资源描述
第一章 走进细胞
第1节 从生物圈到细胞
1. 病毒没有细胞结构，必须依赖活细胞才能生存。
2.生命系统结构层次：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
[血液：组织][皮肤：器官][植物没有系统结构]
[组织——①人：结缔、肌肉、神经、保护 ②植物：保护、疏导、营养、分生]
3.细胞是除病毒外的生物体结构和功能的基本单位。（还是代谢和遗传的基本单位）
4.单细胞生物：单个细胞就能完成各种生命活动;
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。
[代谢：生物与环境间物质和能量的交换;增殖、分化：生长发育;基因的传递和变化：遗传和变异]
5. 各种生物的生命活动都是在细胞内或细胞参与下完成的。
第2节 细胞的多样性和统一性
◎ 显微镜
1. 高倍镜：“不要动粗”
2. 高倍镜视野暗，低倍镜视野亮
*3.物镜：有螺纹。镜筒越长，放大倍数越大。
目镜：无螺纹。镜筒越短，放大倍数越大。
4. 放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数
*5.①一行细胞数目计算方法：个数×放大倍数的倒数=最后看到的细胞数。
（如：在目镜10×，物镜10×的视野中有一行细胞，数目是20个，目镜不换，物镜换成40×那么在视野中能看见多少个细胞：
答：20×¼=5）
②圆形视野范围细胞的数目计算方法：个数×放大倍数的倒数²=最后看到的细胞数。
一、原核细胞和真核细胞（有无以核膜为界限的细胞核）
1.原核生物：细菌（球、杆、螺旋菌、乳酸菌）、衣原体、蓝藻、支原体（没有细胞壁，最小的细胞生物）、放线菌、立克次氏体
真核生物：植物、动物、真菌（蘑菇、酵母菌、霉菌、大型真菌）
病毒非真非原
[蓝藻：发菜、颤藻、念珠藻、蓝球藻。蓝藻没有成型的细胞核，有拟核——环状DNA分子
蓝藻细胞质：含蓝藻素和叶绿素，就能进行光合作用（自养生物），还含有核糖体]
[细菌中绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物]
2. 原核细胞没有染色体，但有一个环状的DNA分子（拟核）（不与蛋白质结合），细胞器：只有核糖体
二、 细胞学说
1. 创立者：施莱登、施旺[德]
2. 细胞发现者和命名者：罗伯特`虎克[英]
3.揭示问题：揭示了细胞统一性和生物体结构统一性（细胞通过分裂产生新细胞）
第二章 组成细胞的元素和化合物
第1节 细胞中的元素和化合物
1. 大量元素：C H O N P S K Ca Mg 微量元素：Zn Mo Cu B Fe Mn（新木桶碰铁门）
主要元素：C H O N 最基本元素：C（干重下含量最高） 质量分数最大：O 数量最多：H（H2O鲜重下含量最多）
2. 组成细胞的化合物
无机化合物：水、无机盐
有机化合物（碳链为骨架）：糖类 脂质 蛋白质（干重中含量最高的化合物） 核酸
*3.实验：
检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质、淀粉。
试剂
现象
常用材料
备注
还原糖
（葡萄糖 果糖麦芽糖）
斐林
砖红色沉淀
苹果、白萝卜
现配现用
水浴加热
脂肪
苏丹Ⅲ
苏丹Ⅳ
橘黄色
红色
花生、向日葵的种子
50%酒精溶液（洗去浮色）
用低倍显微镜观察
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
大豆、鸡蛋、牛奶、黄豆组织样液
先加A
再加B
淀粉
碘液
蓝色
马铃薯
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
1.必需氨基酸：8种人体细胞不能合成的氨基酸 非必须：另外12种人体细胞能够合成的氨基酸
2.蛋白质分子结构多样性原因：
种类不同（直接原因）、排列顺序不同、空间结构不同
遗传物质不同（根本原因）
3. 蛋白质功能：构成细胞核生物体结构的重要物质（肌肉毛发）
催化细胞内的生理生化反应（酶）
运输载体（血红蛋白）
传递信息，调节机体的生命活动（胰岛素、激素）
免疫功能（抗体）
4. 氨基-NH2 羧基-COOH
第3节 遗传信息的携带者——核酸
*实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布
1. 材料：人的口腔上皮细胞 试剂：甲基绿、吡罗红染色剂
2. 盐酸作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合
3. 结论：真核细胞的DNA分布在细胞核（主要）、线粒体、叶绿体中，RNA主要分布在细胞质中
·核苷酸是核酸的基本组成单位
[腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）]
