内容正文:
知识章章清
第1章 走近细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
一、细胞学说及其建立过程
一.细胞学说建立过程
①罗伯特▪胡克:第一次发现并命名细胞(植物细胞壁:死细胞)
②列文虎克:第一个发现活细胞
③施莱登:提出植物细胞学说
④施旺:提出动物细胞学说
⑤魏尔肖:修正了细胞学说一些内容
二.细胞学说
1.主要建立者:施莱登与施旺建立了细胞学说
2.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新细胞是由老细胞分裂产生。(魏尔肖修订)
意义:揭示动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。(并无揭示差异性)
二、细胞是基本的生命系统
1.细胞的生命活动的关系:
1.生物 细胞形态生物 单细胞生物:单个细胞独立完成各项生命活动
多细胞生物:各种细胞密切合作完成各项生命活动
非细胞形态生物(病毒):只有依赖活细胞才能生活——寄生
2、 细胞是生命活动/生物体结构和功能的基本单位,也是地球上最基本的生命系统 。
3、生命系统的结构层次:
细胞(最基本)→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈(最大) ;
单细胞生物生命系统结构层次:细胞(个体)
植物生命系统结构层次:细胞→组织→器官→个体
动物生命系统结构层析:细胞→组织→器官→系统→个体
注意:
①单细胞生物无组织、器官、系统结构层次,单细胞生物既是细胞层次也是个体层次,
植物无系统结构层次
②地球上最早的生命形式是单细胞生物;
③病毒 不属于生命系统的,原因是病毒没有细胞结构,病毒一般由核酸和蛋白质组成。但是,病毒的生活离不开细胞。(P8“练习与应用”拓展应用2)
④种群和群落区分:
种群:一定区域内所有同种生物(例子:山上所有绵羊)
群落:一定区域内所有生物(例子:山上所有生物)
(注意:山上所有羊既不是种群也不是群落)
第2节 细胞的多样性和统一性
一、观察细胞
一.显微镜
1.显微镜的构造
图中①~⑨分别对应的结构名称:
①目镜 ②粗准焦螺旋 ③细准焦螺旋 ④镜筒 ⑤转换器
⑥物镜 ⑦载物台 ⑧遮光器 ⑨反光镜
2.低倍镜与高倍镜相关比较:
物像大小
看到细胞数目
视野亮度
物镜与载玻片的距离
视野范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
3.使用显微镜时,光线暗:大光圈和凹面镜
4、显微镜放大是指放大长度或宽度,(不是放大面积),
目镜镜头越长,放大的倍数越小,物镜越长,放大的倍数越大 距装片距离越近
5.在低倍镜下,装片移动方向,相对于视野中央,物像偏哪个方向,装片就往哪个方向移动(“ 偏哪往哪移 ”)
6.显微镜下成立的像是倒像,上下左右均颠倒,顺时针显微镜下成立虚像仍是顺时针
如物像是 b ,实际的像是q(技巧:试卷旋转180°)
7、显微镜的使用程序:高倍镜的使用步骤:找→移→转→调(先低后高,不能动粗)
(1)找:在低倍镜下找到物像
(2)移:移动装片,使物像移至视野中央
(3)转:转动转换器,换上高倍镜(视野变暗,物像变模糊)
(4)调:调节大光圈/凹面镜(使视野变亮),调节细准焦螺旋 (使物像清晰)
注意:先使用低倍镜,再使用高倍镜,换上高倍镜后,不能再使用粗准焦螺旋(先低后高,不能动粗)
8.放大倍数与细胞数目计算
(1)一行细胞:高倍镜放大倍数是低倍镜的n倍,细胞放大了n倍,则看到的细胞数目为原来的1/n,原本细胞数为c个,则高倍镜下细胞数为c/n个。
(2) 一视野细胞:高倍镜放大倍数是低倍镜的n倍,则长和宽n倍,面积放大了n2倍,则视野范围内的细胞数是原来的1/n2 ,原本细胞数为c个,则高倍镜下细胞数为c/n2个。
二、原核细胞和真核细胞
1. 原核、真核细胞
科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。
2.原核、真核生物
(1)由真核细胞构成的生物叫作真核生物,如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物,如细菌(如蓝细菌,旧称蓝藻)、支原体、衣原体、立克次氏体等。(P10)
(2)细菌:
①蓝细菌的细胞比其他细菌大,蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。
②细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质,都没有由核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。
(3) 认识大肠杆菌(左)和蓝细菌(右)细胞模式图(P11)
(4) 支原体可能是最小、最简单的单细胞生物。(P12“练习与应用”及“生物科学进展”)
3.细胞的多样性和统一性
(1)细胞的多样性:真核细胞多种多样,原核细胞多种多样,而真核细胞和原核细胞又不一样。
(2)细胞的统一性:原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质、核糖体,遗传物质都是DNA,这体现了原核细胞和真核细胞的统一性。
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第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素
1.生物界与无机自然界的元素
种类:统一性
含量:差异性(原因:细胞生命活动所需要的物质,是有选择的从无机自然界获取)
2.种类、含量
(1)细胞中常见的化学元素有20多种
其中有些含量较多,如C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等,称为大量元素;
有些含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,被称为微量元素。
(2) 组成细胞的元素中C是最基本元素,C、0、H、N这四种元素的含量最多,其原因与组成细胞的化合物有关。
(3) 大量元素和微量元素都是生物体所必需的;生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素,如Pb
