜的结构特点含量低就会抽搐; B在植物开花结
果时起重要作用, 缺B会造成植物
花而不实等等;③.维护生物体内的稳态
稳态主要包括三方面:渗透压平稳、酸碱平稳和离子平稳; 渗透压平稳:细胞内外无机盐的含量是维护原生质渗透压的重②.膜蛋白是生物膜功能的主要承担者,因此功能复杂的膜,膜上的蛋白质的种类和数量要多一些;膜蛋白不仅有机械支持作用,而且在物质要因素;如Na+是人体体液中的组运输、细胞识别等方面起重要作用;成部分,能够调剂渗透压;而人体③.细胞膜上的糖类主要以糖脂和糖蛋白的形式存在,细胞识别、激内环境的渗透压恰好等于%NaCl溶素作用等都与糖脂和糖蛋白亲密相关,它们也是膜抗原的重要组成成分;①.选材:为什么选用哺乳动物成熟的红细胞液的渗透压,因此%NaCl溶液被称为生理盐水;酸碱平稳:即pH平稳;pH调节着细胞的生命活动;如蛋白质对于pH的转变反常敏锐,人体血浆pH值降低个单位,立刻会发生酸中②.得到纯洁细胞膜的方法:第一是把红细胞置于蒸馏水中,使其吸水直至涨破,然后可以用离心分别的方法来分别得到纯洁的细胞膜;毒;无机盐离子如HPO2-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-等组成重要的缓冲体系③.红细胞破裂后,溶出物主要是血红蛋白和无机盐;剩下的空壳(细来调剂并维护pH值;胞膜)称为“血影”;使红细胞吸水涨破,内容物流出的过程叫做溶血;离子平稳:Na+、K+离子在细胞③.试验现象:
高倍镜下可见近水部分红细胞发生变化:凹陷消逝,细胞体积增大,很快细胞破裂,内容物流出;膜内外分布的稳固性,是使细胞可以保持反应性能的重要条件;流淌性;细胞膜主要由脂质(50%)和蛋白包括两方面的含义:膜结构中蛋白质和磷脂分子具有流淌性;(人鼠细胞融合试验)另外,某整体结构也具有流淌性;(在细胞器一节中学到的生质(40%)组成,含有少量的糖物膜之间的相互转化)
流淌性具有重要意义,与物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调剂等有关;4.细胞膜的功能特性(2%-10%);①.细胞膜中的脂质主要指的是磷脂和胆固醇,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架;细菌和植物细胞的细胞膜一般没有胆固醇,
但动物细胞的细胞膜含有较多的
胆固醇,它有降低磷脂双分子层结
构的通透性和脂分子运动性的作 5.细胞膜的功能
用,可以增加动物细胞膜的韧性; P42子也可以自由通过(如CO2、O2、乙醇和脂质小分子),而其他的离子、小分子和大分子就不能通过(如核苷酸、氨基酸,只能通过载体的运输) ;三点:6.细胞壁 留意:
信息沟通有三方面 :一是通过细胞膜上的“受体”蛋白质分子进行, 受体能够有挑选性的与抗原、病毒、激素、神经递质等“信号物质”相结 合,引起一系列变化,从而使细胞的功能和物质代谢朝肯定方向发生变化;二是通过“细胞识别”来完成,如精子和卵细胞的识别和结合;三是高等二.细胞器—系统的分工合作植物通过细胞间的胞间连丝来进行物质交换和信息沟通;〔间接和直接〕1.分别各种细胞器的方法①.成分植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶;而细菌(原核生物)细胞壁2.8种主要的细胞器成分主要是肽聚糖,真菌的细胞壁含有几丁质、蛋白质;②.功能
爱护和支持;植物细胞壁具有较坚强的支撑性, 对植物体起着骨架作用,以维护细胞的正常外形;③.细胞壁的特性:全透性;差速离心法
破坏细胞膜——得到各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆——于离心管中放入离心机——不同转速下离心挑选透过性;名称结构分布作用为挑选透过性说明白细胞膜是有选叶绿体双层膜植物叶肉细胞的光合作用的主要场所择的掌握物质进出细胞的;水分子线粒体双层膜细胞质中有氧呼吸的主要场所,可以自由的通过,一些小分子和离普遍分布于动植物细胞中 细胞生命活动供应能量扩大膜面积
蛋白质、脂质合成和加工内质网单层膜动植物细胞中 的车间,
蛋白质的运输通道
单层膜围高尔成的囊泡动植物细胞中动物:细胞分泌物形成基体植物:细胞壁的形成有关组成
水解酶的仓库溶酶体单层膜动植物细胞中液泡自溶作用单层膜围只存在于贮存作用成的囊泡植物细胞中维护细胞的外形低等植物和中心体无膜与细胞的有丝分裂有关动物细胞中
普遍分布于原核、真核糖体无膜合成蛋白质的机器 核细胞中
①.叶绿体(双层膜):
叶绿体是植物细胞特有的细胞器之一; 主要分布于叶肉细胞的细胞质中;但,并不是全部的植物细胞都具有叶绿体,如植物的根尖分生区细胞内没有叶绿体;叶绿体内膜上有基粒(类囊体)是叶绿体增大膜面积的主要结构;叶绿体的色素(主要是叶绿素)分布在基粒上;叶绿体的基质中含有大量的光合作用酶;叶绿体内含有少量的 DNA和RNA;②.线粒体(双层膜):
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所; 因此,进行无氧呼吸的生物,如蛔虫,是不具有线粒体的; 线粒体内膜向内凹陷形成了嵴,嵴是线粒体增大膜面积的主要结构;线粒体的基质中含有大量的有氧呼吸酶;线粒体内含有少量的 DNA、RNA;(因此存在着细胞质遗传)③.内质网(单层膜): 中心体由两个垂直排列的中心粒以及四周物质组成; (留意图示应当内质网是单层膜连接而成的 将两个中心粒都标注出来) ;在细胞有丝分裂期间可以形成纺锤体,发出网状结构,它内接于细胞核膜,外 星射线;中心体分布于动物细胞和低等的植物细胞中, 常考的低等植物细接于细胞膜,可以极大的增加细胞 胞如衣藻、团藻等;内生物膜的面积; ⑧.核糖体(无膜):内质网分为两种: 表面附有核 电镜下呈椭圆形小题, 游离于细胞质中或分布在内质网上; 核糖体由糖体的称为粗面内质网, 表面不附 大、小两个亚基构成,主要成分是 RNA和蛋白质;有核糖体的称为滑面内质网; 核糖体是唯独 一个原核细胞所具有的细胞器, 也是唯独 一个真核细④.