生物分子與細(xì)胞知識匯編
在高中生物教學(xué)中, 分子與細(xì)胞 這一模塊的教學(xué)不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以培養(yǎng)學(xué)生對生物學(xué)的探究精神,為學(xué)生學(xué)好生物學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的知識和能力基礎(chǔ)。為了幫助大家更好的學(xué)習(xí)這方面的知識,以下學(xué)習(xí)啦小編搜集整合了生物分子與細(xì)胞相關(guān)知識,歡迎參考閱讀!
生物分子與細(xì)胞知識匯編如下:
第一章 走近細(xì)胞
No.1從生物圈到細(xì)胞
知識梳理:
1病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),但必須依賴(活細(xì)胞)才能生存。
2生命活動(dòng)離不開細(xì)胞,細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的(基本單位)。
3生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次:(細(xì)胞)、(組織)、(器官)、(系統(tǒng))、(個(gè)體)、(種群)(群落)、(生態(tài)系統(tǒng))、(生物圈)。
4血液屬于(組織)層次,皮膚屬于(器官)層次。
5植物沒有(系統(tǒng))層次,單細(xì)胞生物既可化做(個(gè)體)層次,又可化做(細(xì)胞)層次。
6地球上最基本的生命系統(tǒng)是(細(xì)胞)。
No.2細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性
知識梳理:
一、高倍鏡的使用步驟(尤其要注意第1和第4步)
1 在低倍鏡下找到物象,將物象移至(視野中央),
2 轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)換器),換上高倍鏡。
3 調(diào)節(jié)(光圈)和(反光鏡),使視野亮度適宜。
4 調(diào)節(jié)(細(xì)準(zhǔn)焦螺旋),使物象清晰。
二、顯微鏡使用常識
1調(diào)亮視野的兩種方法(放大光圈)、(使用凹面鏡)。
2高倍鏡:物象(大),視野(暗),看到細(xì)胞數(shù)目(少)。
低倍鏡:物象(小),視野(亮),看到的細(xì)胞數(shù)目(多)。
3 物鏡:(有)螺紋,鏡筒越(長),放大倍數(shù)越大。
目鏡:(無)螺紋,鏡筒越(短),放大倍數(shù)越大。
三、原核生物與真核生物主要類群:
原核生物:藍(lán)藻,含有(葉綠素)和(藻藍(lán)素),可進(jìn)行光合作用。
細(xì)菌:(球菌,桿菌,螺旋菌,乳酸菌)
放線菌:(鏈霉菌)
支原體,衣原體,立克次氏體
真核生物:動(dòng)物、植物、真菌:(青霉菌,酵母菌,蘑菇)等
四、細(xì)胞學(xué)說
1創(chuàng)立者:(施萊登,施旺)
2內(nèi)容要點(diǎn):P10,共三點(diǎn)
3揭示問題:揭示了(細(xì)胞統(tǒng)一性,和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性)。
五、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的比較
第二章組成細(xì)胞的元素和化合物
No.1 細(xì)胞中的元素和化合物
知識梳理:
1、生物界與非生物界
統(tǒng)一性:元素種類大體相同差異性:元素含量有差異
2組成細(xì)胞的元素
大量元素: C、H、O、N(含量最高)、P、S 、(主要元素) K、Ca、Mg
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo
基本元素:C(干重下含量最高)
質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素:O(鮮重下含量最高)
3組成細(xì)胞的化合物
無機(jī)化合物⑴水(鮮重含量最高的化合物)⑵無機(jī)鹽⑶糖類
有機(jī)化合物⑴脂質(zhì)⑵蛋白質(zhì)(干重中含量最高的化合物)⑶核酸
4檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
(1)還原糖的檢測和觀察
常用材料:蘋果和梨勻漿
試劑:斐林試劑(甲液:0.1g/ml的NaOH 乙液:0.05g/ml的CuSO4)
注意事項(xiàng):①還原糖有葡萄糖,果糖,麥芽糖
?、诩滓乙罕仨毜攘炕旌暇鶆蚝笤偌尤霕右褐校F(xiàn)配現(xiàn)用
?、郾仨氂盟〖訜?/p>
顏色變化:淺藍(lán)色-棕色-磚紅色
(2)脂肪的鑒定
常用材料:花生子葉或向日葵種子
試劑:蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液
注意事項(xiàng):
?、偾衅。绾癖〔痪蜁?dǎo)致觀察時(shí)有的地方清晰,有的地方模糊。
②酒精的作用是:洗去浮色
?、坌枋褂蔑@微鏡觀察
?、苁褂貌煌娜旧珓┤旧珪r(shí)間不同
顏色變化:橘黃色或紅色
(3)蛋白質(zhì)的鑒定
常用材料:雞蛋清,黃豆組織樣液,牛奶
試劑:雙縮脲試劑( A液:0.1g/ml的NaOH B液: 0.01g/ml的CuSO4 )
注意事項(xiàng):
①先加A液1ml,再加B液4滴
?、阼b定前,留出一部分組織樣液,以便對比
顏色變化:變成紫色
(4)淀粉的檢測和觀察
常用材料:馬鈴薯
試劑:碘液
顏色變化:變藍(lán)
No.2生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)
一氨基酸及其種類
氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。
結(jié)構(gòu)要點(diǎn):每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH),并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。氨基酸的種類由R基(側(cè)鏈基團(tuán))決定。
