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文档简介
必修1生物知识点归纳生物的特点:以细胞(由物质组成)为基本结构单位和功能单位所有的生物体都是由细胞和细胞产物构成的生物可以分为细胞生物(有细胞结构(如动物、植物、细菌和真菌))和非生物细胞(无细胞结构(病毒))生物体有相同的化学成分生物体能进行新陈代谢(生物体中有序的化学反应,简称细胞的代谢,包括物质的代谢和能量的代谢)稳态应激性生殖和遗传进化细胞的分子组成一、元素组成:生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到(但无机自然界中有的元素,细胞不一定有;不同生物体中化学元素不同)细胞是生物体结构和功能的基本单位。生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同。大量元素:C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo主要元素;C、O、H、N、S、P基本元素:C、H、O、N最基本元素(核心元素):C二、组成细胞的化合物:无机物(水和无机盐)和有机物(蛋白质、脂质、糖类和核酸)鲜重细胞中含量:水>蛋白质>脂质>葡萄糖鲜重百分比大小为:O>C>H>N干重百分比大小为:C>O>N>H在活细胞中含量最多的化合物是水(大胖子也是)含量最多的有机物是蛋白质(7%10%)占细胞鲜重比例最大的化学元素是O占细胞干重比例最大的化学元素是C水水的含量:细胞中最多的化合物,(60%90%),水母含水量97%水的存在形式:自由水和结合水结合水:与细胞内其它物质结合
生理功能:是细胞结构的重要组成成分自由水:(占大多数)以游离形式存在,可以自由流动,(幼嫩植物、代谢旺盛细胞含量高),因为水是极性分子,所以凡是极性的分子或者离子都极易溶于水,即水是细胞内良好的溶剂;参与生化反应;运送营养物质和新陈代谢的废物。自由水和结合水可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。3、水的作用:细胞内良好的溶剂(因为水是极性分子)生物体内运输物质的主要介质水分子之间的氢键使水具有调节温度的作用(水温的降低形成较多的氢键,形成氢键会释放能量;水温的升高断裂氢键,断裂氢键会吸收能量)水是某些代谢的反应物和产物水在动、植物的分布、繁殖、生长发育及动物的体色、动物行为等方面有着深远的影响无机盐无机盐的含量:很少,仅占1%~1.5%无机盐的存在形式:多数以离子形式存在,少数形成某些复杂化合物无机盐的功能:以离子形式存在的无机盐可以维持生物体的生命活动:维持血浆的正常浓度,如Na+、Cl、K+(输液用0.9%的生理盐水说明无机盐能维持血浆正常浓度);维持酸碱平衡,如H2CO3\NaHCO3NaH2PO4\Na2HPO4缓冲对;维持神经肌肉的兴奋性如Ca2+(缺钙会导致抽搐);一些离子是酶的活化剂无机盐是细胞的主要成分之一,如骨细胞的重要成分是磷酸钙复杂化合物的重要组成部分:(叶绿素中含Mg2+、血红蛋白中含Fe2+,甲状腺激素中含I)生物大分子以碳链为骨架所有生物体内的生物大分子都是以碳链为骨架的,每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。组成多糖的基本单位是单糖(葡萄糖);组成脂质的基本单位是甘油和脂肪酸;组成蛋白质的基本单位是氨基酸;组成核酸的基本单位是核苷酸。糖类:细胞的能源物质组成元素:主要是C、H、O
总作用:糖类是细胞里的主要的能源物质;供能,储能(多糖),构成生物重要成分(核酸、细胞壁);细胞识别(糖蛋白)3、种类和作用:分类一:根据是否能够水解及水解后的产物分类种类举例分布功能单糖(不能水解,可直接利用)葡萄糖动、植最重要的能源物质果糖植脱氧核糖动、植形成DNA核糖动、植形成RNA半乳糖动二糖(能水解成两个单糖)蔗糖(水解成葡萄糖+果糖)植水解成单糖,作为能源物质麦芽糖(水解成两个葡萄糖)植乳糖(水解成葡萄糖+半乳糖)动多糖(能水解成多个葡萄糖)纤维素植构成植物细胞壁淀粉植植物重要的贮能物质糖原动动物重要的贮能物质补充:棉织品和麻织品的主要成分就是纤维素;淀粉是稻米、面粉等食物的主要成分。(真丝是蛋白质)糖类以糖原的形式储藏在动物的肝脏和肌肉分类二:根据是否有还原性分类种类举例还原糖除多糖和蔗糖外,例如所有单糖、麦芽糖、乳糖非还原糖多糖和蔗糖4、四大能源物质:细胞的能源物质:葡萄糖;最终能源:太阳能主要能源:糖类;直接能源:ATP;脂质1、组成元素:主要由C、H、O构成,有些含有N、P。2、性质:通常不溶于水,而溶于有机溶剂,如丙酮、乙醚、四氯化碳等3、种类和作用:种类功能油脂—C、H、O(基本单位:甘油和脂肪酸)1、主要的储能物质2、保温(皮下脂肪)3、缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。磷脂—C、H、O、P、(N)细胞内各种膜结构的重要成分植物蜡对植物细胞有保护作用固醇胆固醇:构成细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输(适量时可以减少心血管疾病,多则引起心血管疾病)2、性激素:促进性腺发育,维持第二性征3、维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收(人的表皮上有胆固醇,在光照射下能转换为维生素D)补充:相同质量时糖类和油脂C,H所占比:油脂高,糖类低;相同质量时彻底氧化释放的能量:油脂多蛋白质:生命活动的主要承载者,生物性状的体现者1、组成元素:C、H、O、N,有些含有S2、功能:生物体的一切生命活动都与蛋白质有关,蛋白质的每种特定功能都与特定的结构有关。结构蛋白:有些蛋白是构成细胞和生物体的重要物质(鸟的羽毛,人的毛发、指甲中的角蛋白)催化作用:蛋白质酶,推动化学反应的进行免疫作用:抗体(如免疫球蛋白),与疾病作斗争运输作用:帮助物质进出细胞(载体蛋白,如血红蛋白运输氧气)调节作用:对生命体的生命活动具有重要的调节新陈代谢作用。(如胰岛素,降低血糖浓度)识别作用:糖蛋白补充:不能提供能量,除非濒死时3、基本单位:氨基酸(约20种)结构通式如左图:一个中央碳原子通过共价键连接一个氨基(—NH2),一个羧基(—COOH)一个H和一个R基团每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;R基的不同导致氨基酸的种类不同。肽键:氨基酸脱水缩合形成,NHCO
