分子与细胞复习课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

一 细胞学说的内容细胞学说建立者主要是：施莱登、施旺 1. 细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，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生命起作用。 3. 新细胞是由老细胞分裂产生的。意义：细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性 二、 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 1.血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。 2.植物没有（系统）层次，单细胞生物既属于（个体）层次，又属于（细胞）层次。 4.地球上最基本的生命系统是（细胞）。生物圈是最大的生态系统。 5.种群：在一定的区域内同种生物个体的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼。 6.群落：在一定的区域内所有生物的总和。例：一个池塘中所有的生物。（不是所有的鱼） 7.生态系统：生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。 三、细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。 细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。1、单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。2、多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，完成复杂的生命活动。 3、病毒的生命活动离不开细胞 病毒的相关知识：病毒（Virus）是一类没有细胞结构的生物体。主要特征：①仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒；②专营细胞内寄生生活； ③结构简单，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳所构成。根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（即噬菌体）三大类。根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。 DNA病毒：噬菌体、 RNA病毒：HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒、流感病毒 以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换 以细胞增殖分化为基础的生长发育 以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传和变异 原核细胞 真核细胞 病毒 大小 较小 较大 最小 本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核 无细胞结构 细胞壁 主要成分是肽聚糖 植物：纤维素和果胶；真菌：几丁质；动物细胞无细胞壁 无 细胞核 有拟核，无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合 有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体 无 细胞质 仅有核糖体，无其他细胞器 有核糖体线粒体等复杂的细胞器 无 分裂方式 二分裂 有丝分裂，无丝分裂，减数分裂 遗传物质 DNA DNA或RNA 举例 蓝细菌、细菌等 真菌，动、植物 HIV、H1N1 蓝细菌：发菜、颤蓝细菌、念珠蓝细菌、色球蓝细菌。蓝细菌没有成型的细胞核，有拟核——环状DNA分子。 蓝细菌细胞质：含蓝藻素和叶绿素（物质基础），能进行光合作用（自养生物）；核糖体。 细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异氧生物。 一、组成细胞的元素生物界与非生物界的统一性（元素种类大体相同 ）和 差异性（元素含量不同） 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等 基本元素：C、H、O、N（90%）最基本元素：C，占细胞干重的48.8%，生物大分子以碳链为骨架 二、组成细胞的化合物 无机化合物：水（鲜重下含量最多），无机盐 有机化合物：糖类，脂质，蛋白质（干重中含量最高的化合物），核酸 待检测物质 检测试剂 颜色反应 注意事项 还原糖 （葡萄糖、果糖、麦芽糖等） 斐林试剂 砖红色沉淀 甲液（NaOH）与乙液（CuSO4）等量混合后再注入试管，与待测物混合，并水浴50-65度加热。 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 将待测物染色后，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，以免影响检测效果。 