内容正文:
第1章走近细胞
1.细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登和施旺。
2.细胞学说的要点: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;新细胞是由老细胞分裂产生的。
3.分析细胞学说建立的过程:①比利时的维萨 里揭示了人体在器官水平的结构。②法国的比夏指出器官由低一层次的结构——组织 构成。③罗伯特 · 胡克用显微镜观察植物的 木栓组织,把“小室”称为cell—— 细胞。
④荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜,观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。⑤意大利的马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构,如细胞壁和细胞质。 ⑥植物学家施莱登提出了植物细胞学说,即植物体都是由细胞构成的,细胞是植物体的基本单位,新细胞从老细胞中产生。⑦施旺认为动物体也是由细胞构成的,一切动物的个体发育过程,都是从受精卵这个单细胞开始的。⑧德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
4.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。
5.归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。细胞学说的提出就是采用了不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能 是可信的(不一定可信)。
6.不同层次的生命系统:细胞 →组织 →器官 → 个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
7.在一定的空间范围内,同种生物的所有个体 形成一个整体——种群,不同种群相互作用形成更大的整体——群落,群落与无机环境相互作用形成更大的整体——生态系统,地 球上所有的生态系统相互关联构成更大的 整体——生物圈。
8.无论从结构上还是功能上看,细胞这个生命系统都属于最基本的层次。
9.单细胞生物既可以是细胞层次也可以是个体层次。植物没有系统层次。病毒没有细胞结构,寄生在活细胞中,不占有独立的生命系统层次,但可以是生命系统层次中的成分。
10.高倍镜使用:①在低倍镜下观察清楚后,把要放大观察的目标移至视野中央。②转动转换器,换成高倍物镜。③用细准焦螺旋调焦并观察。
11.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。
12. 由真核细胞构成的生物叫作真核生物,如植物、动物、真菌等。
13. 由原核细胞构成的生物叫作原核生物。
14.淡水水域污染后富营养化,导致蓝细菌和绿 藻等大量繁殖,会形成让人讨厌的水华,影 响水质和水生动物的生活。
15.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。
16.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。(带有“杆”“球”“螺旋”“弧”等形状字眼的菌,通常是细菌)。
17.原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质,它们都以DNA作为遗传物质。
18.原核生物只有核糖体一种细胞器,没有核膜、核仁,没有染色质(体)。
19.支原体是一种没有细胞壁的原核生物。
第 2 章 组 成 细 胞 的 分 子
1.组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素为细胞所特有。 (统一性)
2.细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。(差异性)
3.细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、 H 、0 、N 、P 、S 、K 、Ca 、Mg等元素,称为大量元素。
4.有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、 B、Mo等,称为微量元素。
5.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存 在,如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质,等等。
6.细胞内含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。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, 有的还相差悬殊呢!
7.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质:糖 类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
8.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),甲液和乙液等量混合均匀后再注入,50~65℃温水的大烧杯中加热约2min。
9.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/mL的CuSO4溶液),注入双缩脲试剂A液1mL,摇匀。注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀。
10.在花生子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ染液,染色3min;用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液,洗去浮色。
11.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。
12.水是细胞内良好的溶剂,许多种物质能够在水中溶解。
13.细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。
14.多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境中。
15.水在生物体内的流动,可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。
16.水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂。
17. 由于水分子的极性,当一个水分子的氧端(负电性区)靠近另一个水分子的氢端(正电性区)时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键。
18.水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水; 一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水。
19.结合水是细胞结构的重要组成部分,大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分。
20.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。
21.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
22.Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红素的元素。P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
23.人体内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,因 此,当大量出汗排出过多的无机盐后,应多喝淡盐水。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca²+,如 果Ca²+的含量太低,动物会出现抽搐等症状。
24.生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
25.糖类分子一般是由C、H、0三种元素构成的。
26.不能水解的糖类就是单糖。葡萄糖不能水解, 可直接被细胞吸收。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”。常见的单糖还有果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
27.二糖由两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收。
28.蔗糖在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富,大多数水果和蔬菜中也含有蔗糖。常见的二糖
还有在发芽的小麦等谷粒中含量丰富的麦芽糖,以及在人和动物乳汁中含量丰富的乳糖。
29.生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。
30.淀粉是最常见的多糖)。绿色植物通过光合作用产生淀粉,作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中。
31.糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中, 是人和动物细胞的储能物质。当细胞生命活动消耗了能量,人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时,肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充。
32.植物茎秆和枝叶中的纤维,以及所有植物细胞的细胞壁,构成它们的主要成分都是纤维素。纤维素也是多糖,不溶于水。
33.与淀粉和糖原一样,纤维素也是由许多葡萄 糖连接而成的。
34.几丁质也是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理;可以用于制作食品的包装 纸和食品添加剂;可以用于制作人造皮肤
35.与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是C、 H 、0,有些脂质还含有P 和 N。与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
36.常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等,它们的分子结构差异很大,通常都不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。