高尔基体(单层膜) : 胞和原核细胞都具有的细胞器;单层膜围成的扁平囊和囊泡组成;可以对蛋白质进行加工、分类和包装;留意它在动植物细胞中的功能不同;⑤.溶酶体(单层膜):“消化车间” ,内部有多种水解酶,能分解衰老、损耗的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌; 3.细胞质基质⑥.液泡(单层膜):植物细胞特有的细胞器之一; 留意动物细胞和植物细胞的区分液泡内的液体叫做细胞液; 细胞液中含有糖类、无机盐、 色素和蛋白质等物质;细胞液具有肯定的浓度, 因而 4.高倍镜观看线粒体叶绿体试验具有肯定的渗透压, 植物细胞的液泡布满了水分,因此可以使植物细胞饱满而直立,进而保持植物的形态;⑦.中心体(无膜):动物细胞的概念图:细胞膜动物细胞细胞质细胞器线、内、高、溶、核、中5.细胞器之间的和谐协作①.取材:小结:观看叶绿体:藓类的叶,或带有一些叶肉的菠菜叶的下表皮;双层膜的细胞器:叶绿体、线粒体观看线粒体:人的口腔上皮细胞单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
无膜的细胞器:核糖体、中心体
植物细胞特有的细胞器:液泡、叶绿体
中心体的分布:低等植物和动物细胞中为什么要稍带些叶肉
②.染色:选用健那绿染液对线粒体进行染色;健那绿染液是对活细胞的线粒体进行专一性染色的染剂;可以将线粒体染成蓝绿色,而细胞质接近于无色;留意:线粒体能在健那绿染液中维护数小时的活性,因此在这个试验中我们观看到的口腔上皮细胞是活细胞;
③.为什么用生理盐水配制健那绿染液具有DNA的细胞器:叶绿体、线粒保持口腔上皮细胞正常的外形;体
具有RNA的细胞器:叶绿体、线粒体、核糖体④.试验说明的问题:叶绿体的颜色绿色、外形扁平的椭球形或球形;线粒体的外形短棒状、圆球状、线性、哑铃形等;动植物细胞中都有,但功能不同的高倍镜下能够观看到它们的外形和分布,但,不能观看到线粒体和叶细胞器:高尔基体绿体的结构(几层膜基粒基质等等光学显微镜下都是观看不到的,需要在叶绿体中增大膜面积的结构:基粒电镜下才能看到)线粒体中增大膜面积的结构:嵴使叶片呈绿色的叶绿素的分布:叶细胞作为一个基本的生命系统,要完成很多生命活动;这些活动不是由单绿体中(叶绿体囊状结构的薄膜单某一个细胞器来完成的,而是需要各个细胞器的分工和协作;分泌蛋白上)的合成和运输就是一个典型的例子;核内物质(DNA)——核糖体—— 4.细胞核的结构
内质网————高尔基体——细
胞膜指导蛋白质的合成合成肽链P53加工折叠组装进一步加工分泌6.细胞的生物膜系统
练习册P32
①.细胞器膜、细胞膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统;②.各种生物膜之间的相互转化
相连 囊泡 囊泡P49 细胞核的核膜——内质网膜——高尔基体膜——细胞膜 ︱—————————————︱直接相连生物膜之间的相互转化说明白生物膜系统的流淌性和连续性;
③.生物膜系统的功能(三点)三.细胞核—系统的掌握中心
1.全部的细胞都具有细胞核吗2.揭示细胞核功能的试验原核生物不具有细胞核;而在真核生物中,也并不是全部的真核细胞都有细胞核,哺乳动物成熟的红细胞、
有细胞核;高等植物成熟的筛管细胞和血小板都没①.从美西螈的试验中能够得出,细胞核可以掌握美西螈的肤色;3.细胞核的功能②.蝾螈受精卵横缢试验说明白细胞核与细胞的分裂和分化亲密相关;没有细胞核,细胞不能分裂和分化; 染色体存在于:细胞的分裂期③.变形虫的试验说明白细胞核是
细胞生命活动的掌握中心;④.伞藻的嫁接以及核移植试验说5.关于细胞的“蓝图”明的问题:从表面来说,伞帽的形
态建成与细胞核有关;从实质上说,是细胞核掌握着细胞的代谢和6.关于“模型”遗传;细胞核是遗传信息库,是细胞代谢第四章细胞的物质输入和输出和遗传的掌握中心;一.物质跨膜运输的实例①.细胞核的表面具有核膜,它1.渗透作用是双层膜;核膜的表面有小孔,称为核孔;在细胞核内的液体叫做核液,核液中有很多散乱分
布的丝状物质,这些物质简洁被碱
性染料染色,因此得名为 染色
体;细胞核内仍有一个折光性较
强的结构,叫做 核仁;②.细胞核各部分的功能:
核膜:
核仁:
染色质: 2.水分子的跨膜运输(动物细胞) 核孔:③.染色质和染色体是同一物质在一个动物细胞相当于一个原生质体细胞不同时期的两种存在状态;
染色质存在于:细胞的分裂间
期长颈漏斗用玻璃纸把口封住,里3.水分子的跨膜运输(植物细胞) 面装有蔗糖溶液,烧杯内装有清 水;可以看到,长颈漏斗的液面④.核膜和核仁在细胞周期过程中 逐步上升;表现出周期性的消逝和重建; 液面上升的缘由
⑤.核孔作为大分子出入的通道, 水分子是自由跨过半透膜运动的, 但由于单位体积内蔗糖溶液中的水大分子主要指的是 RNA和蛋白质; 分子数要少于单位体积内清水中的水分子数,
因此由清水向蔗糖溶液运动细胞核内的 DNA一般不会出入到细 的水分子要多于由蔗糖溶液向清水运动的水分子,因此液面会上升; ②.渗透作用的条件:胞质中;而RNA和蛋白质通过核孔