(4) 细胞中基本元素含量的比较:细胞鲜重:O>C>H>N ,细胞干重:C>O>N>H
(5)细胞鲜重中数量最多的元素是H,含量最多的是O
(6)存在形式:细胞中的化学元素大多以化合物的形式存在。
二、组成细胞的化合物:
1.组成细胞的主要化合物及相对含量示意图(P17):
2.种类 无机化合物:水,无机盐
有机化合物:蛋白质,糖类,脂质,核酸
3.细胞中含量最多的化合物/无机化合物是水。细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。
4. 上图中的数据是基于大量不同种类细胞的统计结果,实际上,不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的,有的还相差悬殊。
三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.实验原理 1. 50~65 ℃水浴加热
还原糖+斐林试剂 ―-----------→ 砖红色沉淀
脂肪+苏丹Ⅲ染液―→橘黄色
蛋白质+双缩脲试剂―→紫色
2.化学试剂
斐林试剂(甲液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液)。双缩脲试剂(A液:质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液,B液:质量浓度为0.01g/mLCuSO4溶液)。
3.需要加热的是还原糖的鉴定,常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖。需要借助显微镜的是脂肪鉴定。
3.脂肪的检测和观察实验中,切片后,从培养皿中选取最薄的切片,用毛笔蘸取放在载玻片的中央;在花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3 min,用吸水纸吸去染液,再用50%酒精 洗去浮色;先在低倍镜下观察,再换高倍镜观察,视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。(P19“探究·实践”)
4.蛋白质的检测和观察实验中,加入组织样液2 mL后,先注入双缩脲试剂A液1 mL,摇匀,再注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀,可见组织样液变成紫色。(P19“探究·实践”)
第2节 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1.水的含量:生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%。水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物。
2.存在形式:水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水。
3.作用
存在形式
自由水
结合水
概念
细胞中以游离的形式存在的水
细胞中与其他物质相结合的水
含量
约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水分的4.5%
功能
①细胞内的良好溶剂
②参与细胞内的生化反应
③为细胞提供液体环境
④运输营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成成分
2.自由水与结合水的关系:自由水和结合水在一定条件下可相互转化
3.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系:
①关系:在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。(P21)
②实例:种子晒干,自由水含量降低,细胞代谢水平降低,便于储藏;北方冬小麦在冬天来临前,自由水比例降低,结合水比例上升,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在(P21),少数与其他化合物结合。
2.含量:无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的1%~1.5%。
3.作用:
①某些重要化合物的组成部分,如Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红素的元素。
②对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,如血钙偏低时哺乳动物会抽搐。血钙过高时,会患肌无力,Na+缺乏会引起神经肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛,无力等
③对维持细胞酸碱平衡非常重要。
④维持正常渗透压,即水盐平衡。(P22) 拓展:生理盐水常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。当人体需要补充盐溶液或输入药物时,应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。
4. 一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图(P22“思考·讨论”)
第3节 细胞中的糖类和脂质
1、 细胞中的糖类
1. 组成元素及分类:糖类分子大多数是由C、H、O三种元素构成的。特例:几丁质
2. 功能:重要的能源物质
3. 糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。
4. 单糖:不能水解的糖类。可直接被细胞吸收。常见的单糖果糖、半乳糖、葡萄糖、核糖、脱氧核糖(P23)
。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,是生物体内的“生命的燃料”。
5. 二糖:由两分子单糖脱水缩合而成的糖类。植物二糖有麦芽糖(两分子葡萄糖)、蔗糖(一分子果糖,一分子葡萄糖)、动物二糖有乳糖(一分子半乳糖, 一分子葡萄糖)