37.脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯 ) 。
38.脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等);大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
39.1g糖原氧化分解释放出约17kJ 的能量,而 1g脂肪可以放出约39kJ的能量。脂肪是细胞内良好的储能物质,当生命活动需要时可以分解利用。
40.脂肪不仅是储能物质,还是一种很好的绝热体。皮下有厚厚的脂肪层,起到保温的作用。分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
41.磷脂除了含有C、H、0, 还含有P甚至N。 磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。
42.固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分, 在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素 能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。
43.细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。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。
44. 组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质。从化学角度看,蛋白质也是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。
45.蛋白质是生命活动的主要承担者。
46.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白。例如,肌肉、头发、 羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。(结构 蛋白)
47.有些蛋白质能够调节机体的生命活动,如胰岛素。(调节或信息传递)
48.细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。(催化)
49.有些蛋白质具有运输功能,如血红蛋白。(运 输 )
50.有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋 白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。(免疫)
51.作为手术缝合线的胶原蛋白之所以能被人体组织吸收,是因为胶原蛋白被分解为可以 被人体吸收的氨基酸。
52.在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位
53.每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH₂)和一个羧基(—COOH),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团, 这个侧链基团用R 表示。
54.各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
55.组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中有8种是人体细胞不能合成的,它们是赖氨酸、 色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸,这些氨基酸必须从外界环境中获取,因此,被称为必需氨基酸。(甲携来一本亮色书)。另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的,叫作非必需氨基酸。
56.蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物 大分子。
57.一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一 个氨基酸分子的氨基(一NH₂) 相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫作脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。
58. 由两个氨基酸缩合而成的化合物,叫作二肽。 由多个氨基酸缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫作多肽。多肽通常呈链状结构,叫作肽链。
59. 由于肽链上不同氨基酸之间还能形成氢键 等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有 一定空间结构的蛋白质分子。
60.在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目可 能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、 折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样,这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
61.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。
62.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,因此吃熟鸡蛋、熟 肉容易消化。(变性的蛋白质仍然能与双缩脲试剂反应显紫色)
63.核酸包括两大类: 一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;另一类是核糖核酸,简称RNA。
64.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DNA,RNA主要分布在细胞质中。
65.核酸同蛋白质一样,也是生物大分子。核苷酸是核酸的基本组成单位。
66.一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、 一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。
67.DNA和RNA各含4种碱基,但是组成二者的碱基种类有所不同。(DNA 特有的是T,RNA特有的是U
68.DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链, RNA则是由核糖核苷酸连接而成的长链。
69.一般情况下,在生物体的细胞中,DNA由两条脱氧核苷酸链构成,RNA由一条核糖核苷酸链构成。
70.脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息 ,DNA分子是储存、传递遗传信息的生 物大分子;部分病毒的遗传信息储存在RNA中,如HIV(人类免疫缺陷病毒)、SARS (严重急性呼吸综合征)病毒等。
71.核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
72.在构成细胞的化合物中,多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。
73.组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。
74.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(图2-17),因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。
75.正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,科学家才说“碳是生命的核心元素” “没有碳,就没有生命”。
第3章细胞的基本结构
1.细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是细胞膜,也叫质膜。
2.细胞膜的功能:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞(选择透过性);进行细胞间的信息交流。
3.细胞间信息交流的方式举例:①内分泌细胞分泌的激素(如胰岛素),随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。②相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。③相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。
4.对细胞膜成分的研究发现,细胞膜主要是由 脂质和蛋白质组成的。此外,还有少量的糖 类。其中脂质约占细胞膜总质量的50%,蛋 白质约占40%,糖类占2%~10%。在组成 细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇。
5.蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作 用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
6.人鼠细胞融合实验以及相关的其他实验证据表明,细胞膜具有流动性。
7.1972年,辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
8.流动镶嵌模型认为,细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。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, 水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶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,有的贯穿于整个磷脂双分子层。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可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。
9.细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质 分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被与细胞表 面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
10.在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
