1、新课标人教 高中生物必修&选修知识点归纳必修一 分子与细胞第一章 走近细胞第一节 从生物圈到细胞一、举例说出生命活动建立在细胞的基础之上 【了解】1、病毒: 没有细胞结构必须寄生在活细胞才能生活,所以病毒 生命活动离不开细胞。2、单细胞生物: 依靠单细胞完成生命活动。3、多细胞生物:多细胞生物依靠分化的细胞完成生命活动。二、生命系统的结构层次【理解】1、动物生命系统的结构层次:结构层次 概念 举例细胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位 心肌细胞组织 由形态相似,结构和功能相同的细胞联合在一起 心肌组织器官 不同组织按照一定的次序结合在一起 心脏系统 共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定
2、的次序组合在一起 循环系统个体 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂生命活动的生物 龟种群 在一定的区域内同种生物的所有个体 该区域同种龟的所有个体群落 在一定区域内的所有生物 该区域的龟和其它所有生物生态系统 生物群落与它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体 龟生活的水生生态系统生物圈 由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成 地球上只有一个生物圈细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统【注意问题】(1)植物没有系统层次,单细胞生物既属于细胞层次,也属于个体层次。单细胞生物无组织、器官、系统这些生命的层次例:植物组织
3、:营养、保护、机械、输导组织;动物组织: 上皮、结缔、肌肉、神经组织;植物器官:根、茎、叶、花、果、种子; 动物器官: 心、肝、胃、肠、脾、肾(2)生命系统结构层次的最低层次是细胞,原子、分子、病毒等不在生命系统结构层次之中。(3)注意区分种群、群落与生态系统的概念:种群是指在一定的区域内同种生物的所有个体,包括各个年龄段的;群落是指在一定区域内的所有生物,包括微生物;生态系统是指生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体 。三、病毒的相关知识:1、病毒:一类没有细胞结构的生物体。病毒既不是真核也不是原核生物。个体微小,一般在 1030nm 之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;2、病毒的主要
4、特征:、仅具有一种类型的核酸,DNA 或 RNA,没有含两种核酸的病毒;、结构简单,一般由核酸(DNA 或 RNA)和蛋白质外壳所构成。3、专营细胞内寄生生活;根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。4、常见的病毒有:甲型 H1N1 型流感病毒、SARS 病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)引起艾滋病(AIDS ) 、禽流感病毒、乙肝病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。第二节 细胞的多样性和统一性一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞二、原核细胞和真核细胞的区别与
5、联系【了解】比较项目 原核细胞 真核细胞本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核大小 较小 较大细胞壁 有,主要成分是肽聚糖 植物细胞和真菌都有,而动物细胞 无细胞质 有核糖体,无其它细胞器 有核糖体和其它细胞器细胞核 拟核,无核膜和核仁 有核膜和核仁不同点DNA DNA 不与蛋白质结合形成染色体,如拟核中的环状 DNA、拟核外的质粒 和蛋白质形成染色体,在线粒体和叶绿体中也有分布相同点 都有相似的细胞膜、细胞质、核糖体、DNA1、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻(包括蓝球藻、颤藻和、念珠藻及发菜) 、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌) 、放线菌、支原体等
6、都属于原核生物。 。2、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、磨菇等)等。3、蓝藻是细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物,但也有硝化细菌等少数种类的细菌是自养型生物。 (P9)三、光学显微镜的使用(发明者:英国科学家虎克)(一)目镜和物镜:物镜的上端有螺纹,而目镜无;目镜的放大倍数与长度成反比,物镜的放大倍数与长度成正比,与标本距离成反比。 “物镜玻片标本”越短,放大倍数越大(二)显微镜放大倍数的计算:放大倍数 目镜放大倍数 物镜放大倍数。(三)显微镜的成像特点:上下相反、左右颠倒。