1.DNA由两条脱氧核苷酸链构成。RNA由一条核糖核苷酸链构成。
2.具有细胞结构的生物，遗传物质都是DNA。病毒的遗传物质是DNA或RNA
3.DNA多种多样原因：脱氧核苷酸的排列顺序数目不同
第4节 细胞中的糖类和脂质
1. 糖类（主要的能源物质） 构成元素C、H、O
类别
存在
单糖（糖类的单体）
五碳糖：核糖
脱氧核糖
细胞质内
主要在细胞核内
六碳糖：葡萄糖
主要在细胞质中(主要的能源物质)
二糖
麦芽糖——葡萄糖+葡萄糖
蔗糖——果糖+葡萄糖
↑甘蔗、甜菜中含量丰富
植物细胞中
乳糖——半乳糖+葡萄糖
动物细胞中
多糖
淀粉（储能物质）、纤维素（植物细胞壁的主要成分）
植物细胞中
糖原（储能物质）：肝糖原
肌糖原
动物细胞中
2. 脂质（良好的储能物质）：C、H、O（N、 P）
与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2倍（H含量多）
*功能：储能、保温、缓冲和减压
类别
存在
生理功能
脂肪
动植物细胞中
①储能物质 ②维持恒定体温
磷脂
人和动物的脑、肝脏、卵细胞及大豆种子中
构成生物膜的主要成分
固醇：包括胆固醇、性激素和维生素D等
动物细胞中
维持和调节新陈代谢
参与人体血液中脂质的运输
第5节 细胞中的无机物
一、水
1.在细胞中以两种形式存在：结合水：与细胞内其他物质相结合
自由水：以游离形式存在，是良好溶剂，参与生物化学反应，提供营养养物质，运送废物
2. 二者可以互相转化，自由水含量高，代谢活动旺盛
二、无机盐
作用：①有机物的重要组成成分（亚铁离子——血红蛋白 镁离子——叶绿素 ）
②维持细胞和生物体的生命活动（钙离子）
③维持细胞的酸碱平衡（氯离子、碳酸氢根离子）
④维持细胞渗透压
第三章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
*实验：置备细胞膜
原理：渗透作用（将细胞放入清水中，水进入细胞，细胞胀破，内容物流出，得到细胞膜）
材料：新鲜红细胞稀释液（哺乳动物成熟的红细胞）（红细胞数量多，材料易得）
提纯：（浓度梯度）离心法
·细胞膜
1.主要成分：脂质（其中磷脂最丰富）、蛋白质、少量糖类
2.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
3.功能：1.将细胞与环境分离开，保证细胞内部环境相对稳定
2.控制物质进出细胞（选择透过性膜）
3.进行细胞间信息交流：①通过血液将信息传给靶细胞（与有识别功能的受体结合）。
②相邻两细胞细胞膜接触，传递信息。
③相邻两细胞间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞（高等植物细胞间通过胞间连丝）（胞间连丝：蛋白质）
·细胞壁
1. 成分：[植物：纤维素、果胶] [原核生物、细菌：肽聚糖]
2. 作用：支持、保护
第2节 细胞器——系统内的分工合作
分离各种细胞器方法：差速离心法
一、 细胞器之间分工
1. 双层膜：①线粒体：有氧呼吸主要场所，“动力车间”
②叶绿体：进行光合作用场所，“能量转换站”[分布：植物的叶肉细胞]
2. 单层膜：①内质网：蛋白质合成和加工，脂质合成的“车间”
[粗面内质网：分泌蛋白 滑面内质网：脂质]
②高尔基体：对来自内质网蛋白质进行加工、分类、包装。
[与动物细胞分泌物的形成有关 与植物细胞壁的形成有关]
③液泡：存在于植物细胞中。有细胞液，含糖类、无机盐、色素、蛋白质，可调节植物细胞内环境。a.使植物细胞保持坚挺 b.影响花、果实颜色
④溶酶体：含有多种水解酶，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。
3. 无膜：①核糖体：合成蛋白质主要场所
②中心体：存在于动物、某些低等植物的细胞，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞有丝分裂有关
·光镜下可见：线粒体、叶绿体、细胞壁、细胞质、液泡
·细胞质中除细胞器外，还有胶质状态的细胞质基质
*实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
材料：新鲜藓类的叶
试剂：健那绿使线粒体呈现蓝绿色 叶绿体本身为绿色，无需染色
二、 分泌蛋白的合成和运输
含义：在细胞内合成，在细胞外起作用。如，消化酶（催化）、抗体（抗体）、激素（信息传递）
研究方法：同位素示踪法
核糖体（囊泡） 内质网 （囊泡） 高尔基体 （囊泡） 细胞膜
合成 折叠、组装 修饰、加工 分泌
肽链 较成熟蛋白质 成熟蛋白质 细胞外
【囊泡由内质网鼓出，最后形成高尔基体一部分】
三、生物膜系统
1.概念：由细胞器膜、细胞膜、核膜组成
2.作用：①使细胞具有稳定内部环境、物质运输、能量转换、信息传递
②化学反应场所，为酶提供附着位点