二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
氨基酸-二肽-三肽-多肽-多肽鏈-一條或若干條多肽鏈盤曲折疊-蛋白質(zhì)
氨基酸分子相互結(jié)合的方式:脫水縮合
一個(gè)氨基酸分子的氨基和另一個(gè)氨基酸分子的羧基相連接,同時(shí)失去一分子的水。
連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做肽鍵
三蛋白質(zhì)的功能
1. 構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)(肌肉毛發(fā))
2. 催化細(xì)胞內(nèi)的生理生化反應(yīng))
3. 運(yùn)輸載體(血紅蛋白)
4. 傳遞信息,調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)(胰島素)
5. 免疫功能(抗體)
四蛋白質(zhì)分子多樣性的原因
構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類,數(shù)目,排列順序,以及空間結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致蛋白質(zhì)的功能的多樣性。
★規(guī)律方法 R
1、構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)的20種氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為:NH2-C-COOH
H
根據(jù)R基的不同分為不同的氨基酸。氨基酸分子中,至少含有一個(gè) NH2和一個(gè) COOH位于同一個(gè)C原子上,由此可以判斷是否屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。
2、n個(gè)氨基酸脫水縮合形成m條多肽鏈時(shí),共脫去(n-m)個(gè)水分子,形成(n-m)個(gè)肽鍵,至少存在m個(gè)NH2和COOH,形成的蛋白質(zhì)的分子量為n•氨基酸的平均分子量-18(n-m)
No.3 遺傳信息的攜帶者——核酸
一核酸的分類: DNA(脫氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)
二、核酸的結(jié)構(gòu)
基本組成單位—核苷酸(核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基組成)
化學(xué)元素組成:C、H、O、N、P
三、核酸的功能
核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。
★核酸在細(xì)胞中的分布
觀察核酸在細(xì)胞中的分布:
材料:人的口腔上皮細(xì)胞
試劑:甲基綠、吡羅紅混合染色劑
注意事項(xiàng):
鹽酸的作用:•改變細(xì)胞膜的通透性,加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞,同時(shí)使染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分離,有利于DNA與染色劑結(jié)合。
現(xiàn)象:甲基綠將細(xì)胞核中的DNA染成綠色,
吡羅紅將細(xì)胞質(zhì)中的RNA染成紅色。
DNA是細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì),此外,在線粒體和葉綠體中也有少量的分布。
RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,少量存在于細(xì)胞核中。
附表
類別 DNA RNA
基本單位脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸
核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸
鳥嘌呤脫氧核苷酸
胞嘧啶脫氧核苷酸
胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸
鳥嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
堿基腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)
胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)
胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)
五碳糖脫氧核糖核糖
磷酸磷酸磷酸
No.4 細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)
細(xì)胞中的糖類——主要的能源物質(zhì)
糖類的分類
單糖(葡萄糖,果糖,半乳糖,核糖,脫氧核糖)
二糖(蔗糖,麥芽糖,乳糖)
多糖(淀粉,纖維素,糖原)
細(xì)胞中的脂質(zhì)
脂質(zhì)的分類
脂肪:儲能,保溫,緩沖減壓
磷脂:構(gòu)成細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的主要成分
固醇性激素膽固醇維生素D
No.5 細(xì)胞中的無機(jī)物
1.細(xì)胞中的水包括結(jié)合水:細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分
自由水:細(xì)胞內(nèi)良好溶劑運(yùn)輸養(yǎng)料和廢物許多生化反應(yīng)有水的參與
2.細(xì)胞中的無機(jī)鹽:細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在
3.無機(jī)鹽的作用:⑴.細(xì)胞中許多有機(jī)物的重要組成成分⑵.維持細(xì)胞的酸堿平衡
?、?維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用⑷.維持細(xì)胞的滲透壓
