目录 走近细胞 、组成细胞的分子 237 、协调配合一—分泌蛋白合成与分泌 第一章遗传因子的发现.. 15 第二章基因和染色体的关系 17 第三章基因的本质 21 第四章基因的表达 第五章基因突变及其他变异… ..27 第6章从杂交育种到基因工程. 32 第7章现代生物进化理论 33 第一部分稳态…… 第二部分神经系统的调节….38 第三部分植物激素调节.…47 第四部分种群与群落. 49 第五部分生态系统……51 第六部分环境问题 ..55
1 目录 一、走近细胞................................................................................ 2 二、组成细胞的分子.................................................................... 3 三、协调配合—— 分泌蛋白合成与分泌...................................... 7 第一章 遗传因子的发现............................................................. 15 第二章 基因和染色体的关系..................................................... 17 第三章 基因的本质.................................................................... 21 第四章基因的表达...................................................................... 25 第五章 基因突变及其他变异..................................................... 27 第 6 章 从杂交育种到基因工程.................................................. 32 第 7 章 现代生物进化理论......................................................... 33 第一部分 稳态.......................................................................... 36 第二部分神经系统的调节........................................................... 38 第三部分 植物激素调节............................................................. 47 第四部分 种群与群落................................................................. 49 第五部分 生态系统.................................................................... 51 第六部分 环境问题.................................................................. 55
必修 《分子与细胞 (一)走近细胞 细胞的生命活动离不开细胞 1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞 生活方式:寄生在活细胞 病毒1分类:DNA病毒、RNM病毒 遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸) 2、单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动 3、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,完成复杂的生命活动 二、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 (种群群落生态系统三者实例的判断,看以前练习) 除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,是地球上最基本的生命系统。 三、高倍显微镜的使用 1、重要结构 光学结构:镜头∫目镜一一长,放大倍数小 物镜一一长,放大倍数大 反光镜∫平面一—调暗视野 凹面—一调亮视野 机械结构:「准焦螺旋一—使镜筒上升或下降(有粗、细之分 转换器一一更换物镜 光圈一一调节视野亮度(有大、小之分) 2、步骤:取镜→安放一对光放置装片一使镜筒下降ˉ使镜筒上升ˉ低倍镜 下调清晰,并移动物像到视野中央—◆转动转换器,换上高倍物镜→缓缓调节细 准焦螺旋,使物像清晰 注意事项: (1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离 (2)首先用低倍镜观察,找到要放大观察的物像,将物像移到视野中央(粗准焦螺旋不 动),然后换上高倍物镜 (3)换上高倍物镜后,“不准动粗”。(4)物像移动的方向与装片移动的方向相反。 3、高倍镜与低倍镜观察情况比较 物像大小看到细胞数目视野亮度物像与装片的距离视野范围 高倍镜 小 低倍镜
2 必修一 《分子与细胞》 （一）走近细胞 一、细胞的生命活动离不开细胞 1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞 生活方式：寄生在活细胞 病毒 分类：DNA 病毒、RNA 病毒 遗传物质：或只是 DNA，或只是 RNA（一种病毒只含一种核酸） 2、单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。 3、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，完成复杂的生命活动。 二、 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 （种群 群落 生态系统三者实例的判断，看以前练习） 除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。 三、高倍显微镜的使用 1、重要结构 光学结构： 镜头 目镜——长，放大倍数小 物镜——长，放大倍数大 反光镜 平面——调暗视野 凹面——调亮视野 机械结构： 准焦螺旋——使镜筒上升或下降（有粗、细之分） 转换器——更换物镜 光圈——调节视野亮度（有大、小之分） 2、步骤：取镜 安放 对光 放置装片 使镜筒下降 使镜筒上升 低倍镜 下调清晰，并移动物像到视野中央 转动转换器，换上高倍物镜 缓缓调节细 准焦螺旋，使物像清晰 注意事项： （1）调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，侧面观察物镜与装片的距离； （2）首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像，将物像移到视野中央（粗准焦螺旋不 动），然后换上高倍物镜； (3) 换上高倍物镜后，“不准动粗”。(4) 物像移动的方向与装片移动的方向相反。 3、高倍镜与低倍镜观察情况比较 物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物像与装片的距离 视野范围 高倍镜 大 少 暗 近 小 低倍镜 小 多 亮 远 大
