资源描述
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走近细胞,1、生命活动离不开细胞,病毒(无细胞)寄生于,活细胞,单细胞生物依赖,单个细胞,完成各项生命活动,多细胞生物依赖,各种分化的细胞,密切合作,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,血液,皮肤,植物无,生物,无细胞结构,病毒,DNA病毒:噬菌体、乙肝病毒,RNA病毒:HIV、SARS、烟草花叶病毒、流感病毒等,有细胞结构,原核生物,细菌,菌,字前带“,杆、球、螺、螺旋、弧,”,蓝藻,蓝球藻、颤藻、念珠藻、,发菜、原绿藻,真核生物,动物,植物,衣藻、水绵、小球藻,真菌,蘑菇、灵芝、木耳、,酵母菌、霉菌,只有一种核酸,遗传物质:,DNA,或,RNA,含有两种核酸(DNA和RNA),但遗传物质为,:DNA,增殖:吸附注入合成组装释放,多为二分裂,无丝分裂、有丝分裂、减数分裂,变异:,基因突变,变异:,基因突变、基因重组、染色体变异,区别:有无成形的细胞核,3、细胞学说的主要内容,1、细胞是一个,有机体,,一切动植物都由细胞,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。,细胞学说提示了细胞的,统一性,和生物体结构的,统一性,4.显微镜使用方法及注意事项,(1)低倍镜:,取镜安放对光安放玻片调焦观察,(2)高倍镜:,在低倍镜下,确定目标,将要放大观察的物像,移到视野中央,转动转换器,换高倍物镜,(视野,暗,,,可调反光镜或光圈,),用,细,准焦螺旋调至物像清晰,(先粗后细),(1)放大倍数问题:,放大的是,长度或宽度,放大倍数,目镜,放大倍数,物镜,放大倍数,放大倍数与镜头长度的关系:,目镜越长,放大倍数越小,物镜越长,放大倍数越大,CHNPS,干重:,CONH,化合物,质量分数 %,组成元素,无机化合物,水,占8590,无机盐,占11.5,有机化合物,蛋白质,占710,脂质,占12,糖类,核酸,占11.5,C、H、O,C、H、O,C、H、O、N,C、H、O、N、P,3、细胞中化合物,细胞内含量最多的化合物? 含量最多的有机物?占细胞干重最多的化合物?,(1) 相同质量的三聚氰胺与蛋白质相比,其含氮量较高,,(2)化学致癌因素,(3) 选取身体健康、发育正常、体重相同的小鼠若干,随机均分为甲、乙、丙、丁四组,分别饲养;,四组鼠每天饲喂等量普通饲料,甲、乙、丙三组分别添加等量的三聚氰胺溶液A、溶液B、溶液C,丁组添加等量的清水;,在适宜且相同的条件下饲养一年。, 如果四组大鼠肾部结石发生率相同(或都不发生肾部结石),说明三聚氰胺不会诱发大鼠结石;,如果结石发生率为丙乙甲丁,说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石,剂量越大,发生率越大;,如果甲乙丙大鼠肾部结石发生率相近,都高于丁,说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石,但与剂量大小无关,常见的还原糖:,葡萄糖、果糖、麦芽糖;,蔗糖为非还原性糖。,试剂:,斐林试剂 甲液:0.1 gmL的氢氧化钠,乙液:,0.05,gmL的硫酸铜,现配现用;甲乙液1:1混合后再用;,与还原糖在加热的条件下,才生成砖红色沉淀,颜色变化为:,浅蓝色棕色砖红色(沉淀),实验:生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定,还原糖的鉴定原理,脂肪的鉴定原理,试剂:,苏丹橘黄色;苏丹 红色。,A、,若是花生匀浆,直接加试剂后肉眼观察;,B、,若是花生种子切片,加染液后要用50%酒精洗去浮色,再制成临时装片,用显微镜观察。,试剂:,双缩脲试剂 A液:0.1 gmL的氢氧化钠,B液:,0.01,gmL的硫酸铜,用法:,先A液2ml(,碱性环境,)后B液-滴,结果:,与蛋白质(或多肽)有紫色反应,蛋白质的鉴定原理,2.2 蛋白质生命活动的承担者、体现者,考点一:氨基酸的种类及结构特点,3. 氨基酸的结构通式,1.元素组成:,C、H、O、N(有的还含有Fe、S等),2.氨基酸的种类:,约,20,种,一个中心,三个基本点,一个可变点,:一个中心,碳原子,:,NH,2,、COOH、H,:一个,R基,甲硫、缬、赖、异亮、苯丙、亮、色、苏氨酸,甲 携 来 一 本 亮 色 书,必须从外界环境中直接获取,人体细胞自身可以合成,4.氨基酸的分类,必需氨基酸,8,:,非必需氨基酸,12,:,考点二:蛋白质的合成过程及相关计算,1.,n,氨基酸经,脱水缩合,形成,n 肽,规律一:,至少的,氨基数=,至少的,羧基数= 肽链数,规律二:,肽,键,数,=,脱去水分子数,=,氨基酸数,-,肽,链,数,规律三:,蛋白质相对分子质量 =,氨基酸相对分子质量氨基酸数,18脱去水分子数,1.蛋白质需一定的,空间结构,考点三:蛋白质结构和功能的多样性,C,O,H,N,C,O,H,N,肽键,氨基酸,脱水缩合,多肽(链),盘曲折叠,蛋白质,蛋白质,变性,是指蛋白质的,空间结构,遭到破环。,2.蛋白质结构多样性的原因,氨基酸种类、数目和排列顺序,不同;,肽链空间结构,不同,3.蛋白质功能的多样性,结构、催化、运输、调节、免疫作用(相关例子),5.