苏丹Ⅳ 红色 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 先在试管中加入A液（NaOH）与样品充分混合，再注入B液（CuSO4），不需要加热。 染色体染色质 甲紫 紫色 统称为碱性染料 醋酸洋红 红色 淀粉 碘液 蓝色 二氧化碳 溴麝香草酚蓝 由蓝变绿再变黄 氢氧化钙溶液（澄清石灰水） 溶液变浑浊 酒精（乙醇） 重铬酸钾 橙色变灰绿色 酸性条件 高中生物物质检测的试剂总结 三、无机物 存在方式 生理作用 水 结合水 4.5% 与细胞中蛋白质、多糖等物质结合。 构成细胞结构 自由水 95.5% 绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动。 1．细胞内的良好溶剂； 2．参与细胞内许多生物化学反应； 3．水是细胞生活的液态环境； 4．把营养物质运送到细胞，并把代谢废物排出； 无机盐 多数以离子状态存， 如K+ 、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO43-等 1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分； 2．维持生物体正常的生命活动，细胞的形态和功能； 3．维持细胞的渗透压和酸碱平衡； 元素 类别 存在 生理功能 糖类 C、H、O 单糖 核糖 主细胞质 核糖核酸的组成成分； 脱氧核糖 主细胞核 脱氧核糖核酸的组成成分 六碳糖：葡萄糖 果糖 主细胞质 是生物体进行生命活动的重要能源物质 二糖 麦芽糖、蔗糖 植物 乳糖 动物 多糖 淀粉、纤维素 植物 纤维素 ：细胞壁的组成成分， 淀粉、糖原：重要的储存能量的物质 几丁质（壳多糖） 甲壳类动物和昆虫 糖原（肝、肌） 动物 脂质 C、H、O有的 还有N、P 脂肪； 动、植物 良好的储能物质、保温、缓冲、减压 磷脂 脑.豆类 构成生物膜的重要成分； 固醇 胆固醇 动物 动物细胞膜的重要成分；参与血液中脂质的运输 性激素 性器官发育和生殖细形成 维生素D 促进钙、磷的吸收和利用； 四、糖类和脂质 结构 元素组成 C、H、O、N，有的含有S、Fe、Zn、Cu、B、I等 单体 氨基酸（约有21种，必需氨基酸8种，非必需氨基酸13种） 化学结构 由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽，多肽呈链状结构，叫肽链，一个蛋白质分子含有一条或几条肽链 结构多样性 由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构极其多样的 功能 蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性 结构物质，如肌动蛋白； 催化作用：如酶； 调节作用：如胰岛素、生长激素； 免疫作用：如抗体； 运输作用：如红细胞中的血红蛋白。 备注 ①每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上； ②各种氨基酸的区别在于R基的不同。变性：高温、强酸、强碱（熟鸡蛋） 计算 由N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水=肽键= N 个； N个氨基酸形成一条肽链时，产生水=肽键 =N－1 个； N个氨基酸形成M条肽链时，产生水=肽键 =N－M 个； N个氨基酸形成M条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质的分子量为 N×α－（N－M）×18 ； 五、蛋白质 元素组成 C、H、O、N、P 分类 脱氧核糖核酸（DNA双链） 核糖核酸（RNA单链） 单体 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 成分 磷酸 五碳糖 碱基 H3PO4 脱氧核糖 核糖 A、G、C、T A、G、C、U 功能 是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起着重要作用 将遗传信息从DNA传递给蛋白质。 存在 主要存在于细胞核，少量在线粒体和叶绿体中。 主要存在于细胞质中。 六、核酸 是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体。 有关能源的总结 “生命的燃料”：葡萄糖 主要能源物质：糖类； 最终能量来源：太阳； 直接能源物质：ATP 良好储能物质：脂肪； 动物细胞储能物质：糖原； 植物细胞储能物质：淀粉 糖类物质的分类： 1、按糖类物质的归属分： 植物特所：淀粉、纤维素、果糖、蔗糖、麦芽糖。 动物特有：乳糖、糖原。 动植物共有：葡萄糖、核糖、脱氧核糖。 参与细胞构成的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素。 注意：并非所有糖类都是能源物质，比如核糖、脱氧核糖。 1. 细胞膜主要成分： 脂质 约50%脂质中磷脂最丰富，蛋白质 约40% 功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多 还含有少量糖类 约2%-10% 糖脂和糖蛋白 2. 细胞膜功能： ①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定②控制物质出入细胞（选择透过性膜）③进行细胞间信息交流 3. 植物细胞壁：纤维素和果胶（原核生物：肽聚糖） 作用：支持和保护 4.