四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较 原核细胞 真核细胞 病毒 较小 较大 小 本质区别|无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核无细胞结构 细胞壁主要成分是肽聚糖 植物:纤维素和果胶:真菌:几无 丁质:动物细胞无细胞壁 细胞核有拟核,无核膜、核仁,DNA|有核膜和核仁,DMA与蛋白质结合|无 不与蛋白质结合 成染色体 细胞质。仅有核糖体,无其他细胞器有核糖体线粒体等复杂的细胞器无 遗传物质 DNA DNA或RNA 举例 蓝藻、细菌等 真菌,动、植物 HIV、HIN1 误区警示 正确识别带菌字的生物:凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都 是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例,它本属杆菌但往往把“杆” 字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌,是真核生物 五、细胞学说的内容(统一性) O从人体的解剖的观察入手:维萨里、比夏 O显微镜下的重要发现:虎克、列文虎克 O理论思维和科学实验的结论:施旺、施莱登 1.细胞是有机体,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,又对与其他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 O在修正中前进:细胞通过分裂产生新细胞。 注:现代生物学三大基石 1、1938-1839年,细胞学说;2、1859年,达尔文,进化论;3、1866年,孟德尔,遗传 学 (二)组成细胞的分子 元素(基本元素:C、H、0、N(90%) (20种)大量元素:C、H、0、N、P、S(97%)K、Ca、Mg等 物质基础 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 最基本元素:C,占细胞干重的48.8%,生物大分子以碳链为骨架 说明生物界与非生物界的统一性和差异性 化合物「无机化合物水:主要组成成分,一切生命活动都离不开水 无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用 有机化合物「蛋白质:生命活动(或性状)的主要承担者(体现者 核酸:携带遗传信息 糖类:主要的能源物质 脂质:主要的储能物质
3 四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较 误区警示 正确识别带菌字的生物：凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都 是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆” 字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。 五、细胞学说的内容（统一性） ○从人体的解剖的观察入手：维萨里、比夏 ○显微镜下的重要发现：虎克、列文虎克 ○理论思维和科学实验的结论：施旺、施莱登 1. 细胞是有机体，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，又对与其他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。 ○在修正中前进：细胞通过分裂产生新细胞。 注：现代生物学三大基石 1、1938~1839 年，细胞学说; 2、1859 年，达尔文，进化论; 3、1866 年，孟德尔，遗传 学 （二）组成细胞的分子 元素 基本元素：C、H、O、N（90%） （20 种）大量元素：C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg 等 物质基础 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等 最基本元素：C，占细胞干重的 48.8%，生物大分子以碳链为骨架 说明生物界与非生物界的统一性和差异性。 化合物 无机化合物 水：主要组成成分，一切生命活动都离不开水。 无机盐：对维持生物体的生命活动有重要作用 有机化合物 蛋白质：生命活动（或性状）的主要承担者（体现者） 核酸：携带遗传信息 糖类：主要的能源物质 脂质：主要的储能物质 原核细胞 真核细胞 病毒 大小 较小 较大 最小 本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核 无细胞结构 细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物：纤维素和果胶；真菌：几 丁质；动物细胞无细胞壁 无 细胞核 有拟核，无核膜、核仁，DNA 不与蛋白质结合 有核膜和核仁，DNA 与蛋白质结合 成染色体 无 细胞质 仅有核糖体，无其他细胞器 有核糖体线粒体等复杂的细胞器 无 遗传物质 DNA DNA 或 RNA 举例 蓝藻、细菌等 真菌，动、植物 HIV、H1N1
、蛋白质(占细胞鲜重的7%10%,占干重的50%) 结构[元素组成C、H、0、N,有的含有P、S、Fe、Zm、Cu、B、I等 单体 氨基酸(约有20种,必需氨基酸8种,非必需氨基酸12种) 化学结构由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽,多 肽呈链状结构,叫肽链,一个蛋白质分子含有一条或几条肽链 高级结构|多肽链形成不同的空间结构 结构特点由组成蛋白质的氨基酸的种类、数日、排列次序不同,于是肽链的空间 结构千差万别,因此蛋白质分子的结构式极其多样的 功能蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性 1.构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白 2.有些蛋白质有催化作用:如酶 3.有些蛋白质有调节作用:如胰岛素、生长激素 4.有些蛋白质有免疫作用:如抗体,抗原 5.有些蛋白质有运输作用:如红细胞中的血红蛋白。 备注连接两个氨基酸分子的键(-NH-CO一)叫肽键 氨基酸结构通式: ①每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上;M2-C-C ②各种氨基酸的区别在于R基的不同 计算○由N个氦簊酸形成的一条肽链闺成环状蛋白质时,产生水=肽键=N个 ON个氨基酸形成一条肽链时,产生水=肽键N-1个 ON个氨基酸形成M条肽链时,产生水=肽键=N一M个 ON个氨基酸形成M条肽链时,每个氨基酸的平均分子量为a,那么由此形成的蛋 白质的分子量为N×a-(N—M)×18 核酸 是一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的控制者 元素组成 C、H、0、N、P 分类 脱氧核糖核酸(DNA双链)核糖核酸(RNA单链) 单体 H N o-P-OH O-P-OH 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 成分磷酸 H3P04 五碳糖|脱氧核糖 核糖 碱基|A、G、C、T 功能 主要的遗传物质,编码、复制遗传将遗传信息从DNA传递给蛋白质 信息,并决定蛋白质的生物合成 存在 主要存在于细胞核,少量在线粒体主要存在于细胞质中。(吡罗红) 和叶绿体中。(甲基绿) 三、糖类和脂质