蛋白质多样性与DNA多样性的关系,DNA(基因),mRNA,蛋白质,转录,翻译,根本原因,直接原因,基因表达,DNA多样性,蛋白质多样性,生物多样性,决定,体现,碱基数 : 碱基数 : 氨基酸数,6 : 3 : 1,由于终止密码子的存在,所以上述数量关系应理解为1个氨基酸,至少,需mRNA上3个碱基和DNA上6个碱基,第3节 遗传信息的携带者核酸,元素,核苷酸,核酸,C、H、O、N、P,脱氧核,苷,酸(4种) 核糖核,苷,酸(4种),脱氧核糖,核酸,核糖,核酸,(DNA) (RNA),核酸是细胞内携带,遗传信息,的物质,在生物体的,遗传、变异和蛋白质生物合成,具有及其重要的作用。,实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布,1、实验原理:,2、材料与试剂:,DNA + 甲基绿 绿色,RNA + 吡罗红 红色,材料:,试剂:,口腔上皮细胞、,洋葱鳞片叶内表皮细胞(组织颜色浅),质量分数0.9的NaCl溶液,质量分数8的盐酸:,吡罗红甲基绿染色剂(,现配现用,),蒸馏水,(一)取口腔上皮细胞,制片,1.,0.9NaCl溶液:,保持细胞形态,3.烘干:,使细胞固定在载玻片上,(二),水解,(三),冲洗,涂片,蒸馏水(缓冲):,洗去盐酸,(四),染色,(五),观察,3、过程:,低倍镜观察:,选择染色均匀、色泽浅的区域,高倍镜观察,制片水解冲洗染色观察,盐酸,a、,改变细胞膜通透性,,加速染色剂进入细胞,b、,使染色体中DNA和蛋白质分离,,利于,DNA和染色剂结合,4、实验结果:,5、实验结论:,真核细胞,的DNA,主要,分布在,中。线,粒体、叶绿体也含有少量的DNA 。 RNA 主要分布在,中。,细胞核,细胞质,原核细胞,的DNA 位于细胞内的什么部位?,主要在拟核中,为裸露的环状DNA分子.,a、原因:,核苷酸(或碱基)的,数量和排列顺序,不同,核酸(DNA / RNA)多样性,c、遗传信息:,DNA的脱氧核苷酸(或碱基对)的排列顺序,b、核酸的多样性是生物多样性的,根本,原因。,RNA,mRNA,(信使RNA),tRNA,(转运RNA),rRNA,(核糖体RNA),强调,一切生物的遗传物质都是核酸(DNA或RNA),但绝大多数生物的遗传物质都是DNA,有细胞生物,非细胞生物,真核生物,原核生物,大多数病毒,极少数病毒,遗传物质是DNA,遗传物质是RNA,具,细胞,结构的生物含,5种碱基,和,8种核苷酸,;,病毒,只有,4种碱基,和,4种核苷酸,。,小结:DNA与RNA的区别,DNA,RNA,分布,基本单位,碱基组成,五碳糖,存在形态,鉴定,核糖,脱氧核糖,单链,双链,A、G、C,、U,A、G、C、,T,核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸,细胞质,主要分布在细胞核;线粒体、叶绿体(少量),被甲基绿染成绿色,被吡罗红染成红色,DNA与RNA在结构上区别:通常DNA为双链,RNA为单链;DNA特有,脱氧核糖,和,胸腺嘧啶,,RNA特有,核糖,和,尿嘧啶,。,第4节 细胞中的糖类和脂质,分类,举例,分布,功能,葡萄糖,动物、植物,构成核酸,蔗糖、麦芽糖,能源物质,纤维素,糖原(,肝糖原、,肌糖原,),动物、植物,能源物质,能源物质,乳糖,细胞壁成分,贮能物质,半乳糖,果糖,能源物质,单糖,二糖,多糖,淀粉,功能:生物体的主要能源物质、细胞,结构的成分,主要能源物质,核糖、脱氧核糖,动物,植物,植物,植物,植物,动物,动物,贮能物质,葡萄糖,、果糖,葡萄糖,、葡萄糖,葡萄糖,、半乳糖,分类,作用,储能;保温、缓冲和减压,各种生物膜的重要成分,细胞膜的重要成分;参与血液中脂质运输,促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成,促进肠道对 Ca 和 P的吸收,1、元素组成:,C、H、O,(N、P),不溶于水,溶于有机溶剂,2、物理性质:,脂肪,固醇,性激素,维生素D,二、细胞中的脂质,磷脂,胆固醇,C、H、O,C、H、O、,N、P,C、H、O,储存脂质,结构脂质,功能脂质,三、生物大分子以碳链为骨架,单糖,氨基酸,多糖,蛋白质,核酸,单体,多聚体,脱水缩合,水解,核苷酸,脂肪,甘油,脂肪酸,知识延伸:,细胞中产生水的,结构,和代谢过程:,结构,代谢过程,光合作用(暗反应),叶绿体,呼吸作用(有氧反应),呼吸作用(无氧反应),氨基酸多肽,葡萄糖纤维素,DNA复制、转录,线粒体,细胞质基质,核糖体,高尔基体,细胞核,1、组成生物体的有机物共有的元素是,糖类,(,C H O,),脂类,(,C H O,),蛋白质,(,C H O,N ),核酸,(,C H O,N P ),2、作为生命活动的,“能量物质”,是:,糖类、脂肪 、蛋白质,四、四大有机物的总结,能源物质( )总结,细胞,中主要的能源物质,植物细胞,中储能物质,动物细胞,中储能物质,生物体,内的储能物质,生物体,内的主要能源物质,葡萄糖,淀粉,糖原,脂肪,糖类,植物,所特有,的二糖,植物,所特有,的多糖,动物,所特有,的二糖,动物,所特有,的多糖,蔗糖、麦芽糖,淀粉和纤维素,乳糖,糖原,糖、脂肪、蛋白质,第3章 细胞的基本结构,细胞质基质,细胞膜,细胞质,细胞核,细胞器,细胞壁,一、细胞膜的制备,哺乳动物,成熟的红细胞,1、实验材料:,2、实验原理:,选材原因:,没有细胞核和众多的细胞器,红细胞吸水胀破,3、实验过程:,(1)离心分离法,(2)显微操作法,二、细胞膜的成分与流动镶嵌模型,脂 质,50,蛋白质,40,糖 类,2%10,1、细胞膜的成分:,主要为,磷脂,胆固醇(动物细胞具有),(功能越复杂的细胞,膜,蛋白质的种类和数量,越多),糖被功能:,细胞识别、免疫、保护、润滑等,癌细胞表面的糖蛋白减少,甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA)增多。