细胞膜特性： 结构特性：流动性 举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌） 功能特性：选择透过性 举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活） 5.细胞器总结 （1）动植物细胞共有的细胞器：线粒体、内质网、高尔基体和核糖体 （2）动植物细胞中功能不同的细胞器：高尔基体 （3）植物细胞特有的细胞器：叶绿体 （4）动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体 （5）分布最广泛的细胞器是核糖体；核糖体在动物细胞和植物细胞、原核细胞和真核细胞甚至在叶绿体和线粒体中都有分布 （6）原核生物细胞中唯一的细胞器：核糖体 （7）具有单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡； 具有双层膜的细胞器：线粒体和叶绿体； 无膜结构（或非膜结构，或不含磷脂分子）的细胞器：中心体、核糖体 （8）光学显微镜下可见的细胞器：线粒体、叶绿体和液泡 注意：实际上细胞壁、细胞核、染色体在光学显微镜下也是可见的，但它们不是细胞器。 光学显微镜下可见的结构则有细胞壁、细胞核、染色体、叶绿体、线粒体和液泡。 膜结构 分 布 主要功能 叶绿体 线粒体 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡 溶酶体 双层 双层 无 无 单层 单层 单层 单层 植物细胞 成熟植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动物和低等植物细胞 光合作用的场所 有氧呼吸主要场所 蛋白质合成和加工，脂质合成 蛋白质合成的场所（氨基酸脱水缩合的场所） 与细胞有丝分裂有关 调节植物内环境，使植物细胞坚挺形态 分解衰老损伤细胞器，杀死病毒和病菌。 对来自内质网的蛋白质加工、分类、包装，与植物细胞壁的形成有关。 6. 各 种 细 胞 器 的 结 构 和 功 能 14 （9）将细胞膜和核膜连成一体的细胞器：内质网 （10）具有较大膜面积的细胞器：线粒体和叶绿体和内质网 （11）具有核酸的细胞器：线粒体、叶绿体和核糖体， 具有DNA的细胞器：线粒体、叶绿体； 具有RNA的细胞器：线粒体、叶绿体和核糖体 （12）含有色素的细胞器：液泡、叶绿体 （13）具有基质的细胞器：线粒体和叶绿体 （14）能半自主遗传的细胞器：线粒体和叶绿体 （15）能产生水的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体 （16）与能量转换有关的细胞器（或与ATP形成有关的细胞器）:线粒体和叶绿体 （17）与主动运输有关的细胞器：线粒体和核糖体 （18）与分泌蛋白合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体和线粒体； 与结构蛋白合成有关的细胞器:核糖体和线粒体 （19）参与细胞分裂的细胞器：核糖体、中心体、高尔基体和线粒体； 其中，参与动物细胞分裂的细胞器：核糖体、中心体和线粒体； 参与植物细胞分裂的细胞器：核糖体、高尔基体和线粒体 （20）膜结构能相互转化的细胞器：内质网和高尔基体 （21）能合成有机物的细胞器：核糖体、叶绿体、高尔基体和内质网 （22）能发生碱基互补配对的细胞器：核糖体、叶绿体和线粒体 7. 细胞核的结构和功能 关于核孔：1.核孔是大分子物质进出细胞核的通道，对物质的进出具有选择性。DNA不能通过核孔进入细胞质，mRNA在细胞核内合成后通过核孔进入细胞质，组成染色体的蛋白质、RNA聚合酶、DNA聚合酶等可通过核孔进入细胞核。2.小分子物质、离子主要通过核膜进出细胞。（如：核苷酸）。 1.细胞核外膜上附着核糖体，常与内质网相连； 2.核膜不是完全连续的，其上有核孔； 3.核膜是生物膜，主要成分是脂质和蛋白质。 关于核仁：1.某种RNA：rRNA；2.核孔的数量和核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。 注意：遗传物质的载体是染色体或染色质，遗传信息的载体是DNA 5. 细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，它们在结构和功能上紧密联系，协调。 维持细胞内环境相对稳定，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换、 和信息传递的过程中起着决定性作用 为多种酶提供了大量的附着位点 把各种细胞器分开，提高生命活动效率 生物膜系统的功能 1.研究分泌蛋白的合成与运输采用:同位素标记法 2.分泌蛋白的运输方式：通过囊泡运输，以胞吐方式排除出，不需要转运蛋白参与，但消 耗能量。 3.在由膜构成的囊泡运输中，高尔基体起着重要的交通枢纽的作用。 4.区分参与分泌蛋白形成的“有关细胞器”‘’有关结构”和“有关膜结构” 1)有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。 2)有关结构：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。 3)有关膜结构(直接相关)：内质网膜、高尔基 体膜、细胞膜。 流动镶嵌模型的基本内容 ▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架 ▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层 ▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动。