1、细胞,化合物,化学元素组成,最基本元素,基本元素,主要元素,包括,无机化合物,有机化合物,水,无机盐,含量,存在形式,功能,含量,存在形式,功能:,举例说明,据含量分,大量元素,微量元素,糖类,脂质,蛋白质,核酸,基本元素,分类及其功能,基本元素,分类及其功能,还原性糖鉴别:,原理,试剂,方法,现象,脂肪鉴别,蛋白质,基本组成元素:,基本组成单位,氨基酸,种类:,结构通式:,(高分子化合物),脱水缩合,多肽链,折叠,盘旋,形成空间结构,蛋 白 质,肽键表示方法及计算,概念,种类多样性的原因:,氨基酸种类,数目、 排列顺序 蛋白质空间结构多样,种类多样性的根本原因:,DNA分子多样性,基因控制蛋
2、白质的合成,过程,有关计算,功能:,1.2.3.4.5.6.7,氨基酸数,RNA碱基数,DNA碱基数,转录,翻译,鉴定,原理,试剂,方法及现象,约20种,C、H、O、N,肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数,概念,场所,过程,细胞的结 构和功能,细胞壁,细胞质,细胞核,化学成分:,功能,又称:,纤维素和果胶,酶解法,原理:,方法:,细胞质基质,:选择透过性,化学组成 及结构,质膜,高渗透压溶液下,保护,识别,物质交换,磷脂,蛋白质,脂双层:,细胞膜,功能:,细胞膜的基本支架,自由扩散,覆盖、镶嵌、贯穿在脂双层,(植物体细胞杂交),去除方法:,酶的专一性,支持和保护,免疫、,催化,结构特点,:流动性
3、,特性,协助扩散,主动运输,(单纯扩散),(易化扩散),:高浓 低浓,:高浓 低浓,载体 蛋白,(主动转运),:低浓 高浓,载体 蛋白,能量,细胞器,(细胞溶胶),:作用,含义:,原因:,物质运输方式的比较,特别提醒 (1)影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素 影响自由扩散的因素:细胞膜内外物质的浓度 差。 影响协助扩散的因素:a.细胞膜内外物质的浓 度差;b.细胞膜上载体的种类和数量。 影响主动运输的因素:a.载体(核糖体);b.能 量(细胞质基质和线粒体)。凡能影响细胞内产 生能量的因素,都能影响主动运输,如氧气浓度、 温度等。,(2)载体的化学本质及作用特点载体是细胞膜上的一类蛋白质,
4、它具有特异性,不同物质的载体不同,不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同。载体具有饱和现象,当细胞膜上的某物质的载体达到饱和时,细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。,2.大分子的膜泡运输,细 胞 器,内质网:,膜 结 构,非 膜 结 构,双 层 膜,单 层 膜,叶 绿 体,线 粒 体,液泡:,高尔基体:,溶酶体:,核糖体:,中心体:,分布:,形态结构,功能,分布,形态结构,功能:,外膜,内膜,基粒,基质,:光合作用的主要场所,植物C,叶绿体中色素,种类,提取 分离 方法,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶黄素,提取:,:有机溶剂,分离:,原理,现象,胡,黄,a,
5、b,增大膜S;加工、运输蛋白质;合成脂质,:动植物C,内含细胞液(成分),动物C中细胞分泌物形成有关(加工,运输);植物C中细胞壁形成有关。,(内含多种水解酶),(细胞有氧呼吸的主要场所),分布、存在形式、功能,分布:,功能:,功能:,分布及种类:,分布、组成、功能,原理,方法,细胞核,组成,和染色体的关系,功能,核膜,核仁,核基质,染色质,组成成分,DNA,蛋白质,(同种物质在细胞分裂不同时期的两种形态),:与核糖体的形成有关,:遗传物质储存和复制的场所,:双层膜(核孔),特点:,易被碱性的染料染上颜色,误区警示 1.转录的产物RNA和在核糖体上合成但到细胞核内发挥作用的蛋白质,都是大分子物
6、质。需通过核孔进出细胞核,不经核膜,故通过0层膜。 2.染色质(体)经蛋白酶处理后剩下的一条细长的丝状物质,该物质为DNA。,生物膜系统 1.概念:内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和 、 等结构共同构成细胞的生物膜系统。,细胞膜,核膜,2.功能,保证内环境的相对稳定,对 、能量转换和 等过程起决定作用,物质运输,信息传递,为多种 提供附着位点,是许多生物化学反应的场所 分隔 ,保证细胞生命活动高效、有序地进行,酶,细胞器,解题思路探究 思维误区警示 易错分析忽视特殊情况下物质穿膜问题的计算(1)分泌蛋白从合成、运输到排出细胞外是通过出芽形成小泡的方式胞吐,不穿过细胞膜,因而通
7、过的膜的层数应为0层。(2)细胞的胞吞作用通过0层生物膜。(3)细胞核内外的大分子如蛋白质、信使RNA通过核孔进出细胞核,未通过膜结构,因而通过膜的层数为0层。,纠正训练 1.内质网腔内的分泌蛋白,输送到高尔基体腔内进 一步加工,最后释放到细胞外,在这一过程中分 泌蛋白通过的生物膜的层数是 ( )A.3层 B.0层 C.2层 D.4层,B,2.信使RNA在细胞核中合成,它从细胞核中出来与细胞质中核糖体结合的过程中,通过的生物膜磷脂分子有 ( ) A.0层 B.1层 C.2层 D.4层,A,细 胞 代 谢,光合作用,呼吸作用,条件,酶,ATP,全称:,结构简式:,与ADP的相互转化,概念,本质,
