山东高一上册生物知识点笔记

第1讲走近细胞一、细胞学说：维萨里：揭示了人体在器官水平的结构从人体的解剖和观察入手比夏：指出器官由组织构成罗伯特.胡克：显微镜观察木栓组织，发现其由小室组成，并称为细胞。1、建立过程：显微镜观察资料的积累列文虎克：自制显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞、精子等。马尔比基：观察了动植物的微细结构，如细胞壁和细胞质等。科学观察和归纳概括的结合施莱登：提出植物细胞学说施旺：提出动物细胞学说细胞学说在修正中前进：耐格里：观察植物分生区细胞，发现新细胞的产生是细胞分裂的结果。魏尔肖：总结出细胞通过分裂产生新细胞。2、意义：揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。（生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平）3、内容：①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； ②细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其它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。科学方法：不完全归纳法：是可信的，可以用来预测和判断，也存在例外的可能。细胞学说：研究的是动植物，并非一切生物。二、细胞是基本的生命系统：1、细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。（1）单细胞生物能够独立完成生命活动。（2）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。a.动植物以细胞代谢为基础的各种生理活动；b.以细胞增殖、分化为基础的生长发育；c.以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异。（3）病毒没有细胞结构，只能依赖活细胞才能生存。2、生命系统的结构层次：（群落和它们所生活的无机环境相互作用形成的统一整体）细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈病毒是生物，但不属于生命系统的结构层次。没有细胞结构（细胞膜、细胞核和各种细胞器）。必需在宿主细胞中才能进行增殖。病毒体内的遗传物质、核酸都只有一种：DNA或RNA。植物没有系统层次。单细胞生物的细胞又是个体。三、显微镜的使用1、（1）低倍镜操作步骤：取镜→安放→对光→压片→调焦→观察。（2）高倍镜操作步骤：①低倍镜下找到物像，移至视野中央②转动转换器，换用高倍物镜③调节细准焦螺旋，使物像清晰；调节反光镜和光圈，使视野明亮。(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,两眼要注视物镜与盖玻片之间的距离,到快接近时(距离约为0.5cm)停止下降。(2)使用高倍镜的原则是：先用低倍镜观察,然后再用高倍镜观察。(3)换上高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋,而只能用细准焦螺旋来调节。(4)观察颜色深的材料，视野应适当调亮,反之则应适当调暗；若视野中出现一半亮一半暗,则可能是反光镜的调节角度不对；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清,则可能是花生切片厚薄不均造成的。2、放大倍数：1）物像边长（长度、宽度）的放大倍数2）物镜越长放大倍数越大,目镜越长放大倍数越小。视野清晰时,物镜镜头离标本的距离越近,放大倍数越大。污物位置的确认方法四、原核细胞和真核细胞：原核细胞真核细胞本质区别没有以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的细胞核细胞壁主要成分为肽聚糖(支原体没有细胞壁)

植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,大多数真菌细胞细胞壁的主要成分是几丁质(动物细胞没有细胞壁)

细胞器只有核糖体,无其他细胞器

有多种细胞器是否遵循遗传规律不遵循孟德尔遗传规律

有性生殖核(填“核”或“质”)基因的遗传遵循孟德尔遗传规律

变异类型基因突变基因突变、基因重组和染色体变异细胞分裂

二分裂有丝分裂、无丝分裂和减数分裂遗传物质DNADNADNA存在形式拟核:大型环状，无染色体质粒:小型环状细胞核内:染色体（质）

细胞质内:在线粒体、叶绿体中裸露存在

在生态系统中的成分生产者、消费者、分解者生产者、消费者、分解者相同点(1)都有细胞膜与细胞质,细胞质中都有核糖体(2)都有DNA和RNA,都以DNA为遗传物质（1）能进行光合作用的生物≠真核生物。如蓝细菌是原核生物,细胞中无叶绿体,但含有叶绿素和藻蓝素,能进行光合作用（色球、颤、念珠、发菜），是自养生物。硝化细菌，是进行化能合成作用的自养生物。(2)能进行有氧呼吸的生物≠真核生物。如原核生物中的硝化细菌等,其细胞质和细胞膜上含有与有氧呼吸有关的酶,虽然没有线粒体但也能进行有氧呼吸。(3)淡水水域污染后富营养化（N、P含量多）,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,会形成水华。(4)名称中带“菌”字的:“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”“弧”字的都是细菌,属于原核生物;而真菌如酵母菌、霉菌等属于真核生物。