,(1)流动镶嵌模型,基本内容, 生物膜组成成分:,磷脂,、,蛋白质,和少量,糖类,磷脂双分子层,构成了膜的,基本骨架,,亲水头部在外、疏水尾部在内,且具有,流动性,。, 蛋白质存在形式:有的,镶在,双分子层表面、有的部分或全部,嵌在,双分子层中、有的,横跨,整个双分子层,大多蛋白质分子是可以,运动的,。,(2)生物膜的,结构特点,1、具有,流动性,2、具有不对称性和不均匀性,(3)生物膜的,功能特点:,具有,选择通过性,三、细胞膜的功能,1、将细胞与外界环境分隔开,2、控制物质进出细胞,3、进行细胞间的信息交流,跨膜运输的方式,胞吞、胞吐,分泌,化学物质,:激素、递质,膜的,直接接触,:精子与卵细胞识别和结合;,免疫细胞间,细胞间通道,:植物胞间连丝,胞吞、胞吐,(,大分子,),跨膜运输,(,小分子,),被动运输,主动运输,顺浓度梯度的扩散,(不需能量),逆浓度梯度的运输,(需能量),自由扩散:,不载体、不能量,协助扩散:,需载体、不能量,水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等,葡萄糖进入红细胞,:,需载体、需能量,小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐离子等,第2节 细胞器,系统内的分工合作,细,胞,质,细胞质基质:,细胞器:,细胞骨架:,(均匀透明的胶状物质),组成,功能,水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和酶,新陈代谢的主要场所,线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、中心体、高尔基体、液泡、溶酶体,细胞骨架是由,蛋白质纤维,组成的网状结构,与细胞,运动,、,分裂,、,分化,以及,物质运输、能量转换、信息传递,等生命活动密切相关。,线粒体,叶绿体,结构,成分,增大膜面积,共同点,功能,外膜、内膜(,嵴,)、基质,外膜、内膜、基粒、基质,内囊体:光反应的酶;色素,(叶绿素和类胡萝卜素),基质:暗反应的酶;,少量DNA和RNA,内膜:有氧呼吸的酶,基质:有氧呼吸的酶,少量,DNA和RNA,囊状结构堆叠形成基粒,内膜向内凹陷成,嵴,光合作用场所,有氧呼吸作用主要场所, 具双层膜, 与能量转换有关,都能产生ATP, 含DNA,可自主复制与表达(,半自主性细胞器,),是细胞质遗传的物质基础,注意:原核细胞无线粒体和叶绿体,但部分细胞也可以进行有氧呼吸和光合作用,内质网,1、分布:,2、结构:,3、功能:,动植物细胞;,单层膜结构,增大了细胞内的膜面积;,与蛋白质的,合成,和(初步),加工,;,脂质的合成,高尔基体,1、分布:,2、结构:,3、功能,动植物细胞;,单层膜结构,动物细胞:,植物细胞:,与,分泌物,的形成有关,对蛋白质进行(进步)加工和,转运,与细胞壁的形成有关,1、分布:,2、结构:,3、功能,成熟的植物细胞,A、单层液泡膜,B、内有,细胞液,调节细胞内的环境,保持细胞膨胀状态,(含糖类、无机盐、色素和蛋白质),液胞,1、分布:,2、结构:,3、功能,动、植物细胞,单层膜结构,含多种,水解酶,分解损伤、衰老的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,溶酶体,1、分布:,原核细胞和真核细胞,2、结构:,无膜结构,主要由,rRNA和蛋白质,组成,3、,存在形式:,附着内质网上或呈游离状态,4、功能:,合成蛋白质的场所(形成,肽链,),核糖体,中心体,无膜结构,,由,两个垂直排列的中心粒,组成(含,蛋白质,),功能:,动物细胞内和,低等的植物细胞,中,与细胞有丝分裂有关,(前期发出星射线,由星射线形成纺锤体),分布:,结构:,小结:各种细胞器归纳比较,1、细胞器的分布,动植物都有:,植物特有:,动物和低等植物特有:,分布最广泛的:,线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体,液泡、叶绿体,中心体,核糖体(真核、原核细胞),2、细胞器的结构,不具膜结构的:,具单层膜结构的:,具双层膜结构的:,光学显微镜下可见的:,核糖体、中心体;,内质网、高尔基体、液泡、溶酶体,线粒体、叶绿体,线粒体、叶绿体、液泡,3、细胞器的成分,含DNA的:,含RNA的:,含色素的:,有基质的:,线粒体、叶绿体(具有半自主性),线粒体、叶绿体、核糖体;,叶绿体、液泡;,线粒体、叶绿体。,4、细胞器的功能,能产生水的:,能产生ATP的:,能复制的:,能合成有机物的:,与有丝分裂有关的:,与分泌蛋白的合成、运输、分泌有关的:,能发生碱基互补配对:,线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体,线粒体、叶绿体;,线粒体、叶绿体、中心体;,核糖体、叶绿体、 内质网、高尔基体;,核糖体、线粒体、中心体、高尔基体;,核糖体、内质网、 高尔基体、线粒体;,线粒体、叶绿体、核糖体,二、细胞器之间的协助配合,内质网,高尔基体,细胞外,核糖体,1、实例:,分泌蛋白,的合成和运输,线粒体供能,囊泡,囊泡,三、细胞的生物膜系统,各种,细胞器膜,和,细胞膜、核膜,等结构,共同构成细胞的,生物膜系统。,1、生物膜系统,2、生物膜系统之间的联系,(1)在化学组成上的联系,成分的,种类具相似性,,,含量,又有差异性,(2)在结构上的联系,生物膜都,具有一定的流动性;,还具有,具有一定的连续性(,可相互转化,),(3)在功能上的联系,(1)使细胞具有一个,相对稳定的内环境,,在细胞与环境之间进行,物质运输、能量交换和信息传递,的过程中起着决定性的作用。