8、作用,性质,概念:,过程,细胞内全部的有序的化学反应,异化作用,同化作用,:合成自身物质,储能,:分解自身物质,放能,(合成代谢),(分解代谢),活细胞产生的具有催化能力的有机物,:多为蛋白质、,少数RNA,:催化,:高效性,专一性,多样性,(热,强酸碱,重金属等)变性,作用:,腺苷三磷酸,A P P P,生命活动的直接能源,概念:,条件:,光,叶绿体,酶,原料,:光强,光照时间,光质,色素的种类,色素的功能,色素的分布,分布,:H2O和CO2,过程,:ADP+Pi+能量 ATP,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,C6H12O6,CO2,吸
9、收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用的过程,光 合 作 用 过 程,从图中发现影响光合作用的因素主要有哪些?,光反应,暗反应,(碳反应),光反应与暗反应间的联系?,水的光解,光能的转化,氧气 (释放到周围空气),【H】 (NADPH),活跃的化学能,(或:叶绿素利用光能合成ATP),CO2的固定,三碳化合物的还原,三碳化合物,五碳化合物,葡萄糖等,光反应为暗反应提供还原剂和能量,光、二氧化碳浓度,呼 吸 作 用,概念,种类及其过程,影响因素,高频考点突破,凝练方法规律,光合作用 和 呼吸作用 联 系,考点一 ATP与ADP的相互转化 1.ATP的形成途径,高频考点突破,生物体
10、内产生ATP的途径有光合作用和细胞呼吸两条,场所有叶绿体,细胞质基质和线粒体三个,但植物不见光部位如根部细胞和动物细胞一样,途径只有一条,场所只有二个。2.ATP与ADP的相互转化(1)转化图解,总结,(2)图示信息: ATP的形成需满足4个条件:2种原料ADP+Pi、能量、酶。酶1是合成酶,酶2是水解酶,不是同一种酶; 能量1指光能或有机物分解释放的化学能,能量2是ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键水解释放的化学能。ADP、Pi、ATP三种物质可反复循环利用,故 上述转化过程中物质是可逆的,能量不可逆,整 个反应是不可逆的。 合成ATP的过程中有水生成。,提醒:,3.ATP在细胞内存在的特点(
11、1)量少;(2)普遍存在;(3)易再生,转化迅速。(1)化学能物质合成,如蛋白质和DNA的合成。(2)机械能肌肉收缩、染色体运动。(3)电能神经传导、生物电。(4)光能萤火虫发光等。(5)渗透势能主动运输。,4.ATP中能量的应用,考点二 细胞呼吸的影响因素及其应用 1.内部因素遗传因素(决定酶的种类和数量)(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。(2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高,成熟期细胞呼吸速率较低。(3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。,2.环境因素(1)温度呼吸作
12、用在最适温度(2535) 时最强;超过最适温度,呼吸酶的活 性降低甚至变性失活,呼吸作用受抑 制;低于最适温度,酶活性下降,呼吸作用受抑制。生产上常利用这一原理在低温下储存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中,夜间适当降温,抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,可达到提高产量的目的。,(2)O2的浓度在O2浓度为零时只进行无氧呼吸;浓度为10%以下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;浓度为10%以上,只进行有氧呼吸(如图)。生产中常利用降低氧气浓度能抑制呼吸作用,减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。但是,在完全无氧的情况下,无氧呼吸强,分解的有机物也较多,同时产生酒精,一样不利于蔬菜、水果的保
13、质、保鲜,所以一般采用低氧(5%)保存,此时有氧呼吸较弱,而无氧呼吸又受到抑制。,无土栽培通入空气,农耕松土等都是为了增加氧气的含量,加强根部的有氧呼吸,保证能量供应, 促进矿质元素的吸收。 (3)CO2浓度 从化学平衡的角度分析,CO2浓度 增加,呼吸速率下降(如图)。 在密闭的地窖中,氧气浓度低,CO2 浓度较高,抑制细胞的呼吸作用,使整个器官的 代谢水平降低,有利于保存蔬菜、水果。,(4)含水量 在一定范围内,呼吸作用强度 随含水量的增加而加强,随含 水量的减少而减弱(如图)。 粮油种子的贮藏,必须降低含水量,使种子处于风干状态,从而使呼吸作用降至最低,以减少有机物的消耗。如果种子含水量