4 一、蛋白质（占细胞鲜重的 7%~10%，占干重的 50%） 二、核酸 是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。 三、糖类和脂质 结构 元素组成 C、H、O、N，有的含有 P、S、Fe、Zn、Cu、B、I 等 单体 氨基酸（约有 20 种，必需氨基酸 8 种，非必需氨基酸 12 种） 化学结构 由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽，多 肽呈链状结构，叫肽链，一个蛋白质分子含有一条或几条肽链 高级结构 多肽链形成不同的空间结构 结构特点 由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间 结构千差万别，因此蛋白质分子的结构式极其多样的 功能 蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性 1.构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白； 2.有些蛋白质有催化作用：如酶； 3. 有些蛋白质有调节作用：如胰岛素、生长激素； 4. 有些蛋白质有免疫作用：如抗体，抗原； 5. 有些蛋白质有运输作用：如红细胞中的血红蛋白。 备注 计算 ○由 N 个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水=肽键= N 个； ○N 个氨基酸形成一条肽链时，产生水=肽键 =N－1 个； ○N 个氨基酸形成 M 条肽链时，产生水=肽键 =N－M 个； ○N 个氨基酸形成 M 条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为 α，那么由此形成的蛋 白质的分子量为 N×α－（N－M）×18 ； 元素组成 C、H、O、N、P 分类 脱氧核糖核酸（DNA 双链） 核糖核酸（RNA 单链） 单体 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 成分 磷酸 五碳糖 碱基 H3PO4 脱氧核糖 核糖 A、G、C、T A、G、C、U 功能 主要的遗传物质，编码、复制遗传 信息，并决定蛋白质的生物合成 将遗传信息从 DNA 传递给蛋白质。 存在 主要存在于细胞核，少量在线粒体 和叶绿体中。（甲基绿） 主要存在于细胞质中。（吡罗红） o ○连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。 ○氨基酸结构通式： ①每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上； ②各种氨基酸的区别在于 R 基的不同。 ○ 变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）
元素 类别 存在 生理功能 核糖(C5H1005)|主细胞质核糖核酸的组成成分 脱氧核糖|主细胞核|脱氧核糖核酸的组成成 C5H1004 六碳糖: 主细胞质是生物体进行生命活动的 葡萄糖、果糖 重要能源物质 C6H1206 麦芽糖、蔗糖 植物 C12H22011乳糖 多糖 淀粉、纤维素 植物 细胞壁的组成成分,重要的 糖原(肝、肌) 动物 储存能量的物质 C、H、脂肪 动、植物储存能量、维持体温恒定 脑.豆类构成生物膜的重要成分 的固醇 胆固醇 动物 动物细胞膜的重要成分 有 性激素 性器官发育和生殖细形成」 维生素D 促进钙、磷的吸收和利 用; 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 试剂 成分 实验现象常用材料 蛋白质双缩脲试剂 A: 0. 1g/mL NaOH 紫色 大豆、蛋清 B: 0.01g/mL CuS04 脂肪 花生 苏丹Ⅳ 「红色 还原糖菲林试剂、班氏|甲:0.1g/ mL NaOH 砖红色沉淀苹果、梨、白萝卜 (加热) 乙:0.05g/ mL CuSO4 淀粉碘液 蓝色 马铃薯 ○具有还原性的糖:葡萄糖、麦芽糖、果糖 五、无机物 存在方式生理作用 水结合水部分录稀堀鮑中其他|细构的组成成分,不易散失,不参与代 物质结合 谢 绝大部分的水以游离1.细胞内的良好溶剂 自由水955%形式存在,可以自由2.参与细胞内许多生物化学反应 3.水是细胞生活的液态环境 4.水的流动,把营养物质运送到细胞,并把 废物运送到排泄器官或直接排出 无多数以离子状态存,如K、Ca2、|1.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分 机|Mg2、Cr-、Po等 如Fe2是血红蛋白的主要成分 盐 2.持生物体的生命活动,细胞的形态和功 能 3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡
5 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。 四、鉴别实验 ○具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖 五、无机物 六、小结 元素 类别 存在 生理功能 糖 类 C、 H、 O 单糖 核糖（C5H10O5） 主细胞质 核糖核酸的组成成分； 脱氧核糖 C5H10O4 主细胞核 脱 氧 核糖 核酸 的组 成 成 分 六碳糖： 葡萄糖 、 果 糖 C6H12O6 主细胞质 是生物体进行生命活动的 重要能源物质 二糖 C12H22O11 麦芽糖、蔗糖 植物 乳糖 动物 多糖 淀粉、纤维素 植物 细胞壁的组成成分，重要的 糖原（肝、肌） 动物 储存能量的物质； 脂 质 C、H、 O 有 的 还 有 N、P 脂肪； 动、植物 储存能量、维持体温恒定 类脂、磷脂 脑.