11.在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”,这 些“部门”都有一定的结构,如线粒体、叶 绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体 等,它们统称为细胞器。细胞质中还有呈溶 胶状的细胞质基质,细胞器就分布在细胞质 基质中。
12.分离细胞器的方法——差速离心法。
13.细胞壁:细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面, 主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持与保护作用。
14.线粒体:线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要 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。
15.叶绿体叶绿体是绿色植物能进行光合作用 的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料 制造车间”和“能量转换站”。
16. 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。它由膜围成的管 状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续 的内腔相通的膜性管道系统。有些内质网上 有核糖体附着,叫粗面内质网;有些内质网 上不含有核糖体,叫光面内质网。
17.高尔基体:高尔基体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”。
18.液泡:液泡主要存在于植物的细胞中,内有 细胞液,含糖类、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。
19.溶酶体: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, 能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵 入细胞的病毒或细菌。
20.核糖体:核糖体有的附于内质网上,有的游离在细胞质基质中,是“生产蛋白质的机器”。
21. 中心体中心体分布在动物与低等植物细胞 中,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物 质组成,与细胞的有丝分裂有关。
22.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构, 维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞 器,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。
23.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。
24.有些蛋白质是在细胞内合成后,分泌到细胞
外起作用的,这类蛋白质叫作分泌蛋白,如 消化酶、抗体和一部分激素等。
25.科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时,做 过这样一个实验。他们将豚鼠的胰腺腺泡细 胞放入含有3H 标记的亮氨酸的培养液中培 养。(同位素标记法)
26.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。同位素 标记可用于示踪物质的运行和变化规律。
27.生物学研究中常用的同位素有的具有放射 性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放 射性,是稳定同位素,如15N、180 等。
28.分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的 合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构 的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着 蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔 基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部 分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质 的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合, 将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、 加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
29.在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中 的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着 “货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通
枢纽作用。
30.在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、
高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
31.生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。第一,细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室, 这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
32.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都 有细胞核。
33.细胞核的结构:核膜(双层膜,把核内物质与细胞质分开);核仁(与某种RNA 的合 成以及核糖体的形成有关);染色质(主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体);核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
34.DNA和蛋白质紧密结合成染色质。染色质是极细的丝状物,因容易被碱性染料染成深色而得名。染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
35.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的 控制中心。
36.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。
37.模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。
38.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。沃森和克里克 制作的著名的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。
第4章细胞的物质输入和输出
1.水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。(若 半透膜两侧没有了浓度差,渗透作用也就停 止了)2.将哺乳动物的红细胞放入不同浓度的氯化钠 溶液中:①当外界溶液的浓度比细胞质的浓 度低时,细胞吸水膨胀。②当外界溶液的浓度 比细胞质的浓度高时,细胞失水皱缩。③当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时,细胞形态不变。
3.对于水分子来说,细胞壁是全透性的,即水分子可以自由地通过细胞壁,细胞壁的作用主要是保护和支持细胞,伸缩性比较小。
4.成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细 胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
5.细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称 为原生质层。
6.探究植物细胞的吸水和失水:选材——紫色 的洋葱鳞片叶。外界溶液 — — 质量浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶液。重要操作——从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。这样重复几次,洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。
7.当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。 当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原
8.物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞 内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运 输方式称为被动运输。被动运输又分为自由 扩散和协助扩散两类。
9.物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式, 叫作自由扩散,也叫简单扩散。如氧和二氧化碳、甘油、乙醇、苯等进出细胞。
10.借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。如水分子借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。
11.转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两 种类型。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,而且每次转运时都 会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,不需要与通道蛋白结合
12. 由于自由扩散与协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜运输的,不需要消耗细胞内化学反应产生的能量,因此膜内外物质浓度梯度的 大小会直接影响物质运输的速率,但协助扩散需要转运蛋白,因而某些物质运输的速率 还与转运蛋白的数量有关。