14、过高,呼吸作用加强,使贮藏的种子堆中的温度上升,反过来又进一步促进种子的呼吸作用,使种子的品质变坏。,3.细胞呼吸原理的应用实例(1)用透气纱布或“创可贴”包扎伤口:增加通气量,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。早期通气促进酵母菌有氧呼吸,利 于菌种繁殖;后期密封发酵罐促进酵母菌无氧呼 吸,利于产生酒精(3)食醋、味精制作:向发酵罐中通入无菌空气,促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。,(2)酿酒时,促进根细胞呼吸作用,有利于主动运输,为 矿质元素吸收供应能量;促进土壤中硝化细菌活动,有利于NH3 NO3-从而提高土壤肥力;抑制反硝化细菌活动,防止NO N2,导致土壤氮 元素流失 (5)稻田定期排
15、水:促进水稻根细胞有氧呼吸。 (6)提倡慢跑:促进肌细胞有氧呼吸,防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。,土 (4)壤松土,转化,转化,一.据CO2释放量和O2消耗量判断细胞呼吸状况。在以C6H12O6为呼吸底物的情况下,CO2释放量和O2的消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据,总结如下:(1)无CO2释放时,细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸,此种情况下,容器内气体体积不发生变化,如马铃薯块茎的无氧呼吸。(2)不消耗O2,但产生CO2,细胞只进行产生酒精的无氧呼吸。此种情况下容器内气体体积可增大,如酵母菌的无氧呼吸。(3)CO2释放量等于O2消耗量时,细胞只进行有氧呼吸,此种情况下,容器内气体体积不变化,
16、但若将CO2吸收,可引起气体体积减小。,规律方法,(4)当CO2释放量大于O2消耗量时,细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸两种方式,如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸。此种情况下,判断哪种呼吸方式占优势,可如下分析: 若 ,有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。若 ,无氧呼吸消耗葡萄糖速率大于有氧呼吸。若 ,有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。,二. 坐标曲线题的解题技巧解决坐标曲线题的方法,可概括为“一识标”、 “二明点”、“三析线”三个基本步骤。(一) 识标坐标曲线,实际上是“横坐标”对“纵坐标”的影响结果,“标”不同,曲线的含义就不同,形状也不相同。所以,认真识别坐标图中纵、横坐
17、标的含义,找出纵、横坐标之间的联系,是解题的前提。,(二)明点曲线是满足一定条件的点的集合,在这些点中,有些点特殊,如:曲线的起点、转折点、终点,曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等,往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义,明确这些特殊点的含义是解题的基础。例如,上图曲线中,特殊点就有A、B、C、D四个,而这些点的含义往往就是试题考查的内容。,(三)析线正确分析曲线形状,如:何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折、其原因分别是什么等等,这是解题的关键。如右图,我们就要在“一识标”、“二明点”的基础上,进一步分析得出:A点为光合作用面积的饱和点;OA段表明叶面积指数从06时,光合作用实际
18、量随叶面积的不断增大而增大;当叶面积指数大于6时,光合作用实际量不再随叶面积的增大而增大,因为有很多叶子被遮挡在光补偿点以下;OB段表明干物质量随光合作用的增加而增加;由于A点以后光合作用量不再增加,而叶片随叶面积的不断增加其呼吸量也不断增加(直线OC),所以干物质积累量不断降低,如BC段。,考点三:光合作用与细胞呼吸的相关测定1.光合作用速率表示方法:通常以一定时间内CO2的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况,光合作用速率又分为表观光合速率(净光合速率)和真正光合速率(实际光合速率)。 2.在有光条件下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O2增加量
19、、CO2减少量或有机物的增加量,称为表观光合速率,而植物真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率。如下图所示。,3.呼吸速率:将植物置于黑暗中,实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。,(净光合作用速率),(呼吸作用速率),4.一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可用下式表示: 积累量=白天从外界吸收的CO2量-晚上呼吸释放的CO2量,5.将某绿色植物放在特定的实验装置中,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理的),实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示:,考点四 光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下气体变化规律1.黑暗状态时,植物只进行细
