分子与细胞知识点整理

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1、高一生物必修1知识点汇编第一章 走近细胞第一节 从生物圈到细胞1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。2生命系统的结构层次： 细胞组织器官系统（植物没有系统）个体种群群落生态系统生物圈第二节 细胞的多样性和统一性一、原核细胞和真核细胞1 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。2原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体等都属于原核生物。 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、粘菌

2、）等。3真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质。 注：病毒即不是真核也不是原核生物。二、细胞学说建立的过程1细胞学说建立的过程：英国的虎克用显微镜首次观察并命名了细胞德国的魏尔肖总结出：细胞通过分裂产生新细胞施莱登和施旺提出了细胞学说的内容2细胞学说的主要内容：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；细胞是一个相对对立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的生命起作用；新细胞可以从老细胞中产生。备注：细胞学说揭示的是细胞统一性和生物体结构统一性第二章 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1组成生物体的化学元素组成细

3、胞的元素大量元素微量元素构成细胞的主要元素为C、H、O、N、P、S构成细胞的基本元素为C、H、O、N构成细胞的最基本元素为C注：细胞干重中，含量最多元素为C，鲜重中含最最多元素为O2生物界与非生物界的统一性与差异性统一性：构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的。 差异性：组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。二、组成细胞的化合物第二节 生命活动的主要承担者蛋白质1组成蛋白质的基本单位氨基酸 氨基酸的结构通式：H | 决定氨基酸的种类RCCOOH | NH2 氨基酸的种类大约有20种结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COO

4、H），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。 氨基酸相互结合的方式脱水缩合 两个氨基酸脱水缩合形成二肽，连接两个氨基酸分子的化学键（NHCO）叫肽键。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。肽 链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。有关蛋白质的计算：a蛋白质的相对分子质量=氨基酸数氨基酸的平均相对分子质量脱水数18（水的相对分子质量）；脱水缩合中，脱去水分子的个数=形成的肽键个数=氨基酸个数肽链条数bn个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数=（n1）个；cn个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链，则肽键数=（nm）个；d脱水数=肽键数=氨

5、基酸数肽链数；e一条肽链中至少有一个游离的氨基（NH2）和一个游离的羧基（COOH）。2蛋白质的结构蛋白质多样性的原因： 组成蛋白质的氨基酸的种类不同 组成蛋白质的氨基酸的数目不同组成蛋白质的氨基酸的排列顺序不同肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同3蛋白质的功能：结构蛋白：毛发，肌肉的主要成分是蛋白质 催化作用：绝大多数酶都是蛋白质运输作用：血红蛋白 调节作用：胰岛素 免疫作用：抗体4主要组成元素：C、H、O、N，还含有少量P、S小结：一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。第三节 遗传信息的携带者核酸1元素组成：C、H、O、N、P2基本单位：核苷酸（由1分子磷酸+1分

6、子五碳糖+1分子含氮碱基组成）3.核酸的结构类别DNARNA基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸胞嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸碱基A、G、C、TA、G、C、U五碳糖脱氧核糖核糖无机酸磷酸磷酸分布主要在细胞核内的染色体上，线粒体和叶绿体中也有少量的DNA主要在细胞质中4核酸的功能 核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 细胞中既有DNA又有RNA，其中DNA是遗传物质；病毒只有DNA或RNA，DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA。注：化学组成

7、上DNA特含有脱氧核糖和T，RNA特含有核糖和U，另外DNA主要是双链，RNA主要是单链(双链DNA比单链RNA稳定性高)备注： DNA 甲基绿 绿色 RNA 吡罗红 红色第四节 细胞中的糖类和脂质一、糖类的种类和作用1 类别和作用类别作用单糖五碳糖脱氧核糖（动、植物）构成DNA的组成成分核糖（动、植物）构成RNA的组成成分六碳糖葡萄糖（动、植物）细胞生命活动所需要的主要能源物质果糖、半乳糖（动物）略二糖蔗糖植物细胞中重要的二糖麦芽糖乳糖动物细胞中重要的二糖多糖淀粉植物体内的储能物质纤维素构成植物细胞壁的组成成分糖原人和动物的细胞中的储能物质2 糖类物质主要功能：主要的能源物质3 组成元素：C