6.生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。植物体内的多糖有淀粉(储能多糖)、纤维素(结构多糖),纤维素很难被动物消化,主要参与构成植物的 细胞壁。动物体内的多糖有糖原,其主要分布在人和动物的肝脏 和 肌肉 中,动物血糖过低, 肝脏 中的糖原可以分解为葡萄糖来补充。是人和动物细胞的储能物质。淀粉、纤维素、糖原的基本单位是葡萄糖分子。(P24)
8.几丁质也是一种多糖,又称壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。(P25)几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途:废水处理,食品包装纸和添加剂,人造皮肤
9.糖类的分布和作用
糖类的作用:
(1)生命活动的主要能源物质:葡萄糖。
(2)细胞中的储能物质:糖原、淀粉。
(3)参与构成细胞的物质:核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质。
10.多糖的“水解”与“氧化分解”
2、 细胞中的脂质
1. 元素组成:主要是C、H、O,有些脂质还含有P、N。
2.脂质的特点
(1)元素含量:脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量高于糖类。
(2)分子结构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。
3.脂质的分类:脂肪、磷脂和固醇等。
分类
生理功能
只有C、H、O脂肪(三酰甘油,又称甘油三酯)
①细胞内良好的储能物质
②很好的绝热体,有隔热、保温作用
③具有缓冲和减压作用,可以保护内脏器官
磷脂
构成细胞膜、细胞器膜的重要成分
固醇
胆固醇
①构成动物细胞膜的重要成分
②参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以及生殖细胞的形成
维生素D
能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
4.糖类和脂质的相互转化
糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能及其基本组成单位氨基酸
1.蛋白质的功能:生命活动的主要承担者
2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸
(1)氨基酸的种类
①在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种。
②分为必需氨基酸(8种)和非必需氨基酸(13种)。
(2)主要组成元素:C、H、O、N(有些含S)。
(3)氨基酸的结构特点
同一个碳原子
二、蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质结构及其多样性
(1)此生理过程①的名称是脱水缩合.
(2)写出数字代表的结构或名称:②二肽;③肽键——连接两个氨基酸分子的化学键。
(3)多肽:由多个氨基酸脱水缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫作多肽,通常呈链状结构,叫作肽链.
(4)参与脱水缩合的部位:一个氨基酸氨基中的-H和另一个氨基酸羧基中的-OH
(5)H2O中H和O的来源:H来自氨基和羧基,O来自羧基。
(6)-NH2和-COOH的数量和位置:一条肽链中至少含有一个游离的-NH2和一个游离的-COOH,分别位于肽链的两端,其余的-NH2和-COOH位于R基中。
4.蛋白质结构多样性的原因
5. 蛋白质的变性
(1)概念:蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
(2)应用:①鸡蛋、肉类煮熟后,由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因而易于消化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。
(3)双缩脲试剂能与蛋白质或多肽中的肽键发生反应形成紫色络合物。盐析和变性均不发生肽键断裂,故盐析和变性后的蛋白质均可与双缩脲试剂产生紫色反应。
第5节 核酸是遗传信息的携带者
一、核酸种类、分布及其组成
1.核酸的种类及其分布
(1)种类 一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。
(2)分布 真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。
2.核酸的基本组成单位——核苷酸 元素组成:C、H、O、N、P
(1)组成
磷酸
含氮的碱基
(2) 种类:根据五碳糖的不同,分为脱氧核糖核酸和核糖核酸。
(3) ①脱氧核苷酸:构成DNA的基本单位。磷酸
脱氧核糖
A、T、C、G
②核糖核苷酸:构成RNA的基本单位。磷酸
A、U、C、G
核糖
(2) DNA和RNA的比较
(3)通过DNA指纹获得遗传信息的根本原因
生物的遗传信息储存在DNA分子中,而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点(特异性)。
(4)核酸的多样性及功能
二、生物大分子以碳链为骨架
1.单体与多聚体的对应关系
2.每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
3.生命的核心元素碳。
4.细胞是由化学元素和化合物构成的
(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。
(2)糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。
(3)水和无机盐与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
(4)细胞中的化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。
