1、 1第一部分,细胞的成分(物质性)第一节,从生物圈到细胞(1)细胞是生物体结构和功能的基本单位,同时又是生物体代谢和遗传的基本单位。生命活动离不开细胞(病毒也要寄生在细胞中才能生存) 。(2) 生命系统 的结构层次细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈(多细胞动物)(细胞是最基本的生命系统,最小的生命系统,病毒,分子,原子都不是生命系统但它们是系统)单细胞生物,一个细胞就是一个个体,无“组织“ ,无 ”器官“,无” 系统”植物:则无“系统”这一层次,只有多细胞动物才有完整的生命层次1 有边界2 有控制中心 生命系统的判断 3 具有严谨结构,多种功能4系统功能大于各部分功能之
2、和(特殊)第二节细胞的多样性和统一性细胞的多样性:表现多种细胞的结构和功能不同(神经细胞,红细胞(成熟的无细胞核和细胞器) ,肌肉细胞)是细胞分化的结果,根本原因是基因有选择的表达。细胞的统一性:细胞虽然结构和功能不同,但都具有细胞质,细胞膜,及遗传物质。2真核生物:植物,动物,真菌(蘑茹,木耳,酵母菌 霉菌)有细胞结构的生物 原核生物:细菌,蓝藻(发菜,念珠藻,蓝球藻,颤藻)放线菌,支原体生物 无细胞结构的生物:病毒:依靠活细胞生存,繁殖(1)病毒:没有细胞结构,靠寄生生活,由蛋白质和核酸组成,分为 DNA,和 RNA 病毒DNA 病毒:噬菌体 RNA 病毒: HIV,SARS,烟草花叶病毒
3、(2)细菌:凡是有形状词(杆,螺旋,球,弧)在菌字前的都是细胞(大肠杆菌,葡萄球菌, )及衣原体,支原体(没有细胞壁) ,放线菌,醏酸菌,乳酸菌,立克次氏体等除外。(3)蓝藻:自养生物,属生产者,含藻蓝素及叶绿素,能进行光合作用。所谓植物都是真核的(4)原核生物 真核生物的对比区别真核生物 原核生物大小 较大(10-100m) 较小(1-10m)细胞核 有成型的细胞核,核仁、有染色质 拟核状态:无核膜、无核仁细胞器 线粒体、核糖体、叶绿体、高尔基体等 只有核糖体细胞壁成分 纤维素、果胶 肽聚糖染色质 有, (DNA 和蛋白质组成) 无, (但含有 DNA 及蛋白质,没有结合在一起)转录、翻译
4、转录在核内,翻译在细胞质,依次进行 同一时间同一地点细胞分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 二分裂基因结构 编码区是不连续,有内含子和外显子之分 编码区连续,无内含子实例 真菌、动物、植物细胞等 细菌、放线菌、蓝藻等(5)细胞学说的建立及内容主要创立者:施来登,施旺,意义:揭示细胞统一性和生物体结构统一性3内容中的考点: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.(生物)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的生命起作用。 (独立)新细胞可以从老细胞中产生从学说的建立过程可以领悟到科学发现具有以下特点:1、 科学发现是很多科学家的共
5、同参与,共同努力的结果。2、 科学发现的过程离不开技术的发展。3、 科学发现需要理性思维和实验的结合。4、科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。第二章 组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素迷细胞所特有,但是,细胞与非生物相比,各种元素的相对含量又大不相同。说明:生物界与非生物界具有统一性,又具有差异性。元素: 大量元素: C (基本元素) H O N P S (主要元素) K Ca Mg(万分之一以上)微量元素:Fe Mn Zn B Mo(万分之一以下)矿质元素:除 C H O 之外的元素 .元素 化合物(分
6、子) 细胞(其它生命系统)细胞鲜重中:“O”元素占的比重最大,因为化合物中“水” 最多。顺序 OCHNPS细胞干重中:“C” 元素占的比重最大,因为化合物中 “蛋白质”最多。顺序 CONHPS4“C”元素是构成细胞的最基本的元素。几乎所有的有机物都是由它构成的。无机物:水,无机盐化合物有机物:蛋白质,脂质,核酸,糖类蛋白质(是细胞含量最多的有机物。大分子化合物)生命活动的主要承担者元素(主要由 C、H、O、N 等元素组成,有些含有 S(若出现二硫健!) 、Fe 等)R氨基酸: 基本单位 结构通式: NH2 C COOH大约有 20 多种 (依据是 R 基不同) H脱水 包括:必需氨基酸(8 或