豆类 构成生物膜的重要成分； 固醇 胆固醇 动物 动物细胞膜的重要成分； 性激素 性器官发育和生殖细形成 维生素 D 促 进 钙、 磷的 吸收 和 利 用； 试剂 成分 实验现象 常用材料 蛋白质 双缩脲试剂 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆 、蛋清 B: 0.01g/mL CuSO4 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 花生 苏丹Ⅳ 红色 还原糖 菲林试剂、班氏 （加热） 甲: 0.1g/mL NaOH 砖红色沉淀 苹果、梨、白萝卜 乙: 0.05g/mL CuSO4 淀粉 碘液 I2 蓝色 马铃薯 存在方式 生理作用 水 结合水 4.5% 部分水和细胞中其他 物质结合。 细胞结构的组成成分，不易散失，不参与代 谢。 自由水 95.5% 绝大部分的水以游离 形式存在，可以自由 流动。 1．细胞内的良好溶剂； 2．参与细胞内许多生物化学反应； 3．水是细胞生活的液态环境； 4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把 废物运送到排泄器官或直接排出； 无 机 盐 多数以离子状态存， 如 K + 、Ca2+、 Mg2+、Cl--、PO4 2-等 1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分， 如 Fe2+是血红蛋白的主要成分； 2．持生物体的生命活动，细胞的形态和功 能； 3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡； 化合 有机组合 分化
化学元素 化合物 原生质 细胞 O原生质1.泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁: 2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类) 3.动物细胞可以看作一团原生质。 ○细胞质:指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质 O原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜 (三)细胞的基本结构 细胞壁(植物):纤维素+果胶,支持和保护作用 细胞膜成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10% 作用:隔开细胞和环境:控制物质进出:细胞间信息交流 细胞质细胞质基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等是活细 胞进行新陈代谢的主要场所 细胞器分工:线、内、高、核、溶、中、叶、液协调配合:分泌蛋白的合成与分泌 生物膜系统 细胞核核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质核孔:实现核质之间频繁的物质交 流和信息交流 核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关染色质:由DN和蛋白质组成,DNA是 遗传信息的载体 细胞器差速离心:美国克劳德 线粒体叶绿体高尔基体内质网溶酶体液泡。核糖体中心体一 分动植物植物 植物 动植物动植物|植物和某 植动物、低等 些原生动物 植物 形球形、|扁平的大小囊泡、网状结构|囊状结|泡状结构|椭球形两个中心 态棒形球形或扁平囊泡 粒状小粒相互垂 椭球形 直排列 结双层膜少 单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔 没有膜结构 嵴、基|基粒、片层结构外连细胞含丰富水、离蛋白 个中心 粒、基基质 膜内连核的水解子和营养和RNA 酶 物质 功有氧呼进行光细胞分泌及提供合细胞内贮存物蛋白质与有丝 能吸的主合作用细胞壁合成成、运输消化质,调节合成的分裂有 场所的场所有关 件 内环境场所关 与高尔 在核仁 基体有 形成 △细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位
6 化学元素 化合物 原生质 细胞 ○原生质 1．泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁； 2．包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）； 3．动物细胞可以看作一团原生质。 ○细胞质 ： 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。 ○原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。 (三)细胞的基本结构 细胞壁（植物）： 纤维素+果胶，支持和保护作用 细胞膜 成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约 40%、糖类 2%-10% 作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流； 细胞质 细胞质基质： 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 是活细 胞进行新陈代谢的主要场所。 细胞器 分工：线、内、 高、核、溶、中、叶、液 协调配合：分泌蛋白的合成与分泌； 生物膜系统 细胞核 核膜：双层膜，分开核内物质和细胞质 核孔：实现核质之间频繁的物质交 流和信息交流 核仁：与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关 染色质：由 DNA 和蛋白质组成，DNA 是 遗传信息的载体 一、 细胞器 差速离心：美国 克劳德 △ 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位。 线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 溶酶体 液泡 核糖体 中心体 分 布 动植物 植物 动植物 动植物 动植物 植物和某 些原生动 物 动 植 物 动物、低等 植物 形 态 球形、 棒形 扁平的 球形或 椭球形 大小囊泡、 扁平囊泡 网状结构 囊状结 构 泡状结构 椭球形 粒状小 体 两个中心 粒相互垂 直排列 结 构 双层膜少量 DNA 单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔 没有膜结构 嵴、基 粒、基 质 基粒、 基质 片层结构 外连细胞 膜内连核 膜 含丰富 的水解 酶 水、离 子和营养 物质 蛋白质 和 RNA 两个中心 粒 功 能 有氧呼 吸的主 场所 进行光 合作用 的场所 细胞分泌及 细胞壁合成 有关 提供合 成、运输 条件 细胞内 消化 贮存物 质，调节 内环境 蛋白质 合成的 场所 与有丝 分裂有 关 备 注 与高尔 基体有 关 在核仁 形成