运输,这个过程中并没有穿过膜结 装置中具有半透膜构; 半透膜的两侧具有浓度差留意,同一个体内的全部的细胞中 ③.渗透作用指的是水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜的扩散,要注遗传信息都是一样的;(DNA相同) 意渗透作用是扩散的一种特殊形式,且渗透作用肯定要跨过半透膜;细胞之所以可以出现多种多样的外形和功能是细胞分化的结果;以一个哺乳动物成熟的红细胞为例:(动物细胞坚决不发生质壁分别!)①.物理模型:以实物或图画形式①.外界溶液浓度大于细胞质的浓度,细胞失水;外界溶液浓度小于细胞质的浓度,细胞吸水;直观地表达熟悉对象的特点,这种外界溶液浓度等于细胞质的浓度,细胞处于等渗状态;模型就是物理模型;如,DNA分子②.红细胞内的血红蛋白等有机物能透过细胞膜吗的双螺旋结构;动物细胞、植物细红细胞吸水膨胀破裂后,血红蛋白和无机盐才会流出细胞;胞的亚显微模式图; 生物膜的亚显 ③.一般来说,假如外界溶液浓度足够低,红细胞会连续吸水直至涨破;微结构示意图等等; ④.红细胞吸水和失水的多少和快慢都取决于细胞质和细胞外界溶液的浓②.概念模型,如书 P17组成细胞 度差;浓度差越大,吸水和失水越多;的化合物的概念图; ⑤.红细胞因其具有挑选透过性的细胞膜,而细胞质又具有肯定的浓度,③.数学模型,如种群的增长曲线 因此可以和外界溶液构成一个渗透系统;等等;①.探究试验的流程:发觉问题—提出问题—作出假设—设计试验(预期结果)—进行试验—分析结果,得出结论①.渗透作用的装置大烧杯里面装有一个长颈漏斗,植物细胞除去细胞壁之外的 和吸水的现象;部分可看做是一个原生质体 提出问题:为什么植物细胞会失水和吸水
作出假设:原生质层相当于一层半透膜
原生质层包括液泡膜、 细胞膜和两层膜之间的细胞质 ,而 成熟的植物细胞具有中心液泡, 液泡里面有细胞液, 细胞 液具有肯定的浓度, 因此,假如原生质层可以相当于一层 半透膜,那么,细胞液—原生质层—细胞外液,就可以够 成一个渗透系统,进而植物细胞可以吸水和失水; 预期可以观看到液泡逐设计试验:把植物细胞置于高浓度的溶液中,
渐变小,原生质层逐步收缩,最终和细胞壁分别的现象, 这个现象是质壁分别现象; 而发生质壁分别现象的植物细 胞,假如重新置于清水中, 应当会观看到液泡逐步复原原 来的大小,原生质层回复到初始的状态的现象,
也就是质 壁分别的复原现象;进行试验:步骤书 P62
试验结果:表格蔗糖溶液中心液泡大小原生质层位置细胞大小变小与细胞壁分别基本不变清水复原到原先大小复原到原先位置基本不变结论:原生质层相当于一层半透膜; ②.质壁分别及复原
ⅰ发生质壁分别现象的条件:
植物细胞(有细胞壁)是活细胞,具有中心液泡,且细胞外溶液的浓4.水分子跨膜运输的特点 度要大于细胞内细胞液的浓度;ⅱ发生质壁分别复原的条件:5.其他物质跨膜运输的实例植物细胞已经发生了质壁分别现象,且细胞外溶液的浓度小于细胞内细胞液的浓度; ⅲ质壁分别和复原现象可以用来:发觉问题:植物细胞存在失水 鉴别植物细胞的死活;证明原生质层具有挑选透过是有挑选性的,这种挑选性具有普遍性;可以说细胞膜和其他生物膜都是性,以及观看植物细胞的细胞膜;挑选透过性膜;测定细胞液浓度的大致范畴;二.流淌镶嵌模型证明细胞壁的伸缩性小于原1.科学家对于细胞膜结构的探究生质层的伸缩性;P65③.植物细胞作为一个渗透系统,
包括细胞液、原生质层和外界溶液
三部分;④.植物细胞的吸水方式:
吸胀吸水:靠亲水性物质如蛋
白质、淀粉分子表面吸附水分子来
吸水;记住例子:干燥的种子、根
尖分生区的细胞;实际上,没有形
成中心液泡的细胞, 比如刚刚分裂
形成的细胞,都是依靠吸胀作用吸
水的;渗透作用:具有中心液泡的植
物细胞,一般都是依靠渗透作用吸
水的; 2.流淌镶嵌模型的内容顺相对含量梯度运输, 从水含量多
的溶液(该溶液,溶液的浓度低)
向水含量少的溶液(该溶液,溶液
的浓度高)
3.糖蛋白
①.并不是全部的物质跨膜运输都是顺相对含量梯度的;但水分子的4.证明细胞膜的流淌性的实例 (明白)跨膜运动是顺相对含量梯度运输的结果;②.细胞膜对于物质的输入和输出①.探究的过程:
欧文顿——500多种物质对植物细—暗”三层结构,于是大胆的提出了三层的静态的生物膜模型,“三明治模型”;(实质上这个模型是错误的,生物膜不行能是静止的;对不~)1970年,人鼠细胞的融合试验证明白细胞膜具有流淌性;1972年,桑格和尼克森在前人争论的基础上,提出了生物膜的流淌镶嵌模型;②.科学争论的一般方法:
依据已有的学问和观看到的现象——提出问题——作出假设——设计实验——估计试验结果——进行试验(分析与争论)——结论生物膜的流淌镶嵌模型认为:胞膜的通透性的试验,发觉溶于脂质的物质比较简洁通过细胞膜,于是他提出:细胞膜是由脂质组成的;20世纪初,科学家将细胞膜提取出来,化学分析说明,膜的主要成分磷脂双分子层构成了膜的基本支架(膜的结构)是和磷脂和蛋白质;磷脂双分子层是轻油般的流体,蛋白质分子大多数是可以动的(具有流1925年,两位荷兰科学家用丙酮从动性)人的成熟的红细胞中提取出了蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分脂质,在空气—水界面上排成了单分子层,测得单分子层的面积恰好子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层(蛋白质分子排布的镶嵌性)细胞膜的外表,蛋白质与糖类结合的产物;与细胞识别亲密相关,此外仍有爱护和润滑的作用;①.草履虫取食过程中食物泡的形成
②.变形虫捕食和运动时伪足的形成
③.白细胞吞噬细菌
④.胞饮与分泌是红细胞面积的2倍;于是得出结论:细胞膜中的磷脂分子必定排列成两层;磷脂分子的结构:头部亲水,尾部疏水;在空气—水界面上的排布:⑤.受精时细胞的融合过程空气 ⑥.动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程⑦.细胞杂交时的细胞融合⑧.变形虫的切割试验水第一次在电⑨.质壁分别和复原试验1959年,罗伯特森镜下看到了细胞膜清楚的“暗—亮三.物质跨膜运输的方式 ①.被动运输1.小分子物质进出细胞的方式 被动运输包括两种类型,一种是自由扩散,一种是帮助扩散;项目 自由扩散 帮助扩散概念 自由扩散:物质通过简洁的 进出细胞的物质借助载体蛋白渗透作用进出细胞的过程; 的扩散,叫做帮助扩散;特点 顺浓度梯度 顺浓度梯度不需要载体蛋白 需要载体蛋白不消耗能量 不消耗能量举例 气体;水分子;脂溶性的小 葡萄糖从血浆中进入红细胞分子;乙醇、甘油、苯等;图像帮助扩散(右图)曲线显现平缓的趋势是由于受到了膜上载体蛋白的数目的限制;留意:被动运输之所以被称为被动运输, 正是因其不需要消耗新陈代谢所产生的能量;②.