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第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构与功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开,使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定。
2.控制物质进出细胞,细胞膜的这种作用是相对的,表现为:细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;细胞不需要的物质不容易进入细胞;环境中一些对细胞有害的物质有可能进入;有些病毒、病菌也能侵人细胞,使生物体患病。
3.进行细胞间的信息交流
(1)通过信息分子传递交流,常见的信息分子有激素、递质;(2)通过细胞接触交流,如精子和卵细胞之间的识别和结合;(3)通过细胞通道交流,如高等植物细胞间的胞间连丝。(P41);(4)细胞间进行信息交流时往往需要受体和信号分子,受体和信号分子的结合有特异性。
二、对细胞膜结构和成分的探索
1.对细胞膜成分的探索
(1)1895年,欧文顿推测:细胞膜是由脂质组成的。
(2)科学家对制备出的纯净细胞膜进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。
注意:选择哺乳动物的成熟红细胞制备细胞膜的原因:(1)动物细胞没有细胞壁,能够吸水涨破;(2)哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器,可获得较为纯净的细胞膜。
(3)1925年,科学家戈特和格伦德尔推断:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
(4)1935年,英国学者丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。
(2)细胞膜的成分磷脂
脂质
胆固醇
蛋白质
糖类
②细胞膜成分与功能的关系:功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
2.对细胞膜结构的探索
(1)1959年,罗伯特森(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,并大胆地提出了细胞膜静态模型的假说:所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。(P43)
(2)1970年,科学家分别用发绿色荧光、红色荧光的染料标记小鼠、人细胞表面的蛋白质分子,进行了荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验,这一实验以及相关的其他实验证据表明,细胞膜具有流动性。
(3)1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
三、流动镶嵌模型的基本内容外表面
识别
镶
基本支架
嵌入
贯穿
运动
1.流动镶嵌模型:细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端。蛋白质分子以不同的形式镶嵌在磷脂双分子层表面,这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子是可以侧向移动的,膜中的蛋白质大多也能流动的。细胞膜的外表面还有糖分子,这些糖分子叫做糖被。糖被在生命活动中具有重要的功能。例如,糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂。(P44)
2.细胞膜结构特点具有流动性。原因:组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质大多都是可以运动的。
3.细胞膜的功能特点是具有选择透过性。
四、细胞壁
细胞壁具有全透性,无法在细胞壁内制造一个稳定的内部环境,因此细胞壁不是细胞的生命系统的边界。
(1)细胞壁的组成:植物细胞壁——纤维素和果胶;细菌细胞壁——肽聚糖;真菌细胞壁——几丁质。
(2)溶菌酶可水解肽聚糖而不能水解几丁质,所以溶菌酶能杀死细菌,却对真菌基本没作用。
第2节 细胞器之间的分工合作
一、分离各种细胞器的方法
研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能,需要将这些细胞器分离出来。分离各种细胞器常用的方法是差速离心法:将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管中,用高速离心机在不同的转速下进行离心处理,就能将各种细胞器分离开。
2、 细胞器之间的分工
1.植物细胞亚显微结构模式图(P49)
2.细胞质基质:呈胶质状态,细胞器就分布在细胞质基质中,细胞器的分离方法是差速离心法。(P47)
3.细胞壁的化学成分主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持和保护作用。(P48)
4.叶绿体: 能进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。(P48)
5.线粒体:是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体。(P49)
6.内质网: 内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,此外,内质网还参与脂质的合成。(P48)
7.高尔基体:功能是主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。在动物细胞中与分泌蛋白的合成有关,在植物细胞中与细胞壁的形成有关。(P48)
8.核糖体:有的附着于粗面内质网上,有的游离分布在细胞质基质中,是生产“蛋白质机器” 。(P49)
9.液泡:主要存在在于植物细胞中,内部液体叫做细胞液,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,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。(P49)