③把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效有序进行
第3节 细胞核——系统的控制中心
[高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，绝大多数只有一个细胞核]
1.作用：细胞核控制细胞的代谢和遗传，还控制细胞的分裂和分化
2.结构：
染色质：因为易被碱性染料染成深色而得名
·细胞分裂时染色质高度螺旋化，变成染色体；分裂结束后，染色体解螺旋，变回丝状染色质
[染色体和染色质是同样的物质在不同时期的两种存在状态]
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
一、 渗透作用
1. 含义：水分子或其他分子通过半透膜的扩散（物质的透过与否取决于半透膜的直径的大小）
2. 条件：①具有半透膜 ②半透膜两侧具有浓度差
二、 细胞吸水和失水（原理：渗透作用）
动物细胞：外界浓度<细胞质浓度，吸水膨胀；
外界浓度>细胞质浓度，失水收缩；
外界浓度=细胞质浓度，水分进出细胞处于动态平衡。
植物细胞：[细胞内液体环境指液泡内细胞液]
·原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质（相当于一层半透膜）
外界浓度>细胞液浓度，细胞质壁分离；（原生质层比细胞壁的伸缩性大，失水，分离）
外界浓度<细胞液浓度，细胞质壁分离复原。
外界浓度=细胞液浓度，水分进出细胞处于动态平衡。
·质壁分离产生条件：1.具有大液泡；2.具有细胞壁；3.外界浓度＞细胞液浓度；4.活的、成熟的植物细胞
·质壁分离产生原因：内因：原生质层伸缩性＞细胞壁伸缩性
外因：外界浓度＞细胞液浓度
*实验：材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮
方法：分别把0.3g/mL的蔗糖溶液和清水滴在盖玻片一侧，在另一侧用吸水纸吸引，用低倍显微镜观察
植物吸水方式：1.吸涨作用（未形成液泡）：干种子、根尖分生区
2.渗透作用（形成液泡）
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
一、 对生物膜结构的探索历程
1. 膜由脂质组成。主要成分：脂质、蛋白质。
2. 磷酸“头”部亲水，脂肪酸“尾”部疏水
3.罗伯特森→暗亮暗→蛋白质—脂质—蛋白质→静态统一结构
4.桑格和尼克森提出流动镶嵌模型，细胞膜具有流动性。
二、流动镶嵌模型的基本内容
1.磷脂双分子层构成膜的基本支架
2.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子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。
3.磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动，清油般的流体具有流动性，细胞膜的外面有一层糖蛋白（糖被），还有糖类和脂质分子结合成的糖脂
4.糖被作用：细胞识别、免疫反应、血型检定、保护润滑（消化道、呼吸道上皮细胞表面的糖被）
第3节 物质跨膜运输的方式
一、 主动、被动运输
·载体蛋白在核糖体上形成，具有特异性。
·有主动运输，即为活细胞
主动运输意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和有害物质
二、 胞吞、胞吐（要求细胞膜有流动性）（不需载体）（如蛋白质体现膜的流动性需要消耗能量）
第五章 细胞的能量供应和应用
第1节 降低化学反应活化能的酶
1.细胞代谢与酶
细胞代谢：细胞中每时每刻进行许多化学反应，统称为细胞代谢
*实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（自变量）
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶，3.4%的氯化铁溶液和质量分数与20%的肝脏研磨液比，每滴氯化铁溶液中的铁离子数大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍
[①加热使过氧化氢分子得到能量；②铁离子降低了过氧化氢分解反映的活化能]
[实质：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高]
活化能：分子从常态转变为容易发生化学变化的活跃状态所需要的能量
*控制变量法：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验
原则：对照原则、单一变量原则
2.酶：是活细胞产生（来源）的具有催化作用（功能）的有机物（本质），绝大多数是蛋白质，少数是RNA
酶的特征：专一性（意义：使细胞代谢能有条不紊地进行）、高效性、作用条件较温和（最适温度、最适pH）