7、(四)光学显微镜的操作步骤:对光低倍物镜观察移动视野中央(偏哪移哪)高倍物镜观察:(只能调节细准焦螺旋;调节大光圈、凹面镜)(五)换用高倍镜流程:找(在低倍镜下找到物像,并调节至清晰)移(将目标移至视野中央,目标在哪个位置就朝哪个方向移动)转(转动转换器,换上高倍镜)调(调光和调焦,使光线充足和物像清晰) 。(六)污物可能存在的位置及判断方法:1.物镜,可通过转换物镜来判断;2.目镜,可通过转动目镜来判断;3.装片,可通过移动装片来判断。【注意问题】1显微镜放大的是细胞的长度或宽度。2显微镜的放大倍数越大,看到的细胞数越少、视野范围越小、视野亮度越暗。四、细胞学说建立的过程【应用】1、最先发现
8、细胞的科学家:1665 英国人罗伯特。虎克,也是细胞的命名者;2、荷兰人列文虎克,首次观察到活细胞。3、19 世纪 30 年代后期德国科学家施莱登和施旺创立细胞学说。4、细胞学说的内容是: (1):细胞是一个有机体,一切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,既有它自已的生命,又对其它细胞共同组成的整体的生命起作用。(3):新细胞可以从老细胞中产生。注:新细胞的产生是细胞分裂的结果;“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是魏尔肖的名言。5、意义:“细胞学说”的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正
9、和发展的过程,充满耐人寻味的曲折。五、生物的分类【易错提示】1病毒不属于原核生物。2原核生物识记方法:“蓝细线织毛衣” ,其中“蓝”表示蓝藻、 “细”表示细菌、 “线”表示放线菌、 “织”表示支原体、 “衣”表示衣原体。3原核生物一定是单细胞生物,但单细胞生物不一定是原核生物,如草履虫、变形虫、疟原虫、酵母菌。第二章 组成细胞的分子第一节 细胞中的元素和化合物一、组成细胞的元素【了解】1、细胞中的元素有 20 多种:大量元素:C、H、O、N、P、S 、K 、Ca、Mg; 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu主要元素:C、H、O、N、P、S ; 最基本元素:C细胞干重中含量最多元素为 C,
10、鲜重中含最多元素为 O;细胞含量最多 4 种元素:C、 O、H、N;缺乏必需元素可能导致疾病。如:克山病(缺硒)2、生物界与非生物界的统一性和差异性(1) 、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,没有一种是生物所特有的。(2) 、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即:组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同二、细胞中的主要化合物的种类【了解】病毒(主要由遗传物质和蛋白质外壳构成,分为植物病毒、动物病毒、噬菌体):SARS 病毒,艾滋病毒(HIV) ,流感病毒等类病毒:仅由 RNA 分子构
11、成朊病毒:由蛋白质构成,如疯牛病病原体细胞结构生物非细胞结构生物原核生物 细菌(名称中带“杆” 、 “球” 、 “弧” 、 “螺旋”字):球菌、弧菌、杆菌、螺旋菌、乳酸菌蓝藻:蓝球藻、念珠藻、颤藻、发菜放线菌(链球菌) 、支原体(无细胞壁) 、衣原体和立克次氏体(有细胞壁)真核生物 原生生物低等植物:绿藻中的衣藻(水绵) 、红藻(紫菜) 、褐藻(海带) 、团藻低等动物:草履虫、变形虫、疟原虫真菌:酵母菌、霉菌、蘑菇多细胞植物、多细胞动物生物1、组成细胞的化合物包括无机物和有机物,其中无机物包括水和无机盐,有机物包括蛋白质、脂质、糖类、核酸等2、在活细胞中含量最多的化合物是水;含量最多的有机物是
12、蛋白质。(一)糖类的检测:1还原糖(果糖、麦芽糖、葡萄糖、半乳糖、乳糖)的鉴定(1)原理:还原糖与斐林试剂(甲液:0.1g/ml 的 NaOH,乙液:0.05g/ml 的 CuSO4,现配现用、混合使用)发生反应生成砖红色沉淀。(2)材料:苹果或梨的匀浆(含还原糖丰富且不影响观察效果)(3)步骤:向试管内注入 2mL 待测组织样液(苹果或梨的匀浆) 。向试管内注入 1mL 的斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再注入) 。将试管放入盛有 50-65温水的大烧杯中加热约 2min。观察试管中出现的颜色变化。2淀粉的鉴定(1)原理:淀粉遇碘呈现蓝色。(2)材料:马铃薯匀浆。(3)步骤:向试管内注入
13、2mL 待测组织样液。向试管内滴加 2 滴碘液,观察颜色变化。(二)脂肪的检测1原理:脂肪被苏丹染成橘黄色或被苏丹染成红色。2材料:花生切片3步骤:染色用 50%酒精洗去浮色在显微镜下观察。(三)蛋白质的检测1原理:双缩脲试剂(A 液:0.1g/ml 的 NaOH,B 液:0.01g/ml 的 CuSO4,A、B 液现配现用,分开使用)与蛋白质发生紫色反应。2材料:鲜肝、豆浆或鸡蛋清。3步骤:向试管内注入 2mL 待测组织样液。向试管内注入双缩脲试剂 A 液 1mL,摇匀。向试管内注入双缩脲试剂 B 液 4 滴,摇匀。观察试管中出现的颜色变化。物质或结构 鉴定方法 物质 鉴定方法还原性糖 还原
