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文档简介

人教版(2019)高中生物必修1《分子与细胞》核心考点复习提纲

第一章走进细胞

1、细胞学说:

(1)主要建立者:施莱登和施旺。

(2)内容:

①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。

②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生命起作用。

③新细胞是由老细胞分裂产生的。

♦细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。

♦归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。分为:不完全归纳法、完全归纳法。

2、生命系统的结构层次

细胞一组织一器官一系统一个体一种群一群落一生态系统一生物圈

♦细胞是基本的生命系统;植物没有系统这一结构层次。

3、观察细胞

方----------------目镜

①转动反光镜使视野明亮。

镜筒

粗准焦螺旋转换②在低倍镜下观察清楚后,把要放大观察

物镜的物像移至视野中央。

细准焦螺旋载物

台③转动转换器,换成高倍物镜。

通光

遮光④用细准焦螺旋调焦并观察。

镜臂器

压片

反光

镜柱

4、原核细胞和真核细胞

比较项目原核细胞真核细胞

本质区别有无以核膜为界限的细胞核

大小较小较大

一个细胞只有一条DNA,与蛋白质不一个细胞有几条染色体,DNA与蛋白质结

染色体

结合在一起合在一起

细胞质除核糖体外,无其他细胞器有核糖体、线粒体等复杂的细胞器

细胞核有拟核,无核膜,无染色体有成形的细胞核,有染色体

细胞壁肽聚糖真菌:几丁质;植物:纤维素、果胶

衣原体、支原体、蓝细菌(有藻蓝素和

生物类群叶绿素,能进行光合作用)、细菌、放真菌、动物、植物

线菌、立克次氏体

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第二章组成细胞的分子

一、细胞中的元素和化合物

1、生物界和非生物界的统一性和差异性

(1)统一性:组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到。

(2)差异性:细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。

2、组成细胞的元素

(1)组成细胞的化学元素,常见的有20多种。

(2)根据含量的多少分为:大量元素:主要有C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。

微量元素:主要有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。

3、组成细胞的化合物

二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1、实验原理

水浴加热

(1)还原糖+斐林试剂-----►砖红色沉淀

(2)脂肪+苏丹in染液一橘黄色

(3)蛋白质+双缩服试剂一紫色

2、实验过程

(1)还原糖的检测和观察

①选材:还原糖含量较高、无色或近于无色的植物组织。(如梨匀浆、葡萄匀浆、白萝卜匀浆)

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②制备组织样液:制匀浆一纱布过滤一取样液。

③显色反应:

斐林试剂:

甲液:0.Ig/mLNaOH

50-65℃水浴

加热2min乙液:0.05g/mLCuS04

(要等量混合均匀,现配现用。)

④结论:组织样液中含有可溶性还原糖。

(2)脂肪的检测和观察

①取材:取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮。

②切片:用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片,放至含清水的培养皿中备用。

③制片:选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片中央;

在花生子叶薄片上滴2-3滴苏丹III染液,染色3min;

用吸水纸吸去染液,再滴「2滴体积分数为50%的酒精,洗去浮色;

用吸水纸吸去酒精;滴1滴蒸储水,盖上盖玻片,制成临时装片。

④观察:先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处,后用高倍镜观察被染成橘黄色的脂肪颗粒。

⑤结论:花生子叶中有被染成橘黄色的脂肪微粒。

(3)蛋白质的检测和观察

①取材:豆浆滤液、鲜肝提取液或鸡蛋清稀释液。

1mL双缩版试剂

2mL4滴双缩版试剂

A液双缩服试剂:

组织样液B液

A液:0.Ig/mLNaOH

B液:0.Olg/mLCuS04

(先加A液再加B液。)

无色紫色

②显色反应:

③结论:组织样液中含有蛋白质。

3、注意事项

①还原糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。

②还原糖的检测中,斐林试剂需等量混合均匀,现配现用。反应原理是在加热条件下,还原糖将Cu(OH)z还

原为cua沉淀。

③蛋白质检测时,双缩胭试剂先加A液再加B液。先加双缩服试剂A液,是为了先制造碱性环境,再加入B

液(且B液不能过量),使具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与O?+反应生成紫色络合物。若

先加B液或B液过量,会生成蓝色的Cu(OH)z,干扰颜色反应。

、细胞中的无机物

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1、细胞中的水:

生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化

合物。

2、水的存在形式和作用

存在形式概念作用

细胞中绝大部分的水以游离的形式细胞内的良好溶剂;

自由水存在,可以自由流动,叫自由水。参与生物化学反应;

为细胞提供液体环境;

运送营养物质和代谢废物。

结合水与细胞内其他物质相结合的水,叫细胞结构的重要组成部分。

结合水。

♦自由水和结合水可以相互转换。

♦正常情况下,细胞内自由水比例越大,细胞的代谢就越旺盛;结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良

环境的能力就越强。如晒干种子是为了减少自由水而使其代谢水平降低,便于储藏等。

3、细胞中的无机物

细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,如C、Na+、等。无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅

占细胞鲜重的1%T.5%o

4、无机盐的生理功能:

功能举例

组成某些复杂化合物。Mg是构成叶绿素的元素;Fe是构成血红素的元素;P是组成细胞

膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分。

维持细胞和生物体的生命活Na+缺乏会引发肌肉酸痛、无力等;哺乳动物的血液中Ca?+的含量

动。太低时会出现抽搐等症状。

维持细胞和生物体的平衡。酸碱平衡和渗透压平衡。

四、细胞中的糖类和脂质

1、细胞中的糖类:

(1)元素组成及功能:C、H、Oo糖类是主要的能源物质。

(2)分类:

种类概念举例分布

核糖

不能再水解的糖,可被细五碳糖脱氧核糖各种细胞中

单糖胞直接吸收。葡萄糖

六碳糖果糖植物细胞

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半乳糖动物细胞

由两分子单糖脱水缩合形蔗糖(葡萄糖+果糖)甘蔗、甜菜等

-成的糖,一般要水解成单麦芽糖(葡萄糖+葡萄糖)发芽的小麦等谷粒中

糖才能被细胞吸收。乳糖(葡萄糖+半乳糖)人和动物乳汁中

由多个单糖脱水缩合而淀粉植物细胞、植物变态茎或根等、

多糖成,构成它们的基本单位一些植物的果实当中

都是葡萄糖。糖原人和动物的肝脏和肌肉中

纤维素植物茎秆和枝叶、

所有植物细胞的细胞壁中

几丁质甲壳类动物和昆虫的外骨骼中

♦注意

①不是所有的糖都有甜味,如纤维素没有甜味。

②不是所有的糖都能和斐林试剂反应,蔗糖、淀粉等非还原糖都不能。

③不是所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素。

④多糖中的糖原分为肝糖原和肌糖原,其中的肌糖原不能分解产生葡萄糖。

2、细胞中的脂质:

(1)元素组成:主要是C、H、0,有些还含有N、Po相对于糖类,脂质分子中氧含量低,氢含量高。

(2)性质:脂质通常不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂。

(3)分类:

分类组成元素生理功能

①细胞内良好的储能物质;

脂肪(即三酰甘

C、H、0②很好的绝热体,有隔热、保温作用;

油,又称甘油三酯)

③具有缓冲和减压作用,可以保护内脏器官。

磷脂构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分。

C、H、0、N、P

①构成动物细胞膜的重要成分;

胆固醇

C、H、0②参与血液中脂质的运输。

固醇

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)糖类和脂质是可以相互转化的。但糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情

况下,可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不

能大量转化为糖类。

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五、蛋白质是生命活动的主要承担者

1、组成元素:c、H、0、N、有些还含有S。

2、组成细胞的有机物中含量最多的是蛋白质。

3、蛋白质的功能:

功能实例

结构蛋白肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的主要成分是蛋白质。

信息传递功能有些蛋白质能够调节机体的生命活动,如激素。

催化功能细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。

运输功能血红蛋白运输氧。

免疫功能人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。

♦一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。

4、蛋白质的基本组成单位一一氨基酸。

(1)在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种。其中8种是人体细胞不能合成的,称为必需氨基酸,这些氨

基酸必须从外界环境中获取;另外,13种氨基酸是人体细胞能够合成的,称为非必需氨基酸。

(2)氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

例链基团

(3)氨基酸的结构特点:

RO

氨基!|

每种氨基酸至少都含有一个氨基(―NH2)和一个竣基(―C00H),并且每

种氨基酸分子中都有一个氨基和一个竣基连接在同一个碳原子上。这个碳原H—N-C—C—OH

II蔑基

子还连接一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示。各种氨基酸HH

的区别在于R基的不同。氨基酸分子结构通式

5、蛋白质的结构及其多样性

(1)氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽

①脱水缩合:一个氨基酸分子的竣基(一C00H)与另一个氨基酸分子的氨基(一NHJ相连接,同时脱去一分子

的水,这种结合方式叫做脱水缩合。

H0HH0肽键?

