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高一生物必修一復(fù)習(xí)提綱 第一章 走進(jìn)細(xì)胞 第一節(jié) 從生物圈到細(xì)胞 1. 細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位.生命活動(dòng)是建立在細(xì)胞的基礎(chǔ)上的. l 無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒必需寄生在活細(xì)胞中才能生存. l 單細(xì)胞生物(如:草履蟲),單個(gè)細(xì)胞即能完成整個(gè)的生物體全部生命活動(dòng). l 多細(xì)胞生物的個(gè)體,以人為例,起源于一個(gè)單細(xì)胞:受精卵,經(jīng)過細(xì)胞的不斷分裂與分化, 形成一個(gè)多細(xì)胞共同維系的生物個(gè)體. 2. 細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng). 最大的生命系統(tǒng)是：生物圈。 從小到大：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 第二節(jié) 細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性 一.細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性 1. 細(xì)胞的統(tǒng)一性: 細(xì)胞膜,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞質(zhì)中都有核糖體.主要遺傳物質(zhì)都是DNA. 2.細(xì)胞的多樣性: 大小,細(xì)胞核,細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞器,包含的生物類群等均不同. 根據(jù)細(xì)胞內(nèi)有無以核膜為界限的細(xì)胞核,把細(xì)胞分為原核細(xì)胞和真核細(xì)胞兩大類. 這兩類細(xì)胞分別構(gòu)成了兩大類生物:原核生物和真核生物. 類別 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 細(xì)胞大小 較小 較大 細(xì)胞核（本質(zhì)） 無成形細(xì)胞核，無核膜.核仁.染色體 有成形的細(xì)胞核，有核膜.核仁.染色體 細(xì)胞質(zhì) 只有核糖體一種細(xì)胞器 有核糖體、線粒體等，植物細(xì)胞還有葉綠體.液泡等 生物類群 細(xì)菌,藍(lán)藻 動(dòng)物,植物,真菌（酵母菌 霉菌 蘑菇 木耳） l 常見的細(xì)菌有: 乳酸菌,大腸桿菌,根瘤菌,霍亂桿菌,炭疽桿菌. l 常見的藍(lán)藻有: 顫藻,發(fā)菜,念珠藻,藍(lán)球藻. l 常見的真菌有: 酵母菌. 二:細(xì)胞學(xué)說建立(德科學(xué)家:施旺,施萊登)， 細(xì)胞學(xué)說：說明細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。 第二章: 組成細(xì)胞的分子. 第一節(jié): 組成細(xì)胞的元素與化合物 一: 元素 組成細(xì)胞的主要元素是: C H O N P S 基本元素是: C H O N 最基本元素: C 組成細(xì)胞的元素常見的有20多種,根據(jù)含量的不同分為: 大量元素和微量元素. 大量元素: C H O N P S K Ca Mg 微量元素: Fe Mn Zn Cu B Mo 生物與無機(jī)自然界的統(tǒng)一性與差異性. 元素種類基本相同,元素含量大不相同. 占細(xì)胞鮮重最大的元素是: O 占細(xì)胞干重最大的元素: C 二:組成細(xì)胞的化合物: 無機(jī)化合物:水,無機(jī)鹽 細(xì)胞中含量最大的化合物或無機(jī)化合物: 水 有機(jī)化合物:糖類,脂質(zhì),蛋白質(zhì),核酸. 細(xì)胞中含量最大的有機(jī)化合物或 細(xì)胞中干重含量最大的化合物：蛋白質(zhì)。. 三: 化合物的鑒定: 鑒定原理: 某些化學(xué)試劑能與生物組織中的有關(guān)有機(jī)化合物發(fā)生特定的顏色反應(yīng). 還原性糖: 斐林試劑 0.1g/ml NaOH 0.05g/ml CuSO4 甲乙溶液先混合再與還原性糖溶液反應(yīng)生成磚紅色沉淀. (還原糖：葡萄糖,果糖,麥芽糖) 注：蔗糖是典型的非還原性糖，不能用于該實(shí)驗(yàn)。 蛋 白 質(zhì): 雙縮脲試劑 0.1g/ml NaOH 0.01g/ml CuSO4 先加入A液再加入B液. 成紫色反應(yīng)。 脂 肪: 蘇丹Ⅲ（橘黃色） 蘇丹Ⅳ（紅色） 第二節(jié): 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者: 蛋白質(zhì) 一: 組成蛋白質(zhì)的基本單位: 氨基酸 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 一個(gè)氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基,且連接在同一個(gè)碳原子上.除此之外,該碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán). 各種氨基酸的區(qū)別在于側(cè)鏈基團(tuán)(R基)的不同 生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種, 分為必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)兩種. 二:氨基酸形成蛋白質(zhì) 氨基酸的結(jié)構(gòu)通式 1. 