14、性糖+斐林试剂 砖红色沉淀 淀粉 淀粉+碘液蓝色脂肪 脂肪+苏丹 橘黄色 脂肪+苏丹红色 CO2 CO2+ 澄清石灰水浑浊。CO2+溴麝香草酚蓝蓝变绿再变黄 。蛋白质 蛋白质+双缩脲试剂 紫色 酒精 酒精+重铬酸钾(橙色)灰绿色。DNA DNA + 甲基绿 绿色 线粒体 线粒体 + 健那绿 蓝绿色RNA RNA + 吡罗红 红色 染色体 染色体+龙胆紫(醋酸洋红)溶液 深色【易错提示】1检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质时,选择材料时要注意两点:一是待测成分的含量要丰富,如检测蛋白质时,应选择蛋白质含量高的材料;二是材料的颜色不能影响检测结果的判断,因此最好选择近乎白色或无色的材料。2注意斐林
15、试剂的使用方法:现配现用,混合使用,水浴加热。注意双缩脲试剂的使用方法:现配现用,分开使用(先加NaOH,再加 CuSO4) ,无需水浴加热。第二节 生命活动的主要承担者-蛋白质一、氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程 【理解】1、组成元素:C、H、O、N。2、基本组成单位:氨基酸。在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 20 种(1)氨基酸的结构:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基;并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 通式: (2)氨基酸的种类决定与:R 基不同必需氨基酸:人体内有 8 种(婴儿有 9 种,多组氨酸) ,必须从外界获取。玉米、大米缺赖氨酸。非必需氨基酸:可
16、以通过其他化合物转化而来。3、脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(NH 2)与另一个氨基酸分子的羧基( COOH)相连接,同时失去一分子水。4、肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(NH CO) 。5、二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。6、多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。7、肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。【易错提示】1生成水中的 H+来自氨基,OH - 来自羧基。2书写氨基、羧基和肽键等基团时需带上“-” 。3脱水缩合形成的产物叫多肽链(有几个氨基酸组成的叫几肽, “肽”字前面的数字要大写)二、蛋白质的多样性及功能【理解】1、蛋白质多样性的原因是:
17、组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同,多肽链的数目、空间结构不同。2、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者): 构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白; 催化作用:绝大多数的酶; 调节作用:一些激素如胰岛素、生长激素; 免疫作用:如抗体,抗原; 运输作用:如红细胞中的血红蛋白。细胞膜上的载体三、有关蛋白质的计算:1一条多肽链中的氨基数等于首位的一个氨基加上 R 基上的氨基数,羧基数等于末位的一个羧基加上 R 基上的羧基数,所以一条多肽中至少含有一个氨基和一个羧基(R 基上不一定有氨基和羧基) 。2脱水数=肽键数=氨基酸总数肽链数。3蛋白质质量=氨基酸数 氨基酸平均分子量 脱去的水分子数
18、 18。【注意问题】如果蛋白质中含有二硫键时(-S-S-) ,计算蛋白质质量时需再减去“2二硫键数” 。4有关氨基酸的排列:如果由足量的 n 种氨基酸合成一条 n 肽,这样的肽链种类有 nn种,如果这条多肽需含有 n 种氨基酸,则有 n(n-1) (n-2) 321 种。5多肽链的 N 原子数 R 基上的 N 原子数 + 肽键数 + 1(左端) ;多肽链的 O 原子数 R 基上的 O 原子数 + 肽键数 + 2(右端)6对于环状肽来说,氨基酸数 脱水数 肽键数例 1.一个含 2 条肽链的蛋白质分子由 100 个氨基酸分子通过脱水缩合而形成,这个蛋白质分子含有肽键( )个A. 50 B. 98
19、C. 99 D. 1例 2.人体免疫球蛋白由 4 条肽链构成,共有 764 个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离氨基和羧基数分别是( ) 。 A.746 和 764 B.760 和 760 C.762 和 762 D.4 和 4例 3.已知 20 种氨基酸的平均相对分子质量是 128,现有一蛋白质分子由两条多肽链组成,共有肽键 98 个,此蛋白质的相对分子质量最接近于( ) 。A.12800 B.12544 C.11036 D.12288例 4. 某基因中含有 1200 个碱基,则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( )A198 个 B199 个 C200 个 D201 个第三节