实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质一、实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。(1)还原糖+斐林试剂砖红色沉淀(2)脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色(3)蛋白质+双缩脲试剂→紫色二、实验材料：含XXX高，颜色较浅三、实验步骤：略1.斐林试剂和双缩脲试剂的比较：试剂给你准备NaOH溶液和CuSO4溶液，你要考虑，我要把它们配成斐林试剂还是双缩脲试剂使用。2.脂肪鉴定的过程中滴加1~2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色,原因是苏丹Ⅲ染液易溶于酒精。3.甘蔗汁不能用来检测还原糖，但放置时间过长,蔗糖可能会被微生物分解,产生还原糖。4.注意各种消化酶都是蛋白质，酶反应前后本身不变。5.脂肪的鉴定，切片观察细胞中的橘黄色颗粒需要在显微镜下观察。6.常见的还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖。注意：蔗糖、淀粉、纤维素一定不是还原糖。第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物生物界与非生物界元素的统一性和差异性：组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种化学元素为细胞特有。但细胞中各种元素的相对含量与无机自然界大不相同。一、细胞中的元素和化合物：元素大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等种类微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等都是细胞所必需的，但需要量不同。无机化合物：水、无机盐（鲜重含量最多的是水）化合物蛋白质（含量最多的有机化合物，干重含量最多的化合物）有机化合物：核酸糖脂质二、无机物：(1)含量：最多，随着生物种类的不同有所差别。（2）结构特点：水分子是极性分子,因此水是良好的溶剂。水分子之间以氢键结合,因此水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变。存在形式自由水概念：呈游离状态，可以自由流动及功能1）良好的溶剂功能：2）许多生化反应需要水的参与水3）为细胞生存提供液体环境4）运送营养物质和代谢废物结合水概念：细胞内的其他物质相结合。存在形式：主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性。功能：生物体的构成成分。北方冬小麦在冬天来临之前,细胞中自由水/结合水的值会降低，避免气温下降是自由水过多导致结冰而损害自身。（结合水比值越高，抗逆性越强。）存在形式：大多以离子形式存在。（少数化合物形式：如骨骼：CaCO3）组成复杂化合物（Mg—构成叶绿素，Fe2+—构成血红蛋白，P—构成生物膜中磷脂）无机盐维持生命活动（Na+维持神经、肌肉的兴奋性；血Ca过低，会引起抽搐，过高会引起肌无力）功能：维持细胞的渗透压（Na+、Cl-主要维持细胞外液的渗透压，K+主要维持细胞内液的渗透压）维持细胞的酸碱平衡（主要与HCO3-、HPO42-等离子有关）1.自由水与结合水可以相互转化。如，种子成熟过程中自由水含量降低。2.产生水的生理过程：大分子物质的合成、有氧呼吸、ATP的合成消耗水的生理过程：大分子物质的水解、光合作用、ATP的水解3.水解：大分子变成小分子的过程；氧化分解：从元素组成角度分析，提供能量，生成CO2、H2O等。4.常考的几种化合物元素组成：（吸收的无机盐离子可用于合成）叶绿素：C、H、O、N、Mg血红蛋白：C、H、O、N、Fe甲状腺激素：C、H、O、N、IATP、ADP、NADP+、NADPH、磷脂：C、H、O、N、P糖、脂肪、固醇（胆固醇、性激素、维生素D）：C、H、O5.在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，所以生物大分子也是以碳链为骨架。第3讲细胞中的糖类和脂质一、细胞中糖类的种类和功能：生命活动的主要能源物质。1、组成元素:一般是C、H、O。多数糖类分子中H:O=2:1，所以有被称为碳水化合物，简写为（CH2O）2、分类：根据能否水解和水解产物的不同（能否直接吸收）五碳糖：核糖C5H10O5——RNA中单糖：脱氧核糖C5H10O4——DNA中不能提供能量脱六碳糖葡萄糖水C6H12O6果糖（植）缩半乳糖（动）合动物：乳糖葡萄糖+半乳糖二糖：蔗糖葡萄糖+果糖水解生成两分子单糖C12H22O11植物麦芽糖葡萄糖++葡萄糖动物：糖原：动物细胞的储能物质植物淀粉：植物细胞的储能物质水解生成葡萄糖多糖纤维素：植物细胞壁的主要成分，不溶于水，动物体内没有其消化酶，不能提供能量。甲壳类和昆虫的外骨骼：几丁质（壳多糖）与溶液中的重金属离子有效结合，可用于废水处理用于制作食品的包装纸和食品添加剂用于制作人造皮肤1.人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充2.并非所有的二糖都不能直接被吸收,如植物可以直接吸收蔗糖,只是速度很缓慢。二、细胞中的脂质：1.