I!.—I.....IIIJ1

H2N—C—c—l+H—N—C—COOH----------►JU'+H2N—C—CN—C—COOH

II1IIi

R

%HR2RIH2

缩合二肽

♦连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键。

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♦由两个氨基酸脱水缩合而成的化合物,叫做二肽。由多个氨基酸分子缩合而成,含多个肽键的化合物,

叫做多肽。多肽通常呈链状结构,叫做肽链。

多肽链盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质都含有2条

或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键(-S-S-)相互结合在一起。

(2)蛋白质种类多样性的原因

①氨基酸种类不同。②氨基酸数目不同。

③氨基酸排列顺序不同。④肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别。

6、与蛋白质有关的计算

(1)肽键数=失去水分子数=氨基酸数一肽链数

环状肽中氨基酸数=脱去的水分子数=肽键数。

(2)一个氨基酸至少含有的氨基数或竣基数=肽链数。

游离氨基或较基数=肽链数+R基中含有的氨基或较基数。

环状肽的主链中无氨基和竣基,环状肽中氨基或竣基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和

竣基数目。

(3)蛋白质的相对分子质量=氨基酸数X氨基酸的平均相对分子质量一脱去水分子数X18(若有p个二硫

键生成,则还应减去2p)。

(4)氧原子数=肽键数+肽链数X2+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数

氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数

7、蛋白质的变性

变性:蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生

物活性丧失的现象。过程不可逆。

如鸡蛋煮熟后由于蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,易于被蛋白酶水解,因而易于消化;经过加

热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。

六、核酸是遗传信息的携带者

1、核酸的组成元素:C、H、0、N、Po

2、核酸的种类及分布:脱氧核糖核酸(简称DNA)、核糖核酸(简称RNA)

(1)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量,RNA主要分布在细胞质中。

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(2)原核细胞DNA主要分布在拟核,少量分布在细胞质,RNA分布在细胞质中。

(3)病毒只含有一种核酸,及DNA或RNA,位于病毒的内部。

3、核酸的基本组成单位一一核甘酸。

(1)组成:核甘酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。

磷酸五碳糖含氮的碱基核甘酸

(2)分类:

脱氧核昔酸核糖核甘酸

4、核酸多样性的原因:核昔酸数目不同和排列顺序千变万化。

5、核酸的功能: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极

其重要的作用。

6、DNA和RNA的比较

DNA(脱氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)

链条数2条1条

基本单位脱氧核甘酸核糖核甘酸

五碳糖脱氧核糖核糖

含氮碱基A、T、C、GA、U、C、G

分布主要在细胞核主要在细胞质

♦A:腺喋吟、T:胸腺嚏咤、C:胞喀咤、G:鸟喋吟、U:尿喀咤。

7,真核生物、原核生物及病毒的核酸及遗传物质

核酸遗传物质

类型核甘酸种类碱基种类类型核甘酸种类碱基种类

真核细胞DNA和RNA85DNA44

原核生物DNA和RNA85DNA44

DNA病毒DNA44DNA44

RNA病毒RNA44RNA44

七、生物大分子以碳链为骨架

1、多糖、蛋白质和核酸分别以单糖、氨基酸和核甘酸为单体组成多聚体,相对分子质量很大,称为生物大

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分子。

2、每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架。

3、碳是生命的核心元素。

第三章细胞的基本结构

一、细胞膜的结构和功能

1、细胞膜的功能

(1)将细胞与外界环境分隔开。使细胞成为相对独立的系统,保障细胞内部环境的相对稳定。

(2)控制物质进出细胞。细胞膜的控制作用是相对的【选择透过性】。

(3)进行细胞间的信息交流。

①物质传递:内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素)随血液到达全身各处,与靶细胞

的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。

②接触传递: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。

③通道传递: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。

2、细胞膜的成分与结构

(1)对细胞膜成分的探索

①1895年欧文顿:细胞膜是由脂质组成的。

②科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其

中磷脂含量最多。

③1925年戈特和格伦德尔:膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。

④1935年丹尼利和戴维森:除含脂质分子外,可能还附着蛋白质。

(2)细胞膜成分

①脂质,约占细胞膜总质量的50虬细胞膜所含脂质主要是磷脂和少量的胆固醇(动物细胞)。

②蛋白质,约占40虬蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,所以功能越复杂的细胞膜,蛋白质的

种类和数量就越多。

③糖类,约占2对10虬在细胞膜的外表面与蛋白质或脂质结合形成糖被

(3)细胞膜结构的探索

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①1959年罗伯特森:蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成,是一种静态的统一结构。

人细胞正在照合的细K!