構(gòu)成方式: 脫水縮合 脫水縮合: 在蛋白質(zhì)的形成過程中,一個(gè)氨基酸的羧基和另一個(gè)氨基酸的氨基相連接,同時(shí)脫去一分子水,這種結(jié)合方式叫做脫水縮合. 由2個(gè)AA分子縮合而成的化合物叫二肽. 由多個(gè)AA分子縮合而成的化合物叫多肽. 連接兩個(gè)AA分子的化學(xué)健叫肽鍵. 2. 脫去水分子數(shù)等于形成的肽鍵數(shù). 假設(shè)一個(gè)蛋白質(zhì)分子中含有的AA數(shù)為n 若蛋白質(zhì)只有一條肽鏈, 則脫去水分子數(shù)等于形成的肽鍵數(shù)等于n－1 若蛋白質(zhì)含有m條肽鏈, 則脫去水分子數(shù)等于形成的肽鍵數(shù)等于n－m 蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算. 假設(shè)AA的平均分子量為a,含有的AA數(shù)為n則，形成的蛋白質(zhì)的分子量為： an－18(n－m) 即：氨基酸的總分子量減去脫去的水分子總量 3. 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性: 原因: 組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類,數(shù)目,排列順序不同, 肽鏈的折疊,盤曲及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬別 4. 蛋白質(zhì)的功能 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了它的功能多樣性：催化功能.結(jié)構(gòu)功能.運(yùn)輸功能, 信息傳遞功能,免疫功能等. 請舉例： 第三節(jié) 核酸 一、DNA與RNA的比較（表） DNA（脫氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 基本單位 脫氧核苷酸 核糖核苷酸 化學(xué)組成 磷酸(P)＋ 脫氧核糖＋堿基（A.T.G.C） 磷酸(P)＋ 核糖＋堿基（A.T.G.U） 存在場所 主要分布于細(xì)胞核中 主要分布在細(xì)胞質(zhì)中 主要功能 在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中有極其重要的作用。 二、核酸的種類及功能 核酸分為兩大類:脫氧核糖核酸(簡稱 DNA )和核糖核酸(簡稱RNA) 核酸的功能： 核酸是攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中有極其重要的作用。 三、核酸在細(xì)胞中的分布 (1)實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親和力不同，用甲基綠和吡羅紅的混合液對細(xì)胞進(jìn)行染色。 （2）水解時(shí)使用的是8%的鹽酸，它的作用是：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和蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑結(jié)合。 四、核酸的組成 （1）基本組成單位是核苷酸，其組成成分中的五碳糖有兩種：核糖、脫氧核糖 （2）一個(gè)核苷酸是由一分子磷酸基團(tuán)、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成 （3）DNA 和RNA各含4種堿基，4種核苷酸 (4) 核酸中含有的堿基總數(shù)為:5 核苷酸數(shù)為 8 五.實(shí)驗(yàn)：甲基綠+DNA=綠色 吡羅紅+RNA=紅色 8%鹽酸的作用：①改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞 ②使染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA和染色劑結(jié)合 0.9%的NaCl的作用：保持動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài) 實(shí)驗(yàn)步驟：①制片 ②水解 ③沖洗 ④染色 ⑤觀察 結(jié)論：DNA主要存在于細(xì)胞核中，RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中 少量DNA存在于線粒體，葉綠體中。 原核細(xì)胞中DNA主要存在于擬核中，RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中 六、核酸分子的多樣性 絕大多數(shù)生物的遺傳信息就儲(chǔ)存在DNA分子中，組成DNA分子的核苷酸雖然只有4種，但是核苷酸的排列順序卻是千變?nèi)f化的。核苷酸的排列順序就代表了遺傳信息。 生物的遺傳物質(zhì)是核酸（DNA或RNA）其中，主要遺傳物質(zhì)是DNA。 第四節(jié) 細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì) 1、糖類的化學(xué)元素組成及特點(diǎn)：元素組成（ C,H.O）,特點(diǎn): 大多數(shù)糖H:O=2:1 2, 糖類的分類，分布及功能： 種類 分布 功能 單糖 五碳糖 核糖 (C5H10O4) 細(xì)胞中都有 組成RNA的成分 脫氧核糖(C5H10O5) 細(xì)胞中都有 組成DNA的成分 六碳糖 (C6H12O6) 葡萄糖 細(xì)胞中都有 主要的能源物質(zhì) 果糖 植物細(xì)胞中 提供能量 半乳糖 動(dòng)物細(xì)胞中 提供能量 二糖 (C12H22O11) 麥芽糖 發(fā)芽的小麥、谷控中含量豐富 都能提供能量 蔗糖 甘蔗、甜菜中含量豐富 乳糖 人和動(dòng)物的乳汁中含量豐富 多糖 (C6H10O5)n 淀粉 植物糧食作物的種子、變態(tài)根或莖等儲(chǔ)藏器官中 儲(chǔ)存能量 纖維素 植物細(xì)胞的細(xì)胞壁中 支持保護(hù)細(xì)胞 肝糖原 糖原 肌糖原 動(dòng)物的肝臟中 儲(chǔ)存能量調(diào)節(jié)血糖 動(dòng)物的肌肉組織中 儲(chǔ)存能量 3、單糖、二糖、多糖是怎么區(qū)分的 ? 