轻油般的流体，具有流动性。 细胞膜的外表有一层糖蛋白（糖被）。 细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。 作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。 一、渗透作用 （1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 （2）发生渗透作用的条件：①是具有半透膜 ②是半透膜两侧具有浓度差。 二、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用） 1、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀 外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩 外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡 2、植物细胞的吸水和失水 细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。 原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。 外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离。原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离下来，也就是逐渐发生了质壁分离。 外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原 外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡 中央液泡大小 原生质层位置 细胞大小 蔗糖溶液 变小 脱离细胞壁 基本不变 清水 逐渐恢复原来大小 恢复原位 基本不变 1. 质壁分离产生的条件： （1）具有大液泡 （2）具有细胞壁 （3）外界溶液浓度>细胞液浓度 2. 质壁分离产生的原因： 内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度>细胞液浓度 3. 植物吸水方式有两种： （1）吸胀作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区 （2）渗透作用(形成液泡) 物质出入细胞方式的比较 物质种类 运输方式 方向 转运蛋白 能量 实例 离子、小分子物质 被动运输 自由扩散 高浓度→低浓度 不需要 不需要 水、气体、乙醇、甘油、苯等 协助扩散 高浓度→低浓度 需要 不需要 水、葡萄糖、某些离子等 主动运输 低浓度→高浓度 需要 需要 小肠吸收葡萄糖、氨基酸及红细胞吸收K＋等 大分子物质 胞吐 由膜内到膜外 不需要 需要 分泌蛋白 胞吞 由膜外到膜内 不需要 需要 变形虫摄取有机物颗粒 转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种。 载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，转运时发生自身构象的改变 通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需与通道蛋白结合 影响物质跨膜运输因素分析 1、浓度差 浓度差 浓度差 2、能量（氧气浓度、细胞呼吸强度） 能量、ATP （呼吸强度） 运输速率 1.细胞代谢：细胞内每时每刻进行的 ,细胞代谢的主要场所 ,细胞代谢的控制中心 。细胞代谢的各种化学反应需要 参与。 2.比较过氧化氢在不同条件下分解 自变量: 因变量:( ) 3.巴斯德：没有 的参与，糖类不可能变成酒精。 李比希：引起发酵的是 ，这些物质只有在 才发挥作用。 毕希纳：将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为 。 萨姆纳：从刀豆中提纯 ，把尿素分解为 ，并证明其化学本质是（ ） 科学家们获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是 。 切赫、奥尔特曼：发现 也具有生物催化功能。 化学反应 细胞质基质 细胞核 酶 温度、催化剂的种类 过氧化氢的分解速率 活细胞 酵母菌细胞中某些物质 酵母菌细胞死亡并裂解 酿酶 脲酶 氨和二氧化碳 蛋白质 蛋白质 少数RNA 4.酶的本质： 酶的作用机理：（ ） 酶的特性：（ ） 5.影响酶活性的因素：（ ） ，能使酶分子的 遭到破坏而 。 低温：酶的活性 ，但酶的空间结构 ，适宜的温度下酶的活性会 。（ 保存酶） 6.由于 ，细胞代谢才能在温和条件下快速有序进行。 蛋白质 或 RNA 降低化学反应的活化能 高效性、专一性、作用条件较温和 温度 、 PH 空间结构 永久失活 低 稳定 升高 低温 酶的催化作用 过酸过碱或温度过高 7.酶有高效性原因：（ ） 8.探究pH对酶活性的影响不能选择可溶性淀粉溶液为底物 原因是 。 9.探究温度对淀粉酶活性的影响，不可选择斐林试剂对结果进行检测 原因是 。 10.淀粉、蔗糖和淀粉酶来探究酶的专一性，不可用碘液对实验结果进行检测 原因是 。 