组成元素:主要是C、H、O，（N、P）与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远低于糖类，氢的含量更高。（消耗等质量的糖和脂质，脂质耗氧量更高，释放的能量更多。）2.通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚。3.种类：组成元素C、H、O脂肪形成：三分子脂肪酸和一分子甘油形成的酯，即三酰甘油（甘油三酯）种类动物脂肪：大多含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。（熔点高，易凝固）植物脂肪：大多含有不饱和脂肪酸，室温时呈液态。功能：细胞内良好的储能物质、保温、缓冲和减压（保护内脏）。组成元素C、H、O、P（N）磷脂构成：甘油的三个羟基分别与两分子脂肪酸和磷酸及其他衍生物结合。功能：构成生物膜的重要成分胆固醇：构成动物细胞膜的重要成分，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和生殖细胞的生成。维生素D：促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。1.糖类和脂质可以相互转化，但转化程度有明显的差异。如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，且不能大量转化为糖类。2.非油料作物的种子萌发初期,由于只进行细胞呼吸,导致干重减少，油料作物种子萌发初期干重有所增加(是由于脂肪转化为糖类的过程中氧元素增多),之后干重会减少。第4讲蛋白质和核酸一、蛋白质的结构和功能组成元素：C、H、O、N（S、Se)种类：21种，由R基决定。结构特点：至少有一个－NH2和一个－COOH，并且都有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上。（C2H4O2NR）必需氨基酸：8种：甲（蛋）、赖、缬、异、苯、亮、色、苏氨酸氨基酸分类：（人体细胞能否合成）非必需氨基酸：13种脱水缩合多肽：命名：根据氨基酸的数量。n肽是由n个氨基酸脱水缩合而成，由几种氨基酸还要看R基。1）脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。H2O中H来自氨基和羧基，O来自羧基。肽链2）相对分子质量=氨基酸数×其平均分子质量－18×水分子数3）氨基数目=肽链数+R基中氨基数m个氨基酸，共有m+n个氨基，则R基中有n个氨基4）N原子数=氨基酸数+R基中N原子数=肽键数+肽链数+R基中N原子数5）羧基数目==肽链数+R基中羧基数6）O原子数=氨基酸数+肽链数+R基中O原子数=肽键数+肽链数×2+R基中O原子数环状肽：结构多样性：（1）组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同（2）肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同蛋白质构成细胞和生物体，如结构蛋白运输作用，如血红蛋白、载体蛋白、通道蛋白功能多样性：催化作用，如消化酶（并不是所有的酶都是蛋白质，少数的酶是RNA）调节作用，如胰岛素（并不是所有的激素都是蛋白质，甲状腺激素是氨基酸衍生类，性激素是脂质）免疫作用，如抗体（蛋白质或多肽类激素不能口服，口服后会被消化酶消化分解而不起作用）1.经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性。变性:高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。2.盐析是由蛋白质的溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。3.水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。4.蛋白质和核酸复合物：核糖体：rRNA+蛋白质，染色体：DNA+蛋白质，DNA复制时：DNA+DNA聚合酶，转录：DNA+RNA聚合酶二、核酸的结构和功能组成元素：C、H、O、N、P脱氧核苷酸：脱氧核糖、碱基：ATCG（各4种）核苷酸：核糖核苷酸：核糖、碱基：AUCG脱水聚合DNA：主要分布在细胞核中（线、叶）核酸RNA：主要分布在细胞质中（功能：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有重要作用。）1、碱基（核苷酸）的排列顺序代表遗传信息。2、DNA多样性原因：碱基的排列顺序千变万化。若某DNA由n个碱基对组成，则碱基的排列顺序有4n种。3、所有有细胞结构的生物遗传物质都是DNA，核酸有DNA和RNA，核苷酸有8种，碱基有5种。4、病毒的遗传物质是DNA或RNA，核酸只有一种DNA或RNA，核苷酸有4种，碱基有4种。第5讲细胞膜和细胞核一、细胞膜（质膜）——系统的边界欧文顿：发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜。——推测：细胞膜是由脂质组成的。利用哺乳动物成熟的红细胞制备出纯净的细胞膜,并进行化学分析——组成细胞膜的脂质有磷脂（最多）和胆固醇戈特和格伦德尔发现红细胞膜中脂质铺成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍。——磷脂排列为连续的两层。探索丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力——膜中可能还有蛋白质。