第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
No.1 細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界
知識網(wǎng)絡(luò):
1、研究細(xì)胞膜的常用材料:人或哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞
2、細(xì)胞膜主要成分:脂質(zhì)和蛋白質(zhì),還有少量糖類
成分特點(diǎn):脂質(zhì)中磷脂最豐富,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多
3、細(xì)胞膜功能:⑴將細(xì)胞與環(huán)境分隔開,保證細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定
?、瓶刂莆镔|(zhì)出入細(xì)胞⑶進(jìn)行細(xì)胞間信息交流
★(實(shí)驗(yàn))
一、制備細(xì)胞膜的方法
原理:滲透作用(將細(xì)胞放在清水中,水會進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞漲破,內(nèi)容物流出,得到細(xì)膜)
選材:人或其它哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞
原因:因?yàn)椴牧现袥]有細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器
提純方法:差速離心法
細(xì)節(jié):取材用的是新鮮紅細(xì)胞稀釋液(血液加適量生理鹽水)
二、與生活聯(lián)系:細(xì)胞癌變過程中,細(xì)胞膜成分改變,產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA)
三、細(xì)胞壁成分:⑴植物:纖維素和果膠⑵原核生物:肽聚糖⑶作用:支持和保護(hù)
四、細(xì)胞膜特性:
?、沤Y(jié)構(gòu)特性:流動(dòng)性 ⑵舉例(變形蟲變形運(yùn)動(dòng)、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌) ⑶功能特性:選擇透過性
?、扰e例:(腌制糖醋蒜,紅墨水測定種子發(fā)芽率,判斷種子胚、胚乳是否成活)
五、細(xì)胞膜其它功能:維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、分泌、吸收、識別、免疫
No.2 細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作
一、細(xì)胞器之間分工
?、彪p層膜
?、湃~綠體:存在于綠色植物細(xì)胞,光合作用場所⑵線粒體:有氧呼吸主要場所
?、矄螌幽?/p>
?、艃?nèi)質(zhì)網(wǎng):細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,脂質(zhì)合成的場所
?、聘郀柣w:對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類、包裝
?、且号荩褐参锛?xì)胞特有,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境,維持細(xì)胞形態(tài)
?、热苊阁w:分解衰老、損傷細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌
?、碂o膜⑴核糖體:合成蛋白質(zhì)的主要場所⑵中心體:與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)
二、分泌蛋白的合成和運(yùn)輸
核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 細(xì)胞膜
(合成肽鏈)(加工成蛋白質(zhì))(進(jìn)一步加工)(囊泡與細(xì)胞膜融合,蛋白質(zhì)釋放)
三、生物膜系統(tǒng)
1、概念:細(xì)胞膜、核膜,各種細(xì)胞器的膜共同組成的生物膜系統(tǒng)
2、作用:
使細(xì)胞具有穩(wěn)定內(nèi)部環(huán)境物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞
為各種酶提供大量附著位點(diǎn),是許多生化反應(yīng)的場所
把各種細(xì)胞器分隔開,保證生命活動(dòng)高效、有序進(jìn)行
第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出
No.1 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例
一、滲透作用
?、睗B透作用:指水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴(kuò)散。
⒉發(fā)生滲透作用的條件:⑴是具有半透膜⑵是半透膜兩側(cè)具有濃度差。
二、細(xì)胞的吸水和失水(原理:滲透作用)
1、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水
外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞吸水膨脹
外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),細(xì)胞失水皺縮
外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí),水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡
2、植物細(xì)胞的吸水和失水
細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細(xì)胞液。
原生質(zhì)層:細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)
