内容正文:
必修一分子与细胞
1.2.1原核细胞与真核细胞
1.生物分类
(1)无细胞结构的生物
病毒:蛋白质、核酸(DNA和RNA)
DNA病毒:噬菌体(T2噬菌体和T4噬菌体)、天花病毒、乙型肝炎病毒
RNA病毒:烟草花叶病毒(TMV)、SARS、HIV(逆转录)、劳氏肉瘤病毒(逆转录)、禽流感病毒等
朊病毒:只有蛋白质,不是病毒
疯牛病
T2噬菌体侵染肺炎链球菌,产生很多子代T2噬菌体?
素能提升训练P402,12
(2020全国一卷,理综,生物)新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯,提高公共卫生意识,下列相关叙述错误的是( )
A.戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B.病毒在餐具上进行增殖,用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C.高温可破坏病原体蛋白质的空间结构,煮沸处理餐具可杀死病原体
D.生活中接触的物体表面可能存在病原微生物,勤洗手可降低感染风险
(2)有细胞结构的生物
真核生物:动物:草履虫、变形虫、疟原虫
植物:高等植物:蕨类、苔藓、黑藻(常用来 观察叶绿体、细胞质、液泡的流动方向)
低等植物(有中心体):藻类(除黑藻外)
按照利用光的程度分为:
绿藻:小球藻、水绵、衣藻
褐藻:海带、裙带菜
红藻:紫菜、石花菜
真菌:酵母菌、霉菌(链霉菌除外)
(素能提升训练P401,8)
原生生物:原生动物:单细胞动物、
原生植物:藻类
原生菌类:黏菌、太岁(肉灵芝)
原核生物:蓝细菌:颤蓝细菌、色球蓝细菌、 念珠蓝细菌、发菜
光合作用(藻蓝素和叶绿素)、有氧呼吸(含有与有氧呼吸有关的酶)
细菌:放线菌(链霉菌) “菌”字前带有形状的形容词一般是细菌
支原体、衣原体、立克次氏体
(最小、最简单的,具有细胞结构的生物,无细胞壁)
素能提升训练一,3.4.5.10.
易错易混点:水华:淡水水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,使水体呈现蓝色和绿色。
赤潮:海洋生态系统中的一种异常现象,原生动物或细菌突发性聚集,引起一定范围内一段时间中水体变色等现象。(打捞、絮凝除藻、生物控藻等)
醋酸菌无线粒体,不能进行有氧呼吸?
2.原核细胞与真核细胞的比较
区别 细胞大小 本质区别 遗传物质 DNA的存在形式 细胞质 细胞膜 细胞壁 分裂方式 变异类型
真核细胞 大 有以核膜为界限的细胞核 DNA 染色体、(质)、线粒体、叶绿体 八大细胞器、细胞骨架 脂质、蛋白质、糖类 动物:无细胞壁
植物:纤维素和果胶
真菌:几丁质 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂、 基因突变、基因重组、染色体变异
原核细胞 小 无以核膜为界限的细胞核 DNA 裸露的环状DNA分子(拟核、质粒) 有且只有核糖体 脂质、蛋白质、糖类 大多数有细胞壁的为肽聚糖,支原体无细胞壁 二分裂 基因突变
(2021,湖南卷)关于下列微生物的叙述,正确的是( )
A.蓝细菌细胞内有叶绿体,能进行光合作用
B.酵母菌有细胞壁和核糖体,属于单细胞原核生物
C.破伤风杆菌细胞内不含线粒体,只能进行无氧呼吸
D.支原体属于原核生物,细胞内含有染色质和核糖体
(2021,河北卷)下列叙述正确的是( )
A.酵母菌和白细胞都有细胞骨架
B.发菜和水绵都有叶绿体
C.颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核
D.黑藻、根瘤菌和草履虫都有细胞壁
3.细胞的统一性和多样性素能提升训练一.11
(1)多样性表现:构成细胞的蛋白质分子不同,DNA分子的多样性,基因的选择性表达
形态上:真核细胞多种多样,原核细胞多种多样
结构上:真核细胞具有核膜为界限的细胞核,原核细胞无以核膜为界限的细胞核,裸露的环状DNA分子
(2)统一性表现:
同一个个体的所有细胞都来自同一个细胞;
组成细胞元素和化合物种类基本相同;
一般都以ATP作为直接的能源物质;
都以细胞分裂的方式进行增殖;
原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜、细胞质和核糖体;
遗传物质都是DNA分子,共用一套遗传密码。
探究实践 使用高倍显微镜观察几种细胞
显微镜:光学显微镜:显微结构,细胞结构,例大型细胞器的轮廓
电子显微镜:亚显微结构,例叶绿体的双层膜
1.显微镜的结构
(1)光学结构:目镜:目镜越长,放大倍数越小
物镜:物镜越长,放大倍数越大素能提升训练一.11(5)
反光镜:平面镜,光线暗的地方;凹面镜,光线亮的地方
细胞数目 视野范围 细胞大小 距离载玻片的远近 视野明暗
高倍镜 少 小 大 近 暗
低倍镜 多 大 小 远 亮
当观察透明细胞时,视野怎样?