20、胞呼吸,不进行光合作用。此状态下,植物从外界吸收O2,并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外,如图甲所示。,2.弱光情况下,植物同时进行光合作用和细胞呼吸。(1)细胞呼吸速率大于光合作用速率,此状态下,(如图乙)。细胞呼吸相对强度可用如下三种方式表示:用CO2释放量表示:N1=N2-N;用O2吸收量表示:m2=m1-m;用植物重量(有机物)减少量表示。(2)细胞呼吸速率等于光合作用速率时,植物与外界不进行气体交换,即没有O2和CO2的吸收与释放(如图丙)。此时表现为呼吸速率或光合速率等于0。,3.较强光照时,植物同时进行光合作用和细胞呼吸,且光合作用速率大于细胞呼吸速率。(1)气体代谢特点(如图丁
21、):植物光合作用所利用的CO2(用N表示)除来自植物自身细胞呼吸(N2)之外,不足部分来自外界(N1);植物光合作用产生的氧气(m)除用于自身细胞呼吸之外(m1),其余氧气释放到周围环境中 (m2)。分析图可知:N=N1+N2,m=m1+m2。(2)光合作用相对强度的表示方法用O2释放量(或容器中O2的增加量)表示:m2 =m-m1;用CO2吸收量(或容器中CO2的减少量)表示:N1=N-N2;用植物重量(或有机物量)的增加量表示。,弱光,黑暗,弱光,强光,考点五 根据特定装置进行光合作用和呼吸作用强度的比较测定细胞呼吸作用或确认呼吸类型常采取U型管液面升降或玻璃管液滴移动的观察法,即在广口瓶
22、或锥形瓶内放入被测生物(活种子或植物或动物), 通过生物呼吸过程中释放CO2或吸入O2 引起的气压变化,进而推测或计算生 物的呼吸状况,如图装置所示。,由于生物呼吸时既产生CO2又消耗O2,前者可引起装置内气压升高,而后者则引起装置内气压下降,为便于测定真实呼吸情况,应只测其中一种气体变化情况。为此,测定过程中,往往用NaOH或KOH吸收掉呼吸所产生的CO2,这样,整个装置中的气压变化,只能因吸收O2所引起,从而排除CO2对气压变化的干扰。,(1)实验思路,(2)物理误差的校正由于装置的气压变化也可能会由温度等物理因素所引起,为使测定结果更趋准确,应设置对照实验,以校正物理膨胀等因素对实验结果
23、造成的误差。此时,对照实验与呼吸装置相比,应将所测生物灭活,如将种子煮熟,而其他各项处理应与实验组完全一致(包括NaOH溶液,所用种子数量,装置瓶及玻璃管的规格等)。(3)探究光合作用和细胞呼吸与光照强度的关系将上述装置置于不同光照强度(可用不同功率的灯泡实验或同一功率灯泡通过改变光照距离进行控制)条件下,被研究生物应为绿色植物。,结果分析:若红色液滴右移,说明光照较强,光合作用大于细胞呼吸,释放O2使瓶内气压增大。若红色液滴左移,说明光照较弱,细胞呼吸大于光合作用,吸收O2使瓶内气压减小。若红色液滴不动,说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸,释放O2等于吸收O2,瓶内气压不变。(4)细胞呼
24、吸状况的实验测定归纳 欲测定与确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水,即用等量的蒸馏水取代实验组的NaOH溶液,其他所有项目均应一致,加蒸馏水的装置内气压变化应由CO2与O2共同决定。两套装置可如下图所示,当然,此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。,若装置1液滴左移,装置2液滴不动,则表明:,结果与分析:,所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)。,若装置1液滴不动,装置2液滴右移,则表明:,所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2,不耗O2)。,若装置1液滴左移,装置2液滴右移,则表明:装置1与装置2液滴均左移,则,该生
25、物既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸。,呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量,呼吸底物中可能有脂质参与。,b.进行结果与结论的描述 时应“先结果后结论”,而 不是“先结论后结果”,如上。,a.为使实验结果精确,排 除实验误差还应设置如图装置3,以便校正。,注意:,水分代谢,吸收,运输、利用,散失,方式,实验验证,渗透作用,概念,发生条件?,质壁分离及其复原实验,条件,结论,解题思路探究 思维误区警示 易错分析对相近易混淆概念理解辨析模糊1.扩散作用和渗透作用的关系物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散作用。渗透作用是一种特殊方式的扩散,它是指 水或其他溶剂分子通过半透膜(或选择透过性膜) 进行