(三)、协调配合——分泌蛋白合成与分泌 放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德 有机物、O2 叶绿体 能量、CO2 线粒体 基因调控 细胞核 本核糖体初步合成一内质网一加工,高尔基体华饰,细胞膜一分遂胞外 氨基酸 →肽链 定空间结构 O生物膜系统:细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系 四、细胞核=核膜(双层)十核仁+染色质+核液 美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验 细胞核功能:是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。 O染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。 五、树立观点(基本思想) 1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在 O结构和功能相统 2.任何功能都需要一定的结构来完成 各种细胞器既有形态结构和功能上的差异,又相互联系,相互依存 O分工合作L2.细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。 ○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现 象 六、总结 细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。 (四)细胞物质的运输 物质跨膜运输的实例 1.水分 条件 浓度 细胞外液〉细胞内液细胞外液<细胞内液 现象动物 失水皱缩 吸水膨胀甚至胀破 质壁分离 原理 外因 水分的渗透作用 内因 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同 论 细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程 O渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差 O渗透 水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 O半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称 O质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁) ①证明成熟植物细胞发生渗透作用;②证明细胞是否是活的 ③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法:④初步测定细胞液浓度的大小 2.无机盐等其他物质 ①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同,与膜上载体蛋白的数量有关 ②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的 3.选择透过性膜
7 分泌 （三）、协调配合—— 分泌蛋白合成与分泌 放射性同位素示踪法：罗马尼亚 帕拉德 叶绿体 线粒体 供能 细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞 膜 氨基酸 肽链 一定空间结构 ○生物膜系统：细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系 四、细胞核 = 核膜（双层） + 核仁 + 染色质 + 核液 美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验 细胞核功能：是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。 ○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。 五、树立观点(基本思想) 1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在； ○结构和功能相统一 2．任何功能都需要一定的结构来完成 1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存； ○分工合作 2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。 ○生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现 象。 六、总结 细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。 （四）细胞物质的运输 一、物质跨膜运输的实例 1.水分 ○ 渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差 ○ 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 ○ 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。 ○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁） ①证明成熟植物细胞发生渗透作用； ②证明细胞是否是活的； ③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； ④初步测定细胞液浓度的大小； 2. 无机盐等其他物质 ① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关。 ② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。 3. 选择透过性膜 条件 浓度 细胞外液 > 细胞内液 细胞外液 < 细胞内液 现象 动物 失水皱缩 吸水膨胀甚至胀破 植物 质壁分离 质壁分离复原 原理 外因 水分的渗透作用 内因 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同 结论 细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程 有机物、O2 能量、CO2 基因调控 初步合成 加工 修饰 细胞膜 胞外