20、 遗传信息的携带者-核酸一、核酸的种类、DNA 和 RNA 在化学组成上的区别【了解】1、元素组成:由 C、H、O、N 、P 5 种元素构成 2、基本单位:核苷酸(由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成)3、核酸的种类 :脱氧核糖核酸( DNA)和核糖核酸(RNA) 。(1) DNA:脱氧核糖核酸,一般为双链,对于真核细胞来说,主要分布在细胞核,少量分布线粒体和叶绿体,是主要的遗传物质。(2)RNA:核糖核酸,一般为单链,对于真核细胞来说,主要分布在细胞质,少量分布在线粒体和叶绿体,参与蛋白质的合成,有些作为遗传物质存在于病毒中。核酸P 五碳糖 碱基核苷酸结构模式图核糖核苷酸对应核苷酸
21、DNARNA基本单位 磷酸脱氧核糖含氮碱基AGCT脱氧核苷酸基本单位 磷酸核糖含氮碱基AGCU对应核苷酸腺嘌呤脱氧核糖核苷酸鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸胞嘧啶脱氧核糖核苷酸胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸4、DNA 与 RNA 的区别DNA RNA结构特点 双螺旋结构 单链结构基本单位 脱氧核苷酸(四种) 核糖核苷酸(四种)碱基 腺嘌呤(A) 、 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 、 胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A) 、 鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C) 、 尿嘧啶(U)五碳糖 脱氧核糖 核糖无机酸 磷酸 磷酸存在场所 主要在细胞核中(在叶绿体和线粒体中有少量存在)主
22、要存在细胞质中功能 储存、传递和表达遗传信息 指导蛋白质合成三、核酸的功能【了解】核酸能够携带遗传信息,控制蛋白质的合成。绝大多数生物的遗传物质是 DNA,而只有少数病毒的遗传物质是 RNA。【注意问题】1核酸中(包括 DNA 和 RNA) ,碱基有 5 种(DNA 和 RNA 共用的碱基是 A、G、C,DNA 特有的碱基是 T,RNA 特有的碱基是 U) 、五碳糖有 2 种(核糖和脱氧核糖) 、核苷酸有 8 种(DNA 中有 4 种,RNA 中也有 4 种) 。2病毒只有一种核酸,DNA 病毒(如肝炎病毒、T 2噬菌体)的核酸是 DNA,RNA 病毒(烟草花叶病毒、流感病毒、SARS 病毒、
23、艾滋病病毒)的核酸是 RNA。3将核酸初步水解得到其基本单位,将核酸彻底水解(完全水解)得到磷酸、五碳糖和碱基。四、观察 DNA 与 RNA 实验(一)原理:甲基绿使 DNA 呈现绿色,吡罗红使 RNA 呈现红色;质量分数为 8%的盐酸能够改变细胞膜的通透性,同时使 DNA 与蛋白质分离(二)材料和试剂:人的口腔上皮细胞,质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液,质量分数为 8%的盐酸,吡罗红甲基绿染色剂。(三)步骤1取口腔上皮细胞的制片:(1)在洁净的载玻片上,滴一滴质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液(生理盐水) 。 (2)用消毒的牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下,把牙签上附有碎屑
24、的一端,放在上述载玻片的液滴中涂抹几下。 (3)点燃酒精灯,将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干。2水解:在小烧杯中加入 30mL 质量分数为 8%的盐酸,将烘干的载玻片放入小烧杯中。在大烧杯中加入 30温水。将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温 5min。3冲洗涂片:用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片 10s。4染色:用吸水纸吸去载玻片上的水分。将吡罗红甲基绿染色剂滴 2 滴在载玻片上,染色 5min。吸去多余染色剂,盖上盖玻片。5观察:用低倍显微镜观察。选择染色均匀、色泽浅的区域,移至视野中央,将物镜调节清晰。换用高倍显微镜观察。调节细准焦螺旋,观察细胞核和细胞质的染色情况。(四)实验结果:细胞核
25、主要呈绿色(说明 DNA 主要分布在细胞核中) ,细胞质主要呈红色(说明 RNA 主要分布在细胞质中) 。【注意问题】1质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液也叫生理盐水,具有保持动物细胞正常形态的作用。2烘干时要注意受热均匀,烘干至细胞吸附住即可。3利用 8%的盐酸改变细胞膜的通透性,同时使染色体中的 DNA 与蛋白质分离,有利于 DNA 与染色剂结合4吡罗红和甲基绿染色剂要混合后制成吡罗红甲基绿染色剂再使用。第四节 细胞中的糖类和脂质一、糖类的种类和作用【理解】1、元素组成:由 C、H、O 3 种元素组成。2、分类概 念 种 类 分 布 主 要 功 能核糖脱氧核糖组成核酸的物质单糖 不能水