7、 9 种) ,非必需氨基酸(12 种)缩合多肽 过程:折 盘 O HHR1 COOHNH2 CHR2 COOHH2N C+H2OHR1 CONH2 CHR2 COOHHN C肽键 二肽5叠曲 CO NH c N 肽键空间结构:一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起,形成具有复杂空间结构的蛋白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构蛋白质有关的计算1, 肽键数=脱水数= 氨基酸数肽链数(n-1)2,游离的氨基(NH 2)与羧基(COOH)数至少等于肽链数3,蛋白质的平均分子量=氨基酸的平均分子量氨基酸数水量(18脱水数)4. 二硫键的有关计算:-S S 与氨基酸相接脱下两个氢。
8、结构的多样性:组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。蛋白质多样性是生物多样性的直接原因。而根本原因是 DNA 的多样性。功能的多样性:结构蛋白:构成细胞和生物体的重要物质(毛发,肌肉,蛛丝) ;酶有催化作用,绝大多数的酶都是蛋白质有传递信息(或调节生命活动 )的作用,如胰岛素 、生长激素(非生长素)等;有运输载体的作用,如血红蛋白、细胞膜载体等有免疫作用,如抗体。胰岛素两条肽链,一条 21 个氨基酸,一条 30 个6核酸 遗传信息的携带者(大分子化合物) 。元素:主要由 C、H、O、N、P 等元素组成, 结构: P(
9、一分子五碳糖,一分子含氮碱基,一分子磷酸)核苷酸 种类:脱氧核苷酸,核糖核苷酸(根据五碳糖的不同)脱 缩水 合核 酸: 脱氧核糖核酸(DNA) ,核糖核酸(RNA )核苷酸:脱氧核苷酸:因为碱基 4 种(AGCT ) ,所以脱氧核苷酸有 4 种,组成 DNA核糖核苷酸:因为碱基 4 种(AGCU) ,所以核糖核苷酸有 4 种,组成 RNA组成生物的碱基共有 5 种,而核苷酸酸 8 种。核 酸 碱 基 核 苷 酸有细胞结构的生物 2 (DNA 和 RNA) 5 (AGCTU) 8病毒 1 (DNA 或 RNA) 4 (ACGT 或 U) 4DNA 与 RNA 的不同五碳糖 碱 基 分 布 链 说
10、 明DNA脱氧核糖 AGCT 主要在细胞核其次在叶绿体,线粒体双链 同一生物不同细胞基本相同不同生物不同RNA核糖 AGCU 主要在细胞质,叶绿体,线粒体,核糖体中单链(不稳定) 同一生物不同细胞不同7核酸与遗传物质核 酸 遗传物质有细胞结构的生物 DNA 和 RNA DNA病毒 DNA 或 RNA DNA 或 RNA一切生物的遗传物质是核酸细胞生物的遗传物质是 DNA,所以 DNA 是主要的遗传物质 。下为总表DNA RNA基本组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸五碳糖 脱氧核糖 核糖碱基 A、C、G、T A、C、G、U结构 双螺旋结构(绝大多数细胞) 单链结构(绝大多数细胞)分布 DNA
11、主要存在于细胞核中,线粒体、叶绿体中也有少量的 DNARNA 主要存在于细胞质中鉴定 与甲基绿反应呈绿色 与吡罗红反应呈红色说明 在同一生物个体的不同细胞中 DNA 一般相同;在不同生物个体的不同细胞中 DNA一般不同。在同一生物个体的不同细胞和在不同生物个体的不同细胞中RNA 都是不同的。注:DNA 所含碱基有:腺嘌呤(A) 、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C) 、胸腺嘧啶(T)RNA 所含碱基有:腺嘌呤(A ) 、鸟嘌呤(G )和胞嘧啶( C) 、尿 嘧 啶(U )功能:细胞内携带的遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起着极其重要的作用。糖类(碳水化合物)组成元素:C、H、O功
12、能:细胞的重要成分,也是细胞主要的能源物质(植物细胞中),种类 分子式 主要功能 存在单 五碳糖 核糖 C5H10O5 组成 RNA 的物质 动、植物细胞8脱氧核糖 C5H10O4 组成 DNA 的物质葡萄糖 C6H12O6 细胞内主要能源物质果糖 植物细胞糖六碳糖半乳糖 动物体内蔗糖、麦芽糖植物细胞二糖乳糖C12H22O11 能水解成葡萄糖供能动物乳汁中淀粉 植物细胞中的储能物质纤维素 构成植物细胞壁的原料植物细胞多糖糖原(C6H10O5)n动物细胞中的储能物质 动物肝脏和肌肉细胞淀粉:植物细胞中重要储能,是光合作用的产物,与叶绿体有关纤维素:植物细胞特有的,主要存在于细胞壁中与高尔基体有关