罗伯特森发现电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构——假说：蛋白质—脂质—蛋白质三层静态统一结构。荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验——细胞膜具有流动性。辛格和尼科尔森不断观察和分析实验数据——流动镶嵌模型模型。主要脂质：其中磷脂最丰富，还有少量的胆固醇。成分蛋白质：功能越复杂的膜结构，蛋白质的种类和含量越多。少量：糖类位于细胞膜的外表面，形成糖蛋白或糖脂。作用：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。（在呼吸道、消化道上皮细胞表面，还能起保护和润滑作用）磷脂双分子层是膜的基本支架，内部是磷脂分子的疏水端，水分子或离子不能自由通过。结构流动镶嵌模型蛋白质：有的镶在、有的部分或全部嵌入、有的贯穿磷脂双分子层。磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质分子大多也能运动。特点：具有一定的流动性。（影响因素：温度）将细胞与外界环境分隔开：保障了细胞内部环境的相对稳定。功能控制物质进出细胞：有相对性。进行细胞间的信息交流激素通过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方式相邻两个细胞直接接触。如精卵结合相邻两个细胞间形成通道。高等植物的胞间连丝。（物质运输和信息交流）1.为什么用哺乳动物成熟的红细胞做为提取细胞膜的材料？鸡血细胞？无细胞核和细胞器，只有细胞膜一种生物膜。鸡是鸟类，有细胞核和众多的细胞器。2.在空气——水界面上，细胞中的脂质展成单分子层：人红细胞——恰为细胞表面积的2倍。鸡血——大于细胞表面积的2倍。3.细胞膜上有起识别作用的受体，但受体不一定存在于细胞膜上。4.细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜的组分发生变化,糖蛋白含量下降。5.“膜蛋白”举例：1）糖蛋白:信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体。2)转运蛋白:包括通道蛋白和载体蛋白(协助扩散和主动运输)。3)酶:如好氧型细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶；ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)二、细胞核：每层膜都是磷脂双分子层！共4层磷脂分子组成。核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。结构核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。与代谢强弱有关核仁：与某种RNA的合成及核糖体的形成有关染色质：主要由DNA和蛋白质组成。与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。美西螈核移植实验：美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。功能：遗传信息库，蝾螈受精卵横缢实验：蝾螈细胞的分裂分化受细胞核控制。是细胞代谢和遗传的控制中心。变形虫去核实验：变形虫的生命活动受细胞核控制。伞藻嫁接实验和核移植实验：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。1.并不是所有物质都能进出核孔，核孔也有选择性。2.在细胞周期中表现为周期性消失与重建的是核膜、核仁。3.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。4.DNA是遗传信息的载体，染色体是遗传物质的主要载体。（DNA主要存在于细胞核中，线粒体、叶绿体中也有）5.核仁与核糖体的形成有关，但并不是所有的核糖体形成都需要核仁，如原核生物有核糖体，但无细胞核（核仁）第6讲细胞器与生物膜系统细胞壁：植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶，作用：支持和保护特点：全透性细胞骨架：结构：蛋白质纤维组成的网状结构功能：维持细胞形态、锚定并支撑许多细胞器；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。细胞质基质：溶胶状。内含多种物质，可以进行多种化学反应，如含有与细胞呼吸有关的酶等，是形成ATP的场所之一。结构线粒体：双层膜，内膜向内折叠形成嵴，周围是线粒体基质有氧呼吸的主要场所（动力车间，形成大量的ATP）(增大了内膜的面积，增加了酶的附着位点）内有DNA、RNA和核糖体、酶，是半自主细胞器（细胞质遗传）叶绿体：双层膜。半自主细胞器（细胞质遗传）光合作用的场所基粒：类囊体堆叠形成(增大了内膜的面积，增加了色素和酶的分布）分叶绿体基质:暗反应的场所，内有DNA、RNA和核糖体、酶工粗面内质网：内质网：单层膜光面内质网：功能：蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和运输通道。高尔基体：单层膜功能：主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。溶酶体：单层膜功能：能分解衰老、损伤的细胞器；吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。