酸性条件加快淀粉水解 斐林试剂检测时需水浴加热，该实验需严格控制温度 无法检测蔗糖是否被分解 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高 (1)活化能: 分子从 态到达 状态所需的能量 (2)无酶催化的反应曲线是______，无酶时的活化能是 。 (3)有酶催化的反应曲线是______，有酶时的活化能是 。 (4)ca段的含义是: 在无催化剂的条件下，启动反应所需要的 。 (5)ba段的含义是: 酶 __。 (6)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b点在纵轴上将________移动。 常 活跃 ① ② 降低的活化能　 向上 ac bc 活化能　 1、ATP的名称： ，结构： 2、 3、ATP的水解及合成 不属于可逆反应，物质可逆、能量不可逆 4、 吸能反应 细胞内的化学反应 放能反应 5、ATP末端的磷酸集团脱离下来可以和蛋白质结合使蛋白质磷酸化， 导致其空间结构发生改变。 6、当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量 与其他分子结合，从而使后者发生变化。 直接能源物质 腺苷（腺嘌呤+核糖） 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 ADP+Pi+能量 ATP 酶1 酶2 腺苷三磷酸 A－P~P~P 与ATP水解反应相联系 与ATP合成反应相联系 呼吸作用 光合作用 细胞中大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的（ATP水解释放的能量用于各项生命活动） 1molATP水解释放能量高达30.54KJ，高能磷酸化合物 ①腺苷 、 ② AMP（腺嘌呤核糖核苷酸， RNA的基本组成单位之一）、③ ADP ④、ATP 原理： 提取：色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中 分离：不同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的快， 反之则慢。 色素种类 色素颜色 含量 胡萝卜素 橙黄色 最少 类胡萝卜素（主要吸收蓝紫光） 叶黄素 黄色 较少 叶绿素a 蓝绿色 最多 叶绿素（主要吸收蓝紫光和红光） 叶绿素b 黄绿色 较多 项目 操作内容 操作目的 材料 叶片要新鲜、深绿 使滤液中色素含量高 试剂（研磨前加入） 二氧化硅 有助于研磨得充分 碳酸钙 防止研磨中色素被破坏 无水乙醇 少量多次，溶解色素 关键步骤 研磨要迅速、充分 防止乙醇挥发，充分溶解色素 试管口加棉塞 防止乙醇挥发和色素氧化 项目 操作内容 操作目的 试剂 层析液 分离色素 关键步骤 滤纸条的一端 减去两角 防止层析液 在滤纸条的 边缘处扩散过快 滤液细线重复画若干次，且要求细、直、齐 使分离的 色素带清晰 滤液细线不能触及层析液 防止色素溶解 到层析液中 分离色素的方法：纸层析法 ① 停止光照， CO2供应不变 光反应停止 NADPH ATP 减少 减少 C3的还原受阻 C3 C5 减少 增多 ② 停止CO2供 应，光照不变 CO2的固定受阻 C3 C5 减少 增多 C3的还原减少 增多 增多 NADPH ATP （CH2O）+ O2 CO2+ H2O 光能 叶绿体 光合作用化学反应式： 光能的用途： ①将水分解成氧和H+，形成NADPH； ②在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP和Pi形成ATP 色素和酶 光能 H2O 水在光下分解 O2 ATP ADP+Pi NADPH NADP+ 2C3 C5 (CH2O) CO2 还原 固定 多种酶 光反应阶段 暗反应阶段 （类囊体薄膜） （叶绿体基质） 光反应为暗反应提供的物质 暗反应为光反应提供的物质 CO2的固定： 光反应能量转化：光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能 暗反应能量转化：ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能 水的光解： H2O 2H++O2 H++NADP++2e- 2NADPH 光能 ATP的合成： ADP＋Pi＋能量 ATP 酶 酶 NADPH的合成： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP NADPH 、 2C3 （CH2O） 酶 ＋C5 模板来自于 https://www.ppthui.com 【PPT汇】 30 实验： 1、恩格尔曼的实验结论：O2是叶绿体释放出来的，叶绿体是水绵进行光合作用的场所。 2、希尔反应：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。（不能说明O2中的氧元素全部来自水） 3、鲁宾和卡门用同位素示踪法证明光合作用释放的O2中的氧全部来源于水，而不是CO2。 4、阿尔农发现，水的光解伴随ATP的合成。 5、卡尔文用同位素示踪法（14C）探明了碳的转化过程，暗反应也称作卡尔文循环。 项目 表示方法 净光合速率（又称表观光合速率） O2的释放量、CO2的吸收量、 有机物的积累量 真正光合速率（又称实际光合速率） O2的产生量、CO2的固定量、 有机物的制造量 呼吸速率（黑暗中测量） O2的吸收量、CO2的释放量、 有机物的消耗量 表示方法： A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸，CO2释放量代表呼吸强度。