二肽:由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物,只含有一个肽键。多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子脱水缩合而成的链状结构。(有几个氨基酸就叫几肽)肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。(一条肽链有至少有一个游离的氨基和羧基)4、有关计算:
脱水数=肽键数=氨基酸个数n–链数m
(环状肽链:脱水数=肽键数=氨基酸个数n)
蛋白质分子量=氨基酸分子质量×氨基酸个数–脱去水分子的个数×18(出现一个二硫键SS,分子量2)蛋白质至少含有氨基数、羧基数=肽链数(环状肽链:0)5、蛋白质形成过程:正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的(毛发、指甲蛋白质纤维状,血红蛋白球形)高温破坏空间结构使蛋白质变性6、蛋白质多样性原因:氨基酸的种类、数目、排列顺序不同;蛋白质空间结构不同。蛋白质的分子结构具有多样性,决定蛋白质的功能具有多样性。n种氨基酸形成m肽种类有nm个6、核酸:储存和传递遗传物质1、组成元素:C、H、O、N、P2、基本单位:核苷酸=五碳糖+磷酸(Pi)+含氮碱基2种五碳糖,5种碱基,DNA、RNA各4种核苷酸3、比较DNA和RNA项目DNARNA基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸无机酸磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖碱基腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)结构通常双链结构通常呈单链结构分布真核细胞的DNA主要在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNARNA主要分布在细胞质中功能DNA贮藏遗传信息,控制细胞的所有活动,并决定细胞和整个生物体的遗传特性。RNA在合成蛋白质时是必须的补充:核酸是一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体。细胞生物:同时含有DNA和RNA,DNA是遗传物质非细胞生物:只含有DNA或只含有RNA,DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA补充:一个人体中核DNA一样,RNA不一样实验:检测生物组织中的有机物(淀粉、还原糖、蛋白质和脂肪)原理:某些化学试剂能使生物组织中有关的有机化合物产生特定的颜色反应。材料:富含某种有机物,无色或白色物质材料试剂颜色注意事项淀粉马铃薯碘碘化钾蓝色还原糖白梨汁,白萝卜汁本尼迪特试剂(含Cu2+蓝色)砖红色沉淀(或红黄色沉淀)水浴加热蛋白质稀释的蛋清液,黄豆双缩脲试剂(ANaOH,BCuSO4)紫色先A2ml,后B5滴油脂花生、菜豆种子苏丹Ⅲ染液橙黄色颗粒用50%酒精洗去浮色,用高倍镜观察补充:检测还原糖不能使用甘蔗、甜菜(含蔗糖);胡萝卜汁、西瓜汁(有颜色);只能检测是否有还原糖,不能确定具体哪种糖蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。主要是因为肽键在强碱环境下与Cu2+发生反应。。油脂切片时从前向后拖动刀片,吸水纸依次吸去清水、吸去染液、吸去酒精第二章细胞的结构细胞学说罗伯特·胡克命名细胞,观察到死亡细胞的细胞壁列文虎克观察到活细胞1、细胞学说的建立过程:施莱登提出:所有的植物都是由细胞组成的,细胞是植物各种功能的基础;施旺提出:所有动物也是由细胞组成的,细胞是动物各种功能的基础;(施莱登施旺提出细胞学说的基础)魏尔肖对细胞学说进行了重要补充并提出:所有的细胞都是由已存在的细胞产生的2、细胞学说内容:所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的基本单位;所有的细胞都是由已存在的细胞产生的3、细胞学说的意义:细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一性。细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平,(使用显微镜)极大地促进了生物学的研究进程。细胞既有多样性又有统一性1、多样性:自然界细胞种类繁多,形态体积功能生活环境的差异巨大人类卵细胞直径0.2mm(肉眼可见),最大的细胞是鸵鸟蛋的卵黄,最小的细胞是支原体(电子显微镜可见)2、统一性:所有细胞都具有相似的基本结构,如细胞膜,细胞质,真核细胞还具有成形的细胞核;所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素,这些元素组成的无机物和有机物,构成细胞结构,参与细胞生命活动;所有细胞都以DNA作为遗传物质。细胞是生物体结构和功能的单位单细胞生物能够独立完成生命活动。多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。病毒虽没有细胞结构,但是却依赖活的的宿主细胞。显微镜使用注意事项:(1)目镜:无螺纹,平,长放大倍数小;物镜:有螺纹,突,长放大倍数大;放大倍数=目镜放大倍数×物镜(2)显微镜使用步骤:对光低倍镜观察(粗准焦螺旋调焦,把要放大观察的物像移至视野中央)转动转换器变高倍镜,此时视野变暗(调大光圈,平面镜变凹面镜)高倍镜观察(细准焦螺旋调焦),细胞数目减少,细胞体积变大。(3)显微镜成像与实际上下左右均相反;移动时在哪里往哪里移,但要注意观察顺时针、逆时针时,观察到的方向与实际方向相同细胞膜(质膜)——细胞的边界组成元素:C、H、O、N、P组成成分:主要是磷脂和蛋白质,还有少量糖类,动物细胞膜还有一定量胆固醇磷脂(C、H、O、P,有些有N):头部亲水/极性(含磷酸基团)尾部疏水/亲脂/非极性(含2条脂肪酸链)磷脂双分子层——磷脂分子在水中可形成双层结构,两层磷脂分子不完全相同,构成细胞膜的基本骨架蛋白质(膜蛋白):(1)膜蛋白也有水溶性的部分和脂溶性的部分,两层磷脂分子中的蛋白质不同(2)细胞膜的功能主要通过膜蛋白来体现,通常细胞的功能越多,其膜蛋白的种类和数量就越多糖类多糖与蛋白质结合形成糖蛋白,多糖与磷脂结合形成糖脂,统称为细胞外被或糖萼,存在于细胞外侧,起保护作用和识别作用胆固醇(1)胆固醇存在于动物细胞膜中,能保持细胞膜的稳定性(植物细胞一般不含)(2)胆固醇主要位于磷脂双分子层的疏水环境(膜内部)有一个很小的亲水基团与磷脂头部连接,细胞膜外侧磷脂分子中胆固醇含量高于内侧,外侧磷脂活动性强,内侧弱(3)胆固醇具有双重调节作用:既能促进流动,又能限制流动(取决于环境和数量:环境:低温促进流动;数量:胆固醇多促进流动)流动镶嵌模型理论主要内容:③1.磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架③2.蛋白质镶在、嵌入、贯穿磷脂双分子层,体现了膜内外结构的不对称性图解:①为磷脂双分子②为蛋白质(膜蛋白)图解:①为磷脂双分子②为蛋白质(膜蛋白)③糖蛋白Ⅰ为细胞外侧(I侧有糖蛋白)4、结构和功能结构特点:具有一定的流动性(磷脂蛋白质能运动,胆固醇有双重调节作用)功能特点:选择透过性(允许某些物质通过)结构与功能的关系:选择透过性实例:①海带细胞能源源不断地从周围的海水中吸收碘,使得碘在细胞内的浓度远高于周围海水;②人体组织细胞将胞外K+移入膜内,同时将胞内Na+移出膜外,使得胞内K+浓度约为胞外的30倍,胞外Na+浓度约为胞内的12倍。细胞膜流动性实例:变形虫变形运动、细胞融合(精卵结合/人鼠细胞杂交)、细胞的胞吞胞吐(白细胞吞噬病菌/细胞分泌蛋白质)、细胞的吸水膨胀或失水皱缩(质壁分离)细胞壁——细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构1、植物细胞壁成分:纤维素、果胶(去除细胞壁用纤维素酶和果胶酶)真菌和原核细胞的细胞壁成分与植物不同2、细胞壁具有全透性:水、离子和其他分子都极易通过细胞壁的空隙,与细胞的选择透性无关。3、植物细胞壁的作用:保护细胞,维持细胞形态,加强细胞的机械强度支撑作用(参天大树之所以挺立依靠死细胞的细胞壁支撑)细胞壁参与细胞间的相互粘连,是激素等化学信号传递的介质和通路细胞质——包含细胞器和细胞溶胶(细胞质基质)光学显微镜显微结构例如:细胞壁,叶绿体,液泡,染色的线粒体和细胞核电子显微镜亚显微结构例如:其他细胞结构核糖体分布:真核细胞、原核细胞都有,是原核细胞唯一的细胞器结构:无膜结构,由RNA和蛋白质组成功能:合成蛋白质的场所附着的核糖体(附着于粗面内质网):合成分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体中的水解酶,如抗体、蛋白质类激素、载体蛋白,转运至内质网、高尔基体进行加工运输游离的核糖体(存在于细胞溶胶):合成胞内蛋白,如呼吸酶、血红蛋白,可转运到细胞核、叶绿体、线粒体、细胞溶胶等结构内质网分布:真核细胞结构:单层膜(管腔联通),内连核膜,外连细胞膜,是膜面积最大的细胞器功能:参与蛋白质的加工、运输以及脂质、糖类的合成粗面内质网(表面附着核糖体):对来自核糖体的多肽进行加工折叠光面内质网:运输蛋白质和合成脂质,例如肝细胞光面内质网发达,有氧化酒精的酶,有解毒功能,内分泌细胞合成类固醇激素,例如性激素高尔基体分布:真核细胞结构:单层膜(片状或囊状,不连通,有小囊泡)功能:蛋白质的进一步加工、分类、包装,与动物分泌物形成有关,还负责植物细胞壁的合成(在高等植物有丝分裂后期,高尔基体数量增加)。蛋白质的三个去路:通过囊泡分泌至胞外——激素、抗体、消化酶通过囊泡运至细胞膜——膜蛋白高尔基体断裂形成溶酶体——溶酶体中的水解酶溶酶体分布:动物细胞结构:单层膜,含各种水解酶,能水解多糖、蛋白质、脂质、DNA、RNA等物质功能:对外吞噬有害物质或者食物,对内分解体内衰老的细胞器。(细胞在代谢过程中产生的残渣、功能异常的大分子以及衰老的细胞器等,被内质网或其他膜结构形成的囊泡包裹着,与溶酶体融合,进而被消化分解,产生的小分子物质有的被细胞重新利用,有的被排出细胞。)意义:溶酶体可将消化作用局限在特定结构中,这对保证细胞中其他结构的完整性具有重要意义扩展P46细胞自噬:在溶酶体的参与下降解自身物质的过程,是自我保护的机制:分解代谢废物和功能异常的物质;在营养物质缺乏、低氧等特殊环境下,通过自噬降解自身蛋白质或细胞器,为维持生存提供基本原材料和能量;对抗病毒和病原体的侵染(双层膜结构由内质网等结构形成)线粒体——半自主细胞器分布:真核细胞,在新陈代谢旺盛处分布较多,如心肌细胞结构:呈颗粒状、短杆状,具有双层膜结构,由外膜、内膜和线粒体基质构成,内膜向内折叠成嵴,以增大酶的附着面积,线粒体基质含有酶和少量DNA、RNA、核糖体功能:细胞能量代谢的中心和需氧呼吸的主要场所(需氧呼吸第一阶段在细胞溶胶中进行,故说“主要”)叶绿体——半自主细胞器分布:绿色植物细胞中的绿色细胞(叶肉细胞和保卫细等),根部细胞没有叶绿体结构:呈球形或椭球形,双层膜结构,由内膜、外膜、基粒和叶绿体基质构成,基粒由类囊体堆叠而成,以增加酶和光合色素的吸附面积,类囊体膜也称为光合膜,叶绿体基质中含有酶和少量DNA、RNA、核糖体功能:光合作用的场所观察叶绿体及胞质环流取材:取藓类或黑藻(单层细胞可直接观察)或稍带叶肉的菠菜下表皮(下表皮细胞的叶肉细胞所含的叶绿体大而稀)其他见书本P43注意点:一直保持湿润结果:可观察到叶绿体的形态(不能看到双层膜,内部结构)、颜色、分布和运动(叶绿体运动体现胞质环流,对于促进细胞代谢具有重要意义:例如胞质流动使叶绿体移动到光照充足的位置进行光合作用,不断分配各种营养物质,使其在细胞内均匀分布,促使基质内一系列代谢反应高效有序地进行注意:在视野中每个细胞的细胞质流动方向不一定相同,观察到的流动方向与实际流动方向相同,其流动速度受温度、水分等条件的影响)液泡分布:植物细胞(成熟的植物细胞有中央大液泡;分生区液泡很小,数量很多)结构:单层膜,液泡内液体称为细胞液,含营养物质、色素(使某些花、叶、果实呈现不同的颜色)、水解酶(能吞噬衰老细胞器,作用与溶酶体相似)功能:储存水分和营养物质,调节细胞渗透压(植物细胞质壁分离及复原有关)、酸碱平衡、离子平衡,维持细胞的正常形态富含水解酶吞噬衰老细胞器中心体分布:动物细胞和低等植物细胞结构:无膜,有两个互相垂直的中心粒及周围物质组成,成分是蛋白质功能:与细胞有丝分裂形成纺锤体有关,在细胞增殖中起重要作用相关总结:双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体无膜的细胞器:核糖体、中心体含色素的细胞器:叶绿体、液泡含核酸的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体(RNA)植物特有的细胞器:液泡、叶绿体动物和低等植物特有的细胞器:中心体与能量转换有关的细胞器:线粒体、叶绿体动、植物都有,但功能有差异的细胞器:高尔基体能够消耗水的细胞器:线粒体(需氧呼吸第二阶段)、叶绿体(光反应)能够产生水的细胞器:线粒体(需氧呼吸第三阶段)、叶绿体