13.物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋 白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
14.主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中,通过主动运输来选择吸收所需要的物质, 排出代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
15.当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部, 这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处, 与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。(依赖于膜的流动性)
16.在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所 释放的能量。
17.细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋 白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输 起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择 透过性的结构基础。 18.像蛋白质这样的生物大分子,通过胞吞或胞吐进出细胞,其过程也需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
第5章细胞的能量供应和利用
1.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统 称为细胞代谢。
2.控制变量和设计对照实验(以过氧化氢在不 同条件下的分解为例):人为控制的对实验 对象进行处理的因素叫作自变量,上述实验 中加热、加FeCl₃ 溶液、加肝脏研磨液,是对过氧化氢溶液的不同处理,温度和催化剂 都属于自变量;因自变量改变而变化的变量 叫作因变量,上述实验中过氧化氢分解速率 就是因变量。除自变量外,实验过程中还存 在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量。如上述实验中反应物的浓度和 反应时间等。除作为自变量的因素外,其余 因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作对照实验。
3.加热能促进过氧化氢分解,是因为加热使过 氧化氢分子得到了能量,从常态转变为容易 分解的活跃状态。
4.分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
5.Fe³+ 和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解,它们没有给过氧化氢分子提供能量,而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。
6.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。(高效性)
7.一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。(少数是RNA)
8.酸既能催化蛋白质水解,也能催化脂肪水解, 还能催化淀粉水解。
9.每一种酶只能催化一种或一类化学反应。(专 一 性)
10.与无机催化剂相比,酶所催化的化学反应一 般是在比较温和的条件下进行的。在最适宜的温度和pH 条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
11.一般来说,动物体内的酶最适温度在35~40℃;植物体内的酶最适温度在40~50℃; 细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大,有的酶最适温度可高达70℃。
12.动物体内的酶最适pH 大多在6.5~8.0,但 也有例外,如胃蛋白酶的最适pH 为1.5;植物体内的酶最适pH 大多为4.5~6.5。
13.过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
14.在0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性会升高。 因此,酶制剂适宜在低温下保存。
15.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用。
16.果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶,提高果汁产量,使果汁变得清亮。
17.加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力,能把衣物清洗得更加干净鲜亮。
18.含酶牙膏可以分解细菌,使我们的牙齿亮洁, 口气清新。
19.多酶片中含有多种消化酶,人在消化不良时可以服用。
20.胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝 块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。
21.利用脂肪酶处理废油脂,制造生物柴油,既保护了环境又使其得到合理利用。
22.青霉素酰化酶能将易形成抗药性的青霉素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素。
23.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 (ATP不是唯一的直接能源,还有GTP 、CTP、 UTP 等 )
24.ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。 ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其 中A代表腺苷,P 代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。25. 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相 互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末 端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。 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。
26.ATP水解的过程就是释放能量的过程, 1molATP水解释放的能量高30.54kJ, 所 以说ATP是一种高能磷酸化合物。
27.ATP水解后转化为比ATP 稳定的化合物—ADP(腺苷二磷酸),与其他分子结合的 磷酸基团再脱离下来,就成为游离的磷酸 ( 以Pi 表示)。在有关酶的作用下,ADP 可以接受能量,同时与Pi结合,重新形成ATP。
28.对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
29.ATP与 ADP 相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生 物界的统一性。
3 0 . 在ADP 转化成ATP的过程中,所需要的能量:对于绿色植物来说,既可以来自光能, 也可以来自呼吸作用所释放的能量;对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能 量。
31.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的,如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。
32.ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改 变,因而可以参与特定的化学反应。
33.许多吸能反应与ATP水解的反应相联系, 由 ATP水解提供能量;许多放能反应与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。
34. 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应 之间流通。因此,可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
35.萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下,荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。
36.呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸。
37.酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
38.CO2可使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
39.橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇(俗称酒精)发生化学反应,变成灰绿色。
40.设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素对实验对象的影响,这样的实验叫作对比实验,也叫相互对照实验。
41.酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞 呼吸。在有氧条件下,酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水;在无氧条件下, 酵母菌通过细胞呼吸产生酒精,还产生少量的二氧化碳。
42.细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
43.有氧呼吸的主要场所是线粒体。线粒体具有内、外两层膜,内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增 加。嵴的周围充满了液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
44.有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,其化学反应式可以简写成:
45.有氧呼吸的全过程十分复杂,可以概括地分为三个阶段,每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一个阶段是,1分子的葡萄糖 分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H],并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是,丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H],并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与,是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是,上述两个阶段产生的[H],经过一系列的化学反应,与氧结合形成水,同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。(这里的[H]是指还原型辅酶I(NADH))。
46.有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
47.在细胞内,1mol 葡萄糖彻底氧化分解可以 释放出2870kJ的能量,可使977.28kJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了。(能量大部分以热能形式散失)
48.无氧呼吸的全过程,可以概括地分为两个阶段,这两个阶段需要不同酶的催化,但都是在细胞质基质中进行的。第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段是,丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。无论是分解成酒精和二氧化碳或者是转化成乳酸,无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中 。
49.无氧呼吸的化学反应式可以概括为以下两 种:
C6H1206→2C2H5OH(酒精)+2CO2+ 少量能量
50.1mol葡萄糖在分解成乳酸以后,只释放出196.65kJ的能量,其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中,近69%的能量都以热能的形式散失了。
51.酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫作发酵。产生酒精的叫作酒精发酵,产生乳酸的叫作乳酸发酵。
52.在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。
53.细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。所有生物的生存,都离不开细胞呼吸释放的能量。
54.细胞呼吸除了能为生物体提供能量,还是生物体代谢的枢纽。
55.人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸,能在肝脏中再次转化为葡萄糖。
56.生活中,馒头、面包、泡菜等许多传统食品的制作,现代发酵工业生产青霉素、味精等 产品,都建立在对微生物细胞呼吸原理利用的基础上。
57.中耕松土、适时排水,就是通过改善氧气供 应来促进作物根系的呼吸作用,以利于作物的生长。
58.在储藏果实、蔬菜时,往往需要采取降低温度、降低氧气含量等措施减弱果蔬的呼吸作用,以减少有机物的消耗。
59.光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
60.提取色素的原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
61.分离色素的原理:绿叶中的色素不只有一种, 它们都能溶解在层析液中,但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。这样,绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
62.二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中色素被破坏。
63.将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)进行过滤。
64.用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地画出一条细线(也可将滤液倒入培养皿,再用盖玻片蘸取滤液,在横线处按压出均匀的细线)。待滤液干后,再重画一到两次。
65.不能让滤液细线触及层析液,否则滤液细线 中的色素会被层析液溶解,而不能在滤纸上 扩散。
66.色素分离结果:由上到下依次为胡萝卜素 (橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a ( 蓝绿色)、叶绿素b (黄绿色)。(胡爷爱币)
67.绿叶中的色素:叶绿素(含量约占3/4) — — 叶绿素a 和叶绿素b; 类胡萝卜素(含量约占1/4)——胡萝卜素和叶黄素。
68. 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。(类 胡萝卜素不吸收红光)
69.一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光。可见光的波长是400~760nm。
70. 叶绿体由双层膜包被,内部有许多基粒。每 个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成,这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。叶绿 体内有如此众多的基粒和类囊体,极大地扩展了受光面积。
71.一般来说,光合作用是指绿色植物通过叶绿 体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
72.美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源。光合作用释放的氧气中的氧元素来自水。
73.根据是否需要光能,光合作用的一系列化学 反应可以概括地分为光反应和暗反应(现在也称为碳反应)两个阶段。
74.光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
75.叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方 面用途。一是将水分解为氧和H+, 氧直接以 氧分子的形式释放出去,H+ 与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+) 结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH) 。NADPH作为活泼的还原剂, 参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些 ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
76.光合作用第二个阶段中的化学反应,不直接依赖光,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。
77.美国科学家卡尔文等用小球藻(一种单细胞 的绿藻)做了这样的实验:用经过14C标记的14CO₂, 供小球藻进行光合作用,然后追踪放射性14C的去向,最终探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的。
78.绿叶通过气孔从外界吸收的 CO₂, 在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后,很快形成两个C₃ 分子。在有关酶的催化作用下,C₃接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH 还原。随后,一些接受能量并被还原的C₃, 在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的C₃, 经过一系列变化,又形成C5。这些C5又可以参与CO2的固定。这样,暗反应阶段就形成从 C5 到 C₃再到C5的循 环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
79.水分解为氧和H+的同时,被叶绿体夺去两个电子。电子经传递,可用NADP+ 与H+结合形成NADPH。
80.C3是指三碳化合物——3—磷酸甘油酸,C₅是指五碳化合物——核酮糖—1,5—二磷酸 (RuBP) 。
81.在光反应阶段,光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后,将水分解为O和 H+等,形 成ATP和NADPH,于是光能转化成ATP和NADPH中的化学能;ATP和 NADPH 驱 动在叶绿体基质中进行的暗反应,将CO₂转化为储存化学能的糖类。
82.光合作用的产物有一部分是淀粉,还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。
83.光合作用的强度,简单地说,就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
84.根据光合作用的反应式可以知道,光合作用的原料——水、CO₂, 动力——光能,都是影响光合作用强度的因素。因此,只要影响到原料、能量的供应,都可能是影响光合作用强度的因素。
85.叶绿体是光合作用的场所,影响叶绿体的形成和结构的因素,如无机营养、病虫害,也会影响光合作用强度。
86.光合作用需要众多的酶参与,因此影响酶活 性的因素(如温度),也是影响因子。
87.少数种类的细菌,细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是却能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。(化能合成作用)
第6章细胞的生命历程
1.多细胞生物体体积的增大,即生物体的生长, 既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
2.细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。
3.细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体 生长、发育、繁殖、遗传的基础。
4.细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连 续的过程,“物质准备一分裂—物质准备一 再分裂……”可见细胞增殖具有周期性。
5.连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。
6.从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%~95%。分裂间期 为分裂期进行活跃的物质准备,完成 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
7.对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。
8.有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:前期、中期、 后期、末期。