主动运输项目主动运输需要载体蛋白的帮助,概念物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,同时仍会消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输;特点 逆浓度梯度需要载体蛋白帮助消耗能量举例 各种离子进入细胞,葡萄糖、氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞等各种细胞;图像 影响主动运输的因素:一.降低化学反应活化能的酶1.掌握变量载体蛋白的种类和数量影响能量供应的因素, 如氧气的浓度、温度等等;意义 主动运输这种物质出入细胞的方式,是活细胞的特性,它保证了活细胞能够依据生命活动的需要,主动挑选吸取所需要的养分物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质;2.过氧化氢在不同条件下的分解主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中;在图片中⑴.A代表蛋白质分子;B代表磷脂双分子层;D代表多糖分子;2.大分子物质进入细胞的方式 P72
大分子物质进出细胞时并没有“穿过”磷脂双分子层⑵.细胞膜从功能上说,它是一层挑选透过性膜;⑶.动物细胞吸水膨胀时,B的厚度变小,说明B具有流淌性;⑷.a~e中,代表被动运输的是b、c、d;⑸.可能代表氧气转运过程的是b;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是a;主动运输和被动运输表达了膜的挑选透过性,其结构基础是膜上载体蛋白的种类和数量;第五章细胞的能量供应和利用 是胞吐(外排);留意,这里面指的不能穿过细胞膜 氧化氢酶作为一种生物催化剂,也能够催化过氧化氢的分解;的物质,如食物颗粒、蛋白质大分子、病毒、细菌等;②.试验步骤及现象常见举例:
内吞——白细胞吞噬病菌
外排——分泌
胞吞和胞吐说明白细胞膜的流淌
性①.变量:试验过程中可以变化的
因素称为变量;②.自变量:人为转变的变量叫做
自变量;③.随着自变量而变化的量叫做 因
变量;④.无关变量:试验中除自变量外,可能会存在一些可变因素,对试验3.酶在细胞代谢中的作用4.酶的作用机理结果会造成影响,这样的变量叫做无关变量;对于无关变量的处理方法一般是,使各组的无关变量保持
一样;⑤.除了一个因素以外,其余因素
都保持不变的试验叫做对比试验;对比试验一般会设置对比组和实 5.酶的本质
验组;①.试验原理:三价铁离子是无机
催化剂,能够催化过氧化氢的分
解;而肝脏里面有过氧化氢酶,过细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着很多化学反应,统称为细胞代谢;6.酶的定义酶是一种生物催化剂,可以使细胞内的反应在一个比较温顺的条件下,高效、快速的进行;12342mLH2O2溶液2mLH2O2溶液 酶可以降低化学反应所需的活化能;2mLH2O2溶液 2mLH2O2溶液活化能:分子从常态转变为简洁发生化学反应的活跃状态所需要的能量称水浴加热2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液基本无气泡有少量气泡为活化能;有较多气泡有大量气泡卫生香无变化基本不燃烧加热促使过氧化氢分解,是由于加热使过氧化氢分子得到能量,从常态转燃烧不猛烈 燃烧猛烈变为简洁分解的活跃状态;而过氧化氢酶和Fe3+促使过氧化氢分解,并没③.试验分析:有为其供应能量,而是降低了过氧化氢分解反应所需的活化能;该试验通过进行对比试验,来科学家对于酶本质的探究过程,见书上P81探究过氧化氢在不同条件下的分解情形;在试验中,只有反应条件巴斯德的观点:发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用;这个因素是转变的,其余因素如反李比希的观点:引起发酵的是细胞中的某些物质,但是这些物质只有在酵应物的性质和浓度都没有变化,实 母细胞死亡后才能发挥作用
毕希纳的观点:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破裂后连续起 催化作用,就象在活酵母细胞中一样验的对比组为1号试管,试验组为2、3、4号试管;本试验的自变量是“不同条1926年,美国科学家萨姆纳首次从刀豆种子中提取出了脲酶的结晶;件”,即过氧化氢分解的条件;因并用多种方法证明白该物质是蛋白质;变量是过氧化氢分解的多少;无关20世界80岁月,切赫和奥特曼发觉少数RNA也有催化功能;变量有很多,如加入试剂的量、实
验室的温度、氯化铁溶液的浓度等 酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质;等; 少数酶是RNA;④.试验说明的问题:
氯化铁和过氧化氢酶都能够催化过氧化氢的分解,但明显生物催化7.酶的特性剂,即过氧化氢酶的催化效率更高
一些;而加热也可以使过氧化氢分
解; 酶的高效性①.高效性
②.专一性酶的专一性③.需要相宜的条件:相宜温度和相宜pH;由过氧化氢在不同条件下的分解试验,可以看到酶的催化效率要比无机催化剂高很多,而实际上,每一滴 FeCl3溶液中的铁离子数大约是肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍;足以说明过氧化氢酶催化的高效性;另外,在某些试验中,将酶溶液稀释得到相同的催化结果也能说明高效性;酶的专一性指每一种酶只能催化一种或一类的化学反应; 就像一把钥匙开一把锁一样;在这里有一个试验;探究:唾液淀粉酶对于淀粉和蔗糖水解的催化作用