10.中心体:分布在动物与低等植物细胞中,由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成,与细胞有丝分裂有关。(P49)
11溶酶体:主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,功能是(1)能分解衰老、损伤的细胞器,(2)吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。(P49)
12.能复制的细胞器有线粒体、叶绿体、中心体;双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体;非膜性的细胞器有核糖体、中心体;含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体;含色素的细胞器有叶绿体、液泡;能产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体。
13.与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、线粒体、高尔基体;与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、高尔基体、中心体。
14.分泌蛋白的合成与运输离不开核糖体、内质网、高尔基体、线粒体细胞器的参与,该过程说明各种细胞器在结构和功能上互相联系、协调配合。该过程依赖细胞膜的流动性;需细胞呼吸提供能量。
15.植物特有的细胞器是叶绿体、液泡,动物和低等植物特有的细胞器是 中心体。最能体现动植物细胞的区别是有无细胞壁。
16.“动力车间”是:线粒体;“养料制造车间”和“能量转换站”是:叶绿体;“消化车间”是:溶酶体;“蛋白质的生产机器”是:核糖体;高尔基体是动植物细胞中都有,但执行功能有区别的细胞器。(P49)
17.真核细胞中有维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。(P50)
18.用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。(P51“科学方法”)
19.生物膜系统包括细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。(P52)
20.汇总(各细胞器功能)
中 心 体——与动物细胞有丝分裂有关 叶 绿 体——进行光合作用场所
核 糖 体——合成蛋白质场所 内 质 网——蛋白质的合成和初步加工,脂质合成的场所
高尔基体——蛋白质的进一步加工和发送 线 粒 体——为细胞生命活动提供能量
液 泡——储存物质,使植物细胞坚挺 溶 酶 体——分解衰老、损伤细胞器
21. ①原核细胞只有:核糖体 ②膜面积最大的:内质网
③无膜细胞器:核糖体、中心体 ④与能量转换有关:线粒体、叶绿体
⑤含有DNA:叶绿体、 线粒体 ⑥含有RNA:叶绿体、线粒体、核糖体
⑦植物特有:叶绿体、液泡 ⑧动物和低等植物中特有:中心体
⑨动植物都有,但功能不同:高尔基体 ⑩含有色素:叶绿体、液泡
三、高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
(1)叶绿体①形态:绿色扁平的椭球或球形。②分布:主要在绿色植物叶肉细胞中。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态,观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
(3)选材①藓类叶片:叶片很薄,仅有一两层叶肉细胞,可取整个小叶直接制片
②取菠菜叶时选取其稍带些叶肉的下表皮:菠菜叶下表皮细胞没有叶绿体,下表皮附近的叶肉细胞排列疏松,易撕取,含叶绿体数目少,且个体大。
四、细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白的合成和运输实验
(1)分泌蛋白:有些蛋白质是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的,这类蛋白质叫做分泌蛋白。,如消化酶、抗体和一部分激素。
区分:分泌蛋白:附着在内质网上的核糖体上合成的;胞内蛋白:在细胞质中游离的核糖体上合成的。
(2)研究方法
①方法:同位素标记法,其中用到的同位素是3H(含放射性)。
②作用:用于示踪物质的运行和变化规律,通过追踪同位素标记的化合物,弄清化学反应的详细过程。
a.具有放射性的同位素:14C、32P、3H、35S等
b.不具放射性的同位素:15N、18O等
囊泡
囊泡
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
线粒体(供能)
核糖体(氨基酸脱水缩合形成肽链)→内质网(粗加工)→高尔基体(细加工)→细胞膜(分泌至细胞外)【注:此过程需要的能量由线粒体提供】
13. ①与分泌蛋白合成与运输有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
②与分泌蛋白合成与运输有关的细胞结构:核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、 线粒体
③与分泌蛋白合成与运输直接有关(经过)的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体
④与分泌蛋白合成与运输直接有关(经过)的细胞结构:核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜(细胞膜是细胞结构,但不是细胞器)
【补充】① 分泌蛋白合成与运输的“交通枢纽”:高尔基体② 分泌蛋白的合成与运输过程中,共穿过0层生物膜,理由:分泌蛋白的运输是通过生物膜的融合过程实现的,没有穿过生物膜。
14. 生物膜系统:由细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成(的统一整体)
生物膜:细胞膜、核膜、细胞器膜 任一均可称为生物膜
【注意】 “生物膜”≠“生物体内的膜”,如视网膜、小肠粘膜等均不属于生物膜!