(碳反应)、核糖体(氨基酸脱水缩合形成多肽)、高尔基体(葡萄糖脱水缩合形成多糖)与主动运输有关的细胞器:核糖体(合成载体蛋白)、线粒体(供能)与有丝分裂有关的细胞器:核糖体(合成相关蛋白)、线粒体(供能)、高尔基体(植物形成细胞壁)、中心体(动物和低等植物形成纺锤体)细胞溶胶(细胞质基质)结构:是细胞中除去细胞器以外的胶状物质,含水量占细胞总体积的70%,多数水分子以结合水形式存在,富含蛋白质、糖类、氨基酸、无机盐等营养物质功能:是细胞与外界环境、细胞质与细胞核及细胞器之间物质运输、能量交换和信息传递地重要介质;是许多代谢反应的重要场所(例如:需氧呼吸第一阶段,游离核糖体,参与脂质的合成、蛋白质的加工和降解、大分子物质和细胞器的移动)细胞溶胶与其他结构相互配合,协同完成各项生命活动细胞溶胶内含——细胞骨架结构:蛋白质纤维构成的网络结构(无膜)功能:维持细胞形态、控制细胞变形运动和胞内运输微丝:维持细胞形态;参与细胞运动;参与植物胞质环流;参与肌肉细胞的收缩微管:构成中心体、纺锤体等结构,可以快速解体和重排。与细胞器等物质和结构的移动有关细胞核1、细胞核的数目:绝大部分细胞有1个细胞核;少部分细胞多核,如横纹肌细胞(骨骼肌细胞);极少部分细胞无核,高等植物韧皮部成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞(无细胞器,但是是真核细胞,能进行无氧呼吸,作为提取细胞膜的良好材料——无细胞核和其他有膜细胞器)2、细胞核的结构:核膜、核仁、染色质、核基质核膜:双层膜(核外膜、核内膜),其外层与粗面内质网相连。核膜不连续,形成核孔。核孔(周围镶嵌蛋白质):是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道,有选择性。(补充:小分子也能进出,不需能量;大分子进出需要能量)。核仁:是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所(与核糖体形成有关)蛋白质合成旺盛的细胞中核仁大,核孔多,核糖体多。分泌蛋白合成旺盛的细胞中核仁大,核孔多,核糖体、内质网、高尔基体、线粒体多。染色质:易被碱性染料染成深色,由DNA、蛋白质、少量RNA组成,是遗传信息的载体。染色质与染色体的关系:核基质:以蛋白质为主的网络结构,为细胞核提供支架,也是多种酶的结合位点,与核内遗传物质的复制、染色体的装配等有关。3、细胞核的功能:(书本P4950实验及结论了解)细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心(而代谢的主要场所是细胞质)4、核质关系:细胞只有保持完整性,才能进行正常的生命活动,细胞核和细胞质是相互依存(举例:哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核)和精子(细胞质很少)寿命都很短)生物膜系统1、生物膜系统:包括细胞膜、核膜、细胞器膜(*生物膜系统是由细胞中的膜结构共同构成的,囊泡膜属于细胞的生物膜系统。*并不是生物体内所有膜都属于细胞的生物膜系统,比如小肠粘膜,呼吸道粘膜)2、各生物膜在结构和功能上有联系——膜成分大致相同(蛋白质不同导致功能有差异),膜具有一定的流动性,各组分间可以通过囊泡相互转化3、囊泡运输:(1)通过囊泡运输的物质主要有两类:①囊泡膜上的膜蛋白和脂质等,参与细胞器的组成并完成特定的细胞功能;②囊泡包裹的内含物,如一些激素,酶等,这些物质有的被分泌到细胞外,有的参与胞内大分子物质的降解等。(2)运输机制:一般来说,囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合,其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键。整个过程非常复杂,需要多种信号分子和细胞骨架的参与。*小提醒:囊泡运输的物质不一定都是大分子物质,如某些氨基酸等;在光面内质网合成的磷脂和胆固醇同样需要与高尔基体联系,通过囊泡运到其他细胞器。4、生物膜系统的意义:①提高物质运输的效率,加强各组分的交流②细胞内生物膜把细胞隔成相对独立的空间,如各种细胞器,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效而有序的进行。③细胞的许多重要化学反应都在膜上进行。细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利的条件④生物膜系统使细胞在结构和功能上成为一个统一的整体细胞内各结构协调配合,共同执行生命活动核糖体内质网高尔基体细胞膜分泌蛋白的合成和运输:核糖体内质网高尔基体细胞膜依次经历的细胞结构:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→细胞外与这一过程间接有关的细胞器还有线粒体(提供能量)细胞内的各种生物膜不仅在结构上相互联系,在功能上也是既有明确的分工,又协调统一。分泌蛋白合成和运输过程中,相关细胞结构上放射性强度的变化。用放射性元素标记氨基酸后,最先检测到放射性出现在核糖体上,然后依次出现在粗面内质网、高尔基体和细胞膜等结构上分泌蛋白加工、运输过程中相关结构的膜面积变化,左图表示的是分泌蛋白分泌前、后两个时间点膜面积的变化,右图表示的是一定时间段内膜面积的变化。在分泌蛋白加工和运输过程中,粗面内质网膜面积相对减小,高尔基体膜面积基本不变(先增大后减小),细胞膜面积相对增大。原核细胞和真核细胞1、根据有无核膜包被的细胞核,分为真核细胞和原核细胞。由真核细胞构成的生物叫做真核生物,由原核细胞构成的生物叫做原核生物几乎所有的原核生物都是由单个细胞构成的真核生物可分为多细胞真核生物和单细胞真核生物(原生生物)2、真核细胞、原核细胞、病毒的异同比较项目真核细胞原核细胞病毒大小较大较小最小本质区别有核膜包被的细胞核无核膜包被的细胞核无细胞结构细胞壁植(纤维素和果胶)、真菌(壳多糖)有(肽聚糖)无细胞膜有,结构和功能大致相同无细胞器核糖体和各种膜结构的细胞器只有核糖体无细胞核有核膜,有核仁,DNA与蛋白质结合形成染色体无核膜,无染色体,无核仁,DNA裸露形成拟核区无遗传物质DNADNA或RNA举例动物(变形虫、草履虫、眼虫)植物(衣藻、绿藻、黑藻(除蓝藻外都是真核)、苔藓、蕨类)真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)细菌(球菌、杆菌、螺旋菌、弧菌)、蓝藻(蓝细菌)、乳酸菌、支原体、衣原体RNA病毒、DNA病毒3、原核细胞原核细胞结构简单,由外向内分别由细胞壁,细胞膜和细胞质构成。