串讲01 细胞的组成和结构（期末复习课件）高一生物上学期沪科版

细胞的组成和结构 高一生物上学期·期末复习考点大串讲 沪科2020 目录 01 走进生物学 02 细胞的分子组成 03 细胞的结构 走进生物学 PART ONE 一、实验探究需要合理的思路和方法 探究问题→作出假设→设计实验方案并实施，→获取数据→分析数据→得出结论→新的问题（如果要开发滩涂或盐碱地作为农田，应该怎么办（采取哪些措施））→进一步探究。 探究 NaCl 含量对小麦幼苗生长的影响过程 实验结论：在一定范围内，NaCl浓度越高对小麦幼苗生长的抑制效应越大 提出问题：盐碱化的土壤中，NaCl含量对农作物的生长有怎样的影响？ 做出假设：土壤中NaCl含量高会抑制农作物的生长。 设计方案、实施方案： 1.小麦种子萌发 2.观察小麦幼苗生长 实验中观察、记录 分析数据 其他因素：如土壤酸碱度等，是否对小麦幼苗生长同样有影响呢？ 进一步探究 ①对照原则：需要设置对照组，通过实验组和对照组之间的比较，用统计学等方法确定是否存在差异，从而得出结论； ②单一变量原则：控制无关变量，保证实验组和对照组之间实验条件的一致性，尽可能避免因实验设计或操作引起的误差； ③平行重复原则：需要有一定数量的样本和重复，确保实验数据的可靠。 二、实验设计基本原则 实验原理 普通光学显微镜根据凸透镜的成像原理，通过物镜、目镜两次成像：物像呈倒立放大的虚像。 视野观察到物像的放大倍数：物镜和目镜放大倍数的乘积。 三、用高倍镜观察动植物细胞 实验步骤 （一）高倍镜的使用 熟悉显微镜构造，注意观察： ① 电源开关和光圈（或光亮度调节旋钮）的位置； ②目镜和物镜的放大倍数； ③粗准焦螺旋和细准焦螺旋的旋转方向与载物台升降的关系； ④片夹旋钮旋转方向与玻片移动方向的关系。 三、用高倍镜观察动植物细胞 低倍镜和高倍镜之间的转换 三、用高倍镜观察动植物细胞 实验步骤 ②找：在低倍镜下观察蚕豆叶下表皮永久装片，先调节粗准焦螺旋，再调节细准焦螺旋，使物像达到最清晰。 ③移：旋转片夹旋钮移动装片，选取不同的视野进行观察。将需要放大观察的细胞，通过旋转片夹旋钮，移至视野正中。 ④转：转动转换器，切换到高倍镜。转动时，两眼须从显微镜侧面注视，避免镜头与装片相碰。 ⑤调：用目镜观察视野并微微转动细准焦螺旋，直到物像最清晰。 1.放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的推算 若视野中细胞为单行，计算时只考虑长度；若视野中充满细胞，计算时考虑面积的变化。细胞数量与放大倍数的变化规律如表所示： 关于显微镜的相关问题 项目 视野中一行细胞数量 圆形视野内细胞数量 低倍镜下放大倍数为a c d 高倍镜下放大倍数为na c×(1/n) d×(1/n2) 举例 2.显微镜的成像特点和物像移动规律 (1)成像特点：显微镜成放大倒立的虚像，实物与像之间的关系是实物旋转180°，如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。 关于显微镜的相关问题 (2)移动规律：在视野中物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动(或同向移动)装片。如物像在偏左上方，则装片应向左上方移动；若将下图中的细胞移到视野正中央，应先将装片向右下方移动。 向右 向上 向右上 顺时针方向 (2)移动规律：在视野中物像偏向哪个方向，则应向哪个方向移动(或同向移动)装片。如物像在偏左上方，则装片应向左上方移动；若将下图中的细胞移到视野正中央，应先将装片向右下方移动。 关于显微镜的相关问题 顺时针方向 向右 向上 向右上 3.显微镜的目镜和物镜及放大倍数的区分 有螺纹的是物镜(③和④)，无螺纹的是目镜(①和②)。 区分放大倍数可看“长短”：物镜长的放大倍数大，目镜短的放大倍数大。还可看物镜镜头与玻片标本的距离：放大倍数越大，镜头离玻片标本越近。图中放大倍数较大的目镜和物镜分别是②和④。 关于显微镜的相关问题 四、原核细胞核真核细胞的比较 原核细胞 真核细胞 细胞大小 细胞核 染色体 细胞器 主要类群 有核糖体、线粒体、内质网、高尔基体、叶绿体（植物）等 有染色体，染色体由DNA和蛋白质结合 细菌、蓝藻、衣原体、放线菌 有核膜，有成形的细胞核 没有核膜，称为拟核 较小（1μm～10μm） 较大 （10μm～100μ） 只有核糖体 无染色体，环状DNA不与蛋白质结合 动物、植物、真菌等 生物体 非细胞结构: 细胞结构： 病毒 原核细胞： 真核细胞： 细菌 蓝藻 衣原体 放线菌等 所有动物 除蓝藻外的植物 真菌：如蘑菇、酵母菌 四、原核细胞核真核细胞的比较 细胞的分子组成 PART TWO 一、细胞中的元素 （1）存在形式：组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。 （2）细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成 （3）细胞内还有多种含量甚微的元素，称为微量元素，如 Fe、Zn、Cu、I、Mn、B、Cr、Mo、Co、Se、F 等。微量元素的总质量仅占细胞干重的 1%左右，且仅出现在某些生物分子中，但不可缺少。 17 二、组成细胞中的化合物 无机化合物 有机化合物 鲜重含量最多: 元素 。 占1%-1.5%: 例如 。 能源物质: 元素 。 脂质: ） 干重含量最多: 元素 。 遗传信息的携带者: 元素 。 H、O K、Na、Ca、Fe、Mg C、H、O C、H、O有的含N、P C、H、O、N C、H、O、N、P 水 无机盐 糖类 蛋白质 核酸 （1）元素以碳链为骨架形成生物分子 碳与碳之间能以单键（C-C）、双键（C=C）相连接，形成长短不一、形状不同的碳骨架。 （2）生物大分子 细胞中的许多生物分子是大分子，一般由小分子组成，如蛋白质由氨基酸组成，多糖由单糖（如葡萄糖）组成，核酸由核苷酸组成。 