①.试验原理:淀粉和蔗糖都是非仍原糖,但它们水解之后的产物都是仍原糖(淀粉——麦芽糖;蔗糖——葡萄糖、果糖) ;因此用斐林试剂可以检验淀粉和蔗糖的水解状况;②.试验步骤及现象:酶的作用条件第一组其次组123437℃条件下加入37℃条件下加入37℃条件下加入37℃条件下加入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℃保温使其反应一段时间后,分别加入斐林试剂,留意斐林试剂的使用酶在肯定的条件下,能使生物体内显现砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀显现砖红色沉淀复杂的化学反应快速地进行,但酶留意:保持37℃是由于唾液淀粉酶是人体内的一种酶,其最适温度在37℃本身
并不发生变化;(同无机催化剂一样,反应前后一样)
酶不同于无机催化剂的特点:左右;第一组和其次组的设计是为了验证专一性的一个方面,即一种酶对应两种底物,这个时候这种酶只能催化一种底物发生反应;而单独来看各试管,1号和3号试管,以及2号和4号试管,就说明白,两种酶对应一种底物时,只有一种酶能够发挥作用;两
方面都考虑,才是对专一性较为完
整的证明;③.试验结论:
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
不能催化淀粉能催化蔗糖的水解,
的水解;说明白酶的催化作用具有
专一性;两方面的因素 ~一个是温度对于酶
活性的影响,一个是 pH对于酶活
性的影响;通过两个试验来争论;
试验很重要;探究:淀粉酶在不同温度条件下的
活性
①.试验选材:
本试验选用的是人工合成的α -淀
粉酶及淀粉溶液;那么,为什么不能选用过氧化氢酶及过氧化氢溶液实际上应当是梯度划分的越 由于过氧化氢遇热会分解,从而干扰试验结果;细越好,在这里依据书上以三个具 ②.试验设计:有代表性的温度 0℃、60℃、100℃ 本试验可以通过设置不同的温度梯度,来考察温度对于淀粉酶活性的影为例 响;淀粉酶在相宜的温度条件下,可以催化淀粉水解为麦芽糖;变量分析
自变量:温度
掌握自变量:设置不同的温度梯度
因变量:酶的活性
检测因变量:碘液【为什么不能用斐林试剂来进行发生反应;-淀粉酶来说,它的检测呢】⑤.试验结论:【可以设想一下,在0℃冰水浴中酶的催化作用需要一个相宜的温度条件,对于α的试管,正常情形下应当是没有现最适温度为60℃;象的,准确的说,由于淀粉不能被水解,所以1号试管遇碘应当会变蓝;但斐林试剂有一个条件,就是水浴加热;在使用斐林试剂加热的探究:不同pH条件下过氧化氢酶的活性(与温度类似)①.试验选材:本试验选用的是过氧化氢酶及过氧化氢溶液;该酶最适pH为7过程中处于0℃条件下的酶的活性②.试验设计:会逐步得到复原,因此淀粉会发生本试验可以通过设置不同的pH梯度,pH=2、pH=7、pH=12,来考察pH对水解反应,导致1号试管显现试验现象,即砖红色沉淀;】于过氧化氢酶活性的影响;过氧化氢酶在相宜的温度条件下,可以催化过氧化氢的水解;无关变量:溶液中的pH值、加入的各个试剂的浓度及量,反应时
间,etc;③.试验步骤:④.试验分析:1组2组3组本试验仍然采纳对比试验的方式淀粉溶液及淀粉酶淀粉溶液及淀粉酶淀粉溶液及淀粉酶来进行;那么,明显处于相宜温度0℃冰水浴中60℃水浴中100℃沸水浴中的这一试管是对比组,而1和3是保温5min后混合,混合后再保温5min试验组(留意考察的就是不同的温加入碘液变蓝度条件,所以1和3是试验组)变蓝碘液的颜色在步骤中要留意,每组试管都是先分将淀粉溶液和酶溶液分别置于试管中,然后置于同一温度下保温
后,才将酶液加入到淀粉溶液中;
另外,每组的淀粉溶液和酶液混合后,都要置于原先的温度下连续保
温一段时间,是为了让它们充分的温度对于酶活性的影响123④.实过氧化氢溶液及过过氧化氢溶液及过过氧化氢溶液及过留意一下书上P85小字氧化氢酶氧化氢酶氧化氢酶pH=2pH=7pH=12室温下反应一段时间,在试管口处放置点燃的卫生香pH对于酶活性的影响无变化复燃无变化验分析:8.影响酶催化作用的因素本试验仍然采纳对比试验的方式来进行;那么,明显处于相宜pH的这一试管是对比组,而1和3是试验组⑤.试验结论: 酶的催化作用需要一个相宜的
最适pH为7;pH条件,对于过氧化氢酶来说,它的高温会使酶的分子变性 (蛋白质变性)而失去活性,因此从高温到低温的变化过程中酶的活性不行复原; 而低温并没有破坏酶的分子结构, 因此从低温到高温的变化过程中酶的活性可以复原;变量分析
自变量:酸碱度
掌握自变量:设置不同的酸碱度梯度
因变量:酶的活性
检测因变量:用卫生香,观看其复燃现象
无关变量:反应的温度、加入的各个试剂的浓度及量,反应时间,常见的酶,如人体内的酶,最适温度都在37℃左右;过酸过碱都会破坏酶的空间结构,使酶失活;因此调整pH值的高到低,或低到高,酶的活性都不会有变化;(不行复原)常见的酶,胃蛋白酶,最适pH值在;因此其他消化酶,最常考的就是唾液淀粉酶,它到了胃中必定要失去活性,仅仅作为一个蛋白质分子被催化水解掉;①.酶浓度对酶促反应的影响:底物足够、没有酶活性的抑制剂等各
种不利于酶发挥作用的条件下,酶促反应
速率与酶浓度成正比;etc;③.试验步骤: ②.底物(反应物)浓度对于酶促反应速率的影响:底物浓度较低时,反应速率随2.ATP的水解底物浓度增加而加快,反应速率与底物浓度
近乎成正
比;在底物浓度较高时,底物浓度 3.ATP与ADP的转化增加,反
应速率也随之加快, 但加快的不显
著;当底
物浓度很大,且达到肯定限度时, P89
反应速率
就达到一个最大值, 此时在增加底
物浓度,
反应速率也几乎不发生转变 (可以
懂得为酶的饱和);③.pH对酶促反应的影响:
每一种酶只有在肯定限度的 pH范畴内才
有活性,超过范畴会失去活性; 每一种酶在
某一个pH时活性最大,这个 pH称为该酶的
最适pH;④.温度对酶促反应的影响:
酶促反应在肯定温度范畴内反应速率随二.细胞的能量通货—ATP温度的上升而逐步加快,当温度上升到肯定1.ATP分子的结构限度时,酶促反应速率就不再加快反而会随着温度的上升而降低;肯定条件下,每一种酶在某一温度时活性最大,这个温度称为该酶的最适温度;ATP是三磷酸腺苷,是一种高能磷 化为ATP;酸化合物; ADP与ATP的相互转化,是时刻不停的发生并处于动态平稳之中的;结构简式可写成: A—P~P~P 转化的反应式如下:
A代表腺苷(1个)、P代表磷酸基
团(3个)、~代表是高能磷酸键(2 转化的图解:
个) A1——ATP合成酶
其中腺苷是腺嘌呤与核糖的结合; A2——ATP水解酶
一个ATP分子水解掉一个高能磷酸 B——ATP
键剩余的部分叫做 ADP(二磷酸腺 C——ADP
苷)
E1——合成ATP需要的能量一个ATP分子水解掉两个高能磷酸 E2——ATP水说明放的能量
腺嘌呤核糖 ③.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性;键剩余的部分是一个
核苷酸;ATP分子的水解本质上就是 ATP分
子中高能磷酸键的水解, 也就是高
能磷酸键的断裂;在断裂的同时,
储存在键中的大量能量释放出来;只有远离腺苷的那个高能磷酸键
可以水解;1molATP分子水说明放的能量是在这个问题重要留意:
①.对于全部的细胞来说,几乎都 4.ATP的利用
是用ATP作为直接能源的;②.远离腺苷的高能磷酸键能很快
的水解断裂,于是ATP转化为ADP,
能量随之释放出来用于各项生命
活动;同时远离腺苷的高能磷酸键
又极易与磷酸基团结合, 使ADP转转换为渗透能,如于细胞的主动运输转换为光能,如于生物发光转换为机械能,如肌细胞收缩、鞭毛的摇摆5.吸能反应和放能反应转换为化学能,用于细胞内各项吸能反应,如小分子物质合成大分子物质转换为电能,用于大脑摸索等等;②.为什么 ATP是新陈代谢所需能量的直接能源糖类、脂肪分子中往往储存了大量的能量, 但这些能量都不能被生物体直三.细胞呼吸 接利用,它们只有在细胞中随着有机物的氧化分解被释放出来, 并且储存1.细胞呼吸的定义 到ATP中才能被生物体利用; 所以说,新陈代谢所需能量是由 ATP直接提供的,ATP是新陈代谢所需能量的直接来源;2.细胞呼吸的实质 吸能反应指的是需要吸取能量的反应, 即耗能反应;一般与ATP的水解反应相联系,由 ATP水解供应能量;④.关于ATP与ADP的转化反应是 放能反应指的是释放能量的反应, 一般与ATP的合成相联系,释放的能量否为可逆反应,留意下面表格;(重 被储存到ATP中;要)从上面表格可以看到,ATP和ATP→ADP+PiADP+Pi→ATPADP相互转化的反应并不是化学上单纯的可逆反应;⑤.动物合成ATP的反应只有呼吸一种水解反应一种合成反应条件催化该反应的酶属水解酶催化该反应的酶属合成酶ATP释放的能量是储存在高而成ATP的能量来自于有机作用这一个过程,而植物的呼吸作能量变化能磷酸键内的化学能,用于物分说明放的化学能和光合用和光合作用都可以合成ATP;各项生命活动;作用吸取的光能;①.ATP的生理功能:ATP分解的场所较多;合成ATP的场所主要有细胞“细胞的能量通货”,是生物体进进行场所消耗能量的反应都需要ATP质基质、线粒体(细胞呼吸)行各种生命活动所需能量的直接分子水解和叶绿体(光合作用)ATP分子在吸能反映和放能反应之间循环流通,因此,把它比如为细胞内来源;ATP的利用举例:ATP的利用实际流通能量的“通货”;上是ATP中活跃的化学能转换为其他形式的能量的过程;细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成 ATP的
过程;由于呼吸作用是在细胞内进行的,4.有氧呼吸所以呼吸作用也叫做细胞呼吸;细胞呼吸的实质是:细胞内的有机P93物氧化分解,并且释放能量;在这里用一个试验来说明
3.细胞呼吸的方式 试验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
①.本试验采纳的是对比试验的争论方法; (其实就是对比,一个意思) 来探究某种设置两个或两个以上的试验组, 通过对结果的比较分析,
因素与试验对象的关系,这样的试验叫 对比试验;②.试验装置的分析本试验设计了两组试验装置,一组是酵母菌进行有氧呼吸的装置,一组是酵母菌进行无氧呼吸的装置;这两组装置是相互对比的; 装置图如下:
a.如何掌握有氧和无氧的条件
通过接气泵通入空气来制造有氧的条件,该组装置中设置了 10%NaOH溶液的目的是为了吸取空气中的 CO2
b.两个装置应放置在相同的外界条件下,同时留意使各溶液的浓度、体
积均保持一样,这样做是为了排除无关变量对于试验结果的影响; ③.试验现象的分析
a.两组装置都能使石灰水变浑浊,说明酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸,生成了CO2;如[H]葡萄糖少量能量果用溴麝香草酚蓝水溶液来检测,酶留意样色变化由蓝变绿再变黄;b.有氧的装置比无氧的装置浑浊O丙酮酸H2O酶程度强,且变浑浊的速度快,说明[H]了酵母菌在有氧条件下放出的CO2少量能量多且快;酶大量能量c.取两瓶中的酵母菌培育液等量,滴加浓酸条件下的重铬酸钾H2OCO2溶液来检测酒精,无氧条件的酵母菌培育液颜色由橙色变为灰绿色;说明酵母菌无氧呼吸产生了酒精;④.试验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下均
能进行细胞呼吸;在有氧条件下, 5.无氧呼吸通过细胞呼吸产生大量的 CO2,在
无氧条件下通过细胞呼吸产生酒
精和少量的 CO2; 大量试验证明,细胞呼吸分为
两种方式:有氧呼吸和无氧呼吸;①.有氧呼吸的定义P95 有氧呼吸,指细胞在氧的参加
下,通过多种酶的催化作用,把葡
萄糖等有机物完全氧化分解, 产生
二氧化碳和水,释放能量,生成许
多ATP的过程;②.有氧呼吸是细胞呼吸的主要形