,3、生物膜系统作用,(2)细胞中许多重要的反应都在生物膜上进行,,广阔的膜面积为酶的附着提供了大量的位点,(3)生物膜把细胞分隔成小的区室,如各种细胞器,这样,使细胞同时进行多种化学反应,,互不干扰,保证细胞生命活动,高效、有序,地进行。,生物膜研,究的应用,理论上:阐明细胞的生命活动规律,工业:,海水淡化,污水处理,农业:研究农作物抗旱、抗寒耐盐机理,医学上:人工合成的膜材料代替病变器官(人工肾,血液透析膜,),4、研究生物膜的意义:,高尔基体,内质网,细胞膜,核膜,直接联系,直接联系,出芽(囊泡),出芽(囊泡),核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,线粒体供能,囊泡,囊泡,盘曲折叠,脱水缩合,胞外,氨基酸,肽链,蛋白质,成熟的蛋白质,修饰分类,(分泌蛋白),有氧呼吸分三个阶段,第一阶段,(在细胞质基质中),第二阶段,(在线粒体基质中),第三阶段,(在线粒体内膜上),C,6,H,12,O,6,酶,2丙酮酸 + 4H+ 少量能量,(2ATP),2丙酮酸 + 6H,2,O,酶,6CO,2,+ 20H+ 少量能量,(2ATP),24H+ 6O,2,酶,12H,2,O + 大量能量,(34ATP),C,6,H,12,O,6,+6H,2,O,+6,O,2,酶,6,C,O,2,+12H,2,O,+能量,无氧呼吸,C,6,H,12,O,6,酶,2C,2,H,5,OH(酒精)+ 2CO,2,+ 能量(,少,),C,6,H,12,O,6,酶,2C,3,H,6,O,3,(乳酸) + 能量(,少,),1、场所,:,细胞质基质,2、类型,1),酒精发酵,(大多数植物),2),乳酸发酵,(动物、乳酸菌、玉米胚、马铃薯块茎和甜菜块根等),色素,光,C,5,2C,3,ADP+Pi,ATP,2H,2,O,O,2,4H,酶,酶,C,6,H,12,O,6,CO,2,吸收,光解,能,固定,还原,光反应,暗反应,H,2,O,基粒或类囊体薄膜上,基质中,光合作用,6CO,2,+12H,2,O,光能,叶绿体,C,6,H,12,O,6,+6,O,2,+6H,2,O,第3节 细胞核,系统的控制中心,一、细胞核的结构,拓展深化,代谢旺盛的细胞有如下特点:,自由水,含量相对较高;,细胞膜上,蛋白质含量和种类较多,;,核质之间物质交换频繁,,核孔数量多,;,蛋白质合成旺盛,,核仁较大,。,1.什么是染色质,它的成分是什么?,细胞核内易被,碱性染料,染成深色的物质。主要由,DNA和蛋白质,组成。,2.染色质和染色体的关系?,染色质与染色体,染色质,与,染色体,是同一物质在细胞不同时期的两种形态。,分裂间期,分裂期,螺旋化、变粗、变短,(前期),解螺旋,(末期),染色质,丝状,染色体,杆状,细胞核是,遗传信息库,.,遗传物质储存和复制的主要场所,细胞核是,细胞代谢和遗传的,控制中心,.,二、细胞核的功能,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。,名称,特 点,功 能,1.,核膜双层膜,,外膜与内质网相连,且有核糖体附着,2.在有丝分裂中核膜周期性消失和重建,3.核膜具有,选择透过性,4.核孔实现核与质的物质交换和信息交流,控制物质进出,(1),小分子、离子通过,核膜,进出,(2),大分子物质通过,核孔,进出,易被碱性染料染成深色(DNA和蛋白质),1.在有丝分裂中核膜周期性消失和重建,参与,某种RNA的合成及核糖体的形成,间期,分裂期,染色质,染色体,螺旋,解旋,遗传物质的主要载体,核膜和核孔,核仁,染色质,4.1 物质跨膜运输的实例,一、细胞的吸水和失水,(一)动物细胞的吸水和失水,半透膜:,。,浓度差:,。,细胞膜,细胞外液和,细胞质,的浓度差,1.方式:,渗透作用,(二)植物细胞的吸水和失水,原生质层,(,由细胞膜、细胞质、液泡膜构成,),外界溶液和,细胞液,的浓度差,渗透作用,半透膜:,。,浓度差:,。,(1)方式:,质壁分离,(失水)和,质壁分离复原,(吸水),(2)现象:,(3)质壁分离的原因分析,内因,外界溶液浓度 细胞液浓度,原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性,小于,原生质层,外因:,(4)质壁分离与复原的实验流程,必须是成熟的植物活细胞,,最好有颜色,外界溶液浓度应适中,不能过低或过高,(5)质壁分离,实验,的拓展应用, 判断成熟植物细胞是否有生物活性, 测定细胞液浓度范围, 比较不同植物细胞的细胞液浓度, 鉴别不同种类的溶液,会发生,质壁分离自动复原,现象的溶液:,一定浓度,的,KNO,3,、NaCl 、尿素、甘油、乙二醇,等,二、生物膜的选择透过性,1、,培养液中浓度的上升,主要是植物体吸收了水分,,导致培养液中水分少了,物质浓度自然上升,离子,初始浓度,培养液中的离子浓度,水稻,番茄,Mg,2+,Ca,2+,Si,4+,原因:植物体对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程,水分子是自由扩散,无机盐是主动运输。,2.选择透过性的,结构基础,生物膜上载体蛋白的,种类和数量,不同,1.测定植物细胞液的浓度,2.判断植物细胞的死活,3.施肥应适量,防止“烧苗”,4.食品防腐处理(腌制食品),三、渗透作用的应用,第2节,生物膜的流动镶嵌模型,二、流动镶嵌模型的基本内容,(一)、基本内容,1、生物膜的组成成分:,磷脂,、,蛋白质,和少量的,糖类,2、,磷脂双分子层,构成了膜的,基本骨架,,亲水头部在外、疏水尾部在内,且具有,流动性。