外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞質(zhì)壁分離
外界溶液濃度<細(xì)胞液濃度時(shí),細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原
外界溶液濃度=細(xì)胞液濃度時(shí)就,水分進(jìn)出細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡
中央液泡大小原生質(zhì)層位置細(xì)胞大小
蔗糖溶液變小脫離細(xì)胞壁基本不變
清水逐漸恢復(fù)原來大小恢復(fù)原位基本不變
3、質(zhì)壁分離產(chǎn)生的條件:(1)具有大液泡 (2)具有細(xì)胞壁
4、質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因:
⑴內(nèi)因:原生質(zhì)層伸縮性大于細(xì)胞壁伸縮性⑵外因:外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度
5、植物吸水方式有兩種:
⑴吸帳作用(未形成液泡)如:干種子、根尖分生區(qū)⑵滲透作用(形成液泡)
二、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)钠渌麑?shí)例
1、對礦質(zhì)元素的吸收
?、拍嫦鄬刻荻?mdash;—主動(dòng)運(yùn)輸
?、茖ξ镔|(zhì)是否吸收以及吸收多少,都是由細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量決定。
2、細(xì)胞膜是一層選擇透過性膜,水分子可以自由通過,一些離子和小分子也可以通過,
而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。
三、比較幾組概念
?、艛U(kuò)散:物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動(dòng)叫做擴(kuò)散(擴(kuò)散與過膜與否無關(guān))
(如:O2從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動(dòng))
?、茲B透:水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散又稱為滲透
(如:細(xì)胞的吸水和失水,原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜)
⑶半透膜:物質(zhì)的透過與否取決于半透膜孔隙直徑的大小
(如:動(dòng)物膀胱、玻璃紙、腸衣、雞蛋的卵殼膜等)
?、冗x擇透過性膜:細(xì)胞膜上具有載體,且不同生物的細(xì)胞膜上載體種類和數(shù)量不同,構(gòu)成了對不同物質(zhì)吸收與否和吸收多少的選擇性。
(如:細(xì)胞膜等各種生物膜)
No.2 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型
一、探索歷程(略,見P65-67)
二、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1.磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架
2.蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層
3.磷脂雙分子層和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)
三、糖蛋白(糖被)組成:由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成。
作用:細(xì)胞識別、免疫反應(yīng)、血型鑒定、保護(hù)潤滑等。
No.3物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>
一、被動(dòng)運(yùn)輸:
物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞,順濃度梯度的擴(kuò)散,稱為被動(dòng)運(yùn)輸。
(1)自由擴(kuò)散:物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞
(2)協(xié)助擴(kuò)散:進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散
二、主動(dòng)運(yùn)輸:從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時(shí)還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,這種方式叫做主動(dòng)運(yùn)輸。
方向載體能量舉例
自由擴(kuò)散高→低不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、維生素等
協(xié)助擴(kuò)散高→低需要不需要葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞
主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?rarr;高需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca+等離子、葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞
三、大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式:胞吞、胞吐
第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
No.1 降低反應(yīng)活化能的酶
一、細(xì)胞代謝與酶
1、細(xì)胞代謝的概念:細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝.