细胞壁成分与植物细胞壁不同,有保护和维持形态的作用,抗生素就是通过破坏细菌细胞壁的合成达到抑菌作用(原核生物大部分有细胞壁,除支原体)(2)荚膜:细胞壁外由多糖组成,具有保护、黏附等功能(3)鞭毛:运动功能(4)拟核:DNA裸露,不与蛋白质结合形成染色质(DNA为环状)大肠杆菌(细菌)大肠杆菌(细菌)原核细胞无线粒体,有些能进行需氧呼吸,与需氧呼吸有关的酶在细胞膜和细胞质基质中;蓝细菌等原核生物无叶绿体,也能进行光合作用,酶与色素存在于光合膜上(蓝藻含藻蓝素和叶绿素)。4、病毒(1)结构:体积非常小,结构简单,无细胞结构,只是有蛋白质外壳和遗传物质(DNA或RNA)组成(2)生活方式:寄生于细胞内生活。没有细胞器,没有代谢系统,不能生长,不能以分裂方式增殖(3)增殖方式:利用宿主细胞内的物质合成新的核酸和蛋白质,在组装成新的子代病毒,释放到细胞外,感染其他细胞(4)分类1:噬菌体(侵染细菌)、植物病毒、动物病毒分类2:RNA病毒:甲型H1N1病毒、禽流感病毒、艾滋病毒、SARS病毒DNA病毒:天花病毒1.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.1.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.第三章细胞的代谢ATP(腺苷三磷酸)1、元素组成:C、H、O、N、P2、化学组成:(1)ATP由1个核糖、1个腺嘌呤、3个磷酸基团组成(2)一个核糖和1个腺嘌呤(含氮碱基)组成腺苷(3)ATP的结构简式:A-P~P~PA代表腺苷P代表磷酸基团,“-”代表普通化学键“~”代表高能磷酸键(稳定性较差,水解时释放大量能量),水解时远离腺苷的磷酸键先断裂,放出大量能量区分不同的A:①ATP:A-P~P~P②核苷酸:A腺苷A腺嘌呤3、ATP和ADP的相互转化注:在ATP和ADP转化过程不是可逆反应(场所、酶、能量不同)形成一个循环ATPADP循环循环左半边(ATP合成)循环右半边(ATP水解)条件ATP合成酶ATP水解酶反应式(ADP——腺苷二磷酸)场所细胞溶胶(细胞呼吸第一阶段)、线粒体(需氧呼吸的主要场所)、叶绿体(基粒)(光反应)各个细胞能量来源动物:细胞呼吸植物:光合作用和细胞呼吸ATP中高能磷酸键水解断裂能量去向形成ATP中的高能磷酸键各项生命活动与什么反应相联系放能反应,放出的能量用于ATP的合成吸能反应,吸收的能量由ATP水解提供总结:◎ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快,用掉多少马上形成多少。(ATP的含量)◎ATP与ADP的这种转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中◎ATP是细胞中放能反应与吸能反应的纽带,是细胞中的能量通货◎各种生物细胞生命活动的直接能源——ATP补充:放能反应(分解反应)大分子变小分子——举例:糖的氧化(细胞呼吸)吸能反应(合成反应)小分子变大分子——举例:氨基酸合成蛋白质(脱水缩合);光合作用(总的来说吸能)¤注意:光合作用中所产生的ATP只能用于叶绿体自身,而不能用于其他生命活动。酶1、酶的本质酶是活细胞产生的一类生物催化剂,大多数酶是蛋白质,少数是RNA(核酶)。酶的来源酶的作用酶的化学本质(催化本质——降低反应活化能)补充:酶的作用位置:细胞内外都可以(消化酶),体外也可以(洗衣粉中的酶)酶的作用原理注:底物:受酶催化而发生化学反应的物质反应前后酶本身不发生化学变化(酶会发生形变后复原)酶的特性(书本P7173实验——补充:肝脏中富含过氧化氢酶)酶具有专一性(每种酶只能催化一种或一类化合物)酶具有高效性(催化效率很高,使反应速度加快(与无机催化剂相比,降低活化能效果更显著))酶的作用条件比较温和无机催化剂加入酶无机催化剂加入酶体现酶的高效性:体现酶的高效性:①与无机催化剂相比,酶的催化效率更高②酶只能改变反应速率,不改变生成物的量未加酶未加酶影响酶活性的因素酶作用的强弱可用酶活性表示。酶活性一般是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量①pH值②温度温度对酶促反应速率有两方面影响:(1)温度升高,反应物能量增加,加快反应速率pH(2)若酶是蛋白质,随温度的升高发生空间结构的改变,导致热变性,温度越高,变性速率越快,升高到一定温度,酶将完全失去活性pH总结:温度和PH值偏高或偏低,酶活性都会明显降低。在最适宜的温度和PH值条件下,酶的活性最高。(不同的酶最适条件不同,胃蛋白酶最适pH=2左右,胰蛋白酶最适pH=8左右,人体酶最适温度是37℃)过酸、过碱或高温,酶的空间结构遭到破坏,能使蛋白质变性失活,低温使酶活性降低,但酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。注:酶的保存:低温保存此外,有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性酶的浓度④底物浓度此外,有机溶剂、重金属离子、酶的浓度、酶的激活剂和抑制剂等都会影响酶的活性物质出入细胞的方式(小分子物质)半透膜蔗糖溶液清水初始液面半透膜蔗糖溶液清水初始液面渗透作用的全程中水分子都是双向扩散,只是速度有差异1、扩散和渗透半透膜:指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜,物质能够通过半透膜取决于物质分子的大小。扩散是分子或离子从高浓度向低浓度处运动的现象,半透膜:指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜,物质能够通过半透膜取决于物质分子的大小。渗透作用:概念:水分子通过膜的扩散条件:①具有半透膜②半透膜两侧有浓度差方向:溶液浓度低→高(水多→少)2、动植物细胞的吸水和失水动物细胞植物细胞渗透条件半透膜细胞膜原生质层(细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质)膜两侧有浓度差细胞质与外界溶液存在浓度差细胞液与外界溶液存在浓度差置于高浓度溶液失水皱缩质壁分离置于低浓度溶液吸水膨胀甚至涨破吸水膨胀置于等浓度溶液水分子进出细胞达到动态平衡,形态不发生变化,此时不发生渗透作用3、观察植物细胞的质壁分离和复原实验原理:成熟的植物细胞有一中央大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。