26、的扩散。,2.半透膜、选择透过性膜(1)区别半透膜可以是生物性的选择透过性膜,也可以是无生命的物理性膜,即指某些物质可以透过而 另一些物质不能透过的多孔性薄膜,物质能否通过取决于分子的大小。选择透过性膜是具有生命的生物膜,载体的存在决定了其对不同物质是否吸收的选择性。细胞 死亡或膜载体蛋白失活后,其选择透过性丧失。,(2)共性都允许水分子自由通过,而不允许大分子物质通过。3.原生质层、原生质体(1)原生质层是成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构,由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质组成,不包括细胞核和液泡内的细胞液。此结构仅存在于成熟的植物细胞中。(2)原生质体是去除了植物细胞壁后所剩下的具有生
27、物活性的植物细胞结构,包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分,常作为植物细胞融合的材料。,细 胞 的 生 命 历 程,产生,分化,衰老,凋亡,(分裂),有丝分裂,减数分裂,无丝分裂,实质,:基因的选择性表达,结果,:形成不同种类的细胞,周期性,概念,包括,分裂间期,分裂期,特征,前期,中期,后期,末期,实验,染色体 染色单体 DNA行为 及数量变化,取材,染色,观察,概念:,(进而形成不同组织器官),畸形分化,:癌细胞,解题思路探究,构建知识网络,细胞凋亡和细胞坏死,基因,程序,性,不利,有利,被动性,有害,考点一 细胞分化与细胞的全能性 1.细胞分化的实质及拓展提升(1)实质:基因的选择性表达。同
28、一生物体不同部位的细胞DNA、基因、tRNA相同,但mRNA和蛋白质不同。(2)拓展:胰岛B细胞除包含胰岛素基因外还包含血红蛋白基因,生长激素基因等其它全部基因。胰岛B细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是细胞中 不同,不同的直接原因是细胞中 不同。,蛋白质,mRNA,高频考点突破,管家基因:在所有细胞中都表达的基因,与细胞分化无关,如呼吸酶基因、ATP水解酶基 因等。奢侈基因:只在特定细胞中选择性表达的基 因,控制细胞分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因等。 2.细胞的全能性(1)原理:含有本物种全套遗传物质。(2)条件:一离体;二无菌;三营养和激素;四适宜外部条件光照、温度、pH等。(
29、3)全能性高低比较,受精卵(未分化)精子或卵细胞(高度分化) 体细胞 植物体细胞动物体细胞(克隆羊只证明动物 细胞核具有全能性) 胚胎干细胞(全能干细胞)造血干细胞(多 能干细胞)皮肤生发层干细胞(专能干细胞) (4)拓展 干细胞类型 按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为3种类型: 全能干细胞,它具有形成完整个体的分化潜能, 胚胎干细胞就属于此类;多能干细胞,它具有分,化出多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,如造血干细胞;专能干细胞,只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如皮肤生发层的干细胞。 各种干细胞的相互关系,红细胞,高度分化细胞,专能骨髓造血干细胞,能分化成红细
30、胞,多能骨髓造血干细胞,能分化成各种血细胞,全能胚胎干细胞,能分化成各种体细胞,对位训练 1.(2009山东卷,2)细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。下列属于奢侈基因的是( )A.血红蛋白基因 B.ATP合成酶基因C.DNA解旋酶基因 D.核糖体蛋白基因解析 本题考查了对于基因选择性表达概念的理解。只有在红细胞中,控制血红蛋白合成的基因才能选择性的表达。而其他选项中的ATP合成酶基因、DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有生命活动的细胞中都要表达而分别合成ATP合成酶、DNA解旋酶、核糖体蛋白。,A,2.(2008江苏卷,6)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相
31、关叙述中,错误的是 ( )A.a过程表示干细胞能自我更新B.b、c过程表示干细胞具有分化能力,C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.b过程形成的细胞直接组成器官,可供器官移植使用 解析 b、c代表细胞分化,分化的细胞首先组成组织,由不同的组织构成器官。 答案 D,细胞的衰老、凋亡 1.个体衰老与细胞衰老的关系(1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。(2)多细胞生物体内的细胞总是不断地更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态,但从整体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。,.癌细胞特征(1)无限增殖:一般细胞分裂5060次,条件适宜时,癌细胞可以无