26、解的糖葡萄糖动植物细胞细胞的重要能源物质蔗糖麦芽糖 植物细胞二糖 水解后能够生成二分 子单糖的糖乳糖 动物细胞淀粉 植物细胞中的储能物质纤维素 植物细胞 植物细胞壁的基本组成成分多糖 水解后能够生成许多 个单糖分子的糖糖原 动物细胞 动物细胞中的储能物质附:二糖与多糖的水解产物:蔗糖1 葡萄糖+1 果糖麦芽糖2 葡萄糖乳糖1 葡萄糖+ 1 半乳糖淀粉麦芽糖葡萄糖纤维素纤维二糖葡萄糖 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m糖原葡萄糖3、功能:糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。(另:能参与细胞识别,细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。 )4糖的鉴定:(1)淀粉遇碘液变蓝色,这是淀粉特有
27、的颜色反应。(2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)与斐林试剂在隔水加热条件下,能够生成砖红色沉淀。斐林试剂: 配制:0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)+ 0.05g/mL CuSO4溶液(4-5滴)使用:混合后使用,且现配现用。二、脂质的种类和作用【了解】:1、组成元素:C、H、O,很多脂类物质还含有 N 和 P 元素。2、种类:脂肪、类脂、固醇。存在部位:植物种子、果实细胞和动物的脂肪细胞脂肪 主要功能: (1)生物体内储存能量的物质(2)减少身体热量散失,维持体温恒定(3)减少内部器官之间摩擦和缓冲外界压力磷脂 存在部位:动物的脑和卵中,大豆的种子中,含磷脂较多主要功能:磷脂是构成细胞膜
28、以及多种细胞器膜结构的重要成分固醇: 种类:包括胆固醇、性激素和维生素 D注意:(1)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。(2)性激素:促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。(3)维生素 D:促进人和动物肠道对钙、磷的吸收。 三、生物大分子以碳链为骨架【理解】1、单体:是指组成生物大分子的基本单位。如多糖的单体:葡萄糖;蛋白质的单体:氨基酸;核酸的单体:核苷酸2、多聚体:是由许多个单体经脱水缩合而形成的结构。如:蛋白质、核酸、多糖。【注意问题】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,由许多单体连接成多聚体。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,
29、所以说“碳是核心元素” , “没有碳,就没有生命” 。四、细胞中的能源物质归纳 在细胞中,糖类、脂肪、蛋白质都是能源物质。1g 脂肪彻底氧化分解释放能量约为 39KJ,1g 淀粉(糖原)彻底氧化分解释放能量约为 17 KJ。1g 蛋白质在体内彻底氧化分解释放能量约为 17 KJ。在正常情况下,糖类分解供能约占总能量的 70 以上,因此糖类是生命活动的主要能源物质。 生物体的主要贮能物质:脂肪。蛋白质在细胞内主要参与细胞结构的构成和代谢调节,因此是结构物质和调节物质。 直接能源物质:ATP 。最终能源物质:太阳光三大能源物质的供能顺序是:先是糖类氧化供能;当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能
30、;蛋白质除在正常代谢中提供部分能量外,一般不供能。当需要由蛋白质大量供能时,说明生物体已病重或生命接近终结。第五节 细胞中的无机物一、水在细胞中的存在形式和作用【了解】1、水:(1)含量:占细胞总重量的 60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。生物种类不同含水量不同(水生生物陆生生物) ;同一生物在生长发育的不同时期,含水量也不同(幼年成年老年)在不同的组织、器官中,水的含量也不相同。(2)存在形式:自由水 结合水 自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。作用有良好的溶剂;参与细胞内生化反应;物质运输;维持细胞的形态;体温调节(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多) 结合水:是与其
31、他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)二、无机盐在细胞中的存在形式和作用【了解】1、存在形式:离子形式: 阳离子:Fe 2 、Mg 2 、Na 、阴离子:Cl 、SO 422、作用:、构成细胞某些重要的化合物重要成分,如:Mg 2+是构成 叶绿素的成分。、维持生物体的生命活动(如:哺乳动物血液中缺钙会发生抽搐)、维持酸碱平衡,调节渗透压。无机盐 功能 含量异常引发的疾病Mg 叶绿素的组成成分 叶片发黄,光合作用弱Fe 血红蛋白的组成成分 缺铁性贫血I 甲状腺激素的组成成分 幼年缺碘:呆小症;成年缺碘:地方性甲状腺肿大Ca 影响神经系统的兴奋