8、，H，O4 糖类物质按其归属分类 动植物细胞共有的糖: 果糖、核糖、脱氧核糖、葡萄糖。（均为单糖）动物细胞特有的糖：糖原（多糖）、乳糖（二糖）植物细胞特有的糖：蔗糖、麦芽糖（都是二糖）、淀粉、纤维素（都是多糖）二、脂质的种类和作用1 脂肪的种类和作用种类作用脂肪脂肪是细胞内良好的储能物质磷脂构成细胞膜和细胞器膜的重要成分固醇类胆固醇构成细胞膜的重要成分性激素促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成维生素D促进人和动物肠道对Ca与P的吸收2.组成元素：脂肪、固醇的组成元素为：C、H、O，磷脂的组成元素为C、H、O 、N、P 注：脂脂分子中氧的含量远远少于糖类，而碳、氢的比例高，三、生物大分子

9、以碳链为骨架多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，基本组成单位（单体）依次为：单糖、氨基酸、核苷酸。 生物大分子以碳链为基本骨架，所以碳是生命的核心元素。第五节 细胞中的无机物1水在细胞中的存在形式与作用存在形式作用自由水（1）良好的溶剂，（2）许多生物化学反应需要有水参与（3）运输营养物质与代谢废物（4）大多数细胞必须浸润在液体环境中。结合水细胞结构的重要组成成分 自由水/结合水的比值越大，说明新陈代谢越旺盛2 无机盐在细胞中的存在形式与作用 无机盐的存在形式：大多数是以离子形式存在的；少数以化合态存在（如牙齿和骨骼中的钙） 无机盐的作用：a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。如：Fe2+是

10、血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。 b、维持细胞的生命活动（细胞形态、渗透压）如血液钙含量低会抽搐。c、维持细胞的酸碱度（例如：血浆pH主要取决于HCO3-、HPO42-）实验 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质1实验原理 (B) 生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的颜色反应。（1） 还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）+斐林试剂 砖红色沉淀 约2min（斐林试剂甲、乙混合后再加入组织样液）（2） 淀粉+碘蓝色（3）脂肪+苏丹III染液橘黄色 脂肪+苏丹IV染色红色(4)蛋白质+双缩脲试剂紫色 (先加双缩脲试剂A,后加先加双缩脲试剂B)第三章 细胞的基本结构第一节 细胞

11、膜系统的边界1制备细胞膜的材料、方法是：(必修1P40) 材料：哺乳动物的成熟红细胞。因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器。 方法：把红细胞放在清水中，让其吸水涨破。2细胞膜化学成分：(必修1P41) 化学成分：主要由脂质（磷脂最丰富）和蛋白质组成，还有少量的糖类。3细胞膜的功能是：(必修1P42)将细胞与外界环境分隔开。控制物质进出细胞。进行细胞间的信息交流。第二节 细胞器系统内的分工合作1分离各种细胞器常用的方法是差速离心法。2叶绿体、线粒体的结构和功能叶绿体基质叶绿体基粒叶绿体内膜叶绿体外膜 名 称 相 同 点 不 同 点叶 绿 体 具有双层膜；都与能量的转换有关；都含有少量

12、的DNA、RNA。还包括叶绿体的基质和叶绿体的基粒；内含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。线 粒 体内膜折叠形成嵴，还包括线粒体的基质。内含有与呼吸作用有关的酶，是有氧呼吸的主要场所。备注：线 粒 体 健那绿 蓝绿色3其他几种细胞器的结构和功能内质网：单层膜，是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。根据有无核糖体附着分为粗面内质网和光面内质网，前者有核糖体附着高尔基体：单层膜，动物细胞中主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，与分泌物的形成有关系。在植物细胞中，与细胞壁的形成有关系。液泡：单层膜，液泡内的液体称为细胞液，成

13、熟的植物细胞有大液泡，含有糖类，无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，使得植物细胞保持坚挺。溶酶体：单层膜，内部含有多种水解酶，是消化车间。核糖体：无膜结构，是蛋白质合成的场所。中心体：无膜结构，存在于动物和低等植物细胞中，与有丝分裂有关。4细胞质=细胞器+细胞质基质 细胞质基质：化学组成呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成；主要功能是进行许多化学反应的主要场所，即新陈代谢的主要场所。备注总结：植物特有的结构是：细胞壁，液泡，叶绿体（在植物的根部细胞中不存在）动物特有的结构是：中心体（低等植物也有）是否有核膜包围的细胞核无有原核细胞真核细胞是否有细胞壁