可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子 则不能通过的膜 口生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。 流动镶嵌模型 ①磷脂双分子层:构成生物膜的基本支架,但这个支架不是静止的,它具有一定的流动 ②蛋白质:镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流动的。 ③糖蛋白:蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白,形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等 跨膜运输的方式 例子方式浓度梯度载体能量作用 水气体、脂自由扩*顺 ×|被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向 溶性物质 浓度低的一侧转运 葡萄糖进|协助扩散 入红细胞 无机盐离|主动运输|逆 √|√|能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择 吸收所需要的物质,排出新陈代谢产生的废物 和对细胞要害的物质 ○大分子或颗粒:胞吞、胞吐不是跨膜运输,不穿过膜 四、小结 磷脂分子+蛋白质分子 构 功能(物质交换 具有 动性导致流动性保证物质交换正常体现,选择透过性 成分组成结构,结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的, 因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能 把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同,所以 当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同,即反映 出物质交换过程中的选择透过性。可见,流动性是细胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与 外界发生物质交换关系,流动性总是存在的,而选择透过性是细胞膜生理特性的描述,这 特性,只有在流动性基础上,完成物质交换功能方能体现出来。 (五)细胞的能量供应和利用 、酶一一降低反应活化能 ◎新陈细胞代谢:活细胞内全部有序化学反应的总称 ◎活化能:分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 1.发现①巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关 ②巴斯德(法、微生物学家):发酵与活细胞有关;发酵是整个细胞 ③利比希(德、化学家):引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞 死亡并裂解后才能发挥作用 ④比希纳(德、化学家):酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用, 就像在活酵母细胞中一样。 ⑤萨姆纳(美、科学家):从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质 ⑥许多酶 是蛋白质。 ⑦切赫与奥特曼(美、科学家):少数RMA具有生物催化功能
8 可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子 则不能通过的膜。 □ 生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。 二、流动镶嵌模型 ①磷脂双分子层：构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有一定的流动 性。 ②蛋白质：镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。 ③糖蛋白：蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等 三、跨膜运输的方式 ○大分子或颗粒：胞吞、胞吐不是跨膜运输，不穿过膜 四、小结 磷脂分子+蛋白质分子 结构 功能（物质交换） 具有 运动性 流动性 物质交换正常 选择透过性 成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的， 因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能 把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以， 当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映 出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与 外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一 特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。 (五)细胞的能量供应和利用 一、 酶——降低反应活化能 ◎ 新陈细胞代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。 ◎ 活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 1． 发现 ①巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 ②巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。 ③利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞 死亡并裂解后才能发挥作用。 ④比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用， 就像在活酵母细胞中一样。 ⑤萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。 ⑥许多酶 是蛋白质。 ⑦切赫与奥特曼（美、科学家）：少数 RNA 具有生物催化功能。 例子 方式 浓度梯度 载体 能量 作用 水气体、脂 溶性物质 自由扩散 顺 × × 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向 浓度低的一侧转运 葡萄糖进 入红细胞 协助扩散 顺 √ × 无机盐离 子 主动运输 逆 √ √ 能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择 吸收所需要 的物质，排出新陈代谢产生的废物 和对细胞要害的物质 组成 决定 导致 保证 体现