液泡：单层膜；功能：调节植物细胞内的环境；充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。细内有细胞液，含糖类、蛋白质、无机盐和色素等（如花青素）胞核糖体：无膜结构，蛋白质+rRNA功能：合成蛋白质的场所器中心体：无膜，2个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成功能：与细胞有丝分裂有关（差速协例：分泌蛋白的合成、运输和分泌方法：同位素标记3H标记的亮氨酸（能否只标记羧基中的H？为什么）离调（消化酶、抗体、部分激素如胰岛素等）心配过程：法）合有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关的具膜细胞器：内质网、高尔基体、线粒体细胞的生物膜系统：生物膜：细胞内的膜结构。 生物膜系统：细胞膜、细胞器膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。（原核生物只有细胞膜一种生物膜，所以没有生物膜系统）联系：组成成分和结构很相似，在结构和功能上密切联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。直接：内质网膜向内与外层核膜相连，向外与细胞膜相连可以相互转化：内质网高尔基体细胞膜（通过囊泡完成转化）作用：1）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、能量转化和信息传递过程中起重要作用2）许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，使细胞内能同时进行多种化学反应，互不干扰，保证生命活动高效有序进行1.内质网：脂质的合成场所，但并不是所有的脂质都在内质网中合成，如原核生物没有内质网。2.肠腺、胰腺等腺体细胞分泌活动旺盛→核糖体、内质网、高尔基体多。（核孔数量多，核仁较大）3.植物细胞一定有细胞壁,但不一定有中央大液泡和叶绿体。4.膀胱膜、眼角膜、小肠黏膜等不是生物膜，囊泡是生物膜，生物体内的膜不一定是生物膜。5.常见的放射性同位素：3H、14C、32P、35S等，不具有放射性，稳定同位素的有：15N、18O。实验：高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1.材料：黑藻、藓类小叶或番薯、菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞（叶绿体数量少、体积大）2.该实验的材料要保持有水的状态。3.观察细胞质的流动以叶绿体做为标志，显微镜下观察到的细胞质流动方向与实际一致。适当增强光照、适当提高温度、切伤等均可加速流动。第7讲细胞的物质输入和输出一、渗透作用：概念：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。半透膜。2、条件：半透膜两侧的溶液存在浓度差方向：低浓度溶液→高浓度溶液（水多→水少）二、细胞的失水与吸水吸水：细胞质浓度>外界溶液浓度多少取决于细胞内溶液外浓度差的大小动物细胞失水：细胞质浓度<外界溶液浓度等渗溶液中：水分进出处于动态平衡 原生质层：细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质（伸缩性比细胞壁大）失水：细胞液浓度<外界溶液浓度质壁分离：原生质层与细胞壁分离（外因、内因）植物细胞（烧苗）细胞大小基本不变。（有大液泡）失水过程中，细胞液浓度逐渐增大，失水速率减慢，吸水能力逐渐增强。吸水：细胞液浓度>外界溶液浓度三、物质出入细胞的方式：1.2.被动运输和主动运输的主要区别是：顺浓度还是逆浓度梯度运输自由扩散和协助扩散的相同点：顺浓度梯度运输，不同点：是否需要转运蛋白3.转运蛋白：协助扩散：通道蛋白和载体蛋白两种，主动运输：载体蛋白（与被运输物质结合，构象发生改变）。4.消耗能量：主动运输、胞吞胞吐5.大分子物质进出细胞的方式：胞吞胞吐，需要膜蛋白的参与；但胞吞胞吐的不一定是大分子，如神经递质。6.细胞膜具有选择透过性的结构基础：细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白的空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起决定性作用。同样都离不开磷脂双分子层的流动。7.温度可以通过影响膜的流动性和呼吸速率（酶的活性）而影响物质运输的速率。8.主动运输的意义：通过主动运输来选择吸收所需要的物质，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。四、探究植物细胞的吸水和失水：1.实验选材：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞（有紫色大液泡便于观察）（用黑藻叶片也可以，绿色是细胞质）2.低倍镜：三次观察：液泡的颜色、大小、原生质层与细胞壁的位置正常装片→0.3g/ml蔗糖溶液（质壁分离）→清水（质壁分离的复原）酶酶的本质与作用本质：活细胞产生具有催化作用的有机物。细胞内的化学反应即细胞代谢都离不开酶。作用机理：降低活化能1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。如右图，降低的活化能是AB。反应物a含有的能量比产物P多。