,3、蛋白质存在形式:有的,镶在,双分子层表面、有的部分或全部,嵌在,双分子层中、有的,横跨,整个双分子层,大多蛋白质分子是可以,运动的。,(二)、生物膜的,结构特点,1、具有,流动性,2、具有不对称性和不均匀性,(三)、生物膜的,功能特点:,选择通过性,流动性,的实例:,1.草履虫的摄食和排泄,2.囊泡的形成,3.人鼠细胞融合,4.胞吞、胞吐,5.受精作用,6.变形虫运动,7.白细胞吞噬病菌,8.质壁分离和复原,第 3 节,物质跨膜运输的方式,物质跨膜运输的方式比较,被动运输,主动运输,自由扩散,协助扩散,运输方向,载体,能量,动力,举例,顺浓度梯度,顺浓度梯度,不需要,需要,需要,不需要,不需要,需要,O,2,、气体、脂溶性物质,葡萄糖进入红细胞,小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐离子,逆浓度梯度,浓度差,浓度差,能量,(ATP直接提供),顺浓度梯度,三、,大分子,进出细胞的方式,四、影响被动运输和主动运输的因素,A物质浓度(,一定的浓度范围,),B氧气浓度(,一定的浓度范围,),C温度,温度可影响膜的流动性和酶的活性,因而可以影响物质跨膜运输速率,第五章,细胞中能量供应和利用,加热,催化剂,提高反应速率,提供能量,降低化学反应的活化能,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,,少数为RNA。,一、酶的作用机理、本质,二、ATP,P,P,P,核糖,腺嘌呤,P,核糖,腺嘌呤,腺嘌呤,核糖核苷酸,三磷酸腺苷,与,腺嘌呤核糖核苷酸,的区别:,ATP,AP,P,P,例1在下列四种化合物的化学组成中,“”中所对应的含义最接近的是,A和 B和,C和 D和,D,腺嘌呤核糖核苷酸,腺嘌呤,腺嘌呤,脱氧,核糖核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸,三:ATP合成与水解比较,ATP的水解,ATP的合成,反应式,所需酶,能量来源,能量去路,反应场所,ATP ADP+Pi+能量,酶,ATP水解酶,储存在高能磷酸键中的能量,直接用于各种生命活动,生物体需能部位,ADP+Pi+能量 ATP,酶,ATP合成酶,光能(光合作用)化学能(细胞呼吸),储存在于形成的高能磷酸键中,叶绿体、细胞质基质、线粒体,但叶绿体产生的ATP只用于暗反应。,转化特点,1、ATP在细胞内,含量很少,且,含量相对稳定,2、ATP与ADP相互转化是,生物界的共性,。,四、探究酵母菌细胞呼吸的方式,乙醇重铬酸钾溶液,酸性,CO,2,澄清石灰水,混浊,CO,2,溴麝香草酚蓝水溶液,灰绿色,蓝绿黄,五、有氧呼吸分三个阶段,第一阶段,(在,细胞质基质,中),第二阶段,(在,线粒体基质,中),第三阶段,(在,线粒体内膜,上),C,6,H,12,O,6,酶,2丙酮酸 + 4H+ 少量能量,(2ATP),2丙酮酸 + 6H,2,O,酶,6CO,2,+ 20H+ 少量能量,(2ATP),24H+ 6O,2,酶,12H,2,O + 大量能量,(34ATP),C,6,H,12,O,6,+6H,2,O,+6,O,2,酶,6,C,O,2,+12H,2,O,+能量,C,6,H,12,O,6,酶,2C,2,H,5,OH(酒精)+ 2CO,2,+ 能量(,少,),C,6,H,12,O,6,酶,2C,3,H,6,O,3,(乳酸) + 能量(,少,),1)产生,酒精,(大多数植物),2)产生,乳酸,(动物、乳酸菌、玉米胚、马铃薯块茎和甜菜块根等),六、无氧呼吸的方式,例、酵母菌同时进行有氧呼吸和乙醇发,酵,假如等量的葡萄糖在有氧呼吸和乙醇发,酵过程中被消耗掉,则吸氧量和二氧化碳,发生量之比是多少?( ),A、1:1 B、3:4 C、 1:3,C,6,H,12,O,6,+6O,2,6CO,2,+6H,2,O+能量,酶,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+ 2CO,2,+能量,酶,B,七、影响呼吸作用的因素及应用,影响因素,内因,遗传因素,外因,环境因素,不同植物呼吸速率不同,(,阳生,植物,阴生,植物);,同一植物不同发育时期不同,(,幼苗期,成熟期,),同一植物不同器官呼吸速率与不同,(,生殖,器官,营养,器官);,氧气,温度,CO,2,H,2,O,1、氧气,呼吸速率,5 10 15 20 25 30 O,2,%,有氧呼吸,无氧呼吸,两者都有,应用,中耕松土,向培养液或水体中通气,贮藏时抽出空气,通入N,2,或CO,2,酵母菌发酵酿酒、,乳酸菌发酵制酸奶,2、温度:,呼吸速率,温度/,a.温室栽培中,增大昼夜温差,(降底夜间温度)以减少夜间呼吸消耗有机物。,b.食物的储存,保鲜,通常采用,低温法,通过影响酶的活性来影响呼吸速率。,应用,CO,2,是细胞呼吸的产物,当环境中CO,2,浓度增加时,呼吸速率便会减慢。,贮藏新鲜水果和蔬菜时抽出空气,通入N,2,或,CO,2,3、CO,2,:,应用:,在,一定范围,内,细胞呼吸速率随含水量的增加而加快,自由水含量高呼吸速率大,自由水含量低呼吸速率弱。,当含水量过多时,呼吸速率减慢甚至死亡。,呼吸速率,含水量,4、H,2,O:,种子的储存要,风干;,合理灌溉。,应用:,例、在生产实践中,贮存蔬菜和水果的最,佳组合条件是( ),A、低温、高氧、高CO,2,B、低温、低氧、高CO,2,C、高温、高氧、高CO,2,D、高温、低氧、低CO,2,B,例、把小白鼠和青蛙从25的室温中移至5的环境中,这两种动物的需氧量会发生什么变化?,A、两种动物的耗氧量都减少,B、两种动物的耗氧量都增加,C、青蛙耗氧量减少,小白鼠耗氧量增加,D、青蛙耗氧量增加,小白鼠耗氧量减少,C,1、实验原理:,提取:,绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂而不溶,于水,所以可以用,无水乙醇等,提取绿叶中,的色素。