32、限增殖,而且分裂迅速,细胞内的核糖体数目大量增加,代谢异常活跃。(2)易分散转移:癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的糖蛋白,导致癌细胞黏着性降低,易于扩散。(3)失去接触性抑制:正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长,称为接触性抑制。而癌细胞即使堆积成群,仍然可以生长。如下图:,(4)癌细胞的形态发生改变。例成纤维细胞由扁平梭形变成球形。这是细胞癌变的重要观察指标。 癌变机理(1)原癌基因与抑癌基因原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。,(2)机理癌症的预防与治疗预防在诱发癌症的因素中,吸烟
33、和不健康的饮食是诱发癌症最主要的两大因素。因此,为了防止细胞癌变,应远离烟草,养成健康的饮食习惯,少食肥肉和油炸食品,多吃水果蔬菜和谷物。另外还要尽量避免接触物理的、化学的和病毒的各种致癌因子。,治疗目前用于肿瘤治疗的主要手段有手术、放 疗、化疗。手术冶疗就是直接切除癌肿块。放疗 和化疗是从癌细胞分裂的特征入手,人为地控制 间期DNA复制或有关蛋白质合成。放疗是使用高 能X射线或射线集中照射患病部位,杀死癌细 胞,这里利用的是射线对DNA的损伤作用。放射 性疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。化疗主 要是利用抗癌剂杀死癌细胞。常用的抗癌剂包括 细胞分裂抑制剂、细胞增殖蛋白合成抑制剂等。 多种抗癌
34、剂混合使用往往可以获得较好的疗效。,5.细胞分裂、分化和癌变的关系,对位训练 3.下列有关细胞衰老和凋亡的说法中正确的是 ( )A.健康的成人体内,每天有一定量的细胞凋亡B.细胞凋亡受环境影响大,机体难以控制C.老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起D.胚胎发育期生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行,答案 A,解析 衰老和凋亡是细胞正常的生命现象,在健康 的成人体内,每天有一定数量的细胞凋亡是正常 的。细胞的凋亡是一种程序性死亡,是受机体基 因组调控的细胞正常的死亡。白化病是由基因突 变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发 育期细胞的衰老并不代表机体的衰老,从整体上 看,个体衰老
35、的过程是组成个体的细胞普遍衰老 的过程。,4.下列关于癌细胞的叙述,不正确的是 ( )A.癌细胞的遗传物质与正常体细胞有所不同B.在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖C.细胞癌变后,彼此之间的黏着性显著降低D.细胞癌变是不可逆转的,所以癌症是不治之症解析 癌细胞的遗传物质发生了改变,所以与正常体细胞有所不同;癌细胞的特点有:在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖,细胞表面由于糖蛋白减少,而导致彼此之间的黏着性显著降低;癌细胞是遗传物质发生了改变所致,有可能利用诱变因子使其发生恢复突变。,D,思维误区警示 易错分析 对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清(1)细胞分化过程中遗传物质未改变,只是基因
36、选择性表达。(2)细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现,若发育成某个器官不叫全能性。(3)精子、卵细胞是高度分化的细胞,但全能性很高。(4)目前,没有任何实验证明动物细胞全能 性,只是证明动物细胞核全能性。,解题思路探究,(5)原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中,并非只存在于癌细胞中,只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。(6)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的,在幼年个体中有衰老的细胞,老年个体中有新产生的细胞,但细胞总体衰老会导致个体的衰老。(7)细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。(8)细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体有害。(9)哺乳动物红细胞衰老