关于酶本质的探索：
①巴斯德提出糖类变成酒精一定有酵母存在
②李比希认为引起发酵的是酵母细胞中物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
③毕希纳将酵母菌中引起发酵的物质成为“酿酶”
④萨姆纳第一个从从刀豆种子中提出脲酶，并证明其本质是蛋白质
⑤切赫和奥特曼发现少数DNA也具有生物催化功能
影响酶促反应的因素：
①底物浓度 ②酶浓度 ③pH值：过酸、过碱使酶失活
④温度：a.高温使酶失活 b.低温降低酶的活性，在适宜温度下酶的活性可以恢复
·0℃左右，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，因此，酶适合在低温条件下保存
[可用淀粉酶探究温度对酶活性能的影响；用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响]
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
一、ATP（三磷酸腺苷）：直接给细胞的生命活动提供能量
·原因：①细胞内一种高能磷酸化合物；②ATP活跃，化学性质不稳定（糖、脂肪稳定，效率低）
·A—P~P~P：A腺苷；P代表磷酸基团；~代表高能磷酸键（T=Three）
·ATP可水解：远离A的~易断裂（释放能量），易形成（储存能量）
←腺嘌呤
←核糖
ATP水解释放能量，转化成ADP（二磷酸腺苷），在有关酶的催化下，接受能量，重新形成ATP。此反应不停发生且处于动态平衡。
物质可逆，能量不可逆，酶不同
ATP的利用
吸能反应：ATP水解提供能量；放能反应：释放的能量储存在ATP中
最终能量来源：太阳光能
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
·呼吸作用的实质：细胞内有机物的氧化分解并释放能量
·细胞呼吸：有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。
细胞呼吸方式
*实验：探究酵母菌细胞呼吸方式
材料：新鲜的食用酵母菌（生殖快，细胞代谢旺盛，试验效果明显）
[酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌]
检测二氧化碳：①澄清石灰水；②溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液。在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色
有氧呼吸（彻底）
主要场所：线粒体
线粒体内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶，少量的DNA
总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量（38ATP）（1：6：6）
三个阶段：
①细胞质基质 C6H12O6酶→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP)
②线粒体基质2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP)
③线粒体内膜 24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量(34ATP)
·能量：60%转化为热能，40%转化为化学能（储存在ATP中）
3.无氧呼吸
两个阶段：都在细胞质基质中进行，需要不同酶催化
·产生酒精（酒精发酵）：C6H12O6酶→2C2H5OH+2CO2+少量能量（1：2：2）
发生生物：大部分植物，酵母菌
·产生乳酸（乳酸发酵）：C6H12O6酶→2C3H6O3(乳酸)+少量能量
发生生物：动物，乳酸菌，高等植物的某些器官：马铃薯块茎，玉米胚、甜菜块根
·反应场所：细胞质基质 ·氧气中O用于和[H]生成水 其他O用于生成CO2
影响呼吸作用的环境因素：
①温度：影响呼吸酶活性 ②O2浓度：5%时有机物消耗最低
③自由水越多，呼吸速率越大 ④CO2浓度大会抑制呼吸作用
第4节 能量之源——光与光合作用
一、 捕获光能的色素
叶绿体中色素：叶绿素（约占3/4）：叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
类胡萝卜素（约占1/4）：胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
·叶绿素主要吸收红光、蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光；绿光下最弱（因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射，所以叶片为绿色）。