,分离:,绿叶中的色素在,层析液,中的,溶解度不同,;,溶解度高的随层析液在滤纸上,扩散得快,;,反之,则慢。从而使各色素相互分离。,纸层析法,八、,捕获,光能的色素,实验:绿叶中色素的提取和分离,2、实验流程:,提取色素,制备滤纸条,画滤液细线,色素分离,观察结果,鲜嫩、颜色深绿,的叶片;称取、剪碎;加入SiO,2,和CaCO,3,、10ml无水乙醇,,迅速,研磨并用,单层尼龙布,过滤,过滤后及时用棉塞将试管塞严,距剪去,两角,的滤纸一端1cm处用,铅笔,画一条细线,用毛细吸管吸取色素滤液,沿铅笔线画一细线,待干后再画一两次。线要,细、齐、直,。,将适量层析液倒入试管,插入滤纸,,棉塞塞紧,试管口。注意,,细线不能触及层析液,滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素,胡萝卜素(橙黄色),叶绿素(蓝绿色),叶绿素(黄绿色),叶黄素(黄色),(1)色素,吸收、传递、转换,光能,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素,叶绿素,叶绿素,类胡萝卜素,(约占1/4),(约占3/4),(橙黄色),(黄色),(蓝绿色),(黄绿色),(2)功能:,(3)影响叶绿素合成的因素:,光照、温度、必需元素等。,红光,和蓝紫光,蓝紫光,光反应,暗反应,物质变化,能量变化,物质变化,能量变化,类囊体薄膜上,叶绿体基质中,H,2,O,的光解,ATP,的合成,光能活跃的化学能,(,ATP,),CO,2,的固定(,CO,2,C,3,),ATP,的水解,C,3,的还原(,C,3,有机物,),活跃的化学能稳定的化学能,(,ATP,) (有机物),C,5,九、光合作用的过程,色素,光,C,5,2C,3,ADP+Pi,ATP,2H,2,O,O,2,4H,酶,酶,C,6,H,12,O,6,CO,2,吸收,光解,能,固定,还原,光反应,暗反应,H,2,O,基粒或类囊体薄膜上,基质中,光合作用具体过程,6CO,2,+12H,2,O,光能,叶绿体,C,6,H,12,O,6,+6,O,2,+6H,2,O,CO,2,+,H,2,O,(CH,2,O)+,O,2,光能,叶绿体,光合作用的强度,是指植物在,单位时间,内通过光合作用,制造糖类的数量,。,十、光合作用的影响因素,影响光合作用的环境因素:,H,2,O,CO,2,光(,光照强度、光质、光照时间,),温度,矿质元素,真正光合速率,1、光,O,B,C,A,CO,2,吸收,CO,2,释放,呼吸速率,净光合速率,光照强度,光饱和点,D,光补偿点,A、光照强度,A点:光合作用为0,只有呼吸作用;,AB段:光合作用增强,呼吸作用不变,但呼吸大于光合;,B点:光合作用等于呼吸作用(,光补偿点,);,BC段:光合作用增强,呼吸作用不变,但呼吸小于光合;,C点:光合作用不再增加(,光饱和点,),限制因素:内因(,色素、酶,)、外因(,CO,2,浓度、温度,等),B、光质:,白光,红光,蓝紫光,。 ,绿光,C、光照时间:,在生产上应用:,a.适当提高光照强度,b.阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,故可以,间作,,合理利用光能。,c.延长光合作用时间(例:,轮作,),d.对温室大棚用无色透明玻璃,e.若要降低光合作用则用有色玻璃。如用红色玻璃,则透红光吸收其他波长的光,光合能力较白光弱。但较其他单色光强。,2、CO,2,浓度,CO,2,浓度,0,(1)在一定范围内随着,CO,2,浓度,的升高,光合作用的强度增强。但当CO,2,增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。,(2),A点,表示光和速率等于呼吸速率,即,CO,2,补偿点;,B点,为,CO,2,饱和点,。限制B点因素是酶的数量和活,性以及光照强度等。,(3)应用:,A,B,CO,2,吸收,CO,2,放出,大田合理密植(“正其行,通其风”)、施用有机肥;温室还可以用CO,2,发生器,3,、水,水是光合作用的原料和反应的介质,如果缺水既可,直接,影响光合作用,又可,间接,影响光合作用(,如:中午温度过高,植物蒸腾作用丢失大量的水,导致气孔关闭,限制CO,2,的进入),应用:根据作物的需水规律合理灌溉。,4、温度,影响酶的活性,温度,光合强度,(1)农田:受季节限制,(2)温室,适当提高温度,保持昼夜温差,夜晚适当降温,保持昼夜温差,冬季:,夏季:,适时播种,5、必需元素,光合速率,必需元素,氮,:,各种酶、NADP,、ATP、叶绿素,(促叶),磷,:,NADP,、ATP、叶绿体膜,(促根),镁,:,叶绿素的重要成分,钾,:,促进淀粉的形成并将其运输到块根、块茎和种子等器官中。,(促茎),1、自养生物:,2、异养生物:,能将,无机物,合成为储有能量的有机,物的生物。,不能自己把无机物合成为有机物,,只能利用环境中现成的,有机物,制成为自身的组成物质的生物。,人、动物、真菌、大多数细菌等,化能合成作用:,利用体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。,其中,,合成有机物的能量,就是来自无机化合物的,分解,。,例如:绿色植物、蓝藻。,如硝化细菌,光能自,养型,化能自,养型,十一、化能合成作用,原因:,叶片内的气体溢出,使细胞间隙充满水。