式,过程可以人为的分为三个阶段留意:有氧呼吸场所反应物生成物释能水在第阶段参加反应,CO2第一阶段细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]少量是第阶段生成的,O2在第其次阶段线粒体基质丙酮酸、H20CO2、[H]少量阶段参加反应;第三阶段线粒体内膜[H]、O2H20大量[H]是仍原型辅酶Ⅰ,NADH;为发酵;②.无氧呼吸的过程第一阶段:1mol葡萄糖完全氧化分说明放的
能量为2870kj,其中有1161kj被储存到ATP中,其余的能量以热能的形式散失掉了(维护体温的就是它啦);③.有氧呼吸的特点
有氧呼吸是有机物完全氧化分解的过程,葡萄糖最终分解为CO2与有氧呼吸第一阶段相同,葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,产生[H]和少量的能量;
其次阶段:不同的生物将丙酮酸分解为不同的产物,有的分解为酒精和二氧化碳,有的转化为乳酸;场所仍然为细胞质基质;留意:
酒精发酵的生物:大多数植物、酵母菌该过程需要氧气;释放大量的乳酸发酵的生物:高等动物、乳酸菌、高等植物的某些器官(马铃薯块茎、能量;甜菜块根、玉米胚细胞等)1mol葡萄糖无氧呼吸产生乳酸时释放的能量为,其中有能量被储存到了④.有氧呼吸的反应式ATP中,其余的能量以热能的形式散失掉了;~(包括有氧)算有氧呼吸和无氧呼吸放出的能量数就用这几个数字算啊⑤.有氧呼吸的实质细胞在氧气的参加下分解有机物③.无氧呼吸的特点释放能量的过程;①.无氧呼吸的概念细胞在无氧条件下, 通过酶的作用,把糖类等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放少量的能6.有氧呼吸与无氧呼吸的比较量的过程;微生物的无氧呼吸, 习惯上称区分7.有关呼吸作用的运算呼吸类型有氧呼吸无氧呼吸场所细胞质基质、线粒体细胞质基质条件相应的酶和氧气需要酶、不需要氧气物质变化葡萄糖完全分解产生二氧化碳葡萄糖不完全氧化分解,产生能量变化和水乳酸、酒精和二氧化碳;释放大量能量释放少量能量1mol葡萄糖完全氧化分解放1mol葡萄糖不完全氧化分解放能2870kj,有1161kj储存到能,有储存到ATP分子中;ATP分子中;联系a.从物质和能量的变化来看,二者都是分解有机物释放能量的过程;b.从反应过程来看,这两种呼吸类型的第一步反应,都是在细胞质基质中把葡萄糖分解成丙酮酸;c.从生物进化的角度看,原始地球的大气不含氧气;所以,那时候的生物的呼吸方式都为无氧呼吸;当蓝藻等自养型生物显现以后,大气中才有了氧气,才显现了有氧呼吸;可见,有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进展而成的;各种运算题都是环围着有氧呼吸和无氧呼吸的强度来进行运算的;那么,有氧呼吸和无氧呼吸的强度以什么来衡量呢 一般来说,我们算的是有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖的量;缺氧的条件下进行的;是有机唯独提示大家留意的就是,肯定要抓住方程式中的数量关系;物不完全的氧化分解的过程;释放有氧呼吸:1molC6H12O6~6molO2~6molCO2少量能量;无氧呼吸:1molC6H12O6~2molC2H5OH~2molCO2④.无氧呼吸的反应式题目有消耗的氧气的量和生成的二氧化碳的量时,我们以氧气的量作为入手点,由于只有有氧呼吸会消耗氧气,无氧呼吸是不会消耗氧气的;那么,只需将有氧呼吸消耗的氧气的量带入数量关系,即可求出有氧呼吸消耗的葡萄糖量和有氧呼吸产生的二氧化碳的量;那么依据剩余的二氧化碳的量即可求出无氧呼吸消耗的葡萄糖
的多少;同理,题目中假如给出的是酒精和
二氧化碳的量,就要用酒精的量来算无氧呼吸的强度;/无氧呼9.细胞呼吸的应用问有多少酵母菌进行有氧吸,实质上问的就是有氧/无氧消耗的葡萄糖占总数的多少;不考虑光合作用时 ,当释放的 CO2
量与吸取的 O2量之比为4:3时,有
氧和无氧呼吸消耗的葡萄糖数相
等; ①.温度8.影响细胞呼吸的因素
温度会影响酶的活性,进而间接地影响呼吸作用;②.水分
肯定范畴内,含水量增加,细胞呼吸增强;③.氧气浓度
有氧呼吸肯定范畴内,随着氧气浓度的增加而增强;
而无氧呼吸随着氧气浓度的增加会受到抑制; 氧气浓度对于总呼吸作用的影响曲线: 曲线CAB
表示总呼吸作用释放的 CO2
CA段下降是由于随着氧气浓度的增加,无氧呼吸受到了抑制AB段又上升是由于有氧呼吸随着氧气浓度的增加而渐强曲线OB五.光合作用1.光合作用的定义P972.光合作用的实质表示有氧呼吸的强度(或有氧呼吸释放的CO2量或有氧呼吸吸取的O2量)阴影面积表示无氧呼吸释放的CO量
A点释放的 CO2最少,意味着此时 3.光合作用的场所细胞呼吸最弱 叶绿体被~B点释放的CO2量等于吸取的 O2量,
意味着此时细胞内只进行有氧呼
吸④.二氧化碳的浓度
二氧化碳作为呼吸作用的产
物,浓度增高,会抑制呼吸作用;所以,储存蔬菜和水果,要尽可能 4.捕捉光能的色素的降低呼吸作用, 因此可以降低温
度、增加二氧化碳浓度、降低氧气
浓度等等;但完全抑制呼吸作用是
不行行的;有光照而且有叶绿体的部分
全部曝光的一组,好氧菌匀称分布在叶绿体四周
④.试验结论(内容灰常多,心理准备氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是进行光合作用的场所;光合作ing·····)用需要光照;光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转①.叶绿体的结构:
外膜——内膜——基质中有一摞一摞的基粒——每个基粒由一个一个圆饼状的结构堆成,每一个圆饼状结构叫类囊体
②.色素的分布:
绿叶中的色素主要分布在叶绿体上化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程;活细胞所需能量的最终源头是来自物质角度:光合作用是一个合成反应,把无机物合成有机物的过程;能量角度:光合作用是自然界中一捕捉光能的色素分布在类囊体的薄膜上③.色素的种类,有一个试验