取材:洋葱鳞片叶外表皮细胞(特点:成熟的植物细胞有中央大液泡,液泡有颜色易于观察)实验流程:(注意点:盖玻片一侧滴加溶液,一侧用吸水纸吸取)结果分析:质壁分离质壁分离复原细胞液浓度变化增大减小液泡颜色变深变浅吸水能力增大减小注:细胞液浓度越高,吸水能力越强质壁分离实验的应用:鉴定细胞死活(活细胞能发生质壁分离)测定细胞液浓度(能引起50%的细胞发生初始质壁分离的蔗糖浓度就是细胞液浓度)(方法——采用一系列浓度梯度蔗糖溶液进行实验)物质出入细胞的方式比较比较项目运输方向载体蛋白能量代表例子自由扩散高浓度→低浓度××小分子物质:O2、CO2、H2O、亲脂性:乙醇、甘油易化扩散高浓度→低浓度√×葡萄糖进入红细胞主动转运低浓度→高浓度√√氨基酸、葡萄糖、各种离子等(葡萄糖进入小肠上皮细胞)植物根从土壤中吸收离子,往往是低浓度到高浓度胞吞胞吐×√大分子或颗粒物,如变形虫的摄食,消化酶的分泌等注:小分子也可以,跨过0层膜注:¤被动转运包括自由扩散和易化扩散,易化扩散速度速率比自由扩散大¤自由扩散、易化扩散、主动转运体现了膜的选择透过性;胞吞胞吐体现了膜的流动性¤载体蛋白分子与被转运的分子或离子结合后改变形状,把分子或离子转运至膜的另一侧。将分子或离子释放后,载体蛋白又恢复至原来的形状(主动转运中这种形变需要能量)载体图解:先判断细胞内外,依据糖蛋白/题意再依据箭头方向,浓度差,载体蛋白、能量判断出入方式a主动转运,外→内b自由扩散,外→内c易化扩散,外→内d易载体图解:先判断细胞内外,依据糖蛋白/题意再依据箭头方向,浓度差,载体蛋白、能量判断出入方式a主动转运,外→内b自由扩散,外→内c易化扩散,外→内d易化扩散,外→内e主动转运,内→外转运易化易化(2)易化扩散或主动运输中,当被转运物质的浓度较小时,随被转运物质的浓度的增大,运输速率也逐渐增大;被转运物质的浓度达到一定程度后,运输速率不再继续增大,原因是受载体蛋白数量的限制。转运易化易化(1)自由扩散不受载体蛋白数量的影响。转运转运(1)自由扩散或易化扩散不受氧气浓度的影响(2)氧气浓度主要影响主动运输P点时:厌氧呼吸为主动转运提供能量PQ段:随着氧气浓度的增大,需氧呼吸产生的能量增多,主动运输速率增大Q点以后:当氧气浓度达到一定程度后,受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响,运输速率不再增加(3)当横坐标为呼吸强度/ATP时,注意曲线的起点从零开始(4)特例:第一幅图还可以表示哺乳动物的成熟红细胞的主动运输,因为哺乳动物成熟的红细胞无线粒体,通过无氧呼吸的方式提供能量易化载体载体易化载体转运转运(1)自由扩散或易化扩散不受氧气浓度的影响(2)氧气浓度主要影响主动运输P点时:厌氧呼吸为主动转运提供能量PQ段:随着氧气浓度的增大,需氧呼吸产生的能量增多,主动运输速率增大Q点以后:当氧气浓度达到一定程度后,受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响,运输速率不再增加(3)当横坐标为呼吸强度/ATP时,注意曲线的起点从零开始(4)特例:第一幅图还可以表示哺乳动物的成熟红细胞的主动运输,因为哺乳动物成熟的红细胞无线粒体,通过无氧呼吸的方式提供能量易化载体载体易化载体转运/A转运/ATP温度对物质运输的影响有两个方面细胞呼吸1、细胞呼吸的概念:是指在细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物,并释放能量的过程。活细胞内需氧呼吸产物厌氧呼吸产物热能和ATP2、本质:分解有机物,释放能量3、类型:需氧呼吸和厌氧呼吸(关键看是否需要氧气的参与,主要是需氧呼吸)¤辨析:细胞呼吸与呼吸运动细胞呼吸是细胞内发生的化学反应,呼吸运动是借助呼吸系统实现的气体交换,是一种物理变化。¤辨析:细胞呼吸和燃烧细胞呼吸和燃烧的实质是一样的,都是有机物氧化分解释放能量的过程。体外燃烧:高温、剧烈、瞬间释放光能与热能体内氧化(需氧呼吸):常温、条件温和、酶参与、缓慢逐步释放能量、能量转化为ATP和热能4、需氧呼吸场所:真核细胞需氧呼吸场所是细胞质基质和线粒体,原核生物细胞呼吸场所是细胞质基质和细胞膜过程:需氧呼吸场所反应式第一阶段(糖酵解)细胞质基质C6H12O6→2丙酮酸+4[H]+少量能量(2ATP+热能)第二阶段线粒体基质2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H]+少量能量(2ATP+热能)第三阶段(含电子传递链)线粒体内膜24[H]+6O2→12H2O+大量能量(28ATP+热能)总反应方程式注:★了解上表中每个阶段的场所、反应物,产物,能量释放情况,会写总反应式(反应式中间要用箭头;反应条件酶不可省去,H2O前后不能消去,反应式中的能量不能写成ATP)¤需氧呼吸过程中O的去路:O2用于和[H]生成H2O,而葡萄糖和水中的氧在生成物CO2中!¤线粒体膜上没有葡萄糖的载体蛋白,葡萄糖无法进入线粒体¤三个阶段都能产生能量,但大量的能量在第三个阶段产生¤释放的能量大部分是热能,少部分转化为ATP(转化效率约30%)5、厌氧呼吸场所:都在细胞溶胶中类型:乳酸发酵(厌氧呼吸产生乳酸)乙醇发酵(厌氧呼吸产生乙醇和CO2)此行了解[H]还原丙酮酸生成乳酸[H]还原乙醛生成乙醇第一阶段与糖酵解相同,产生丙酮酸和[H],释放2个ATP★第二阶段丙酮酸和[H],生成乳酸或乙醇和CO2,不产生ATP总反应方程式举例乳酸菌(原核生物制作酸奶、泡菜),高等植物某些器官(玉米的胚、胡萝卜的叶、马铃薯块茎、甜菜的块根),高等动物,哺乳动物红细胞,蛔虫(动物的骨骼肌细胞在缺氧条件下产生乳酸后进入肝脏中可再生成葡萄糖——消耗能量)酵母菌(真核制作馒头、面包,酿酒),绝大多数植物意义:真核细胞克服暂时缺氧的应急措施优点:产生能量快速缺点:能量少,长期积累厌氧呼吸产物会导致中毒6、需氧呼吸与厌氧呼吸比较需氧呼吸厌氧呼吸不同点场所细胞溶胶、线粒体细胞溶胶条件氧气、酶(无氧或缺氧)酶产物CO2和H2O乳酸或乙醇和CO2分解程度彻底不彻底能量去向热能的形式散失(主要)+储存在ATP中热能的形式散失+储存在ATP中+不彻底氧化产物中的能量(主要)相同点联系需氧呼吸和厌氧呼吸第一个阶段是相同的,都有丙酮酸生成。实质分解有机物,释放能量7、酵母菌——兼性厌氧菌(既能进行需氧呼吸,又能进行厌氧呼吸——产生乙醇和CO2)探究酵母菌的呼吸方式实验(书P8991)试剂:溴麝香草酚蓝溶液—检测CO2—颜色变化:蓝→绿→黄重铬酸钾溶液—检测酒精—颜色变化:橙色→灰绿色(酸性条件)¤了解:a¤了解:a:配置酵母菌培养液时,必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温,才可加入酵母菌。