15. 并不是所有的生物都具有生物膜系统,原核生物、哺乳动物成熟的红细胞均没有生物膜系统。原核生物有生物膜,无生物膜系统(因其缺乏核膜和细胞器膜)。真核生物中, 哺乳动物成熟红细胞无生物膜系统(理由同上)
16. 不同生物膜之间的区别和联系:
(1)化学组成大致相似,且都具有一定的流动性和选择透过性:细胞膜:脂质(磷脂)+蛋白质+糖类;细胞器膜:脂质(磷脂)+蛋白质;核膜:脂质(磷脂)+蛋白质
(2)生物膜之间的联系
细胞膜
内质网膜
不同生物膜在结构上具有一定联系:内质网膜与核膜和细胞膜直接相连,并通过囊泡与高尔基体间接联系;高尔基体通过囊泡与细胞膜间接联系。
17. 生物膜系统的功能:
① 对细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递起重要作用;② 广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;③ 把各种细胞器分隔开,保证了细胞生命活动高效有序。
第3节 细胞核的结构和功能
一、细胞核的功能
1.细胞核的分布
大多数真核细胞只有一个细胞核,但也有例外,例如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,双小核草履虫和人的骨骼肌细胞有多个细胞核。
2.细胞核功能的实验探究
(1)黑白美西螈核移植实验
资料1:美西螈核移植实验
讨论1:美西螈皮肤颜色是由什么物质决定的?
【答案】美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。
讨论2:表皮细胞合成黑色素的过程是由细胞核还是细胞质控制的?
【答案】细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。
实验结论:美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的。
实验分析:缺少对照组
(2) 蝾螈受精卵横缢实验
讨论3:从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系?
【答案】没有细胞核,细胞就不能分裂、分化
实验结论:蝾螈的细胞的分裂和分化受细胞核控制。
实验分析:实验既有相互对照,又有自身前后对照。
资料3:变形虫去核及核移植实验
实验结论:变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
实验分析:实验既有相互对照,又又自身前后对照。
资料4:伞藻嫁接与核移植实验
结论:伞藻“帽”的形态由假根决定。
实验结论:细胞核控制伞藻的形态结构(帽的形状)。
3.细胞核的功能
(1)细胞核的功能:细胞核控制着细胞遗传和代谢,是细胞的控制中心。(2)细胞核是遗传信息库。 (“一库二中心”)
【辨析】细胞代谢的中心是细胞质,但细胞代谢的控制中心是细胞核。(注意区分“中心”和“控制中心”)
4.细胞核的结构:核膜
核仁
染色质
核孔
(1) 核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分隔开;
(2) 核仁:与rRNA的合成以及核糖体的形成有关
(3) 核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流;
(4) 染色质:主要由DNA和蛋白质组成
【补充】代谢越旺盛的细胞,核孔越多,核内外的物质交换和信息交流越频繁;代谢越旺盛的细胞,核仁越大,形成的核糖体越多,从而使合成的蛋白质也越多。
2.核孔和核膜都可以控制物质进出,因而都具有选择透过性。
① 核孔:控制大分子物质进出细胞核的通道,如:RNA、蛋白质;② 核膜:控制小分子物质进出细胞核的通道。
3.染色质是容易被碱性染料染成深色的极细的丝状物,在细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂即将结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质,被包围在新形成的细胞核里。因此,染色质和染色体关系可描述为:同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。注意:染色质(体)只存在于真核细胞的细胞核中。
4. 模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。DNA双螺旋结构模型,就是物理模型,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。真核细胞的三维结构模型属于物理模型,在设计并制作该模型时,科学性、准确性是第一位的,其次才是模型的美观与否。
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