14、无有动物细胞植物细胞是否有中心体有无低等植物细胞高等植物细胞与主动运输有关的细胞器：线粒体（供能）、核糖体（合成载体蛋白质）含有色素的细胞器：叶绿体和液泡双层膜细胞器：线粒体、叶绿体 单层膜细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 无膜细胞器：核糖体、中心体真核生物和原核生物共有的细胞器：核糖体具有双层膜的细胞结构：线粒体、叶绿体、细胞核光学显微镜下可见：线粒体、叶绿体、液泡含DNA细胞器：线粒体、叶绿体；含RNA细胞器：核糖体、线粒体、叶绿体5细胞器之间的协调配合(以分泌蛋白的合成和运输为例，用3H标记亮氨酸)第三节 细胞核系统的控制中心1细胞核的结构和功能核膜：是双层膜，使细胞的核质分开；核

15、孔：使细胞的核质之间能进行物质交换，如信使RNA通过核孔进入细胞质。核仁：核仁是细胞核中显著的结构，它折光性较强。在细胞有丝分裂过程中核仁呈现周期性的消失和重建。与某种RNA和核糖体合成有关染色质：指细胞核内易被龙胆紫碱性染料染成深色的物质，故叫染色质。其主要成分是DNA和蛋白质。在细胞有丝分裂间期：染色质呈细长丝状且交织成网状，在细胞有丝分裂的分裂期，染色质细丝高度螺旋、缩短变粗成圆柱状或杆状的染色体。染色质和染色体是同种物质在细胞不同分裂时期的两种不同的形态。备注：细胞核是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心；2细胞是一个有机的统一整体：细胞核与细胞质的关系是相互依存，不可分割的细胞器

16、之间可以相互配合，通过囊泡可以进行相互间的转化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。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1渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。2原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。3发生渗透作用的条件： 具有半透膜； 膜两侧有浓度差4细胞的吸水和失水： 外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞失水 外界溶液浓度细胞内溶液浓度细胞吸水5实验：观察植物细胞的质壁分离和复原实验原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸

17、缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，使原生质层慢慢地恢复原状，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。实验材料用具、实验方法步骤实验材料紫色的洋葱鳞片叶（细胞具有紫色大液泡，容易观察），质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水等。实验方法步骤a.撕下一小块洋葱鳞片叶紫色的外表皮制作成临时装片。b.用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶片细胞中紫色大液泡（原生质层紧贴细胞壁）。c.向盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，盖玻片下面的洋鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。用高倍显微镜观察，细胞中液泡变小

18、、颜色加深。d.从一侧滴入清水，在盖玻片的另用吸水纸吸引。这样重复几次，洋葱鳞片叶又浸入清水中。用高倍显微镜观察，细胞中液泡的大小、颜色变化。备注：本实验不仅能证明成熟的植物细胞是一个渗透系统，而且还可以用来判断细胞的死活和测量植物细胞的细胞液浓度范围。实验结果的分析第二节 生物膜的流动镶嵌模型1生物膜的流动镶嵌模型：磷脂双分子层蛋白质糖类提出模型的科学家：桑格和尼克森基本内容：磷脂分子构成基本支架；蛋白质可以镶在、嵌入和横跨磷脂双分子层。生物膜的结构特点：具有流动性，原因是由于组成细胞膜（生物膜）的磷脂和蛋白质可以运动。备注： 1970年，用红绿荧光标记实验证明了细胞膜具有流动性。糖类和蛋白

19、质结合形成的糖被（糖蛋白）具有识别和润滑作用。2生物膜系统的结构：由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成了生物膜系统。3生物膜系统的功能：细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时还与外界进行物质运输、能量转换核信息传递的过程起重要的作用。许多重要的化学反应都在生物膜上进行生物膜为酶提供了附着的位点；生物膜把各个细胞器分割开，使得各种生化反应互不干扰。备注：内质网的膜可以直接和外面的细胞膜、内部的核膜相互连接；不同细胞器膜之间叶可以相互转化。第三节 物质跨膜运输的方式1.物质跨膜运输方式的类型及特点（是自由扩散；是主动运输；是协助扩散）举例物质出入细胞的方式运输方向是否需要载体是否需要能量O2