否则,高温会杀死酵母菌。b:有氧条件:甲装置中,让空气间隙性地依次通过3个锥形瓶,在通入A瓶之间先用NaOH溶液处理,这样既能保证氧气的充分供应,又能排除空气中的CO2对结果的干扰。c:无氧条件:乙装置中B瓶应封口放置一段时间,再连接澄清的石灰水,其目的是先让酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,确保在实验中只进行无氧呼吸。d:本实验属于对比试验,即设置有氧和无氧条件,两个都是实验组且结果都是未知的,通过对比可以看出氧气对细胞呼吸的影响。8、细胞呼吸是细胞代谢的中心(书P95了解)9、影响呼吸强度的因素反应物、产物的浓度影响酶的各种条件:温度、pH等(若要抑制细胞呼吸,可以适当降低氧气浓度,降低温度(酶)、增加CO2浓度)——主要考氧气浓度¤扩展:A¤扩展:ABC代表某一O2浓度时,CO2释放量(有时不会出现厌氧呼吸曲线)AC段代表总呼吸产生的CO2,BC段代表需氧呼吸产生的CO2,AB段=ACBC=厌氧呼吸产生的CO2已知AB段与BC段的长度比,可以进行一系列计算。图中B点代表需氧呼吸=厌氧呼吸。曲线分析:曲线①表示总细胞呼吸产生的CO2,曲线②表示需氧呼吸产生的CO2,曲线③表示厌氧呼吸产生的CO2。Q点:只进行厌氧呼吸(O2浓度为0,仍产生CO2)P点:只进行需氧呼吸(CO2释放总量=需氧呼吸产生的CO2,P1厌氧呼吸消失)QP段(不包含Q、P点):同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸(CO2释放总量>需氧呼吸产生的CO2)R点:细胞呼吸作用最弱(产生CO2量最少),在保存蔬菜、水果时,应选择R点对应的O2浓度。10、应用:¤作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。¤粮油种子贮藏时,要干燥、低温、低氧,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。¤水果、蔬菜保鲜时,要零上低温或低氧及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。¤包扎伤口,选用透气消毒纱布,抑制细菌厌氧呼吸。¤酵母菌酿酒:先通气,后密封。先让酵母菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产生酒精。¤稻田定期排水:抑制厌氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。¤提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞厌氧呼吸产生乳酸。¤破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防厌氧呼吸光合作用1、概念:绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并释放出氧气的过程。
场所条件反应物产物注:真核生物场所——叶绿体,原核生物(如蓝细菌)光合作用场所——光合膜2、总方程式:6CO2+12H20C6H12O6+6O2+6H20¤水中的氧去了氧气中,CO2中的氧去了葡萄糖和水中¤与细胞呼吸相反(但光合作用与细胞呼吸不是可逆反应,场所、条件不同)3、叶绿体结构:①叶绿体只存在于植物的绿色细胞中,扁平的椭球形或球形,双层膜(透明的,有利于光照的透过)。内膜里面有浓稠的液体称为基质,有DNA、RNA、核糖体和碳反应有关的酶悬浮在基质中的是许多类囊体,类囊体是由膜形成的碟装口袋,堆叠成基粒,所有的类囊体连成一体,来增加膜面积,膜上有光合色素、光反应有关的酶,又称为光合膜。4、光合色素的提取和分离:实验原理:色素的提取原理:绿叶中光合色素是一类脂溶性物质,易溶于有机溶剂色素的分离原理:不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的速度快,反之则慢。实验材料:新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶),95%酒精,层析液(乙醚或石油醚),二氧化硅和碳酸钙。实验过程:提取色素绿色叶片烘干、粉碎,少量二氧化硅、碳酸钙、放入研钵中研磨加入95%酒精溶解→过滤→收集滤液到试管并塞紧试管口制备滤纸条将干燥的定性滤纸剪成长10cm,宽1cm的滤纸条,并剪去滤纸条一端的两角在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细线画滤液细线用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画一条细而直地滤液细线待滤液干后再画一次(重复34次)分离色素将适量层析液倒入试管(或小烧杯中)将滤纸条(有滤液细线地一端朝下)轻轻插入层析液中(滤纸上地滤液细线要高于层析液液面)用棉塞塞紧试管口(或用培养皿盖住小烧杯)观察现象滤纸条出现四条宽度、颜色不同的色素带实验中注意事项及操作目的过程注意事项目的异常情况分析提取色素选新鲜的、深绿色的叶片使滤液中色素含量高无色素:未加乙醇加了水色素较少:未加二氧化硅叶绿素较少:未加碳酸钙研磨时加入二氧化硅和碳酸钙二氧化硅有助于研磨充分,碳酸钙防止叶绿素被破环研磨时加入95%乙醇(或无水乙醇)溶解色素迅速研磨、塞紧试管口防止乙醇挥发分离色素滤纸预先干燥使层析液在滤纸上快速扩散色素带不整齐:画滤液细线时,细线没做到细且直,使色素带彼此重叠滤纸上看不见色素:滤液细线接触到层析液滤液细线要细、直、齐使分离出的色素带平整不重叠滤液细线干燥后再画,重复34次增加色素总量,使分离出的色素带清晰分明滤液细线要高于层析液液面防止色素直接溶解到层析液中试管(小烧杯)加盖防止层析液中成分挥发实验结果◎最宽:叶绿素◎最宽:叶绿素a;(含量最多)◎最窄:胡萝卜素;(含量最少)◎扩散最快(溶解度最高)的是胡萝卜素(橙黄色)◎扩散最慢(溶解度最低)的是叶绿素b(黄绿色)种类颜色吸收光的颜色作用叶绿素(含Mg2+)占3/4叶绿素a蓝绿色红光,蓝紫光吸收传递转化光能叶绿素b黄绿色类胡萝卜素(碳氢链)占1/4胡萝卜素橙黄色蓝紫光叶黄素黄色注:因为叶绿素不吸收绿光,绿光被反射出来,所以叶片呈现绿色秋天叶子变黄的原因:光照减少,叶绿素合成减慢,低温破环原有叶绿素,叶绿素含量减少,显露出类胡萝卜素的颜色¤三碳酸分子接受来自NADPH的¤三碳酸分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的能量,被还原成三碳糖¤三碳糖大部分再生成五碳糖,少部分离开循环的三碳糖¤离开循环的三碳糖大部分运至叶绿体外转变成蔗糖,少部分留在叶绿体内转变成淀粉、蛋白质、脂质。