2、酶的發(fā)現(xiàn):發(fā)現(xiàn)過程,發(fā)現(xiàn)過程中的科學(xué)探究思想,發(fā)現(xiàn)的意義
3、酶的概念:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。
4、酶的特性:專一性,高效性,作用條件較溫和
5、活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。
二、影響酶促反應(yīng)的因素(難點(diǎn))
1、底物濃度
2、酶濃度
3、 PH值:過酸、過堿使酶失活
4、溫度:高溫使酶失活。低溫降低酶的活性,在適宜溫度下酶活性可以恢復(fù)。
三、★實(shí)驗(yàn)
1、比較過氧化氫酶在不同條件下的分解(過程見課本P79)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:酶具有催化作用,并且催化效率要比無機(jī)催化劑Fe3+高得多
控制變量法:變量、自變量、因變量、無關(guān)變量的定義。
對照實(shí)驗(yàn):除一個(gè)因素外,其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。
2、影響酶活性的條件(要求用控制變量法,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))
建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響,用過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響。
No.2 細(xì)胞的能量“通貨”——ATP
一、ATP:是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物,中文名稱叫做三磷酸腺苷
二、結(jié)構(gòu)簡式:A-P~P~P A代表腺苷 P代表磷酸基團(tuán)~代表高能磷酸鍵
三、ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化
ADP + Pi+ 能量 ATP
ATP ADP + Pi+ 能量
ADP轉(zhuǎn)化為ATP所需能量來源:
動(dòng)物和人:呼吸作用
綠色植物:呼吸作用、光合作用
No.3 ATP 的主要來源——細(xì)胞呼吸
1、概念:有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過程。
2、有氧呼吸
總反應(yīng)式:C6H12O6 +6O2 6CO2 +6H2O +大量能量
第一階段:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量
第二階段:線粒體基質(zhì) 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量
第三階段:線粒體內(nèi)膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量
3、無氧呼吸
產(chǎn)生酒精:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
發(fā)生生物:大部分植物,酵母菌
產(chǎn)生乳酸:C6H12O6 2乳酸+少量能量
發(fā)生生物:動(dòng)物,乳酸菌,馬鈴薯塊莖,玉米胚
反應(yīng)場所:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
注意:無機(jī)物的無氧呼吸也叫發(fā)酵,生成乳酸的叫乳酸發(fā)酵,生成酒精的叫酒精發(fā)酵
討論:
1 有氧呼吸及無氧呼吸的能量去路
有氧呼吸:所釋放的能量一部分用于生成ATP,大部分以熱能形式散失了。
無氧呼吸:能量小部分用于生成ATP,大部分儲存于乳酸或酒精中
2 有氧呼吸過程中氧氣的去路:氧氣用于和[H]生成水
No.4 能量之源——光與光合作用
一、 捕獲光能的色素
葉綠素a(藍(lán)綠色)
葉綠素 葉綠素b (黃綠色)
綠葉中的色素 胡蘿卜素(橙黃色)
類胡蘿卜素 葉黃素 (黃色)
葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。
白光下光合作用最強(qiáng),其次是紅光和藍(lán)紫光,綠光下最弱。
二、★實(shí)驗(yàn)——綠葉中色素的提取和分離
1 實(shí)驗(yàn)原理:綠葉中的色素都能溶解在層析液中,且他們在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快,綠葉中的色素隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離開。
2 方法步驟中需要注意的問題:(步驟要記準(zhǔn)確)
(1)研磨時(shí)加入二氧化硅和碳酸鈣的作用是什么?
二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸鈣可防止研磨中的色素被破壞。
(2)實(shí)驗(yàn)為何要在通風(fēng)的條件下進(jìn)行?為何要用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯?用棉塞塞緊試口?
因?yàn)閷游鲆褐械谋且环N有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)。
(3)濾紙上的濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液?
防止細(xì)線中的色素被層析液溶解
(4)濾紙條上有幾條不同顏色的色帶?其排序怎樣?寬窄如何?
有四條色帶,自上而下依次是橙黃色的胡蘿卜素,黃色的葉黃素,藍(lán)綠色的葉綠素a,黃綠色的葉綠素b。最寬的是葉綠素a,最窄的是胡蘿卜素。
三、捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體
結(jié)構(gòu):外膜,內(nèi)膜,基質(zhì),基粒(由類囊體構(gòu)成)
與光合作用有關(guān)的酶分布于基粒的類囊體及基質(zhì)中。
光合作用色素分布于類囊體的薄膜上。
四、光合作用的原理
1、光合作用的探究歷程:(略)
2、光合作用的過程:(熟練掌握課本P103下方的圖)
總反應(yīng)式:CO2+H2O (CH2O)+O2
其中,(CH2O)表示糖類。