净光合速率为细胞呼吸速率值。 AB段：随光照强度增加，光合作用强度增大，CO2释放量减少，细胞呼吸强度>光合作用强度 B点：光补偿点 细胞呼吸强度=光合作用强度 细胞呼吸释放CO2全部用于光合作用 BC段：光照强度增大，光合作用强度增大 细胞呼吸强度<光合作用强度 D点：光饱和点 该光照强度下，光合作用强度不再随光照强度增加而增加 D 光照强度 A B C 吸收 CO2 释放 CO2 光饱和点 光补偿点 O 影响光合作用强度的因素--光照强度 净光合速率=真光合速率-呼吸速率 呼吸速率 净光合速率 真光合速率 影响光合作用的外界因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度、水分 细胞呼吸 呼吸方式 有氧呼吸 无氧呼吸 酶 C6H12O6 ＋ 6H2O ＋ 6O2 6CO2 ＋12H2O ＋ 能量 C6H12O6 2CO2 ＋2C2H5OH ＋ 能量 酶 葡萄糖 酶 少量能量 4〔H〕 + + 6O2 12H2O 酶 大量能量 24〔H〕 + + C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量 酶 细胞质基质 一：细胞质基质 三：线粒体内膜 二：线粒体基质 6CO2 6H2O 酶 2丙酮酸 2C3H4O3 少量能量 20〔H〕 + + + 影响因素 温度 水分 CO2浓度 O2浓度 三个阶段 两个阶段 1，6，6 1，2，2 2丙酮酸 2C3H4O3 （第一阶段完全相同，第二阶段不产生能量。） 34 有氧呼吸 无氧呼吸 场所 需氧状况 产物 能量释放 相同点 大量能量（产生32molATP） 细胞质基质（1）、线粒体（2、3） 细胞质基质（1、2） 需O2 不需O2 CO2和H2O（彻底） 少量能量(产生2molATP) 1、第一阶段完全相同 3、需酶和适宜温度 酒精和CO2或乳酸（不彻底） 2、本质相同：分解有机物，释放能量 4、为生物体的各项生命活动提供能量 （大多数植物，酵母菌） （动物，马铃薯块茎，甜菜块根，玉米胚，乳酸菌） （检测CO2：溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄；澄清石灰水变浑浊。） （检测酒精：酸性条件下的重铬酸钾溶液由橙色变为灰绿色。） 34 35 A E C B 5 10 15 20 25 无氧呼吸 CO2的总量 有氧呼吸 释放量 CO2 O2浓度% D A点 不消耗氧气，只产生二氧化碳 酒精发酵 C点以后 氧气吸收=二氧化碳释放量 有氧呼吸 AC段氧气吸收量<二氧化碳释放量 有氧呼吸 +酒精发酵 B点 无氧呼吸与有氧呼吸二氧化碳释放量相等 D点 氧气浓度超过一定值（10%）以上时，无氧呼吸消失 E点 二氧化碳释放量最少，有机物消耗最少 水果蔬菜保鲜：低温、低氧、中等湿度 粮食储存：低温、低氧、干燥 B A D C F E H G I 植物吸收CO2速率 时间 自然环境中，一昼夜植物净光合速率变化分析 光照 A-C、I及以后：黑暗时仅细胞呼吸 C点：开始进行光合作用 C-D、H-I ：光合作用强度<细胞呼吸强度 D、H点：光合作用强度=细胞呼吸强度 D-H：光合作用强度>细胞呼吸强度 E-F：温度过高，蒸腾作用很强，气孔关闭， 二氧化碳供应减少，光合作用强度明显减弱。气孔部分关闭，“光合午休” F-G：气孔张开，CO2吸收速率增大 G-I:光照不断减弱，光合作用强度不断减弱 H点：有机物积累量最多 温度影响酶活性 密闭玻璃罩内CO2浓度与时间的关系曲线 光补偿点与光饱和点及其移动问题 (1)光补偿点的移动： ①呼吸速率增加，其他条件不变时，光补偿点应右移，反之左移。 ②呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，光补偿点应右移，反之左移。 (2)光饱和点的移动：相关条件的改变(如增大CO2浓度)使光合速率增大时，光饱和点C应右移(C′点右上移)，反之左移(C′点左下移)。 1.连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，至下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。 分裂间期 分裂期 G1期：进行RNA和蛋白质的合成 G2期：DNA合成终止，仍有RNA和蛋白质合成 S期：进行DNA分子复制，DNA加倍，姐妹染色单体形成 前期：膜仁消失现两体（核膜解体核仁消失，出现染色体、纺锤体） 中期：形定数晰赤道齐 观察染色体最佳时期 后期：粒裂数加均两极（着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，染色体加倍） 末期：两消两现新壁建（染色体纺锤丝消失，核膜核仁出现，细胞板扩展成细胞壁） 2.有丝分裂意义：将亲代细胞染色体经复制后精确的平均分配到两个子细胞中，由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 3.