功能：在生物体内，蛋白质不仅参与细胞的结构组成，还承担着物质、能量和信息的转换与传递等多种多样的生命活动。 三、蛋白质的功能 共同特点：中心碳原子通过四个共价键分别连接一个羧基（— COOH）、一个氨基（— NH2）、一个氢原子（— H）和一个侧链（R 基）。 四、蛋白质的基本单位-------氨基酸 氨基酸通过脱水缩合连接形成肽。一个氨基酸分子的氨基（—NH2）和另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）脱水缩合，形成肽键。两个氨基酸分子通过肽键连接形成二肽。 五、氨基酸脱水缩合的过程 六、蛋白质种类繁多的原因 （1）多个氨基酸分子通过肽键连接，可形成不同长度的肽链。 （2）不同的蛋白质的氨基酸序列不同。 ①蛋白质的空间结构取决于肽链的氨基酸序列。 ②蛋白质的功能与其特定的空间结构紧密相关。 高温、强酸、强碱等一些物理或化学因素会引起蛋白质空间结构发生变化，导致蛋白质的功能受到影响，甚至完全丧失。 七、蛋白质变性原因： ①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数（环肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数） ②氨基（-NH2）数目=肽链数+R基上的氨基数 ③羧基（-COOH）数目=肽链数+R基上的羧基数 八、蛋白质相关计算 蛋白质总结 氨基酸 蛋白质 种类： 结构物质、催化、运输、免疫、信息传递和调节 多肽 通式： C、H 、O 、N （S）等 蛋白质的结构： 蛋白质的功能： 元素组成 脱水缩合 氨基酸的种类、数目、排列顺序、肽链盘曲折叠形成的空间结构 内质网和高尔基体加工 非必需氨基酸和必需氨基酸: 盘曲 折叠 决定 肽键 核酸最早是在真核细胞的细胞核中发现的，是细胞中最长的生物大分子。 分类：脱氧核糖核酸（ DNA）；核糖核酸（RNA）。 分布：真核细胞中的 DNA 主要分布在细胞核中，线粒体和叶绿体内也含有少量的 DNA；RNA 则主要分布在细胞质中。 九、核酸由核苷酸聚合而成 比较项目 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 基本单位 名称 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 结构图 组成 无机酸 磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤) T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 一般结构 两条核苷酸链 一条核苷酸链 分布 主要在细胞核，线粒体、叶绿体也少量含有 主要在细胞质 相同点 含有磷酸基团、五碳糖和碱基 十、DNA和RNA的区别 补充、核酸的结构层次 核苷 CH O NP 元素 小分子物质 磷酸 五碳糖 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 含N碱基 核苷酸 核苷酸链 核酸 核苷酸长链 A P O C P O T P O 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 五碳糖 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 相互连接 脱水缩合 28 生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 举例 细胞结构生物（真核生物和原核生物） DNA和RNA 5种(AGCTU) 8种 DNA 人、细菌等 病毒 DNA病毒 DNA 4种(AGCT) 4种 DNA 噬菌体 RNA病毒 RNA 4种(AGCU) 4种 RNA HIV 十一、不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质 ①核酸是细胞内携带__________的物质 ②核酸在生物体的____________和___________________中具有极其重要的作用。 核苷酸______不同和__________多样 十二、核酸的多样性及功能 数目　 排列顺序　 遗传信息　 遗传、变异　 蛋白质的生物合成　 (1)多样性的原因: (2)功能 原核细胞 RNA 蛋白质 DNA 十三、糖类总结 构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分 C、H、O、N、P 磷脂 元素: 功能： 十四、细胞中的脂质 脂肪 脂质 C、H、O ①细胞内良好的__________； ②很好的________，有隔热、保温作用； ③具有____________作用，可以保护内脏器官 功能: 分布： 动物：皮下、大网膜、肠系膜；植物：油料作物的种子里 储能物质　 绝热体　 缓冲和减压　 固醇 ①构成__ ______的重要成分； ②参与血液中______的运输 动物细胞膜　 脂质　 胆固醇： 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 性激素： 维生素D： 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 分类：胆固醇、植物固醇和酵母固醇等。 细胞中水的存在形式 定义 自由水 绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动 细胞内其他化合物相结合的水 特点 是细胞结构的重要成分 功能 不流动、不易散失、含量较稳定 结合水 定义 特点 功能 可流动、易蒸发、易散失 是细胞内的良好溶剂 参与细胞内的生化反应 运输营养和代谢废物 为细胞提供液体生活环境 十五、水赋予细胞生命特性 十六、无机盐与生命活动密切相关 补充、检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 细胞的结构 PART THREE 一、细胞膜的结构组成 （1）基本骨架：磷脂双分子层 （2）质膜上的蛋白质称为膜蛋白，有的覆盖在膜表面，有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。 （3）质膜中还有少量的糖，约93%与膜蛋白相连，形成糖蛋白；约7%与膜脂相连，组成糖脂。 成分 所占比例 在细胞膜构成中的作用 脂质 约50% 脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还有少量的胆固醇 蛋白质 约40% 蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 糖类 2~10% 糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用 质膜的化学成分 二、质膜参与细胞的物质交换和信息交流 质膜的结构特性：一定的流动性（半流动性） 质膜的功能特性：选择透过性 ①细胞与生活环境分开，使细胞内部形成相对稳定的环境； ②信息交流：细胞之间也需要通过信息交流才能相互协调，共同完成生理活动。 ③受体的膜蛋白可用于接受神经递质，激素等特定信号分子 ④信息识别：不同种类的细胞质膜表面的糖蛋白、糖脂的种类不同，具有特异性。细胞可通过糖蛋白和糖脂等进行细胞之间的信息识别。 质膜的功能 在细胞质基质中分布着许多相对独立、具有特定功能的结构——细胞器。 利用电子显微镜，我们能观察到的细胞的细微和精妙结构，属于亚显微结构。 双层膜： 。 单层膜: 。 无 膜: 。 差速离心法　 细胞质基质 细胞器 一、细胞质 功能： 组成成分: 细胞质中呈溶胶状的液体基质，内含各种营养物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 (溶胶状态) 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 液 泡 溶酶体 核糖体 中心体 分类 分离细胞器的方法： 二、多角度比较各种细胞器 (1)按分布 ①植物特有的细胞器： ②动物和低等植物特有的细胞器： ③原核细胞与真核细胞共有的细胞器： 叶绿体、液泡 中心体 核糖体 ④植物细胞和动物细胞共有的细胞器： 核糖体、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体 (2)按膜： ①无膜的细胞器： ②单层膜的细胞器： ③双层膜的细胞器： 核糖体、中心体 内质网，高尔基体、溶酶体、液泡 线粒体、叶绿体 叶绿体(叶绿素和类胡萝卜素) 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 (3)按成分 ①含DNA的细胞器： ②含RNA的细胞器： ③含色素的细胞器： 液泡(主要为花青素) 43 判断：植物细胞和动物细胞-细胞器的区别 解题探究 易错提醒 与细胞器有关的六个“不一定” (1)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体。 (2)没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。 (3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体。 (4)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。 (5)同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。 (6)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 结构：分布有由蛋白质纤维(微管、微丝等)构成的网络状框架结构。 作用： ①支撑细胞的形态； ②维持细胞内各部分的空间格局； ③在细胞内的物质运输。 细胞骨架 不是植物细胞“系统的边界” ①成分： ②形成： ③功能： ④特性： ⑤去除方法： 主要是纤维素和果胶 与高尔基体有关 对细胞起支持与保护作用 全透性、伸缩性小 酶解法(纤维素酶和果胶酶) 植物细胞壁: 细菌细胞壁: 真菌细胞壁: 主要成分是肽聚糖 主要成分是几丁质 三、细胞壁的结构与功能 （1）核膜（双层膜、小分子物质进出细胞核的通道） （2）核仁（核糖体的形成相关）在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。 （3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。 四、细胞核结构 （4）细胞核中的遗传物质分布于染色质（或者染色体的形式）上。 ①组成：DNA和蛋白质 ②特点：容易被苏木精、洋红等碱性染料染成深色。 ③与染色体的关系：如图 （5）除此之外还有核基质 四、细胞核结构 ①细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 ②细胞的遗传信息主要储存在细胞核中。从蛋白质合成过程可以知道，mRNA（信使 RNA）携带来自 DNA 的遗传信息从细胞核进入细胞质，在核糖体上指导合成相应的蛋白质。 五、细胞核的功能 (2)过程：内质网上的核糖体以氨基酸（C、H、O、N）为原料 ↓mRNA 指导下合成肽链 内质网 ↓加工成较为成熟的蛋白质 高尔基体 ↓进一步修饰后 细胞外 (3)提供能量的细胞器：线粒体 六、分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程 研究方法：同位素标记法 THANK YOU 汇报人：呀呀呀老师 $$