2）与无机催化剂相比:不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间3）酶和无机催化剂在反应前后数量和性质不发生改变，一段时间内可以重复利用。（酶的空间结构在反应过程中可能发生改变。）二、酶的特性1.高效性:与无机催化剂相比，降低的活化能的作用更显著。2.专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。3.作用条件较温和:在最适温度和pH条件下,酶的活性最高;高温、过酸、过碱等条件会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活;低温条件下酶的活性很低,但空间结构稳定。保存酶制剂：低温、最适PH。酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。（单位时间内产物的生成量或底物的消耗量）二、影响酶促反应速率的因素：温度、pH、底物浓度、酶浓度三、实验：探究影响酶活性的因素（一）探究温度对酶活性的影响：1.在探究温度对酶活性的影响实验中,底物和酶溶液应先分别在预设的温度下保温一段时间后，再混合。2.实验材料不可以选H2O2，原因是H2O2在加热条件下会加快分解。结果鉴定不选斐林试剂，原因是斐林试剂使用需要50—65°水浴加热。（二）探究PH对酶活性的影响：1.在探究pH对酶活性的影响实验中,宜保证酶的最适温度（排除温度这一无关变量的干扰）,且将酶溶液的pH先设定为实验要求的pH后，再让反应物与酶接触。2.不可以选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，原因是在酸性条件下淀粉分解会加快，从而影响实验结果。四、抑制剂、激活剂对酶活性的影响a.竞争性抑制剂：增大底物浓度，就是使抑制剂与酶结合的减少，从而减少抑制作用。因此，竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增大底物浓度来抵消其抑制作用。b.非竞争性抑制剂：第9讲ATP和细胞呼吸（1）一.ATP的结构：1.元素组成：C、H、O、N、P2.结构简式：A－P～P～P3.化学组成：腺苷（腺嘌呤+核糖）+磷酸基团4.（1）ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。（腺嘌呤核糖核苷酸）（2）NTP和dNTP的主要区别：核糖、特有U和脱氧核糖、特有T5.结构特点：①ATP不稳定是由于ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电而相互排斥,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有较高的转移势能。

②ATP水解的过程就是释放能量的过程,1molATP水解时释放的能量高达30.54kJ,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。

6.功能：细胞生命活动的直接能源物质。二、ATP与ADP的相互转化：1.ADP+Pi+能量酶ATP：酶：ATP合成酶，能量来源于：光合作用和呼吸作用（形成场所：叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体）ATP酶ADP+Pi+能量：酶：ATP水解酶，能量用于各项生命活动。2.ATP在细胞中：含量少，含量相对稳定，转化迅速。3.吸能反应与ATP水解相联系，由ATP水解提供能量。（如蛋白质的合成）放能反应与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中。（如葡萄糖的氧化分解，即细胞呼吸）。4.ATP为主动运输供能示意图：参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外应位点结合时，其酶活性被激活。这就是载体蛋白的磷酸化。上述载体蛋白的作用有：运输和催化萤火虫发光的原理：萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下,荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。PPi（焦磷酸）是ATP脱下的两个磷酸形成的物质。ATPADP+Pi+能量ATPAMP+PPi+能量第9讲ATP和细胞呼吸（2）呼吸作用的实质：有机物氧化分解，并释放能量。细胞呼吸的方式：（一）有氧呼吸第一阶段：细胞质基质第二阶段：线粒体基质第三阶段：线粒体内膜C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量1.释放能量最多的阶段是第三阶段。2.葡萄糖参与反应的阶段是第一阶段，进入线粒体的呼吸底物是丙酮酸。3.有水生成的是有氧呼吸第三阶段。4.与有机物体外燃烧相比的特点：过程温和、能量逐步释放、并有一部分能量储存在ATP中。5.有氧呼吸的主要场所：线粒体，其内膜折叠形成嵴，增大了内膜的表面积，从而增加了有氧呼吸酶的分布。[H]是NADH，在有氧呼吸第二阶段大量生成，作用：与O2结合生成水。无氧呼吸场所：细胞质基质第一阶段：第二阶段：总反应式：C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+少量能量（大多数植物、酵母菌等）C6H12O6酶2C3H6O3+少量能量（乳酸菌、高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根等）1.