2.定义:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质 注:①由活细胞产生(与核糖体有关)③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA ②催化性质:A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度。 B.反应前后酶的性质和数量没有变化 3.特性①高效性:催化效率很高,使反应速度很快 ②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③需要合适的条件(温度和p值)→温和性→易变性→特异性。 酶的催化作用需要适宜的温度、p值等,过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低 温也会影响酶的活性,但不破坏酶的分子结构。 浓 底物浓度S 解在底物足够,在S在一定范围内,V随S增在一定温度范围内Ⅴ随T的升高而 析其他因素固定的加而加快,近乎成正比:当S加快在一定条件下,每一种酶在某 条件下,酶促反很大且达到一定限度时,V也一温度时活力最大,称最适温度 应的速度与酶浓达到一个最大值,此时即使再当温度升高到一定限度时,V反而 度成正比 增加S,反应几乎不再改变。随温度的升高而降低 二、ATP(三磷酸腺苷) ◎ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物,是生物体进行各项生命活动的直 接能源,它的水解与合成存在着能量的释放与贮存 1.结构简式A P 腺苷普通化学键高能磷酸键磷酸基团 (13.8KJ/mo1)(30.54KJ/mol) 糖类一主要能源物质 热能一一散失 太阳光能一 脂肪一主要储能物质 氧化分解 (直接能源)蛋白质一能源物质之 化学能一ATP 三、ATP的主要来源一一细胞呼吸 ◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。 ◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放 出能量并生成ATP的过程
9 2．定义 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。 注： ①由活细胞产生（与核糖体有关） ③成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。 ②催化性质：A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。 B.反应前后酶的性质和数量没有变化。 3．特性① 高效性：催化效率很高，使反应速度很快 ② 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ③ 需要合适的条件（温度和 pH 值） → 温和性 → 易变性→特异性 。 酶的催化作用需要适宜的温度、pH 值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低 温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。 二、ATP（三磷酸腺苷） ◎ ATP 是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直 接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。 1．结构简式 A — P ～ P ～ P 腺苷 普通化学键 高能磷酸键 磷酸基团 （13.8KJ/mol） （30.54 KJ/mol） 糖类—主要能源物质 热能——散失 太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化分解 （直接能源） 蛋白质—能源物质之一 化学能——ATP 三、ATP 的主要来源——细胞呼吸 ◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。 ◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放 出能量并生成 ATP 的过程。 图 例 V 酶浓度 V 底物浓度 S V 温度 解 析 在底物足够， 其他因素固定的 条件下，酶促反 应的速度与酶浓 度成正比。 在 S 在一定范围内，V 随 S 增 加而加快，近乎成正比；当 S 很大且达到一定限度时，V 也 达到一个最大值，此时即使再 增加 S，反应几乎不再改变。 在一定温度范围内 V 随 T 的升高而 加快在一定条件下，每一种酶在某 一温度时活力最大，称最适温度； 当温度升高到一定限度时，V 反而 随温度的升高而降低
分为 有氧呼吸 概|指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用 指细胞在无氧的参与下,通过多种酶的催 念萄糖等有机物彻底氧化分解,产生CO2和B0释放化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底 能量,生成许多ATP的过程 的氧化产物,同时释放出少量能量的过 反应式 场所①细胞质基质②线基质③线内膜 始终在细胞质基质 不条件。除①外,需分子氧、醒 不需分子氧、需酶 同产物C2、H2O 酒精和C02或乳酸 点「能量大量、合成38ATP(11 少量、合成2ATP(61.08KJ) 相|联系从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 同[实质分解有机物,释放能量,合成ATP 点「意义。为生物体的各项生命活动提供能量 四、影响细胞呼吸作用的因素 1、内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量) 2、环境因素 (1)温度 温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与 最适点之间,呼吸酶活性低,呼吸作用受抑制,呼吸 速率随温度的升高而加快。超过最适点,呼吸酶活性 降低甚至变性失活,呼吸作用受到抑制,呼吸速率则 会随着温度的增高而下降 温度〔℃C) (2)02的浓度
10 分为： 四、影响细胞呼吸作用的因素 1、内部因素——遗传因素（决定酶的种类和数量） 2、环境因素 （1）温度 （2）O2 的浓度 有氧呼吸 无氧呼吸 概 念 指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡 萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 CO2 和 H2O 释放 能量，生成许多 ATP 的过程 指细胞在无氧的参与下，通过多种酶的催 化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底 的氧化产物，同时释放出少量能量的过 程。 过 程 反 应 式 不 同 点 场所 ①细胞质基质②线基质③线内膜 始终在细胞质基质 条件 除①外，需分子氧、酶 不需分子氧、需酶 产物 CO2 、H2O 酒精和 CO2 或乳酸 能量 大量、合成 38ATP（1161KJ） 少量、合成 2ATP(61.08KJ) 相 同 点 联系 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同 实质 分解有机物，释放能量，合成 ATP 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 温度以影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与 最适点之间，呼吸酶活性低，呼吸作用受抑制，呼吸 速率随温度的升高而加快。超过最适点，呼吸酶活性 降低甚至变性失活，呼吸作用受到抑制，呼吸速率则 会随着温度的增高而下降