(2)机械结构:准焦螺旋:细准焦螺旋、粗准焦螺旋
转换器:低倍镜到高倍镜
光圈:调节光线透过镜头进去内感光面的光量,大光圈对准通光孔
2.显微镜的使用方法
取镜、安放、对光、压片、调焦、观察、高倍镜(找、移、转、勿、调)
3.显微镜的成像
反向倒立的虚像;移动原理,同向原则创新方案P5.2
4.视野中细胞数量与放大倍数的关系(放大的是细胞的长度和宽度)
(1)视野中细胞呈一行排布:放大后视野中的细胞数目=原数目/放大倍数创新方案P5.1
(2)视野中充满细胞:放大后视野中的细胞数目=原数目/(放大倍数)2
5.判断显微镜中污物的存在位置
目镜、物镜、载玻片
移动目镜,污物动了,污物在目镜上;
污物没动,移动载玻片,污物动了,污物在载玻片上;
污物没动,则在物镜上
素能提升训练P401.6
2.1.1组成细胞的元素创新方案P7.1
1.细胞中元素的种类约有20种(根据细胞内元素含量分,元素大多以化合物的形式存在)
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
细胞鲜重:O、C、H、N;细胞干重:C、O、N、H
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Se、I等
2.生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性:种类上,组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到,没有一种化学元素为细胞所特有
差异性:含量上,细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同
判断正误:
1.人体中的大量元素比微量元素重要( )
2.人体中有汞元素,含量少,为微量元素( )
3.每个生物体内,元素的种类相似,含量一样( )
1.若把一株小麦放进含有Mg2+、Fe2+、K+的等量溶液中,一段时间后,溶液中剩余最多的离子为( )
2.1.2组成细胞的化合物
1.无机化合物:水(70%-90%)、无机盐(1%-1.5%)
水:创新方案P7.2
(1)自由水(95.5%) 作用:细胞内良好的溶剂 ;参与许多生化反应;为细胞提供液体环境 ;运输营养物质和代谢产物
(2)结合水(4.5%)作用:与亲水物质结合构成细胞结构
(3)自由水与结合水的关系
在一定条件下,自由水越多,细胞代谢越旺盛;结合水越多,细胞的抗逆性越强;
自由水/结合水相对含量偏大,种子萌发;
自由水/结合水相对含量偏小,适合过冬;
晒干的种子失去自由水;炒干的种子失去结合水
血液凝固时,血液中的自由水变为结合水
无机盐:大多数以离子的形式存在,少数以与其他化合物结合的形式存在
1.生理功能创新学案P7.3
(1)有些无机盐是细胞和生物体中某些化合物是重要组成成分
种类 Fe2+ Mg2+ Zn2+ Ca2+ I- Na+
功能 血红素,血红素是血红蛋白的重要组成成分 叶绿素的重要组成成分 与很多酶的活性有关(生命之花) 骨骼、牙齿的重要组成部分 甲状腺激素的重要组成成分 维持细胞的渗透压
缺乏时引起的症状 缺铁性贫血 影响光合作用,影响合成叶绿素 缺锌,生长发育不良;缺乏严重,侏儒症并生殖腺功能受影响 骨骼畸形;痉挛等,降低神经系统的兴奋性;血钙偏高,肌无力;血钙偏低,抽搐 地方性甲状腺肿大:大脖子病等。海带、加碘食盐 缺乏引起神经、肌肉的兴奋性降低,最终引发肌肉酸疼、无力等
(2)维持细胞和生物体生命活动
维持细胞的正常形态和功能,例,0.9%Nacl2溶液等渗于血浆等渗于5%的葡糖糖溶液
维持细胞的渗透压平衡
维持细胞的酸碱平衡,常见的缓冲对,NaHCO3/H2CO3
(2020,江苏卷)下列关于细胞中无机化合物是叙述正确的是( )
A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞的重要组成成分,主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子的形式存在,对维持生命活动有重要的作用
2.有机化合物:蛋白质(7%-10%)、脂质(1%-2%)、核酸和糖类(1%-1.5%)
糖类:是主要的能源物质
(1)组成元素:一般是C、H、O 碳水化合物
(2)基本功能:糖类是细胞中的主要能源物质,生物体进行生命活动所需的能量的70%以上是糖类提供的;糖类是构成细胞和生物体的重要组分
HCHO甲醛是糖吗?