项目光反应碳反应(卡尔文循环)场所类囊体膜叶绿体基质条件光、色素分子和酶ATP、NADPH、CO2和多种酶物质转变水的光解:ATP的形成:NADP+的还原:CO2的固定:三碳酸的还原:五碳糖的再生:能量转化光能→ATP、NADPH中活跃的化学能ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能联系光反应为碳反应提供ATP和NADPH,碳反应为光反应提供NADP+、ADP、Pi,最终完成物质和能量的转化。两者紧密联系,缺一不可。¤当条件改变时,三碳酸、五碳糖、ATP、NADPH含量在短时间内的含量变化条件三碳酸五碳糖ATP和NADPHCO2不变,光照强→弱↑↓↓光照不变,CO2供应减少↓↑↑影响光合作用的因素光合速率(光合强度):指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用,如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳。呼吸速率净光合速率(表观光合速率)总光合速率(真正光合速率)箭头①或③箭头②或④箭头①+②或②+④单位叶面积单位时间内释放氧气量或吸收二氧化碳的量或C6H12O6积累量单位叶面积单位时间内产生氧气量或消耗二氧化碳的量或C6H12O6制造量关系:总光合速率=净光合速率+呼吸速率光照强度(右图):光合速率随光强度的增加而增加,但在强度达到全日照之前,光合作用已达到光饱和点时的速率,即光强度再增加,光合速率也不会增加。A:只进行呼吸作用B光补偿点:光合强度=呼吸强度时的光强度C光饱和点:光合作用达到最强时所需的最低的光强度。温度:温度通过影响酶的活性影响光合作用CO2的浓度:CO2直接影响碳反应速率。在一定范围内,空气中CO2浓度的增加会使光合速率加快。水分:影响气孔的开闭,间接影响CO2的浓度必需矿质元素:N、P、K、Mg(是叶绿素的重要组成元素)7、农业生产以及温室中提高农作物产量的方法①控制光照强度的强弱②控制温度的高低③适当的增加作物环境中CO2的浓度(通风、施有机肥等)第四章细胞的增殖与分化细胞的生长和增殖的周期性1、生物的生长:单细胞生物靠细胞体积的增大,多细胞生物靠细胞数量的增加。2、细胞不能无限长大的原因:①受细胞的表面积和体积的关系限制:细胞体积越大,其相对表面积(SV)越小,物质运输的效率就越低细胞体积小有利于细胞能完成各项生命活动。②受细胞核所能控制的范围制约:细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,能控制细胞范围有一定的限度。3、细胞增殖的意义:细胞增殖是生物体生长,发育,繁殖和遗传的基础细胞以分裂的方式进行增殖。细胞分裂包括细胞核分裂和胞质分裂。4、真核细胞分裂的方式:无丝分裂、有丝分裂(体细胞增殖)和减数分裂(生殖细胞增殖)。5、细胞周期:概念:连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始,到下一次分裂结束所经历的整个过程(包括两个阶段:分裂间期和分裂期(M))注:只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如发育中的受精卵、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞等;高度分化的细胞不再继续分裂,如神经细胞、精子等不具有细胞周期。特点:①分裂间期在前,分裂期在后②分裂间期时间远远大于分裂期表示方法:间期:A→B分裂期:B→A完整细胞周期:A→A间期:ab或cd段分裂期:bc段或de段完整细胞周期:a→c/c→e各时期特点分裂间期G1期:合成DNA复制所需的蛋白质,以及核糖体的增生S期:DNA的复制G2期:合成M期所需的蛋白质(动物细胞已经有一对中心体)变化:从细胞水平看:染色质复制从分子水平看:DNA的复制和有关蛋白质的合成结果:每个染色质都形成两个姐妹染色单体,呈细丝状形态,显微镜下不可见(DNA增加一倍,染色体数不变)分裂期前期1、形成染色体,染色体散乱分布。2、前期较晚时,形成纺锤体。3、核仁,核膜开始解体中期1、染色体继续凝聚变短,染色体的着丝粒排列在细胞中央的平面(赤道面)上2、染色体的数目可以通过着丝粒的数目来确认3、中期的染色体缩短到了最小的程度,形态固定,数目清晰,便于观察与计数。后期1、染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,染色单体消失,DNA数目不变2、分离的染色体被纺锤丝以相同的速率拉向两极。原来的一套染色体变成完全相同的两套染色体。末期1、染色体伸展,重新变成染色质状态2、核膜核仁重新形成,纺锤体消失3、核内染色体数目与分裂前相同4、胞质分裂6、动植物细胞有丝分裂的异同:相同点染色体的行为特征相同,染色体复制后平均分配到两个子细胞中区别前期(纺锤体的形成方式不同)植物细胞由两极发出纺锤丝,形成纺锤体动物细胞由中心体发出纺锤丝,形成纺锤体末期(细胞质的分裂方式不同)植物细胞在赤道面位置出现细胞板形成细胞壁将细胞质一分为二(由高尔基体分泌出的小泡中含有纤维素)动物细胞赤道面位置的细胞膜向内凹陷成环沟使细胞缢裂有关细胞器植物细胞:核糖体、线粒体、高尔基体动物细胞:核糖体、线粒体、中心体(原则——当计算数目时,染色质等同于染色体,当强调(原则——当计算数目时,染色质等同于染色体,当强调形态时,染色质和染色体是不同的)数量关系:染色质(体)数目=着丝粒数目DNA数=条数判断有无姐妹染色单体:若有,染色单体数=条数8、观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂取材解离漂洗染色制片观察2—3mm,根尖分生区所在部位10%盐酸(破坏细胞壁的果胶层,此时细胞已死亡)——使组织细胞分离开清水洗去盐酸,防止盐酸与碱性染液发生作用,影响染色0.01g/ml龙胆紫染液,使染色体着色(龙胆紫时一种碱性染料)制片时进行压片——使组织细胞进一步分散开来先低倍镜,后高倍镜,寻找分生区近正方形的细胞注意点:¤注意操作的顺序:解离——漂洗——染色——制片¤注意每种试剂的作用¤注意材料的选取:植物分裂旺盛的部位(根尖、茎尖的分生区);细胞周期短,分裂期占细胞周期比例高的材料¤经过解离后的细胞
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