32、性 血钙过高:肌无力;血钙过低:抽搐K 植物:促进糖类合成和运输;动物:维持动物细胞内液的渗透压 缺乏导致植物抗逆性减弱,易受病害侵袭Na 维持动物细胞外液的渗透压 缺乏导致细胞外液渗透压下降B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 “花而不实”【小结】物质的鉴定:物质或结构 鉴定方法 物质 鉴定方法还原性糖 还原性糖+斐林试剂 砖红色沉淀 淀粉 淀粉+碘液蓝色脂肪 脂肪+苏丹 橘黄色 脂肪+苏丹红色 CO2 CO2+ 澄清石灰水浑浊。CO2+溴麝香草酚蓝蓝变绿再变黄 。蛋白质 蛋白质+双缩脲试剂 紫色 酒精 酒精+重铬酸钾(橙色)灰绿色。DNA DNA + 甲基绿 绿色 线粒体 线粒体 + 健那绿
33、蓝绿色RNA RNA + 吡罗红 红色 染色体 染色体+龙胆紫(醋酸洋红)溶液 深色第三章 细胞的基本结构第一节 细胞膜-系统的边界一、 实验:体验细胞膜的制备(一)原理:1.哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁,没有细胞核和众多的细胞器。 2.红细胞在清水由于吸水而涨破。(二)材料:猪(或牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液(血液加适量的生理盐水) 。操作步骤1用滴管吸取少量红细胞稀释液,滴一小滴在载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片。2在高倍镜下观察,待观察清晰时,在盖玻片的一侧滴一滴蒸馏水,同时在另一侧用吸水纸小心吸引,注意不要把细胞吸跑。上述操作均在载物台上进行,并持续观察细胞的变化。可以看到近水
34、的部分红细胞发生变化,凹陷消失,细胞体积增大,很快细胞破裂,内溶物流出。【注意问题】1哺乳动物成熟的红细胞含有血红蛋白,里面没有细胞核和细胞器等结构,是为血红蛋白运输氧气腾出空间。2生理盐水在此实验中的作用是稀释血细胞和维持细胞的正常形态。3如果此实验在试管中进行,要得到较纯的细胞膜还需采用静置或离心的方法。二、细胞膜的 成分、结构和功能【了解】1、细胞膜的成分:脂质(50%):以磷脂为主,是细胞膜的骨架,含两层; 蛋白质(40%):细胞膜功能的体现者,蛋白质种类和数量越多,细胞膜功能越复杂; 糖类:和蛋白质结合形成糖蛋白也叫糖被,和细胞识别、免疫反应、信息传递、血型决定等有直接联系;【注意问
35、题】1癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关,产生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物质,而且膜上糖蛋白等物质的减少,使癌细胞的粘着性降低,导致癌细胞容易扩散转移。2动物细胞的细胞膜中还含有胆固醇。三、细胞膜的功能(一)将细胞与外界环境分隔开:避免了外界对细胞内部的干扰,保证了内部各生命活动的顺利进行;在生命的起源过程中,细胞膜的出现起了重要作用。(二)控制物质进出细胞:细胞需要的物质(如营养物质)可以进入细胞,而细胞不需要的物质(如病原体等有害物质)通常不能进入细胞,细胞内中的重要物质(如细胞器、核酸等)不能排出细胞,细胞内中不需要的物质(如代谢废物)可以排出细胞。(三)进行细胞间的信息交流:如
36、激素识别靶细胞是通过激素与靶细胞膜上相应的受体结合来实现的;如精子与卵细胞之间的识别与结合;如植物的胞间连丝。细胞分泌的化学物质(如激素)随血液到达靶细胞,与靶细胞的细胞膜上的受体结合,将信息传递给靶细胞。通过细胞接触传递信息,如精子和卵细胞之间的识别和结合。高等植物细胞之间通过胞间连丝传递信息。细胞间信息交流的几种方式【注意问题】1 死细胞的细胞膜不再具备控制物质进出的功能;2 受体的本质一般为糖蛋白。四、植物细胞的细胞壁:1、主要成分:是纤维素和果胶; 2、作用:对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。【注意问题】1原核细胞的细胞壁的主要成分是肽聚糖,真菌细胞壁的主要成分是几丁质、葡聚糖
37、等。2细胞壁是全透性的,不具有控制物质进出细胞的功能。第二节 细胞器-系统内的分工合作一、相关概念:细 胞 质:细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。细 胞 器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。二、细胞器的获取1使细胞胀破,释放出各细胞器。2根据各细胞器的质量不同,利用差速离心法,分离各细胞器。三、举例说出几种细胞器的结构和功能【了解】:1、线粒体:(1)结构:呈粒状、棒状,具有双层膜,(2)分布:普遍存在于动、植物细胞中,内有少量 DNA 和 RNA,生物体中代谢越旺盛的器官,线粒体越多(3)功能:有氧呼吸的主要场