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂： 洋葱根尖的培养：待根长约5cm时取生长健壮根尖 解离3-5min：上午10时-下午2时取根尖2-3mm，盐酸和酒精混合液，使组织中细胞相互分离 漂洗10min ：清水中漂洗，洗去药液，防止解离过度 染色3-5min：甲紫溶液/醋酸洋红溶液（碱性染料） 制片：根尖放载玻片上，滴一滴清水，用镊子尖弄碎，盖上盖玻片，拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开，利于观察 观察：低倍镜—找分生区细胞（呈正方形，排列紧密），高倍镜——中期、前后末期细胞 a b c d e b + c d + e 间期 0 4C 2C 前 中 后 末 核DNA分子含量 a c b d 间期 0 4n 2n 前 中 后 末 染色体数 e g f i h 间期 0 2 1 前 中 后 末 每条染色体上DNA含量 j p k r 复制 DNA q 复制 DNA 着丝粒分裂 着丝粒分裂 一个细胞分裂为两个 一个细胞分裂为两个 间期 0 4n 2n 前 中 后 末 染色单体数 着丝粒分裂 1、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，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 2、细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增加。 3、细胞分化的特点： ①持久性（在整个生命进程中）、 ②稳定性（一直保持分化后的状态） ③不可逆性（不能复原成原来的状态）、④普遍性（生物界普遍存在的现象） 4、对于一个个体来说，分化以后的各种细胞具有完全相同的遗传信息。 5、细胞分化的实质（根本原因）：基因的选择性表达 6、细胞的全能性：是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 7、 材料：离体的细胞、组织或器官 条件： ①离体； ②一定的营养物质（水、无机盐、糖类等物质）和激素（主要生长素和细胞分裂素） ③适宜的环境（温度、PH等） 理论基础：植物细胞的全能性 过程：离体的细胞、组织或器官 愈伤组织 胚状体 幼苗 新植株 未分化 已分化 植物组织培养 8、全能性的原因：已分化的细胞内含有本生物物种个体发育所需要的全套的遗传物质。 9、细胞全能性高低的比较： ①一般来说，细胞分化程度越高，全能性越低； ②植物细胞＞动物细胞、 受精卵＞ 干细胞＞生殖细胞＞体细胞、③ 未分化或者分化程度低的体细胞＞分化程度低的体细胞 10、 干细胞 全能干细胞 胚胎干细胞 多能干细胞 造血干细胞 红细胞、白细胞、血小板 专能干细胞 神经干细胞 神经细胞 脐带血中含有大量的干细胞，可以用于治疗血液系统疾病 动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。 概念 细胞衰老 ①细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 ③细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小 ②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 ④细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢 ⑤细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，其在形态、结构、功能上都发生明显的变化。 2.细胞衰老的原因 自由基学说 自由基的来源： 胞内的氧化反应产生； 辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生 端粒学说 自由基： 异常活泼的带电分子或基团 端粒的概念：每条染色体的两端含有的一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。 端粒的特点：每次细胞分裂，端粒DNA会缩短一截。 3.细胞衰老与个体衰老的关系 单细胞生物： 细胞的衰老或死亡 = 个体的衰老或死亡 多细胞生物： ①细胞衰老或死亡 ≠ 个体衰老或死亡 ②个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 4、细胞衰老的意义 有利：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。 不利：众多细胞的衰老会导致人体的衰老，会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。 5、细胞死亡的方式 特征 概念 细胞凋亡 细胞坏死 由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种程序性死亡 实质：与凋亡相关的基因选择性表达的结果 （主要方式） 意义：①完成正常生长发育 ②维持内部环境的稳定 ③抵御外界因素的干扰 细胞自噬 指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断，从而引起细胞的损伤和死亡。 细胞吃掉自身的结构和物质 溶酶体降解 ①营养缺乏时， 获得维持生存所需的物质和能量 ②清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素， 维持细胞内部环境的稳定； 作用 易错字总结 核膜 界限 斐林试剂 双缩脲试剂 界限 纺锤体 苏丹Ⅲ染液-橘黄色 蛋白质结构 丙酮酸 成形的细胞核 磷脂 固醇 氨基（-NH2） 羧基(-COOH) 蔗糖 基团 必需氨基酸 藻蓝素 叶绿素 类囊体 液泡 马铃薯 储能物质 脱水缩合 肽键 染色体 拟核 必需氨基酸 1、组成活细胞的主要元素中含量最多的是C元素？