20、、CO2、H2O、乙醇、甘油、苯等自由扩散高低否否葡萄糖进入红细胞等协助扩散高低要否氨基酸、各种离子、生长素、葡萄糖等主动运输低高要要2.细胞膜的功能特性：选择透过性，是由蛋白质的种类所决定的。3.大分子物质进出细胞的方式：胞吞和胞吐，是建立在细胞膜流动性的基础上的。第五章 细胞的能量供应和利用第一节 降低化学反应活化能的酶1.酶的本质、特性和作用酶的本质：是活细胞产生的一类有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA酶的特性：高效性、专一性和酶的作用条件比较温和酶的作用：催化作用（在细胞内和细胞外都可以起作用）2.影响酶活性的因素V 温度； 最适温度PH值 最适PHV 备注：低温的条件下酶的活性被

21、抑制，温度升高的时候，酶的活性将恢复；温度过高，酶的空间结构遭到破坏，酶的活性将不能恢复。温度 和PH值偏高或偏低，酶活性都会明显降低。在最适宜的温度和PH值条件下，酶的活性最高。过酸、过碱或温度过高，酶的空间结构遭到破坏，能使蛋白质变性失活，不可恢复。低温使酶活性降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。酶的浓度和底物浓度也会影响化学反应速度，但是不影响酶的活性。实验：探究影响酶活性的因素1实验原理 温度或pH等能够影响酶的催化活性，在一定范围内，随着温度或pH的升高酶活性升高；越过这一范围酶活性下降，甚至失活。2实验材料用具、实验方法步骤 a新配置的淀粉酶溶液，新鲜

22、肝脏研磨液，可溶性淀粉溶液，过氧化氢溶液等。 b方法步骤I探究温度对酶活性的影响步骤项目试管1试管2试管31加入可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL2放置在不同温度环境下5分钟0100603加入新配置的-淀粉酶溶液1mL1mL1mL4完成反应5min5滴入碘液2滴2滴2滴观察结果变蓝变蓝不变蓝注：实验室使用的-淀粉酶最适温度为5070；由于H202不稳定，因此探究温度对酶活性影响，不选择H202作为反应物。II探究pH对酶活性的影响步骤项目试管1试管2试管31加入过氧化氢溶液2mL2mL2mL2加入蒸馏水1mL-3加入盐酸-1mL-4加入NaOH溶液-1mL5滴加肝脏研磨液2滴2滴2滴637水浴5

23、min5min5min7检验放入带火星的木条不能够复燃能够复燃不能够复燃试管内气泡产生量很少少很少3实验结果的分析 第二节 细胞的能量“通货”ATP1.ATP的化学组成和结构特点ATP的全称：三磷酸腺苷 （一分子腺苷，三分子磷酸组成）ATP的结构简式：APPP元素组成:ATP 由C 、H、O、N、P五种元素组成结构特点：远离腺苷的高能磷酸键容易断裂，产生能量作用：ATP是各项生命活动直接的能量物质，原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP是细胞里能量流通的能量“通货”【小结】AT

24、P是新陈代谢所需能量的直接来源2、ATP与ADP相互转化的过程及意义 ATP水解酶ATP ADP+Pi+能量 ATP合成酶 解释：ATP水解产生能量用于提供各项生命活动； 合成ATP的能量来源：植物来自呼吸作用和光合作用，人和动物来自呼吸作用。第三节 ATP的主要来源细胞呼吸1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程和异同【有氧呼吸过程】概念：细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出能量，生成许多ATP的过程。过程：第一阶段：C6H12O6 2C3H4O3（丙酮酸）4H+少量能量（在细胞质中） 第二阶段：2C3H4O36H2O6CO220H少量能量（线

25、粒体基质中） 第三阶段：24H6O212H2O大量能量（线粒体内膜中）总反应式：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量【无氧呼吸过程】概念：在指在无氧条件下通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放少量能量生成少量ATP的过程。总反应式：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）2CO2+少量能量（植物、酵母菌） 或C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量（人、动物、马铃薯块茎、乳酸菌）【呼吸作用的意义】：为生命活动提供能量为其他化合物的合成提供原料【有氧呼吸与无氧呼吸的异同】：项目有氧呼吸无氧呼吸区别进行部位第一步在细胞质基质中，然后在线粒体始终在细胞