9.前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为 染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。 从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。
(膜仁消失两体现)
10.中期:每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤 丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动, 使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的 一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂 直,类似于地球上赤道的位置,称为赤道板。 (形定数晰赤道齐)
11.后期末期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵 引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的 两极各有一套染色体。这两套染色体的形态 和数目完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。 (粒裂数增均两极)
12.末期:当这两套染色体分别到达细胞的两极以后,每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时,纺锤丝逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核。这时候,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁。(两体消失膜仁现)
13.动物细胞有丝分裂的过程,与植物细胞的基本相同。不同的特点是:第一,动物细胞有一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,成为两组。进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围, 发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二,动物细胞分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分, 每部分都含有一个细胞核。这样,一个细胞就分裂成了两个子细胞
14.细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA, 因而在细胞的亲 代和子代之间保持了遗传的稳定性。
15. 正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的,在人的一生中,体细胞一般能够分裂50~60次。
16.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。
17.细胞无丝分裂的过程比较简单,一般是细胞 核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,所以叫作无丝分裂,如蛙的红细胞的无丝分裂。
18.细胞越小,相对表面积越大,越有利于细胞与外界的物质交换。
19.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂:在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等 分生区细胞。染色体容易被碱性染料(如甲 紫溶液,旧称龙胆紫溶液)着色。(碱性染 料pH 并非碱性)
20.步骤:解离 →漂洗 →染色 →制片
21.解离:剪取洋葱根尖2~3mm,立即放入盛 有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在 室温下解离3~5min。目的是用药液使组织中 的细胞相互分离开来。
22.漂洗:待根尖软化后,用镊子取出,放入盛 有清水的玻璃皿中漂洗约10min。目的是洗 去药液,防止解离过度。
23.染色:把根尖放入盛有质量浓度为0.01g/mL 或0.02g/mL 的甲紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色3~5min。目的是使染色体着色 。
24.制片:用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎, 盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻地按压盖玻片。目的是使细胞分散开来,有利于观察。
25.先放在低倍镜下观察,扫视整个装片,找到分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密。再换成高倍镜仔细观察。
26.观察到的细胞大多处于分裂间期。(间期占比时间长)
27.不能观察到连续的细胞分裂过程。(细胞解离过程中已死亡)
28.每一时期的细胞数/计数细胞的总数可反应细胞分裂时期的长短。
29.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,叫作细胞分化。
30.细胞分化是一种持久性的变化,一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡 。
31.细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,它是生物个体发育的基础。
32.细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。
33.各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、 结构和功能却有很大差异,细胞中的基因选择性表达的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。例如,在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与抗体合成有关的基因 则处于关闭状态;在B细胞(一种免疫细胞) 中则相反。
34.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。
35.那些没有分化的细胞,如受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
36.克隆羊“多莉”、克隆猴“中中”和“华华”,就是将体细胞移植到去核的卵细胞中培育 成的,这说明已分化的动物体细胞的细胞核 是具有全能性的。
37.动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。人的骨髓中有许多造血干细胞,它们能够通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。
38.衰老的细胞主要具有以下特征:①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低(缺钙); ②细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深;③细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小(皱纹);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(白发、太极);⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递(老年斑 )。
39.细胞衰老的原因:①自由基学说:自由基产生后,即攻击和破坏细胞内各种执行正常功 能的生物分子。②端粒学说:每条染色体的 两端都有一段特殊序列的 DNA— 蛋白质复 合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细 胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的 增加,截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活 动渐趋异常。
40.对于单细胞生物来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;但对多细胞生物来说,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
41.随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数会逐渐减少,这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
42.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。
43.细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
44.细胞凋亡是一种自然的生理过程。
45. 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。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。
46.在成熟的生物体中,细胞的自然更新,某些 被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞 凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,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 作用。
47.细胞坏死是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,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
48.细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。 在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。
49.处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器, 以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
50.有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
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