38、所。生命活动所需要的能量,大约 95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”2、叶绿体:(1)结构:呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜(2)分布:主要存在于叶肉细胞和幼茎皮层细胞内。(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量 DNA 和 RNA,叶绿素分布在类囊体薄膜上。在类囊体薄膜上和叶绿体基质中,含有光合作用需要的酶) 。(3)功能:光合作用的场所。是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” , 3、核糖体:(1)结构:椭球形粒状小体,成分:蛋白质和 rRNA(2)分布:有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。(3)功能:是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所(翻译的场所)。4、内质网:(1)结构:由膜结
39、构连接而成的网状物。(2)功能:参与细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”5、高尔基体:功能:动物细胞:与细胞分泌物的形成有关;植物细胞:与植物细胞壁的形成有关。6、中心体:(1)结构:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列(2)分布:动物细胞、低等植物细胞(3)功能:与细胞的有丝分裂有关。(发出星射线构成纺锤体)。7、液泡:(1)结构:液泡膜、细胞液)(2)分布:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。注意:植物根尖份生区细胞没有液泡,根尖成熟区(根毛区)细胞有液泡(3)功能:有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。8、
40、溶酶体:(1)功能:“酶仓库 ”和“消化车间” ,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。细胞器知识归纳1.分布:植物特有的细胞器: 叶绿体;动物和低等植物特有的细胞器: 中心体; 动、植物都有的细胞器: 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体;分布最广泛的细胞器: 核糖体(真、原核细胞、线粒体、叶绿体)2.结构不具膜结构的细胞器:核糖体、中心体;具单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体具双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体; 光学显微镜下可见的细胞器:线粒体、叶绿体、液泡3.成分含 DNA(基因)的细胞器 : 线粒体、叶绿体(都有半自主性)含 RNA 的细胞器:
41、线粒体、叶绿体、核糖体; 含色素的细胞器:叶绿体、液泡(有的液泡无色素)4.功能能产生水的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体能产生 ATP 的细胞器:线粒体、叶绿体(细胞质基质也能产生)能量转换器:线粒体、叶绿体(细胞质基质也能)与有丝分裂有关的细胞器:核糖体、线粒体、中心体、高尔基体与分泌蛋白的合成、运输、分泌有关的细胞器(结构): 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(细胞膜)能发生碱基互补配对的细胞器(结构):线粒体、叶绿体、核糖体(细胞核、拟核)【易错提示】并非所有的真核细胞都有线粒体,如哺乳动物成熟的红细胞和蛔虫细胞无线粒体;并非所有的植物细胞都有叶绿体,如根尖细胞无叶绿体四、植物
42、细胞和动物细胞的区别:细胞壁 液泡 中心体 叶绿体植物细胞 有 有 无(低等植物细胞中有中心体) 有动物细胞 无 无 有 无区分动植物细胞可以从有无细胞壁、叶绿体、液泡来判断:植物细胞具有细胞壁、叶绿体和液泡,而动物细胞没有这三种结构。动物细胞和一些低等植物细胞含有中心体,故不能以有无中心体来判断动植物细胞。五、实验:用高倍镜观察叶绿体和线粒体(一)原理:1叶绿体散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形或球形,在高倍镜下可观察它的形态和分布。2线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中;健那绿染液可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,用高倍镜可以观察到染色的线粒体。(二)目的:使用高倍显微镜观察叶绿体、线粒