37、时不具备“细胞核体积增大”这一特征,因为已无细胞核。,知识综合应用 重点提示通过“细胞生命历程”的考查提升“把握所学知 识的要点和知识之间内在联系”的能力。,如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列问题:,典例分析,(1)甲图A表示的是 过程,B表示的是 过程。乙图处于有丝分裂的 期。 (2)甲图中b、c、d、e具有相同的 。 (3)甲图中,若e能合成血红蛋白,则b、c、d都(不能或能)合成,其主要原因是 。 (4)若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个植物体,说明d具有 性。 (5)甲图中的a、b、c、d、e这五个细胞相比,哪一个细胞的全能性最大? 。 (6)乙图中细胞有染色体
38、条,和两条染色体是经过分裂间期形成的 。,(7)丙图是某生物细胞有丝分裂过程中染色体组 数目变化的数学模型,请在丙图中画出cf段细胞 中DNA分子相对数目的变化曲线。 解析 本题综合考查细胞的生命历程,涉及很多考 点,并考查考生的作图能力。甲图中A、B分别是 细胞数目增多和形态改变,说明其分别是细胞增 殖和细胞分化。乙图中着丝点分裂,所以是有丝 分裂的后期。甲图中b、c、d、e细胞都是由a细胞 分裂、分化而来的,所以遗传物质相同。不同细 胞功能不同的内因是基因的选择性表达。植物细 胞能在体外条件下培养成一个植物体,说明植物,细胞具有全能性,其中受精卵的全能性最高。乙 图中染色体有8条,染色单体
39、是在细胞分裂间期经 复制形成的。丙图为染色体组数目变化曲线,c d段为有丝分裂后期,ef段为末期,在绘制DNA 分子相对数目的变化曲线时要相应加倍。 答案 (1)细胞增殖 细胞分化 后 (2)遗 传信息或染色体数 (3)不能 控制合成血红蛋 白的遗传信息处于关闭状态 (4)全能 (5)a (6)8 复制 (7)如图中虚线,互动探究(1)若b 细胞已经衰老,则细胞内 积累会导致“老年斑”出现;c细胞代表人个体发育中尾部的细胞,则发育到一定阶段该细胞会凋亡 的原因是 ;d细胞若是异常分化产生的癌细胞,则癌变的根本原因是 。(2)b、c、d、e细胞不同的根本原因是 (物质)不同,直接原因是 (物质)
40、不同。提示 (1)色素 基因控制的程序性死亡 原癌基因和抑癌基因突变 (2)mRNA 蛋白质,1.2009年4月12日17日是第15届全国肿瘤防治宣传周,主题为“规范癌痛治疗,改善生活质量”。下列相关叙述中不正确的是 ( )A.致癌因子使与癌有关的基因缺失,导致正常细胞癌变B.癌细胞易侵袭机体周围正常组织,说明癌细胞易发生转移C.癌痛的直接原因之一是肿瘤压迫并刺激神经D.癌细胞因膜上的蛋白质改变,易被效应T细胞识别而裂解,随堂过关检测,题组一:有关癌变的理解及应用,解析 致癌因子可使与癌有关的基因,如原癌基因 和抑癌基因发生突变,而不是丢失,从而导致正 常细胞癌变。癌细胞因膜上的蛋白质改变而发
41、生 转移,易侵袭机体周围正常组织,同时也易被效 应T细胞识别,发生细胞免疫。肿瘤可压迫并刺激 神经,这是导致癌痛的原因之一。 答案 A,2.(2009江苏卷,4)下列有关细胞生命活动的叙述,正确的是 ( )A.分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成B.免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力C.凋亡细胞内的基因表达都下降,酶活性减弱D.原癌基因突变促使细胞癌变,抑癌基因突变 抑制细胞癌变解析 分裂期的细胞不进行DNA复制,但合成蛋白质;凋亡细胞内有些酶活性升高,如溶酶体酶;原癌基因和抑癌基因突变,都会导致细胞癌变。,B,3.下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说法,正确的是 ( )A
42、.衰老细胞的膜通透性降低,癌变细胞的膜黏着性增强B.细胞凋亡受基因控制,细胞癌变不受基因控制C.细胞坏死时代谢停止;细胞癌变时代谢增强D.衰老、死亡的细胞可被浆细胞清除;癌细胞 可被效应T细胞裂解解析 癌变细胞的膜黏着性降低,易扩散;细胞癌变受突变基因控制;衰老、死亡的细胞可被吞噬细胞清除,效应T细胞可裂解癌细胞。,C,题组二:有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的理解,4.(2009广东生物,22)大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内(双选)( )A.物质转运加速B.新陈代谢变缓C.呼吸速率加快D.与黑色素合成相关的酶活性降低解析 大多数老年人头发变白是由于细胞衰老引起的,细胞衰老后酶的
43、活性降低,新陈代谢速率降低,物质运动减慢,与黑色素合成相关的酶活性降低,黑色素合成减少。,BD,5.(2009天津理综,4)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,不正确的是 ( )A.过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能B.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达,C.过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程 D.凋亡相关基因是有机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用 解析 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种主动的死亡,C选项错误,D选项 正确;过程的膜受体是细胞膜表面的糖蛋白,它 与细胞间的信息交流、信号传导密切相关