②1970年科学家用人鼠细胞融合实验表明细胞膜具有流动性。红色荧光融合细胞

染料标记

的腴蛋白

③1972年,辛格和尼克尔森:提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。

媒色荧光

染料标

的股击口

小M细施

(4)流动镶嵌模型

①流动镶嵌模型认为,细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成。磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部

是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子有的镶在磷脂双分

子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。

②细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向移动,膜中的蛋白质大

多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的【流动性】。

③细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分

子叫做糖被【不对称性】。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。

♦细胞膜的结构特点:流动性。

♦细胞膜的功能特点:选择透过性。

二、细胞器之间的分工合作

1、真核细胞一般都是由细胞膜、细胞质、细胞核组成。其中细胞质包括细胞质基质(呈溶胶状)和细胞器

(线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等。)

♦分离细胞器的方法一一差速离心法。

2、各细胞器的结构和功能

名称分布形态结构功能示意图

线粒体动、植物双层膜、内膜向内有氧呼吸的主要场所,是

细胞都有凸起形成崎、基质细胞的“动力车间”,细

内膜

(含少量DNA、胞生命活动所需的能量,基质7^-------外膜

RNA)大约95%来自线粒体

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叶绿体主要分布双层膜,有基粒、光合作用的场所,是植物

在绿色植基质(含少量细胞的“养料制造车间”------夕卜晨

物叶肉细DNA、RNA)和“能量转换站”

—内膜

胞中

内质网动、植物单层膜,由膜围成粗面内质网:膜上附着核

细胞都有的管状、泡状或扁糖体,参与蛋白质的合成着

平囊状结构连接形与加工。

成一个连续的内腔光面内质网:无核糖体,着

相通的膜性管道系参与脂质的合成。

高尔基体动、植物单层膜的扁平膜囊对来自内质网的蛋白质进

细胞都有状物行加工、分类和包装的

“车间”及“发送站”;

植物细胞中与细胞壁的形

成有关;

动物细胞中与细胞分泌物

的形成有关。

液泡主要存在单层膜,内有细胞可以调节植物细胞内的环

于植物细液,含糖类、无机境,充盈的液泡还可使植

胞中盐、色素和蛋白质物细胞保持坚挺

等U

溶酶体主要分布单层膜的囊状小分解衰老、损伤的细胞

在动物细泡,内含有多种水器,吞噬并杀死侵入细胞

胞解酶的病毒或细菌。

核糖体动、植物无膜结构,由蛋白是“生产蛋白质的机器”

1

细胞都有质和RNA组成L

中心体动物和低无膜,由两个互相与细胞的有丝分裂有关像

等植物细垂直排列的中心粒飕

胞中及周围物质组成1

♦注意:

(1)没有叶绿体或中央液泡的细胞不一定是动物细胞。如植物根尖分生区细胞没有大液泡,也不含叶

绿体。

(2)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体,如蓝藻。

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(3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞,如低等植物细胞也含有中心体。

(4)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同,如洋葱根尖细胞无叶绿体。

(5)具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞,如细菌有细胞壁。

♦细胞器并不是漂浮于细胞液中的,细胞质中有支撑它们的结构一一细胞骨架。

♦细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运

动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。

3,用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

(1)原理

①叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。

②活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标

志。

(2)方法步骤

a、制作辞类叶片的临时装片,并观察叶绿体的形态和分布。

①取材:取一片群类的小叶(或取菠菜叶捎带叶肉下表皮)放入盛有清水的培养皿中。

②制作临时装片:往载玻片中央滴一滴清水一将叶片放入水滴中一盖上盖玻片。

③观察:低倍镜找到要观察的叶绿体,再换用高倍镜观察。

♦选用群类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮的原因:辞类叶片很薄,由单层叶肉细胞构成,可直接观