绿叶中色素的提取和分别试验
a.原理
叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以通过研磨法用无水乙醇提取叶绿体中的色素;种能量转换的过程,把光能转换为有机物中稳固的化学能;绿叶中的色素不只一种,它们都能溶解在层析液中;这里有一个试验
恩格尔曼的第一个试验
①.选材特别奇妙,选用了水绵,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;溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢;〕,所以,可以用纸层析法分别出叶绿体中的色素;b.步骤
(1)提取绿叶的色素叶绿体是螺旋状的条带形,特别好观看;②.试验过程,设计思路清楚,水绵分为两组
用极细的光束照耀黑暗中的
水绵细胞
光照下的水绵细胞
③.试验结果
黑暗中的一组,好氧菌集合在用无水乙醇提取色素,研磨时加入了二氧化硅(有助于研磨得充分)和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏);过滤时用纱布就可以了(不用滤纸,以免把色素都滤跑了)收集滤液要封口(防止无水乙醇挥发)(2)制备滤纸条
两端各剪去一个小三角形是为了保证层析后的色素带成一条直线;(3)画滤液细线 ★要求:细、直、齐 ,重复
2—3次(使色素能够清楚的分别出来)(4)分别绿叶中的色素层析液不能没及滤液线:由于色素会溶解在层析液中;c.试验结果
滤纸上的色素带,从上到下次序
橙黄色——胡萝卜素
黄色——叶黄素
蓝绿色——叶绿素 a
b黄绿色——叶绿素
留意几个小问题四种色素中含量最多的是叶绿素a胡萝卜素(跑的最快)四种色素在层析液中溶解度最大的是绿叶中的色素有两大类:
类胡萝卜素:胡萝卜素和叶黄素
叶绿素:叶绿素 a和叶绿素b
④.不同色素吸取的可见光谱
第一要明确,不是全部的可见光都能被利用的,这里有一个试验5.光合作用的争论历程 恩格尔曼的其次个试验
a.仍然是水绵、好氧菌、光照
b.利用了三棱镜,使可见光色散,用分别的光照耀水绵的叶绿体 (想证明的就是哪些颜色的光可以被利用)
c.发觉在蓝紫光和红光的区域,集合了很多好氧菌,而绿色区域,基本没有好氧菌;说明白什么(结合书上P99吸取光谱图) 试验说明:叶绿素在蓝紫光和红光部分都有很高的吸取峰,而类胡萝卜素主要吸取蓝紫光;⑤.色素的功能:吸取、传递、转换光能①.海尔蒙特的柳树试验树苗称重,土壤称重——栽培了相反的结论(有植物没植物小白鼠都死了),缘由是他没有设置光照的五年中只浇水——五年后再次称条件;(光合作用需要光照)重柳树和土壤——发觉土壤的减结论:植物只有在光照下才能更新空气;重特别微小而柳树增重很多——认为植物增重是由于水(水分是植④.到1785年,发觉了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的是物体构建自身的原料) 不足之处,没考虑空气对于植
物增重的影响,实质上柳树的增重
主要来自于空气中的二氧化碳, 其
次是水;(为什么)
由于水参加光合作用之后,大
部分以氧气形式跑掉了, 但二氧化
碳被固定了下来; 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蜡烛实
验
光照条件下——没植物的一
组,蜡烛熄灭了,小白鼠牺牲了
——有植物的一
组,蜡烛能坚持,小白鼠也坚强的 6.光合作用的过程活着
P103 结论:植物能够净化因燃烧或
呼吸而变混浊的空气; (由于当时
仍不知道空气都是什么成分, 所以
也不知道更新的是氧气)③.英格豪斯的试验
重复普利斯特利的试验, 得出C16O2图解灰常灰常重要!P103b.小球藻培育液用正常的H216O来配制,通入不正常的18O标记的C18O2结果:不正常的水产生了不正常的氧O2,吸取的是CO2;结论:光合作用产生的O2来自于H2O;探明白CO2中的C的去向,称⑧.卡尔文循环⑤.梅耶,遵守能量守恒定律,提用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,为卡尔文循环;出光合作用把光能转变成了化学能储存了起来;①.总反应式:2+6H2O转变成什么物质了呢当时仍光能不知道CO2+H2O——→(CH2O)+O2⑥.萨克斯的关小黑屋试验叶绿体羊脂球(植株)黑暗中处理一昼夜用于运算的反应式:(黑暗处理是为了让叶片中的营光能养物质消耗掉)6CO2+12H2O——→C6H12O6+6O让一张叶片一半曝光一半遮光(部叶绿体分遮光、部分曝光,是为了进行对照)叶片脱色后(一般用酒精脱色,由于色素能够溶解到酒精中)原料:CO2和H2O
产物:(CH2O)糖类和O2场所:叶绿体条件:光照、酶用碘蒸气处理这片叶,发觉曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半就没有颜色变化; 结论:绿叶在光合作用中产生了淀粉⑦.美国鲁宾和卡门试验(同位素②.光合作用是特别复杂的一系列化学变化,可以概括的分为光反应和暗反应两个阶段;划分依据:是否需要光能
光反应只能在有光的条件下进行,而暗反应有光无光都可以进行标记法)(想知道氧是从哪来的)对比试验:a.小球藻培育液用同位素 18O标记的 H218O来配制,通入正常的的类囊体的薄膜上;被色素吸取的光能, 一方面将水分解为氧和 [H],氧直接以氧分子的形式释放出去,[H]被传递到叶绿体基质中;另一方面,细胞内的 ADP和Pi在各种酶的催化作用下发生反应,形成 ATP;光反应为暗反应供应了仍原剂 [H]和能量(由 ATP水解来供能)留意这里的[H]是仍原型辅酶Ⅱ, NADPH,与有氧呼吸
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