26、质基质中是否需O2需氧不需氧最终产物CO2和H2O不彻底氧化物酒精和CO2或乳酸（酒精和乳酸中仍含有能量）联系第一步相同，都在细胞质基质中进行2.细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用包扎伤口需要选用透气的消毒纱布或松软的“创口贴”等敷料，目的是避免厌氧病原菌的繁殖，有利于伤口愈合。水稻长期淹水，幼根会缺氧而变黑、腐烂，即发生了酒精中毒。水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的细胞呼吸作用。为了提高农作物产量阴雨天气要适当降低温度是为了减少呼吸作用酶的活性，减少有机物消耗。水果保藏需要一定湿度、零上低温、低氧的环境（还可以充氮气）；种子的保藏需要干燥、零上低温、低氧的环境

27、。目的都是抑制细胞呼吸。提倡慢跑、太极、有氧体操等运动的原因是不致因剧烈运动导致缺氧，无氧呼吸产生乳酸会使肌肉酸胀无力。强度适度的运动有助于身体健康和减肥。【小结】呼吸作用释放的能量大部分变成热能，少部分转化为ATP中活跃的化学能 有氧呼吸与燃烧的化学本质相同，都是氧化还原反应，只是体内的呼吸作用比较温和，而体外燃烧较剧烈。 有氧呼吸不一定在线粒体内进行，比如好氧细菌；光合作用不一定在叶绿体进行，比如蓝藻 呼吸作用中有机物里稳定的化学能转化成了ATP中活跃的化学能和热能（热能生物不能利用）3.探究酵母菌的呼吸方式3.1实验原理酵母菌属于兼性厌氧微生物，有氧时进行有氧呼吸将葡萄糖彻底分解成二氧化

28、碳和水，并释放大量能量，无氧时进行无氧呼吸将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳，释放较少的能量。CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下可与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。3.2实验设计配置酵母菌培养液：20g新鲜食用酵母菌+240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液检测CO2的产生，装置如图所示检测酒精的产生：自A、B中各取2mL酵母培养液滤液注入已编号1、2的两支试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液中颜色变化3.

29、3实验结果的分析甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，且甲中浑浊程度高且速度快酵母菌在有氧呼吸条件下产生的CO2比无氧呼吸条件下产生的多且快；2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖产生酒精备注：将装置甲连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证02的充分供应， 又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，除去空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完毕，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。第四节 能量之源光与光合作用1. 叶绿体中色素的提取和分离1.1实验原理 提取

30、原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素分离原理：叶绿体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；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。1.2实验材料用具、实验方法步骤 a实验材料用具：实验绿叶（含有丰富叶绿素）；无水乙醇（溶液叶绿体中的色素）；Si02(使研磨充分)；CaC03(防止研磨过程中色素分子遭到破坏)；层析液（分离色素分子）。 b实验方法步骤 叶绿体中色素的提取： 研磨（研钵中加入：剪碎的新鲜绿叶、无水乙醇、Si02、CaC03，迅速、充分研磨）过滤（不能用滤纸

31、，可以用脱脂棉或尼龙网）保存（收集到的色素绿叶要加棉塞，以防止无水乙醇挥发） 色素的分离 制备滤纸条画滤液细线（注意：待滤液干燥后要重复画两到三次，要求滤液细线要细而齐）层析法分离色素（注意：一定不要让层析液没及滤液细线）观察和记录 实验结果：最后滤纸条上将分离出四条色素带，颜色从上往下分别是橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色，四种色素分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b备注： 叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。1.3实验结果的分析 2.光合作用的认识过程u 1648 比利时，范海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。u 1771 英国，普

32、利斯特莱：植物可以更新空气。u 1779 荷兰，扬英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。u 1880美国，恩吉(格)尔曼：光合光合作用的场所在叶绿体。u 1864 德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉u 1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。u 1948 美国，梅尔文卡尔文：用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。3.光合作用的过程【概念】：绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放出氧气的过程。 【总方程式】：CO2+H20 （CH2O）