單糖：不能水解的糖，可被細(xì)胞直接吸收。 二糖：由兩分子的單糖脫水縮合而成。如麥芽糖由兩個(gè)葡萄糖分子脫水縮合而成 , 蔗糖可 以水解為一分子果糖和一分子葡萄糖 , 乳糖可以水解為一分子葡萄糖和一分子半乳糖 .( 展示 課本 P31 2-11 〉 多糖：由許多的葡萄糖分子連接而成。如淀粉、纖維素、糖原,構(gòu)成它們的基本單位都是葡萄糖。(P31) 4、脂質(zhì)的比較： 分類 元素 常見種類 功能 脂質(zhì) 脂肪 C、H、O ∕ 1、主要儲(chǔ)能物質(zhì) 2、保溫 3、減少摩擦，緩沖和減壓 磷脂 C、H、O （N、P） ∕ 細(xì)胞膜的主要成分 固醇 膽固醇 與細(xì)胞膜流動(dòng)性有關(guān) 性激素 維持生物第二性征，促進(jìn)生殖器官發(fā)育 維生素D 有利于Ca、P吸收 第五節(jié) 細(xì)胞中的無機(jī)物 一、有關(guān)水的知識要點(diǎn) 存在形式 含量 功能 聯(lián)系 水 自由水 約95％ 1、良好溶劑 2、參與多種化學(xué)反應(yīng) 3、運(yùn)送養(yǎng)料和代謝廢物 它們可相互轉(zhuǎn)化；代謝旺盛時(shí)自由水含量增多，反之，含量減少。 結(jié)合水 約4.5％ 細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分 二、1.無機(jī)鹽（絕大多數(shù)以離子形式存在）功能： ①、構(gòu)成某些重要的化合物，如：葉綠素、血紅蛋白等 ②、維持生物體的生命活動(dòng)（如動(dòng)物缺鈣會(huì)抽搐） ③、維持酸堿平衡，調(diào)節(jié)滲透壓。 2.部分無機(jī)鹽的作用 缺碘：地方性甲狀腺腫大（大脖子病）、呆小癥 缺鈣：抽搐、軟骨病，兒童缺鈣會(huì)得佝僂病，老年人會(huì)骨質(zhì)疏松 缺鐵： 缺鐵性貧血 第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 細(xì)胞膜------系統(tǒng)的邊界 一、細(xì)胞膜的成分：主要是脂質(zhì)（約50％）和蛋白質(zhì)（約40％），還有少量糖類（約2％--10％） 二、細(xì)胞膜的功能： ①、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 ②、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 ③、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 三、植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁，主要成分是纖維素和果膠，對細(xì)胞有支持和保護(hù)作用；其性質(zhì)是全透性的。 第二節(jié) 細(xì)胞器----系統(tǒng)內(nèi)的分工合作 一、相關(guān)概念： 細(xì) 胞 質(zhì)：在細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的原生質(zhì)，叫做細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)主要包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器。 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)。是細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所。 細(xì) 胞 器(一些膏原體):能的各種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的總稱。 二、八大細(xì)胞器的比較： 1、線粒體：（呈粒狀、棒狀，具有雙層膜，普遍存在于動(dòng)、植物細(xì)胞中，內(nèi)有少量DNA和RNA內(nèi)膜突起形成嵴，內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒中有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶），線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，生命活動(dòng)所需要的能量，大約95%來自線粒體，是細(xì)胞的“動(dòng)力車間” 2、葉綠體：（呈扁平的橢球形或球形，具有雙層膜，主要存在綠色植物葉肉細(xì)胞里），葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”，（含有葉綠素和類胡蘿卜素，還有少量DNA和RNA，葉綠素分布在基粒片層的膜上。在片層結(jié)構(gòu)的膜上和葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中，含有光合作用需要的酶）。 3、核糖體：橢球形粒狀小體，有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有些游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。是細(xì)胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。 4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物。是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間” 5、高爾基體：在植物細(xì)胞中與細(xì)胞壁的形成有關(guān)，在動(dòng)物細(xì)胞中與蛋白質(zhì)（分泌蛋白）的加工、分類運(yùn)輸有關(guān)。 