根據(jù)是否需要光能,可將其分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。
光反應(yīng)階段:必須有光才能進(jìn)行
場所:類囊體薄膜上
反應(yīng)式:
水的光解:H2O O2+2[H]
ATP形成:ADP+Pi+光能 ATP
光反應(yīng)中,光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能
暗反應(yīng)階段:有光無光都能進(jìn)行
場所:葉綠體基質(zhì)
CO2的固定:CO2+C5 2C3
C3的還原:2C3+[H]+ATP (CH2O)+C5+ADP+Pi
暗反應(yīng)中,ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能
聯(lián)系:光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H],暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供合成ATP的原料ADP和Pi
五、影響光合作用的因素及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用
(1)光對光合作用的影響
①光的波長葉綠體中色素的吸收光波主要在紅光和藍(lán)紫光。
?、诠庹諒?qiáng)度植物的光合作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)隨著光照強(qiáng)度的增加而增加,但光照強(qiáng)度達(dá)到一定時(shí),光合作用的強(qiáng)度不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加
?、酃庹諘r(shí)間光照時(shí)間長,光合作用時(shí)間長,有利于植物的生長發(fā)育。
(2)溫度溫度低,光和速率低。隨著溫度升高,光合速率加快,溫度過高時(shí)會影響酶的活性,光和速率降低。(生產(chǎn)上白天升溫,增強(qiáng)光合作用,晚上降低室溫,抑制呼吸作用,以積累有機(jī)物。)
(3)CO2濃度在一定范圍內(nèi),植物光合作用強(qiáng)度隨著CO2濃度的增加而增加,但達(dá)到一定濃度后,光合作用強(qiáng)度不再增加。(生產(chǎn)上使田間通風(fēng)良好,供應(yīng)充足的CO2)
(4)水分的供應(yīng):當(dāng)植物葉片缺水時(shí),氣孔會關(guān)閉,減少水分的散失,同時(shí)影響CO2進(jìn)入葉內(nèi),暗反應(yīng)受阻,光合作用下降。(生產(chǎn)上應(yīng)適時(shí)灌溉,保證植物生長所需要的水分。)
六、化能合成作用
概念:自然界中少數(shù)種類的細(xì)菌,雖然細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素,不能進(jìn)行光合作用,但是能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物,這種合成作用,叫做化能合成作用,這些細(xì)菌也屬于自養(yǎng)生物。
如:硝化細(xì)菌,不能利用光能,但能將土壤中的NH3氧化成HNO2,進(jìn)而將HNO2氧化成HNO3。
硝化細(xì)菌能利用這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)中釋放出來的化學(xué)能,將CO2和水合成為糖類,這些糖類可供硝化細(xì)菌維持自身的生命活動(dòng).
第6章細(xì)胞的生命歷程
No.1 細(xì)胞的增殖
一、限制細(xì)胞長大的原因 ①細(xì)胞表面積與體積的比。②細(xì)胞的核質(zhì)比
二、細(xì)胞增殖
1.細(xì)胞增殖的意義:生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)
2.真核細(xì)胞分裂的方式:有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂
(一)細(xì)胞周期
(1)概念:指連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開始,到下一次分裂完成時(shí)為止。
(2)兩個(gè)階段:分裂間期:從細(xì)胞在一次分裂結(jié)束之后到下一次分裂之前
分裂期:分為前期、中期、后期、末期
(3)特點(diǎn):分裂間期所占時(shí)間長。
(二)植物細(xì)胞有絲分裂各期的主要特點(diǎn):
1.分裂間期:特點(diǎn):完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成
結(jié)果:每個(gè)染色體都形成兩個(gè)姐妹染色單體,呈染色質(zhì)形態(tài)
2.前期:特點(diǎn):①出現(xiàn)染色體、出現(xiàn)紡錘體②核膜、核仁消失
染色體特點(diǎn):①染色體散亂地分布在細(xì)胞中心附近。
②每個(gè)染色體都有兩條姐妹染色單體
3.中期:特點(diǎn):①所有染色體的著絲點(diǎn)都排列在赤道板上②染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰
染色體特點(diǎn):染色體的形態(tài)比較固定,數(shù)目比較清晰。故中期是進(jìn)行染色體觀察及計(jì)數(shù)的最佳時(shí)機(jī)。
4.后期
特點(diǎn):①著絲點(diǎn)一分為二,姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體。并分別向兩極移動(dòng)。②紡錘絲牽引著子染色體分別向細(xì)胞的兩極移動(dòng)。這時(shí)細(xì)胞核內(nèi)的全部染色體就均分配到了細(xì)胞兩極
染色體特點(diǎn):染色單體消失,染色體數(shù)目加倍。
5.末期
特點(diǎn):①染色體變成染色質(zhì),紡錘體消失。②核膜、核仁重現(xiàn)。
③在赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板,并擴(kuò)展成分隔兩個(gè)子細(xì)胞的細(xì)胞壁
前期:膜仁消失顯兩體。中期:形定數(shù)晰赤道齊。
后期:點(diǎn)裂數(shù)加均兩極。末期:膜仁重現(xiàn)失兩體。
四、植物與動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂的比較