二、 *实验：绿叶中色素的提取和分离
1. 实验原理：绿叶中的色素都能溶解在层析液中（使用无水乙醇），且他们在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层次液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开
2. 注意：①研磨时加入二氧化硫和碳酸钙作用：二氧化硫有助于研磨的充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏
②滤纸上的绿叶细线为什么不能触及层析液：防止细线中的色素被层析液溶解
③迅速、充分研磨原因：防无水乙醇蒸发
三、 捕获光能的结构——叶绿体
结构：外膜、内膜、基粒（由内囊体构成 见P8）
叶绿体功能：内部巨大膜表面分布着吸收光能的色素分子和许多进行光合作用需要的酶
（类囊体薄膜：色素、酶 基质：酶）
四、 光合作用原理
1. 光合作用探究历程：
光合作用是指绿色植物通过叶绿体（条件），利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物（物质转化），并且释放出氧气的过程
光合作用产物除氧气外还有淀粉，光合作用释放氧气来自水（同位素标记法），二氧化碳中的碳在光合作用下转化中有机物中碳的途径成为“卡尔文循环”
2. 光合作用的过程：
总反应式：CO2+H2O 光能→叶绿体 （CH2O）+O2 （CH2O）表示糖类（即碳水化合物）。
根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
（1）光反应阶段：必须有光（色素）才能进行
场所：类囊体薄膜上
反应式：水的光解：H2O → 1/2O2+2[H]
ATP形成：ADP+Pi+光能 → ATP
物质：①光的光解：氧气、还原氢 ②ATP的合成
光反应中，光能转化为ATP中活跃的化学能
（2） 暗反应阶段：有光无光都能进行
（3） 场所：叶绿体基质
CO2的固定：CO2+C5 → 2C3
C3的还原：2C3+[H]+ATP → （CH2O）+C5+ADP+Pi
暗反应中，ATP中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能
联系：光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
五、 影响光合作用的因素
（1）光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间
光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。
（2）温度
温度低，光合速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光合速率降低。
生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。
（3）CO2浓度
在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好，供应充足的CO2
（4）水分的供应当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。
生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。
（5）矿质元素的供应：Mg——叶绿素 Fe Mn Cu——酶
六、化能合成作用
1.异养生物：只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。（如：动物、人、大多数细菌、真菌）
2.自养生物：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够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，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。（如：绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌：硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌）
[硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3。硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。]
21
展开阅读全文
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