6、中心體：每個(gè)中心體含兩個(gè)中心粒，呈垂直排列，存在于動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞，與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。 7、液泡：主要存在于成熟植物細(xì)胞中，液泡內(nèi)有細(xì)胞液?；瘜W(xué)成分：有機(jī)酸、生物堿、糖類、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、色素等。有維持細(xì)胞形態(tài)、儲(chǔ)存養(yǎng)料、調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透吸水的作用。 8、溶酶體：有“消化車間”之稱，內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。 三、分泌蛋白的合成和運(yùn)輸： 核糖體（合成肽鏈）→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)）→ 高爾基體（進(jìn)一步修飾加工）→囊泡→細(xì)胞膜→細(xì)胞外 四、生物膜系統(tǒng)的組成：包括細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜和核膜等。 第三節(jié) 細(xì)胞核----系統(tǒng)的控制中心 一、細(xì)胞核的功能：是遺傳信息庫（遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場所），是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心； 二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)： 1、染色質(zhì)：由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。 2、核 膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。 3、核 仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。 4、核 孔：實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例 一、滲透作用：水分子（溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散作用。 二、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)。 三、發(fā)生滲透作用的條件： 1、具有半透膜 2、膜兩側(cè)有濃度差 四、細(xì)胞的吸水和失水： 外界溶液濃度＞細(xì)胞內(nèi)溶液濃度→細(xì)胞失水 外界溶液濃度＜細(xì)胞內(nèi)溶液濃度→細(xì)胞吸水 第二節(jié) 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型 一、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)： 磷脂 蛋白質(zhì) 糖類 ↓ ↓ ↓ 磷脂雙分子層 “鑲嵌蛋白” 糖被（與細(xì)胞識別有關(guān)） （膜基本支架） 二、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性 細(xì)胞膜 （生物膜） 功能特點(diǎn)：選擇透過性 第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞? 一、相關(guān)概念： 自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞。 協(xié)助擴(kuò)散：進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)要借助載體蛋白的擴(kuò)散。 主動(dòng)運(yùn)輸：物質(zhì)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。 二、 自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谋容^： 比較項(xiàng)目 運(yùn)輸方向 是否要載體 是否消耗能量 代表例子 自由擴(kuò)散 高濃度→低濃度 不需要 不消耗 O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等 協(xié)助擴(kuò)散 高濃度→低濃度 需要 不消耗 葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞等 主動(dòng)運(yùn)輸 低濃度→高濃度 需要 消耗 氨基酸、各種離子等 三、離子和小分子物質(zhì)主要以被動(dòng)運(yùn)輸（自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散）和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞；大分子和顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一、相關(guān)概念： 新陳代謝：是活細(xì)胞中全部化學(xué)反應(yīng)的總稱，是生物與非生物最根本的區(qū)別，是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。 細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)。 