33、+O2【图解】 【表解】项目光反应暗反应区别条件需要叶绿体上色素、光、酶不需要叶绿素和光，需要多种酶场所叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中物质变化（1）水的光解2H2O 4H+O2(2)ATP的形成ADP+Pi+能量 ATP（1）CO2固定CO2C5 2C3(2) C3的还原2C3 +H （C H2O）+ C5能量变化光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化成（C H2O）中稳定的化学能实质把二氧化碳和水转变成有机物，同时把光能转变为化学能储存在有机物中联系光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供ADP+Pi，没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。4.环

34、境因素对光合作用速率的影响 （1）光照强度：在一定的光照强度范围内，光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。（2）CO2浓度：在一定浓度范围内，光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。（3）温度：光合作用只能在一定的温度范围内进行，在最适温度时，光合作用速率最快，高于或低于最适温度，光合作用速率下降。5.农业生产以及温室中提高农作物产量的方法 延长光照时间 如：补充人工光照、多季种植（轮作） 增加光照面积 如：合理密植、套种（间作） 光照强弱的控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）增强光合作用效率 适当提高CO2浓度：施农家肥、使用CO2发生器适当提高白天温度（降低夜间温度） 必需矿质元素的

35、供应6. C3 、C5变化分析举例其他因素不变，若增加CO2浓度，则短期内，由于增加CO2浓度，有更多的C5与CO2固定生成了C3，而C3的还原过程基本不变，生成的C5基本不变，所以C3含量增加 、C5含量减少。（一般C3 、C5的含量变化相反）夏季晴朗中午，植物气孔关闭的目的是减少蒸腾作用，但是光合作用会下降，因为缺少CO2第六章 细胞的生命历程第一节 细胞的增殖1.细胞的生长和增殖的周期性【生物的生长】：主要是是指细胞体积的增大和细胞数量的增加。【细胞不能无限长大的原因】：细胞的表面积和体积的关系限制了细胞的长大；（体积越大，表面积与体积比值越小，物质运输效率降低） 细胞的核质比（细胞核是

36、细胞的控制中心，其控制的范围有限）；【细胞增殖的意义】：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。【真核细胞分裂的方式】：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。【细胞周期的概念和特点】：细胞周期：连续分裂细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。特点：分裂间期历时长占细胞周期的90%-95%。先有分裂间期，后有分裂期。【小结】选择细胞用于观察有丝分裂应该选择分裂期占整个细胞周期比例最大的那种细胞 显微镜下观察，看到的视野中绝大多数细胞处于分裂间期 “连续分裂的细胞”才具有细胞周期 不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。2.细胞的无丝分裂及其特点【无丝分裂】：没有出现纺锤丝和染色体的变化

37、，,叫做无丝分裂。（也有DNA的复制和分离；并且细胞要增大）【例子】：蛙的红细胞3.动、植物有丝分裂过程及比较【动物细胞的有丝分裂】（1）分裂间期：主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 结果：DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有2条姐妹染色单体）（2）分裂期前期：出现染色体和纺锤体 核膜解体、核仁逐渐消失；中期：每条染色体的着丝点都排列在赤道板上；（中期染色体的形态和数目最清晰）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并在纺锤体的牵引下分别向细胞两极移动。末期：染色体、纺锤体消失 核膜、核仁重现【植物细胞的有丝分裂】【动、植物细胞有丝分裂的比较】：动物细胞植物细胞不

38、同点前期：纺锤体的形成方式不同由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体末期：细胞质的分裂方式不同由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞【有丝分裂过程中染色体、核DNA数目的变化】（以二倍体生物为例）：【小结】有丝分裂中期染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。赤道板是虚拟的，不存在；细胞板是植物细胞特有的，参与细胞壁的形成着丝点分开，染色体会暂时加倍，染色体组也加倍，姐妹染色单体变成04.细胞有丝分裂主要特征、意义特征：染色体和纺锤体的出现，然后染色体平均分配到两个子细胞中去。意义：亲