察,且叶绿体较大。菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取,且所含叶绿体数目少,个体大,便

于观察。

b、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动

①取材:供观察用的黑藻,事先应放在光照、室温条件下培养。

②制作临时装片:往载玻片中央滴一滴清水一将黑藻幼嫩的小叶放入水滴中一盖上盖玻片。

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③观察:低倍镜找到黑藻叶肉细胞,换用高倍镜观察。

.黑藻幼嫩的小叶叶片薄而小,仅有一层叶肉细胞,便于观察。

♦叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,若在视野中观察到细胞质逆时

针流动,则实际的流动方向是逆时针。

♦观察叶绿体和细胞质的流动时,临时装片应随时保持有水状态,以免影响

细胞的活性。

4、细胞器之间的协调配合

(1)分泌蛋白:在细胞内合成,分泌到细胞外起作用的蛋白质。如消化酶、抗

体、一部分激素等。

(2)分泌蛋白的合成和运输

①研究方法:同位素标记法。

②过程:

游离的核糖体:以氨基酸为原料开始合成多肽链。

I多肽链与游离的核糖体一起转移到粗面内

内质网上的核糖体:质网上继续其合成过程,并且边合成边转

移到内质网腔内。

内质网:加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。

囊泡|

高尔基体:对蛋白质进一步修饰加工.

囊泡

细胞膜:将蛋白质分泌到细胞外。

♦在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。

分泌蛋白的合成和运输过程中内质网、高尔基体和细胞膜面积的变化曲线:

5、细胞的生物膜系统

(1)概念:在细胞中,各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。

(2)功能:

①细胞膜给细胞提供了相对稳定的内部环境,在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的

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过程中起决定性作用。

②广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。

③细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开,保证了细胞生命活动高效、有序地进行

三、细胞核的结构和功能

1、除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。

2、细胞核的功能

细胞核控制

资料1:美西嫄核移植实验。结论:美西嫄肤色的遗传是由细胞核控制的。生物性状的遗传。

资料4:伞藻嫁接实验与核移植实验。结论:生物体形态结构的建成与细胞核有关系。

资料2:蛛嵋受精卵横缢实验。结论:没有细胞核,细胞就不能分裂、分化。]------------------------

•细胞核控制生物的代谢。

资料3:变形虫切割和核移植实验。结论:变形虫的生命活动受细胞核控制。」L

♦细胞核的功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。

3、细胞核的结构

核膜

①核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。核仁

②核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。染色质

核孔

③核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。

④染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。

细胞核结构模式图

♦核膜和核孔都具有选择透过性,如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入

细胞质中。

♦代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。

♦染色质容易被碱性染料染成深色。染色质与染色体的关系:同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。

♦DNA上存储着遗传信息。在细胞分裂时,DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,保证了亲子

代细胞在遗传性状上的一致。

四、模型

1、物理模型:以实物或画图形式直观地表达认识对象的特征。如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型。

2、概念模型:用线条和文字直观而形象地表示出某些概念之间的关系。如课本60页的动物细胞的结构和

功能概念图。

3、数学模型:以数学关系式或坐标图表示生物学规律。

第四章细胞的物质输入和输出

一、渗透作用

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1、扩散:是分子或离子等从含量高处向含量低处运动的现象。

2、渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。

条件:①具有半透膜。②半透膜两侧具有浓度差。

二、水进出细胞的原理

1、水进出动物细胞

(1)动物细胞的细胞膜相当

于半透膜。水经渗透作用进出

动物细胞。

(2)现象(以水进出哺乳动物当外界溶液的浓度比细胞质的浓当外界溶液的浓度比细胞质的浓当外界溶液的浓度与细胞质的浓

度低时,细胞吸水膨胀度高时,细胞失水皱缩度相同时,细胞形态不变

红细胞为例)

2、水进出植物细胞

(1)成熟植物细胞的结构

植物细胞的细胞膜外面有一层细胞壁。研究表明,对于水分子来说,细胞壁

是全透性的,即水分子可以自由地通过细胞壁,细胞壁的作用主要是保护和支持

细胞,伸缩性比较小。

植物细胞内的液体环境主要指的是液泡内的细胞液。

细胞膜和液泡膜以及这两层膜之间的细胞质称为原生质层。

植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,植物细胞也是通过渗透作用吸水

和失水的。

(2)探究植物细胞吸水和失水

方法步骤:选取新鲜洋葱鳞片叶,取外表皮(有中央液泡,且颜色深便于观察)制成临时装片。

用低倍镜观察:有一个紫色的中央大液泡,原生质层紧贴细胞壁。

I

从盖玻片一侧滴入0.3g/mL蔗糖溶液,另一侧用吸水纸引流(重复几次)。

I

用低倍镜观察:中央液泡逐渐变小,原生质层与细胞壁逐渐分离。[质壁分离]