无氧呼吸第一阶段释放能量，第二阶段没有能量释放。2.无氧呼吸释放少量能量，原因：葡萄糖中能量大部分储存在酒精和乳酸中。3.无氧呼吸没有[H]的积累，其作用是：将丙酮酸还原为酒精和CO2或者乳酸。4.剧烈运动时，以有氧呼吸为主，肌肉细胞同时进行无氧呼吸产生乳酸，但消耗O2量仍等于释放CO2量。5.细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分用于生成ATP。6.细胞呼吸的意义：①为生物体提供能量②生物体代谢的枢纽（中间产物）三、影响细胞呼吸的因素：环境因素：1.温度：影响呼吸作用相关酶的活性2.氧气3.CO24.H2O内部因素：不同种类植物；同种植物不同器官、不同生长发育时期（衰老呼吸速率减慢）等蔬菜和水果：“低温、低氧、湿度适中”储存种子：“低温、低氧、干燥”储存中耕松土的意义：使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收,促进作物生长；避免根细胞由于无氧呼吸产生的酒精对根系造成的危害；有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖,促使这些微生物对土壤有机物的分解。但过度松土又会带来水土流失、温室效应等问题。四、探究细胞呼吸的方式：（一）探究酵母菌细胞呼吸的方式：1.通常向A、B培养瓶中加入的葡萄糖溶液是煮沸后冷却的，原因是？煮沸：除去溶液中的氧气，避免对自变量的影响；杀死葡萄糖溶液中可能存在的杂菌，避免对实验结果的干扰。冷却：防止温度过高将酵母菌杀死。2.甲组中通过含NaOH溶液的目的是：吸收空气中CO2，保证澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧条件产生CO2所致。3.B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的：消耗掉瓶中的氧气，确保通入澄清石灰水的CO2是无氧呼吸产生的。4.该实验检测的是产物中有无酒精（橙色的重铬酸钾：变为灰绿色）产生和CO2产生的多少（澄清石灰水变浑浊的程度或溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短。）（二）曲线图判断1）O2浓度为0时，只进行无氧呼吸2）O2浓度为10%时，只进行有氧呼吸3）O2浓度0-10%时，既有有氧呼吸又有无氧呼吸4）O2浓度＞10%时，只有有氧呼吸5）储存的最适氧气浓度：5%，原因是CO2释放量最少，有机物消耗量少。（三）、据场所、反应物和生成物的量判断1、能否根据线粒体的有无判断细胞呼吸方式？并举例。不能，如硝化细菌。2、有水生成的一定是有氧呼吸。有CO2生成的一定不是产生乳酸无氧呼吸3、不消耗O2，不产生CO2：无氧呼吸产乳酸或细胞死亡4、不消耗O2，产生CO2：只进行产生酒精无氧呼吸5、消耗O2量=产生CO2量：只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和无氧呼吸产生乳酸6、产生CO2量>消耗O2量：进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸（当有氧呼吸强度=无氧呼吸强度时，CO2：O2=4:3）7、产生CO2<消耗O2：有氧呼吸底物含脂肪（四）根据坐标图判断细胞呼吸方式a:只进行产生酒精无氧呼吸b\c:只进行产生酒精无氧呼吸d:只进行有氧呼吸根据液滴的移动判断若1左移2不移动：只进行有氧呼吸若1不移2右移：只进行无氧呼吸若1左移2右移：既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸若1左移2左移：进行有氧呼吸，底物含脂肪若1号装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，2号装置所测得的实验数据（墨滴左移动量）为Y，则呼吸熵计算式为：（X-Y）/X.若2号装置所测得的实验数据（墨滴右移动量）为Y？（X+Y）/X为了纠正环境因素引起的实验测量误差，须设3号装置。应对3号装置作何处理：用等量的死种子，试管中放蒸馏水。如3号装置的墨滴在实验后向右移动量为Z，则氧气实际消耗量应为X+Z。第10讲光合作用与能量转化一、捕获光能的色素：（分布：类囊体薄膜，功能：吸收、传递、转化光能）（一）绿叶中色素的提取和分离提取原理:绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。（不溶于水）分离原理:绿叶中不同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。步骤：提取绿叶中的色素：称叶研磨过滤收集滤液（SiO2——有助于研磨得充分；CaCO3——防止研磨中色素被破坏；无水乙醇——溶解色素）2、制备滤纸条：剪去两角：防止层析液在滤纸条两侧扩散得快。3、画滤液细线：细直齐。待滤液干后再重复1—2次（滤液细线中含有较多的色素）4、分离绿叶中的色素：（1）滤液细线不能触及层析液（防止色素溶解在层析液中）（2）盖上培养皿（防止层析液挥发）5、观察与记录1、在滤纸条最上方或最外圈的是胡萝卜素，在层析液中溶解度最大，扩散得最快；其最窄说明含量最少。2、若分离出的每条色素带都变窄，说明提取的色素少，原因有：叶片不新鲜，无水乙醇的量太少或一次加入了过多，没有加SiO2；没有待滤液干后再重复1—2次等。（二）色素的种类及吸收光谱主要吸收蓝紫光主要吸收蓝紫光和红光1.叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。