,原因:,消耗原有的O,2,探究:环境因素对光合作用强度的影响,原因:,细胞积累O,2,,浮力增大,原因:,为光合作用提供原料,十二:光合作用与呼吸作用,光合作用,有氧呼吸,代谢类型,反应场所,反应条件,物质转变,能量转变,实质,联系,合成代谢,分解代谢,叶绿体,分解有机物;,释放能量产生ATP,合成有机物;储存能量(光能化学能),光合作用产生的有机物和氧气可被呼吸作用所利用;呼吸作用产生的CO,2,可被光合作用所利用。,光能电能活跃化学能稳定化学能,(储存),稳定化学能活跃化学能,(ATP)+热能(散失),分解有机物,形成ATP,CO,2,+H,2,O有机物,酶,光、色素,、酶,细胞质基质、线粒体,十三:补偿点和饱和点的移动问题,CO,2,浓度,0,A,B,CO,2,吸收,CO,2,放出,CO,2,浓度或光照强度,饱和点,补偿点,1、呼吸速率基本不变,条件的改变使光合速率下降时, CO,2,(光)补偿点应右移, CO,2,(光)饱和点应左移,2、呼吸速率基本不变,条件的改变使光合速率增加时, CO2(光)补偿点应左移, CO2(光)饱和点应右移,3、呼吸速率增加, CO,2,(光)补偿点应右移;,呼吸速率减小, CO,2,(光)补偿点应左移,【变式训练】已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25 、30 ,如图所示曲线表示该植物在30 时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25 的条件下(原光照强度和CO,2,浓度不变),从理论上讲,图中相应点的移动分别是,A.a点上移,b点左移,m值增大,B.a点不移,b点左移,m值不变,C.a点上移,b点右移,m值下降,D.a点下移,b点不移,m值上升,A,下图中的甲、乙两图为昼夜中某作物植株对C0,2,的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天,乙图是在盛夏的某一晴天,请据图回答问题:,(1)甲图曲线中C点和E点(外界环境中C02浓度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态?,呼吸作用释放C0,2,的量等于光合作用吸收C0,2,的量时,十四:一天中光合作用的变化问题,第六章,6.1 细胞的增殖,一、细胞不能无限的长大:,1.表面积与体积比限制了细胞的长大,2.核质比:,细胞表面积与体积之比(,相对表面积,)和细胞的,运输效率,成正比。,(,细胞核控制范围是有限的),。例如草履虫细胞大,要有,两个核,以扩大核的控制范围。,1.,真核细胞,的细胞分裂方式有三种:,无丝分裂,有丝分裂(主要方式),减数分裂,(体细胞),(有性生殖细胞),蛙的红细胞,二、细胞通过分裂进行增殖:,2.细胞周期:,连续分裂的细胞,,从,一次分裂完成,时开始,到,下一次分裂完成,时为止为一个周期,。,例1:右图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间,下列说法正确的是:,甲乙的过程表示分裂间期,乙甲的过程表示分裂期,一个细胞周期是指甲甲的全过程,一个细胞周期是指乙乙的全过程,A.B. C.D.,例2:下图a d表示连续分裂细胞的两个细胞周期,能正确表示一个细胞周期的是,a b c d,a为一个细胞周期 b为一个细胞周期,c和d为一个细胞周期 b和c 为一个细胞周期,分裂间期,分裂期,DNA复制,蛋白质合成,染色体复制,出现染色体;核膜、核仁消失,形成纺锤体,(植物细胞从两极发出纺锤丝形成纺锤体),(动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体),前期,染色体的,着丝点,排列在细胞,赤道板,上,染色体,形态,稳定、,数目,清晰,中期,着丝点分裂,,染色单体分开成为两条染色体;,细胞中,染色体数目加倍,,染色体,平分,移向细胞两极,后期,染色体解旋成染色质,纺锤体消失,核膜、核仁重新出现,形成两个子细胞,(植物细胞在赤道板位置出现细胞板,进而形成细胞壁),(动物细胞从细胞中部向内凹陷,将细胞缢列成两部分),末期,三、有丝分裂的过程:,有丝分裂过程中,染色体数目,、,染色单体数目,和,DNA的变化,规律,间期,前期,中期,后期,末期,染色体,DNA,2N,4N,前期,中期,后期,末期,染色体的变化,DNA的变化,2N,2N,4N,4N- 2N,2a,4a,4a,4a,4a- 2a,2N,间 期,-4a,有丝分裂意义,DNA,复制,后,精确平分,,使子代和亲代保持了,遗传性状的稳定性,,对于生物的遗传有重要的意义。,四、无丝分裂(蛙的红细胞),1、过程:核先延长,后缢裂为二,接着整个细胞,从中部缢裂为两部分,形成两个子细胞,2、特点:分裂过程中不出现,纺锤丝,和,染色体,的变化,,细胞核,始终存在。,“观察植物细胞有丝分裂”,装片制作步骤,解离,漂洗,染色,制片,(15盐酸,95酒精混合液,35分钟,使细胞相互分离),(清水,10分钟,洗净盐酸,利于染色),(龙胆紫或醋酸洋红,使染色体染成深色),(使细胞分散开,利于观察),世P63,6.2、3、4,细胞的分化,衰老和凋亡,细胞的癌变,考点一、细胞分化,在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在,、,和,上发生稳定性差异的过程。,形态,结构,生理功能,1、定义:,2、特点,(2),持久性:,细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,,在胚胎期达到最大限度。