13、糖原:动物细胞中的重要储能物质,肝糖原调节血糖平衡,肌糖原储存能量葡萄糖:被称为生命的燃料,动物,植物,真菌等都可利用葡萄糖脂质(大分子物质)元素:C、H、O,有些还有 N、P 等分类 元素 常见种类 功能脂肪 C、H 、O 储能;保温;缓冲;减压磷脂 构成生物膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)重要成分胆固醇 与细胞膜流动性有关性激素维持生物第二性征,促进生殖器官发育及生殖细胞形成脂质固醇C、H 、O(N、P)维生素 D 促进人和动物肠道对 Ca和 P 的吸收脂肪中的 C,H 元素多于糖中的 C H 元素,但 O 元素9少于糖,所以氧化时需要较多的 O,而且放能多,且水也产生的多。 (骆驼可以一
14、个月不喝水的原因)单体与多聚体单体 多聚体 单体 多聚体葡萄糖 多糖 氨基酸 蛋白质核苷酸 核酸自由水(95.5%):(幼嫩植物、 代谢旺盛细胞含量高)良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送营养物质及代谢废物;绿色植物进行光合作用的原料。24、水存在形式 结合水 细胞结构的重要组成部分各种生物体的一切生命活动都离不开水自由水比结合水的比值反映了生物体的代谢强弱情况,一般来说,自由水/结合水越大则生物体代谢越旺盛,反之则越缓慢。无机盐: 离子形式存在(主要) 功能: 维持细胞和生物体的生命活动;(缺 Fe,I ,Ca,Mg,等的症状)维持酸碱平衡(缓冲对) ,渗透压(血浆)化合态:复杂化
15、合物的成分Fe:是组成血红蛋白的必需元素 I:是智力元素,是组成甲状腺激素的必需元素Mg:是组成叶绿素的必需元素 Ca: 是人体骨骼,牙齿中的主要成分,含量太低会引起抽搐,太高会肌无力K:保持心肌正常的兴奋性,在植物体内促进糖类运输B:可促进花粉的萌发和花粉管的伸长,缺乏会花而不实实验鉴定的物质 鉴定的试剂 反应产生的颜色 备注淀粉 碘液 蓝色10还原性的糖 斐林试剂班氏试剂砖红色沉淀(Cu 2O)1.50-65水浴加热 2 分钟2.要甲、乙液要等量混匀再使用,且要现配现用蛋白质 双缩脲试剂 紫色苏丹染液 橘黄色脂肪苏丹染液 红色1.组织样液+苏丹( )染液直接观察2.制成切片使用显微镜观察D
16、NA 甲基绿 绿色RNA 吡罗红 红色使用显微镜观察思考:1. 斐林试剂和双缩脲试剂的区别有哪些?斐林试剂 双缩脲试剂CuSO4 的浓度不同0.05g/mL 0.01g/mL用法不同 要甲、乙液要等量混匀再使用 先加 NaOH 溶液 1 mL,再加 CuSO4 4 滴(不能多加)原理不同 利用新生成的 CuOH 与还原性的糖反应生成砖红色 Cu2O 沉淀在碱性条件下,Cu 2+与蛋白质中的肽键发生紫色的络合反应2.在脂肪的检测实验中 50%酒精的作用是什么? 洗去浮色3. 斐林试剂在使用时要特别注意什么?实验材料应选含糖量高,且组织颜色较浅的。另外实验时需预留样液,要现配现用 淡蓝色 棕色 砖
17、红色(沉淀)4.还原性糖有:葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖。1 检测糖类,脂肪,蛋白质等有机物还原糖(葡萄糖,果糖,麦芽糖)+斐林试剂(蓝色) 砖红色沉淀脂肪+苏丹或苏丹 橘黄色或红色(用显微镜观察切片)11样液(花生油)直接摘加试剂淀粉+碘液 蓝色蛋白质+双缩脲试剂 紫色斐林试剂 0.1g/mlNaoH 0.05g/mgCuSO4 均等加入(1:1 ) 同时双缩脲试剂 0.1g/mlNaoH 0.01g/mg CuSO4 1ml:4 滴(1:2 ) 先后注意:斐林试剂:现配现用。2 观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布甲基绿 DNA 绿色 吡罗红 RNA 红色盐酸作用:改变细胞膜的通透性。加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的 DNA 与蛋白质分离,有利于DNA 与染色剂的结合。选材:人的口腔上皮细胞。 (注意:不能选绿色的植物叶片)注意:实验需要加热(制片过程中) ; 染色剂可以混合使用。