39、代细胞的染色体经复制以后，平均分配到两个子细胞中去，由于染色体上有遗传物质DNA ，所以使前后代保持遗传性状的稳定性。 5.真核细胞分裂的三种方式 【有丝分裂】：绝大多数生物体细胞的分裂、受精卵的分裂。实质：亲代细胞染色体经复制，平均分配到两个子细胞中去。意义：保持亲子代间遗传性状的稳定性。 【减数分裂】：特殊的有丝分裂，形成有性生殖细胞。【无丝分裂】：不出现染色体和纺锤体。例：蛙的红细胞分裂。6.观察植物细胞的有丝分裂6.1实验原理 高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。细胞核

40、内的染色体易被碱性染料（如龙胆紫、醋酸洋红）染成深色。6.2实验材料用具、实验方法步骤实验材料 洋葱、显微镜、质量分数为15%的盐酸、体积分数为95%的酒精、质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液或醋酸洋红液、载玻片、盖玻片、镊子、剪子、滴管实验方法步骤 a洋葱根尖的培养 实验前34d，待根长到5 b装片的制作取材：取根尖23 解离液：质量分数为为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（1：1）解离 目的：使组织中的细胞分离开 时间：35min 程度：根尖酥软 漂洗液：清水漂洗 目的：洗去解离液，便于染色 时间：10 min 染液：0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆

41、紫溶液或醋酸洋红液染色 目的：使染色体（质）着色 时间：35min 用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片，复加一块载玻片用拇指轻压呈云雾状制片 目的：使细胞分散开来c观察 I低倍镜观察：找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密，有分裂细胞 II高倍镜观察：在低倍镜观察的基础上换高倍镜，直到看清细胞的物象为止 III仔细观察：先找中期，再找其余各期，注意染色体的特点 IV移动观察：慢慢移动装片，完整地观察各个时期e绘图6.3实验结果分析 第二节 细胞的分化1.细胞分化的特点、意义以及实例【特点】：持久的、稳定的、渐变的【细胞分化的意义】：一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只

42、能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。【实例】：造血干细胞分化成红细胞、B细胞、T细胞等 2.细胞分化的过程和原因【定义】：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。【原因或本质】：基因的选择性表达的结果（遗传物质不变）3.细胞全能性的概念和实例【概念】：已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能【实例】：通过植物组织培养的方法快速繁殖植物。（原理：植物细胞的全能性） 动物克隆（多莉的诞生）（原理：已分化的动

43、物体细胞的细胞核是具有全能性的）。【基础（原因）】：细胞中具有该物种全部的遗传物质【植物组织培养过程】： 【总结】细胞分裂的结果是：细胞数目的增加；细胞分化的结果是：细胞种类的增加 全能性的判断标准是有没有体现“从细胞到生物个体” 细胞分化程度越高，全能性越低 植物组织培养可用于濒危植物的抢救；克隆技术可用于濒危动物的抢救第三节 细胞的衰老和凋亡1.细胞衰老的特征：细胞内的水分减少，结果使得细胞萎缩，体积变小，细胞的新陈代谢速率减慢细胞内多种酶的活性降低细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低

44、。2.细胞凋亡的含义【凋亡定义】：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。又称细胞编程性死亡，属正常死亡，是主动的。【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，是被动的。【凋亡举例】：胎儿手的发育、蝌蚪尾巴的消失、体内衰老细胞和被病原体感染的细胞的清除。【凋亡的意义】：对于多细胞生物完成正常发育，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所用。【细胞凋亡和衰老与人体健康的关系】 对于单细胞生物而言，细胞的衰老和死亡就意味着个体的衰老和死亡；但对于多细胞而言，细胞的衰老死亡和个体的死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总在不断更新着

45、，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。然而从总体上看，个体的衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。第四节 细胞的癌变1.癌细胞的主要特征和恶性肿瘤的防治【癌细胞的概念】：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。【癌细胞的特征】：在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖癌细胞的形态结构发生显著变化癌细胞的表面发生了变化，与表面的糖蛋白的减少有关系，使得细胞间的黏着性降低。 内因：原癌基因、抑癌基因发生基因突变 物理因子：辐射致癌（紫外线、X射线）致癌因子 外因 化学因子：无机物如石棉、有机物如苯胺、亚硝胺、黄曲霉等 生物因子：能使细胞发生癌变的病毒【恶性肿瘤的防治】：日常生活中形成良好的饮食卫生和生活习惯，注意远离致癌因子，尽量规避罹患癌症的风险。18