44、,该过 程体现了生物膜信息传递功能,A选项正确;凋亡 细胞中合成的蛋白质是凋亡细胞中特有的,是基 因选择性表达的结果,B选项正确。 答案 C,题组三:有关对细胞分化的概念理解 6.细胞分化的实质是 ( )A.基因组的改变B.基因的选择性表达C.原癌基因的激活D.细胞亚显微结构的变化解析 细胞分化是不同基因在不同空间和时间内选择性表达的结果。,B,7.(2008山东理综,4)通过特定方法,科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述,正确的是(双选) ( )A.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞B.分化的体细胞丢失了某些基因C.二者功能有差异,但形态
45、没有差异D.二者基因组相同,但表达的基因不同解析 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,它包括胚胎干细胞和成体干细胞,胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织细胞的能力。类胚胎干细胞与胚胎干细胞具有相似的特性,能够分化成多种细胞。,AD,一、单项选择题 1.(2009宁夏理综,1)下列关于动物细胞编程性死亡的叙述,正确的是 ( )A.细胞癌变属于细胞编程性死亡B.细胞编程性死亡属于正常生理过程C.细胞编程性死亡属于细胞分化过程D.细胞编程性死亡与基因表达无关,定时检测,解析 细胞的编程性死亡也称细胞凋亡,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序
46、性调控,是一种自然的生理过程。细胞癌变不属于细胞的编程性死亡,细胞的编程性死亡也不属于细胞分化。答案 B,2.人头发基部的黑色素细胞衰老和白化病都会出现白发,白发的原因 ( )A.都是由于酪氨酸酶的活性降低B.前者由于细胞萎缩,后者由于细胞代谢C.前者由于外部环境导致,后者由于内部因素导致D.前者由于细胞中酪氨酸酶的活性降低,后者由于体内缺乏酪氨酸酶解析 人体头发基部的黑色素细胞,在衰老过程中由于细胞内酪氨酸酶的活性降低,导致酪氨酸向黑色素转化速率降低,出现白发;白化病患者由于基因突变,体内缺乏酪氨酸酶,促使酪氨酸转化为黑色素的过程不能进行。,D,3.(2008海南卷,6)下列有关细胞癌变的叙
47、述,错误的是 ( )A.细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少B.癌症病人的染色体上无抑癌基因C.经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变D.癌症的发生与个人的身心状况有关解析 正常细胞中,原癌基因和抑癌基因都存在,原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因主要是抑制细胞不正常的增殖。当由于某种原因使原癌基因激活或抑癌基因失活时,都有可能导致癌变。,B,4.人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养,在体外培育出组织器官,并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞 ( )A.不能,因为肌细胞与干细胞含有的遗传物质不同B.不能,因为肌
48、细胞是高度分化的细胞,一般没有分裂能力,C.能,因为肌细胞虽然是分化的细胞,但在一定条件下也可脱分化,实现细胞全能性 D.能,因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质 解析 干细胞具有分裂和分化能力,全能性较高。肌细胞虽然具有与受精卵相同的遗传物质,但其全能性受到抑制,一般不具备分裂和分化 能力。 答案 B,5.下列不属于细胞凋亡现象的是 ( )霜冻导致香蕉植株死亡 蝌蚪发育成为青蛙过程中尾部消失 寄主细胞因病毒的增殖 释放而死亡 花瓣的自然凋落A. B.C. D.解析 霜冻导致香蕉植株死亡和寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡都是在不利的外界影响下,导致细胞坏死而引起的,不属于细胞凋亡。,B,6.2007年11月下旬,美国和日本的两个研究小组几乎同时宣布成功将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的多功能干细胞“iPS细胞”,人类iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法中,正确的是 ( )A.“iPS细胞”分化为人体多种组织细胞的过程表现了细胞的全能性B.“iPS细胞”有细胞周期,它分化形成的神经细胞没有细胞周期,