43、体的形态和分布。(三)材料用具:新鲜的藓类的叶,新配制的质量分数为 1%的健那绿染液,显微镜,玻片,滴管,镊子,消毒牙签。(四)方法步骤1制作藓类叶片临时装片:在洁净的载玻片中央滴一滴清水。用摄子取一片藓类的小叶,或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,放入水滴中,盖上盖片。2观察叶绿体:将制作好的叶片临时装片在低倍显微镜下观察,找到叶片细胞后,换用高倍显微镜,仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态和分布情况。3制作人的口腔上皮细胞临时装片: 洁净的载玻中央滴一滴健那绿染液。用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下,把牙签上附有碎屑的一端,放在染液中涂抹几下,盖上盖玻片。4观察线粒体:在高倍显微镜下观察
44、经过染色的人的口腔上皮细胞临时装片,可以看到蓝绿色的线粒体,细胞质接近无色。(五)结果:1.椭球形的叶绿体呈绿色,在细胞质中向顺时针方向移动;2. 被染成蓝绿色的线粒体分散于细胞质中。【注意问题】1之所以选用藓类叶、菠菜叶近下表皮部分、黑藻叶是因为藓类叶、黑藻叶由单层细胞构成,菠菜叶的下表皮是菠菜叶的背阳面,这样的细胞中的叶绿体大且数目少,便于观察。2观察叶绿体须在载玻片上滴加清水,以免细胞失水而造成叶绿体缩成一团。3观察线粒体不选择叶片细胞的原因是经健那绿染色的线粒体与叶绿体颜色相近,观察时造成颜色的干扰。4高倍镜下只能看到叶绿体和线粒体的形态,不能看到其内部的结构,要看清内部结构需借助电子
45、显微镜。六、阐明细胞器之间的协调配合【理解】(一)同位素与同位素示踪法含有相同质子数(在元素周期表中排在同一位置)而含有不同中子数的元素称为同位素。如 1H 与 3H, 1H 表示 H 原子中含有 1个质子而没有中子,而 3H 表示 H 原子中含有 1 个质子和 2 个中子。在自然界中的为 1H,而这种原子经过人为处理后,多了 2 个中子,变成了 3H,这种元素也称放射性元素,像这样的放射元素的化学性质不会改变,但是可以通过特定的探测器检测出来,所以在生物学实验研究中,常用作标记性元素来监测该元素生物体中的踪迹。这种方法也称同位素示踪法或同位素标记法。(二)各细胞器功能上的联所以,分泌蛋白的合
46、成需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体协调配合。(三)结构上的联系说明:内质网可以内连核膜,外连细胞膜,甚至可以与线粒体膜相连,同时其发达的膜面积为细胞内物质的运输提供“通道” 。七、细胞的生物膜系统的组成和功能【了解】1、细胞的生物膜系统的组成:由细胞膜、核膜和细胞器膜构成。2、生物膜系统的功能:高尔基体 内质网线粒体核膜细胞膜囊泡间接联系 直接联系囊泡(间接联系) 成分相似生物膜系统、细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时与外界进行物质运输、能量转换和信息传递的过程起重要的作用。、生物膜为酶提供了附着的位点;有利于化学反应的进行。、生物膜把各个细胞器分割开,使得各种生化反应互不干扰。
47、第三节 细胞核-系统的控制中心一、 细胞核的结构和功能【理解】(一) 、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所) ,是细胞代谢和遗传的控制中心;注意:细胞是一个有机的统一整体,细胞只有 保持完整性,才能正常地完成各种生命活动:(二) 、细胞核的结构:1、核 膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。2、核 孔:RNA 等大分子有机物进出的通道;实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。3、核 仁:与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。4、染色质:主要由 DNA 和蛋白质组成,染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。染色质是极细的丝状物,因容易被碱性染料染成深色而得
48、名。细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为圆柱状或杆状的染色体上图 下图1 细胞壁 1 细胞膜 2 高尔基体 2 细胞质 3 核仁 3 线粒体 4 核膜 4 高尔基体 5 染色质 5 中心体 6 核孔 6 核糖体 7 细胞核 7 核膜 8 线粒体 8 核仁 9 叶绿体 9 内质网 10 内质网 11 液泡 12 核糖体13 细胞膜二、尝试制作真核细胞的三维结构模型【了解】 (略)第四章 细胞的物质输入和输出第一节 物质跨膜运输的实例一、细胞吸水和失水的现象【理解】1、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。2、发生渗透作用的条件:(1)具有半透膜 (2)膜两侧具有浓度差3、 、植物细胞相当于一个渗透装置。植物细胞吸水和失水取决于原生质层内外浓度的差,原生质层(包括细胞膜、液泡膜、细胞质)相当于半透膜。4、细胞的吸水和失水: 条件 浓度 外液浓度细胞内液浓度 外液浓度细胞内液浓度动物 细胞失水皱缩 细胞吸水膨胀甚至涨破现象植物 细胞