请问这句话对吗？　　 组成活细胞的主要元素中含量最多的是O元素，组成细胞干重的主要元素中含量（质量比）最多的才是C元素。 2、P对光合作用的影响是非常广泛的，如影响到能量转移过程。”请问这句话对吗？　　影响到能量转移过程，可认为是对的；ATP+Pi→ATP。 3、将某种酶水解,最后得到的有机小分子是核苷酸或氨基酸 请解释？　　 人体的酶大多数是蛋白质,水解后得到的是氨基酸；有少部分酶是RNA,水解后得到核糖核苷酸。 4、酶活性和酶促反应速率有什么区别啊？　　 酶促反应速率和酶的活性、底物浓度都有关。　　 当底物浓度相同时，酶活性大，酶促反应速率大。当酶活性相同时，底物浓度大，酶促反应速率大。 5、由丙氨酸和苯丙氨酸混和后随机形成的二肽共有几种？　　 可形成丙氨酸--丙氨酸二肽（以下简称丙--丙二肽，以此类推），丙--苯二肽，苯--苯二肽，苯--丙二肽，共有四种 6、什么是还原性糖有哪些？ 还原性糖种类：还原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。 非还原性糖有蔗糖、淀粉、纤维素等，但它们都可以通过水解生成相应的还原性单糖。 7、儿童和病愈者的膳食应以蛋白质为主，对吗？　　 不对，应该是膳食增加适量的蛋白质类营养。因为生命活动以糖类为主要能源。 8、在鉴定还原糖的时候斐林试剂甲和乙为什么要混合均匀？分开不行？　　 实质而言，斐林试剂就是新制的Cu(OH)2悬浊液, 斐林试剂甲和乙混合均匀后生成Cu(OH)2悬浊液。 10、双缩脲试剂Ａ和Ｂ分别按先后加，它有什么道理吗？ 解释．混合加又为什么不行？　　 蛋白质在碱性条件下和Cu离子反应生成紫色物质，所以先加Na(OH)2，后CuSO4。 11、核孔是核与细胞质进行频繁物质交换和信息交流的主要孔道。这句话错在哪里?　　核孔是大分子出入细胞核的通道。小分子不必都从核孔通过。 12、核仁增大的情况一般会发生在哪类细胞中（ D ）。 　　 A. 分裂的细胞 B. 需要能量较多的细胞 C. 卵原细胞或精原细胞 D. 蛋白质合成旺盛的细胞 　　 核仁的功能合成核糖体用，核糖体用于合成蛋白质用。所以选D。 15、人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP,这句话为什么不对?　　 人体内成熟的红细胞中没有线粒体,但能通过无氧呼吸产生ATP。 16、该课题组用紫色洋葱做完质壁分离和复原实验后，又用此装片观察细胞分裂，结果发现似乎所有细胞均处于细胞分裂间期，为什么？　　 洋葱表皮细胞是分化成熟的细胞，而高度分化的细胞, 不再分裂。另：成熟的不分裂的活植物细胞才能发生质壁分离和复原。 18、小肠上皮细胞吸收胆固醇的方式是什么？需要消耗ATP吗？脂质是大分子有机物吗？　　 小肠上皮细胞吸收胆固醇的方式自由扩散；不需要消耗ATP；脂质不是大分子有机物。19、不含磷脂和胸腺密啶的细胞器是？　　 不含磷脂说明没有膜，不含胸腺嘧啶说明没有DNA，线粒体和叶绿体有DNA，液泡、线粒体、叶绿体有膜，所以为核糖体与中心体。 20、哪些细胞器可以产生水?　　 ①在叶绿体的暗反应过程产生水；②在线粒体中通过有氧呼吸的第三阶段产生水；　　③核糖体上氨基酸的脱水缩合产生水； 21、激素的合成与内质网有关吗?请说明原因.　　 有关，因为性激素属于脂质，而内质网的作用就是合成脂质。另外内质网还有加工蛋白质等作用。 24、水进入细胞是自由扩散还是协助扩散? 水进入细胞膜需要"水通道"(蛋白)那是协助扩散吗?　　 水进入细胞膜需要"水通道"(蛋白)是协助扩散。水直接通过脂质双分子层的扩散是自由扩散。　　 现在发现了水可由"水通道"(蛋白)进出,但不等于水都是由"水通道"(蛋白)进出。25、植物细胞均具有全能性，这句话为什么不对？ 只有离体情况下植物细胞才有可能表现全能性。细胞必须是活细胞，而有些细胞如导管细胞是死细胞 26、细胞膜上的糖蛋白的功能体现了细胞膜的什么功能？ 细胞膜上的糖蛋白具有识别和免疫作用。 有些糖蛋白的糖对于糖蛋白自身成机体起着保护作用或润滑作用。 糖蛋白在细胞间信号传递方面着更为复杂的作用。 细胞表面的糖蛋白形成细胞的糖萼(糖衣)、参与细胞的粘连，这在胚和组织的生长、发育以及分化中起着关键性作用。 27、经过光合作用，最终生成的ATP可以直接共给新陈代谢？ 不对。光合作用光反应阶段产生的ATP只为暗反应直接提供能量，不直接供给其它代谢 15、叶绿体的类囊体膜和基质中均含有与光合作用有关的色素和酶，这句话错在哪里？ 应是叶绿体的类囊体膜和基质中均含有与光合作用有关的酶，只有叶绿体的类囊体膜有光合作用有关的色素，基质中无光合作用有关的色素。 28、CO2和O2关系判断呼吸方式？ （1）产CO2等于吸收O2：只是有氧呼吸。（或有氧和乳酸无氧同时存在） （2）产CO2大于吸收O2：进行的是有氧和酒精无氧。 （3）产CO2不吸收O2：只有酒精无氧。（4）不产生CO2也不吸收O2：乳酸无氧。 29、化能合成作用需要二氧化碳和水吗？ 硝化细菌的化能合成作用分两个阶段 （1）NH3+O2→HNO3或HNO2+(化学能) （2）6CO2＋12H2O───→C6H12O6＋6O2＋6H2O 与光合作用不同；合成有机物的能量来自化学能。 糖类：仅含C、H、O 脂质：C、H、O（脂肪和固醇）；C、H、O、N、P（磷脂） 蛋白质：主要含C、H、O、N （S） 核酸：C、H、O、N、P。 $$