,(3),稳定性(不可逆性):,一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。,(4),遗传物质不变性:,分化后的细胞内的遗传物质没有发生改变。,(1),普遍性:,生物界普遍存在的现象。,3、实质:,基因的选择性表达.,不同细胞中遗传信息执行情况不同,即,基因选择性表达,根本原因,直接原因,细胞内,化学物质的改变,(如酶、结构蛋白等),两细胞的区别,4、意义:,(2)使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。,(1)是生物个体发育的基础。,细胞分裂,细胞分化,区别,相同点,联系,细胞,数目,增加(量变),细胞,种类,增加(质变),遗传物质没有发生改变,、分裂是分化的基础,、分裂和分化共同完成生物体正常的生长发育,、,分化程度越高,分裂能力越弱,全能性越小,1,4,2,3,5,考点二、细胞的全能性,指_的细胞,仍然具有发育成_个体的潜能。,已经分化,完整,1.全能性的概念:,2.全能性的原因:,细胞中含有生物生长发育的,全套遗传物质,。,3、全能性应用,-植物组织培养、克隆羊“多莉”,(1)、植物组织培养,外植体,愈伤组织,胚状体,植物体,脱分化,再分化,植物细胞表现出全能性条件:,离体状态时,一定的营养物质:,水、无机盐、,蔗糖,、维生素等,植物激素:主要是细胞分裂素和生长素,适宜的温度和适时光照,(2)、克隆羊“多莉”,卵细胞,母绵羊,母绵羊,乳腺细胞,细胞质,细胞核,细胞核移植,早期胚胎,卵裂,C母绵羊子宫,胚胎移植,多莉羊,分娩,妊娠,融合后的卵细胞,细胞培养,动物细胞核具有全能性,1、受体细胞采用卵细胞的原因?,1)、卵细胞体积大、易操作。,2)、营养丰富,为胚胎的最初发育提供养料,3)、细胞质中含有调控细胞核全能性表达的物质,回忆:,2、全能性大小:,植物细胞动物细胞,胚胎细胞生殖细胞体细胞,4、干细胞,(1)概念:,动物和人体内仍然保留着少数具有,分裂和分化,能力的细胞。,全能干细胞,,如胚胎干细胞,体积小、细胞核大、核仁明显。,多能干细胞,,如造血干细胞,专能干细胞,,如神经干细胞,(2)类型:,(3)特点:,考点三.细胞衰老的主要特征:,水分减少,细胞萎缩,代谢减缓,酶活性降低,色素积累,呼吸减慢,核体积增大,染色质固缩,染色加深,细胞膜通透性改变,物质运输功能减弱,皱纹,白发,老人斑,怕冷,饮食减少,物质变化,结构变化,考点四、细胞的凋亡,由_所决定的细胞_生命的过程,就叫细胞凋亡。也常常被称为_。,基因,自动结束,细胞编程性死亡,2、类型:,(1)个体发育中细胞的编程性死亡;,(2)成熟个体中细胞的自然更行;,(3)被病原体感染的细胞的清除。,1、定义:,3、意义,细胞凋亡是一种,自然的生理过程,,对于多细胞生物体完成正常的发育;维持内部环境的稳定;以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。,细胞坏死和细胞凋亡不同。细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。,考点五、细胞的癌变,1、癌细胞:,受到,的作用,细胞中遗传物质发生改变,不能正常完成,,而变成不受,的、连续进行分裂的,细胞。,致癌因子,细胞分化,有机体控制,恶性增殖,癌细胞是细胞畸形分化的结果,2、癌细胞的特征:,形态结构发生显著变化,(变态细胞),适宜条件下,能够无限增殖,(不死细胞),细胞膜表面发生,变化。糖蛋白,减少,细胞黏性降低,易在机体内分散和转移,(扩散细胞),3、发病机理:,人和动物细胞的染色体上本来就存在,原癌基因和抑癌基因,,,致癌因子,会损伤细胞中的DNA分子,使得,原癌基因和抑癌基因突变,,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。,原癌基因,:负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。,抑癌基因,:阻止细胞不正常地增殖,必修二,2.1减数分裂与受精作用,减数分裂各时期的特征:,精原细胞,分裂间期,染色体进行复制,复制前,复制后,该时期特征:,初级精母细胞,减数第一次分裂,中期,前期,末期,次级精母细胞,初级精母细胞,后期,同源染色体联会形成,四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换,同源染色体排列在赤道板上,着丝点排列在赤道板的两侧,同源染色体彼此,分离,,非同源染色体,自由组合,染色体数目减半,减数第二次分裂,前期,中期,后期,次级精母细胞,精细胞,精子,思考,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,1、次级精母细胞里有没有同源染色体?,2、第二次分裂最重要的特征是:,3、一个精原细胞可以分裂出_种_个,精细胞,。,没有,两,四,变形,减一分裂,精原细胞,初级精母细胞,2个次级精母细胞,减二分裂,4个精细胞,4个精子,间期,减数分裂,卵,原细胞,初级,卵,母细胞,1个次级精母细胞,1个极体,1个卵细胞,3个极体,减数分裂过程中染色体和DNA的变化曲线,染色体变化,DNA变化,减 数 第 二 次 分 裂,DNA和染色体的含量,间期,n,2n,3n,4n,减数第 一次分裂,前,中,后,末,前,中,后,末,二看,有无,同源染色体,有丝分裂、减数分裂图象
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