酶：是活細(xì)胞(來源)所產(chǎn)生的具有催化作用(功能：降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率)的一類有機(jī)物。 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、酶的本質(zhì)：大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（合成酶的場所主要是核糖體，水解酶的酶是蛋白酶），也有少數(shù)是RNA。 三、酶的特性： ①、高效性：催化效率比無機(jī)催化劑高許多。 ②、專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。 ③、酶需要較溫和的作用條件：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高和偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。 第二節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”-----ATP 一、ATP的結(jié)構(gòu)簡式：ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫，結(jié)構(gòu)簡式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表高能磷酸鍵，－代表普通化學(xué)鍵。 注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲(chǔ)存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在水解時(shí)，由于高能磷酸鍵的斷裂，釋放出大量的能量。 二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化： 能量 ATP ADP + Pi + 酶 第三節(jié) ATP的主要來源------細(xì)胞呼吸 一、相關(guān)概念：1、呼吸作用（也叫細(xì)胞呼吸）：指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧 化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。根據(jù)是否有氧參與，分為：有氧呼吸和無氧呼吸 2、有氧呼吸：指細(xì)胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機(jī)物徹底 氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。 3、無氧呼吸：一般是指細(xì)胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物分解 為不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精、CO2或乳酸），同時(shí)釋放出少量能量的過程。 4、發(fā)酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的無氧呼吸。 酶 二、有氧呼吸的總反應(yīng)式： C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 能量 酶 三、無氧呼吸的總反應(yīng)式： C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 少量能量 酶 或 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量 四、有氧呼吸過程（主要在線粒體中進(jìn)行）： 場所 發(fā)生反應(yīng) 產(chǎn)物 第一階段 細(xì)胞質(zhì) 基質(zhì) 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量 [H] + + 丙酮酸、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP 第二階段 線粒體 基質(zhì) 6CO2 6H2O 酶 2丙酮酸 少量能量 [H] + + + CO2、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP 第三階段 H2O 酶 大量能量 [H] + + 線粒體 內(nèi)膜 O2 生成H2O、釋放大量能量，形成大量ATP 五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較： 呼吸方式 有氧呼吸 無氧呼吸 不 同 點(diǎn) 場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，線粒體基質(zhì)、內(nèi)膜 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 條件 氧氣、多種酶 無氧氣參與、多種酶 物質(zhì)變化 葡萄糖徹底分解，產(chǎn)生 CO2和H2O 葡萄糖分解不徹底，生成乳酸或酒精等 能量變化 釋放大量能量（1161kJ被利用，其余以熱能散失），形成大量ATP 釋放少量能量，形成少量ATP 六、影響呼吸速率的外界因素： 1、溫度：溫度通過影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細(xì)胞的呼吸作用。 溫度過低或過高都會(huì)影響細(xì)胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，，細(xì)胞呼吸越弱；溫度越高，細(xì)胞呼吸越強(qiáng)。 2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會(huì)減弱或受抑制。 3、水分：一般來說，細(xì)胞水分充足，呼吸作用將增強(qiáng)。