(3)糖类的种类和功能
分类 概念 种类 主要分布 主要功能
单糖 不能水解的糖 五碳糖 核糖 动植物细胞 RNA的组成成分之一
脱氧核糖 DNA的组成成分之一
六碳糖 葡萄糖 细胞生命活动所需要的主要能源物质
果糖 植物细胞 提供能量
半乳糖 动物细胞
二糖 两分子单糖脱水缩合形成的糖 蔗糖=葡萄糖+葡萄糖 植物细胞 水解成单糖来供能
麦芽糖=葡萄糖+果糖
乳糖=葡萄糖+半乳糖 动物细胞
多糖 水解后能够产生很多单糖的糖 淀粉 植物细胞 植物细胞中重要的储能物质
纤维素 植物细胞壁的主要组成成分
糖原 肝糖原 动物肝脏 储存能量,调节血糖
肌糖原 动物肌肉 氧化分解时,为肌肉收缩提供能量
脂质:是组成细胞和生物体的重要有机化合物
(1)组成元素:C、H、O、(N、P)
(2)特点
脂质分子中氧的含量远远少于糖类,而氢的含量多于糖类;不同的脂质分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮,乙醚,氯仿等
(3)脂质的分类、分布和功能
按功能分类 按化学本质分类 元素组成 主要功能及分布
储能脂质 脂肪 C、H、O 细胞内良好的储能物质;保温、缓冲和减压;皮下和内脏器官
结构脂质 磷脂 C、H、O、N、P 构成细胞膜、细胞器膜的重要成分;人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中
调节脂质 固醇 胆固醇 C、H、O 动物细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输
性激素 促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成
维生素D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收;佝偻病
糖类和脂质的关系
1.相同质量的物质分解情况
耗O2少,产H2O少,释放能量少;耗O2多,产H2O多,释放能量多
2.糖类
脂肪
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
实验原理、材料、实验步骤、结论
1.还原糖+斐林试剂(水浴加热)=砖红色沉淀
2.脂肪+苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)=橘黄色(或红色) 50%的酒精洗去浮色
3.蛋白质+双缩脲试剂=紫色
斐林试剂(甲液:0.1g/ml的NaOH溶液、乙液:0.05g/ml的CuSO4溶液、现配现用、等量混合、50-65℃水浴加热)
双缩脲试剂(A液:0.1g/ml的NaOH溶液、0.01g/ml的CuSO4溶液)
蛋白质:是生命活动的主要承担者
1.元素组成:C、H、O、N、(P、S、Fe)
2.基本单位:氨基酸(不含P、Fe)
(1)氨基酸的种类:在人体中有21种,8种必需氨基酸,13种非必需氨基酸;婴儿有9种必需,12种非必需
(2)氨基酸的通式:
H2N—C—COOH
R
H
形成肽键的方式:脱水缩合
形成肽键的场所:核糖体
形成了化学键:氢键
形成的化合物:二肽、多肽
3.蛋白质结构的多样性
氨基酸的种类、数目、排列方式不同;肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同体现了蛋白质结构的多样性,决定蛋白质功能的多样性
4.蛋白质功能的多样性
结构蛋白:头发、肌肉
识别作用:糖蛋白、激素
免疫作用:抗体
调节作用:胰岛素
催化作用:大部分酶
运输作用:血红蛋白
5.蛋白质的盐析、变性和变质
盐析 变性 变质
蛋白质溶液中加浓轻金属盐或铵盐溶液,使蛋白质析出 蛋白质在某些条件作用下凝聚,丧失生理活性 蛋白质被分解为氨基酸
浓轻金属盐或铵盐溶液 受热,紫外线,强酸等
溶解度降低 改变空间结构
可逆 不可逆
蛋白质的分离提纯 杀菌消毒等
6.蛋白质的计算
(1)多肽链形成过程中有关数量的计算
肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数
多肽的相对分子质量=氨基酸数*平均相对分子质量-脱水数*18-二硫键数*2
氨(羧)基数=各个氨基酸中氨(羧)基总数-肽键数=肽链数+R基上氨(羧)基数
(2)多肽中各原子数的计算
C原子数=氨基酸分子数*2+R基上的C原子数
H原子数=各氨基酸中H原子总数-脱去的水分子数*2
环肽?
O原子数=各氨基酸中O原子的总数-肽键数=肽键数+2*肽链数+R基上的O原子数
N原子数=各氨基酸中N原子的总数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数
肽链数 氨基酸数 肽键数 脱水数 肽链
分子量 氨基数 羧基数
1条 N N-1 N-1 a N-18(N-1) 至少
1个 至少
1个
m条 N N-m N-m a N-18(N-m) 至少m个 至少m个
注:氨基酸的平均相对分子质量为a
(3)多肽种类的计算
若20种氨基酸形成一个七肽,形成的多肽种类为207
若20种氨基酸形成一个七肽,且每种氨基酸有且只有一个,形成的多肽种类为A207
典例
1 90
91 200
CO-HN
(1)该分子中有多少个肽键?
(2)这200个氨基酸中至少有多少个氨基?
(3)该肽链中至少有多少个O原子?
(4)该肽链中至少有多少个游离的羧基?
(5)若氨基酸的平均相对分子质量为128,则该多肽链的相对分子质量为多少?
核酸
1.元素组成:C、H、O、N、P
2.基本单位:核苷酸(磷酸、五碳糖、含氮碱基)
3.核酸的种类
DNA RNA
五碳糖 脱氧核糖 核糖
中文名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸
基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
碱基 ATCG AUCG
分布 真核;主要在细胞核;叶绿体、线粒体 主要在细胞质
原核:拟核、质粒
染色剂 甲基绿吡罗红
4.核酸的功能
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成种具有极其重要的作用。
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