相同點(diǎn):
1、都有間期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四個(gè)階段。
2、分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目和組成完全相同且與母細(xì)胞完全相同。染色體在各期的變化也完全相同。
3、有絲分裂過程中染色體、DNA分子數(shù)目的變化規(guī)律。動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞完全相同。
不同點(diǎn):
五、有絲分裂的意義:
將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制以后,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。從而保持生物的親代和子代之間的遺傳性狀的穩(wěn)定性。
植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞
前期紡錘體的來源由兩極發(fā)出的紡錘絲直接產(chǎn)生由中心體周圍產(chǎn)生的星射線形成。
末期細(xì)胞質(zhì)的分裂細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板形成新細(xì)胞壁將細(xì)胞隔開。細(xì)胞中部的細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷使細(xì)胞縊裂
六、無絲分裂:
特點(diǎn):在分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。
No.2 細(xì)胞的分化
一、細(xì)胞的分化
(1)概念:
在個(gè)體發(fā)育中,相同細(xì)胞的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。
(2)過程:受精卵 -增殖為多細(xì)胞-分化為組織、器官、系統(tǒng)-發(fā)育為生物體
(3)特點(diǎn):持久性、穩(wěn)定不可逆轉(zhuǎn)性
二、細(xì)胞全能性:
(1)體細(xì)胞具有全能性的原因
由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂增殖而來的,一般已分化的細(xì)胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子,因此,分化的細(xì)胞具有發(fā)育成完整新個(gè)體的潛能。
(2)植物細(xì)胞全能性:高度分化的植物細(xì)胞仍然具有全能性。
例如:胡蘿卜跟根組織的細(xì)胞可以發(fā)育成完整的新植株
(3)動(dòng)物細(xì)胞全能性
高度特化的動(dòng)物細(xì)胞,從整個(gè)細(xì)胞來說,全能性受到限制。但是,細(xì)胞核仍然保持著全能性。例如:克隆羊多莉
(4)全能性大小:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞
No.3 細(xì)胞的衰老和凋亡
一、細(xì)胞的衰老
1、個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系
單細(xì)胞生物體,細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡。
多細(xì)胞生物體,個(gè)體衰老的過程就是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。
2、衰老細(xì)胞的主要特征:
(1)在衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少。
(2)衰老的細(xì)胞內(nèi)有些酶的活性喪失。
(3)細(xì)胞內(nèi)的色素會隨著細(xì)胞的衰老而逐漸積累。
(4)衰老的細(xì)胞內(nèi)代謝速度減慢,細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)固縮,染色加深。
(5)細(xì)胞膜通透性功能改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。
3、細(xì)胞衰老的原因:(1)自由基學(xué)說(2)端粒學(xué)說
二、細(xì)胞的凋亡
1、概念:由基因所決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。
由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,
所以也常常被稱為細(xì)胞編程性死亡
2、意義:完成正常發(fā)育,維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定,抵御外界各種因素的干擾。
3、與細(xì)胞壞死的區(qū)別:細(xì)胞壞死是在種種不利因素影響下,由于細(xì)胞正常代謝活動(dòng)受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。
細(xì)胞凋亡是一種正常的自然現(xiàn)象。
No.4 細(xì)胞的癌變
1. 癌細(xì)胞:細(xì)胞由于受到致癌因子的作用,不能正常地完成細(xì)胞分化,而形成了不受有機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞,這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。
2. 癌細(xì)胞的特征:
(1)能夠無限增殖。
(2)癌細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化。
(3)癌細(xì)胞的表面也發(fā)生了變化。
癌細(xì)胞容易在有機(jī)體內(nèi)分散轉(zhuǎn)移的原因:細(xì)胞膜上糖蛋白減少,黏著性降低。
3. 致癌因子的種類有三類:物理致癌因子、化學(xué)致癌因子、病毒致癌因子。
4. 細(xì)胞癌變的原因:致癌因子使細(xì)胞的原癌基因從穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)。正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞。