但陸生植物根部如長時(shí)間受水浸沒，根部缺氧，進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精，可使根部細(xì)胞壞死。 4、CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細(xì)胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。 七、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用： 1、作物栽培時(shí)，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。 2、糧油種子貯藏時(shí)，要風(fēng)干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機(jī)物消耗。 3、水果、蔬菜保鮮時(shí)，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。 第四節(jié) 能量之源----光與光合作用 一、相關(guān)概念： 1、光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程 二、光合色素（在類囊體的薄膜上）： 葉綠素a (藍(lán)綠色） 葉綠素 主要吸收紅光和藍(lán)紫光 葉綠素b (黃綠色） 色素 胡蘿卜素 （橙黃色） 類胡蘿卜素 主要吸收藍(lán)紫光 葉黃素 （黃色） 三、光合作用的探究歷程 四、葉綠體的功能：葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。在類囊體的薄膜上分布著具有吸收光能的光合色素，在類囊體的薄膜上和葉綠體的基質(zhì)中含有許多光合作用所必需的酶。 五、影響光合作用的外界因素主要有： 1、光照強(qiáng)度：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快，超過光飽合點(diǎn)，光合速率反而會(huì)下降。 2、溫度：溫度可影響酶的活性。 3、二氧化碳濃度：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨二氧化碳濃度的增加而加快，達(dá)到一定程度后，光合速率維持在一定的水平，不再增加。 4、水：光合作用的原料之一，缺少時(shí)光合速率下降。 六、光合作用的應(yīng)用：1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度。 2、延長光合作用的時(shí)間。 3、增加光合作用的面積------合理密植，間作套種。 4、溫室大棚用無色透明玻璃。 5、溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。 6、溫室栽培多施有機(jī)肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度。 七、光合作用的過程： 光 反 應(yīng) 階 段 條件 光、色素、酶 場所 光 酶 在類囊體的薄膜上 物質(zhì)變化 水的分解：H2O → [H] + O2↑ ATP的生成：ADP + Pi → ATP 能量變化 光能→ATP中的活躍化學(xué)能 暗 反 應(yīng) 階 段 條件 酶、ATP、[H] 場所 酶 葉綠體基質(zhì) 物質(zhì)變化 酶 CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3 ATP C3的還原： C3 + [H] → （CH2O） 能量變化 光能 ATP中的活躍化學(xué)能→（CH2O）中的穩(wěn)定化學(xué)能 總反應(yīng)式 葉綠體 CO2 + H2O O2 + （CH2O） 第六章 細(xì)胞的生命歷程 第一節(jié) 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)的全部染色體就平均分配到了細(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 不同點(diǎn) 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 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。 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。 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。 七、有絲分裂相關(guān)圖像問題： （注：染色體條數(shù) = 著絲點(diǎn)的個(gè)數(shù)。） 1.有絲分裂各時(shí)期數(shù)量變化規(guī)律 (二倍體，核中DNA含量為2a，染色體數(shù)為2N) 時(shí) 期 項(xiàng) 目 間期 前期 中期 后期 末期 子細(xì)胞 DNA含量 2a→4a 4a 4a 4a 2a 2a 染色體數(shù)目 2N 2N 2N 4N 2N 2N 染色單體數(shù)目 O→4N 4N 4N O O O 染色體組數(shù)(組) 2 2 2 4 2 2 同源染色體對數(shù)(對) N N N 2N N N 2.特別提醒：染色體、染色單體、DNA三者之間的關(guān)系可用下圖表示： 3.有絲分裂過程中染色體、DNA數(shù)量變化特征： 第二節(jié) 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 第三節(jié)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(huì)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。 第四節(jié) 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。 13