I

在盖玻片一侧滴入清水,另一侧用吸水纸引流(重复几次)。

用低倍镜观察:中央液泡逐渐变大,原生质层逐渐紧贴细胞壁。[质壁分离复原]

I

结论:植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。

♦质壁分离:植物细胞因为失水收缩,原生质层与细胞壁发生分离的现象。

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原因:外界溶液浓度大于细胞液浓度,原生质层具半透性且其伸缩性比细胞壁大

.质壁分离复原:发生质壁分离的植物细胞因吸水膨胀,恢复为原来的状态。

原因:外界溶液浓度小于细胞液浓度,外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液。

♦质壁分离及复原现象的应用:①判断细胞的活性。②测定细胞液浓度的范围。

③比较不同植物细胞的细胞液浓度。④鉴别不同种类的溶液。

♦只有活的、具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离,动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质

壁分离。

三、被动运输

1、概念:

像水分子这样,物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜

运输方式称为被动运输。

2、分类:

分类自由扩散(也叫简单扩散)协助扩散(也叫易化扩散)

物质通过简单的扩散作用进出借助膜上的转运蛋白进出细胞的

定义

细胞的方式物质扩散方式

运输方向顺浓度梯度(循5浓度一低浓度)

是否需要转运蛋白不需要需要

是否消耗能量不消耗

①气体:02、CO2、NH3等

①离子和一些小分子有机物,如

②甘油、乙醇、苯等脂溶性的

举例葡萄糖进入红细胞

小分子有机物

②大部分水

③少部分水

浓度差;

直接影响因素浓度差

细胞膜上转运蛋白的种类和数量

怖?&涌游

图例幽工飒

■、载体

•\•蛋白••通立丁

•••蛋白

♦水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。

♦协助扩散中的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白:

载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。

如葡萄糖载体等。

通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配,大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子

通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白相结合。如水通道蛋白、离子通道蛋白等。

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♦一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质。转运蛋白的种类和数量或空间结构的变化,对许多物质的

跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。

四、主动运输与胞吞、胞吐

1、主动运输

(1)概念:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的

协助,同时还需要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。

(2)特点:逆浓度梯度(低浓度一高浓度);需要载体蛋白

的协助;需要消耗能量。

(3)过程:

①被运输的特定分子或离子与载体蛋白结合;

②在细胞内化学反应释放的能量推动下,载体蛋白的空间结构发生改变,将所结合的离子或分子从细

胞膜一侧转运到另一侧并释放出来;

③载体蛋白恢复随后又恢复原状,又可以转运同种物质的其他离子或分子。

♦一种载体蛋白通常只适合于一种或一类离子或分子结合。

(4)举例:、K\Ca。+等无机盐离子;小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等。

(5)影响因素:载体的种类和数量;能量。

(6)意义:通过主动运输吸收所需的物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命

活动的需要。

2、胞吞和胞吐:

(1)概念:

胞吞:大分子与膜上的蛋白质结合引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞

膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部的现象。

胞吐:细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子

排出细胞。

(2)特点:需要膜上蛋白质的参与,不需要转运蛋白;需要消耗能量;与膜的流动性有关。

(3)举例:分泌蛋白;白细胞吞噬病菌、变形虫摄取有机物颗粒等。

细胞核

变形虫的胞吞和胞吐示意图

第17页共34页

♦为什么游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质多是供细胞自身使用,而附着在内质网上的核糖体

合成的蛋白质能够分泌到细胞外?

答:①蛋白质是大分子有机物,无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外,所以

一般只能留在细胞内供细胞自身使用。

②附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质进入内质网腔中,并借助囊泡移动进入高尔基体,经加工

包装后,包裹在囊泡中的蛋白质就可以胞吐的方式分泌到细胞外。

五、物质出入细胞方式的比较

物质种类运输方式方向转运蛋白能量实例

被自由气体、脂溶性的小分子有机

不需要

动扩散高浓度一低物、少部分水

不需要

离子、小分运协助浓度

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