2.影响叶绿素合成的因素：温度（低温，叶绿素容易被破坏）、光照（无光照，叶绿素无法合成）、无机盐（Mg等）3.阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应该选择什么颜色(蓝紫光或红光/白光)的照明灯为蔬菜补充光源。不同颜色的塑料大棚哪种光合效率最高？无色4.植物的液泡中含有的色素不参与光合作用。证明叶绿体是光合作用场所的实验——恩格尔曼实验在没有空气的黑暗环境中，排除了O2和光的干扰。①极细光束照射水绵:需氧细菌只集中分布在叶绿体被光束照射到的部位。②完全曝光:需氧细菌分布在叶绿体所有受光的部分。③用透过三棱镜的光照射水绵:大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。结论：叶绿体能吸收光能用于光合作用并释放氧气；叶绿体是光合作用的场所。光合作用的探索和光合作用的过程：探索：希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下鲁宾和卡门：同位素示踪CO2+H218O结论：释放的氧气中的氧元素全部来源于H2OC18O2+H2O阿尔农：在光照时，叶绿体中生成了ATP，总是与水的光解相伴随。过程：2H2O4H++O2+4e-光反应：NADP++H++2e_NADPH(类囊体薄膜)ADP+Pi+能量ATPCO2的固定：CO2+C52C3暗反应：C3的还原：（叶绿体基质）1、光合作用过程中的能量转化：光能→ATP中活跃的化学能和NADPH中的能量→有机物中稳定的化学能2、光反应和暗反应的联系：光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP+、ADP、Pi。3、给绿色植物提供含H218O，一段时间，18O会存在于18O2、H218O、C18O2、（CH2O）中。（参与光反应）（有氧呼吸三）（有氧呼吸二）分析各物质含量在短时间内的变化：突然停止CO2的供应：1）CO2减少，CO2固定产生的C3减少；而C3的还原基本不变。所以C3含量减少2）CO2减少，CO2固定消耗的C5减少；而C3的还原生成的C5基本不变。所以C5含量增加3）CO2减少，C3的还原消耗的NADPH和ATP减少，而光反应生成基本不变。所以NADPH和AT含量增加突然停止光照？影响光合作用强度的因素：环境因素：光照强度、CO2浓度、温度（影响酶活性）、水分、矿质元素等内部因素：色素的量、酶的量、酶的活性（衰老细胞中酶活性低）、C5的量等影响光合作用产量的因素：还有光质、光照时间的长短等。曲线分析：光照强度的影响A点：光照强度为0,只进行细胞呼吸，释放C02量代表此时的呼吸速率AB段：光合速率小于呼吸速率，表现为CO2释放B点：光补偿点,即光合速率=呼吸速率BC段：光合速率大于呼吸速率，表现为CO2吸收C点：光饱和点,光照强度达到一定值时，光合速率不再增强CO2浓度：不同植物固定CO2的能力有差异（即图中A点不同）应用：合理密植使农田通风良好“正其行，通其风”施有机肥（农家肥）。（3）温度：温室栽培：晴天：白天适当升温，晚上适当降温，保持昼夜温差连续阴雨天：白天和晚上均降温，保持昼夜温差“午休”现象：夏季中午温度过高，蒸腾作用旺盛，为减少水分散失，部分气孔关闭，导致CO2供应不足，光合速率降低。探究光照强弱对光合作用强度的影响：自变量：通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度。因变量：光合作用强度,可通过观测单位时间内小圆叶片上浮的数量或浮起相同数量的圆形叶片所用时间的长短来衡量。为确保溶液中CO2含量充足,圆形小叶片可以放入一定浓度的NaHCO3溶液中。光合作用与细胞呼吸的关系1、总光合速率=净光合速率+呼吸速率(实际、真正）（表观）实际光合速率（总光合速率）：单位时间内，CO2的固定量、O2的产生量、有机物的合成量净光合速率：单位时间内，CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量曲线图：1）总光合=SB+SC净光合=SC-SA呼吸=SB+SA2）自然环境中一昼夜植物CO2吸收速率的变化曲线C、e光合=呼吸S1>S2+S3，一天有机物有积累。凌晨3、4点温度低，呼吸速率下降3）密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线D、H：光合=呼吸AD段、HI：呼吸>光合DH段：光合>呼吸I点低于A点:一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即光合作用总量大于细胞呼吸总量,植物能正常生长(若I点高于A点,植物不能正常生长)。液滴移动：液滴左移，呼吸强度大于光合强度液滴不移，呼吸强度等于光合强度液滴右移，呼吸强度小于光合强度所测数值为净光合。若要得到实际光合强度，还应设置一组实验，其条件为黑暗，其他条件不变。物理误差的校正:为避免环境气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照组,即用死亡的金鱼藻进行上述实验。根据红色液滴的移动距离,采用“同向相减,异向相加”的原则对实验结果进行校正。化能合成作用：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。如硝化细菌。（自养型生物）线粒体内膜：有氧呼吸第三阶段类囊体薄膜：光反应干旱地区的多肉植物，特殊的CO2固定过程：该类植物光合作用固定的CO