2026届高三生物三轮复习必修1静悟材料

第一章 走近细胞 静悟材料 知识点一　细胞学说的建立 重点内容 特别提醒 建立者 德国科学家施莱登和施旺 （1） 细胞学说描述的是“一切动植物”，不包括：病毒、原核生物和真菌 （2） 并非所有生物都是由细胞发育而来的，如病毒 （3） 并非所有细胞都是由老细胞分裂产生的，如受精卵是由精子和卵细胞融合产生的 （4）“新细胞是由老细胞分裂产生的”是对魏尔肖对细胞学说的补充和修正 （5）细胞学说仅揭示的统一性，未揭示多样性 （6）细胞学说的建立运用了不完全归纳法，不完全归纳法要注意特例 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生命起作用。 （3）新细胞是由老细胞分裂产生的。 建立意义 （1）揭示了动物和植物的统一性 （2）细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础 （3）细胞学说的建立标志着生物学的研究从器官、组织水平进入细胞水平 （4）为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。 建立方法 归纳法：包括完全归纳法和不完全归纳法 █知识点二　生命系统的结构层次 1.生命活动离不开细胞的原因 （1）病毒：无细胞结构，必须寄生于活细胞才能完成生命活动（故只能用活细胞培养病毒） （2）单细胞生物：依靠单个细胞独立完成生命活动 （3）多细胞生物：依赖各种分化的细胞密切合作共同完成一系列复杂的生命活动 ①以细胞代谢为基础的各种生理活动②以细胞增殖、分化为基础的生长发育 ③以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传和变异 特别提醒：回答生命活动离不开细胞的原因从病毒、单细胞生物和多细胞生物三个角度分析 2.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） 特别提醒：生命系统总共有9个层次，并不是所有的生物都有9个层次 植物无系统层次 单细胞生物没有组织、器官、系统层次；单细胞生物既属于细胞层次又属于个体层次 病毒无细胞结构，不能独立完成新陈代谢，因此不属于生命系统的任何层次 分子和原子属于系统，但不属于生命系统 （2）“种群”是同种生物所有个体；“群落”是所有生物；“生态系统”是群落+环境 （3）“所有的鱼”既不是种群也不是群落；“所有的动植物”不代表所有的生物，不是群落 （4）非生命的物质和成分是属于生命系统的 █知识点三　高倍镜的使用 1.高倍镜的使用步骤（口诀“找、移、转、调”） 找：在低倍镜下找到目标物像 移：将目标物像移到视野中央 转：转动转换器换成高倍物镜 调：调亮度：调光圈和反光镜 调清晰度：调节细准焦螺旋 特别提醒：1.必须使用转换器换物镜，不能徒手扳物镜 2.换成高倍镜后先调亮度然后调清晰度（亮度根据实际情况看是否调节，如换成高倍镜后视野明暗适宜则不用调节） 3.换成高倍镜后只能调节细准焦螺旋（原因：换成高倍镜后物镜与玻片的距离很近，如果调节粗准焦螺旋会压坏玻片或损坏镜头；或者由于物像一闪而过，找不到要观察的物像） 2.目镜和物镜的比较 掌握显微镜成像特点、装片移动、视野变化及污物位置判断 1.成像特点和移动原则 （1）成像特点：呈倒像（2）移动原则：同向移动（即往哪偏往哪移） （3）放大倍数=物镜放大倍数x目镜放大倍数 特别提醒：放大的是长度或宽度，不是面积也不是体积 2．判断污点的位置 ①若移动目镜，污点随之移动，污点就在目镜上； ②若更换物镜，污点随之消失，污点可能在物镜上； ③若移动装片，污点随之移动，污点就在装片上。 █知识点四　原核细胞和真核细胞 1.常见的原核生物的结构 （1）大肠杆菌的结构① 环状DNA分子位于细胞特定的区域，这个区域叫作拟核②细菌绝大多数营腐生或寄生生活，是异养生物 2）.蓝细菌的结构 蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素能进行光合作用，是自养原核生物 特别提醒：叶绿体不是光合作用所必需的结构 3）.支原体的结构 支原体可能是最小、最简单的单细胞生物，没有细胞壁 2.原核细胞和真核细胞 特别提醒：（1）真核细胞和原核细胞的本质区别是“有无以核膜为界限的细胞核”，不能只回答“有无细胞核” （2）细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖；植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；真菌细胞壁的主要成分是几丁质 （3）带“菌”字的不一定是细菌，如酵母菌、霉菌是真菌，属于真核生物 （4）真核细胞和原核细胞的区别体现了细胞的多样性，共同点体现了细胞的统一性 3.常见的原核生物和真核生物归纳 （1） 原核生物（“三菌三体”） 三菌：①一菌是细菌（“杆菌”、“球菌”、“弧菌”、“螺旋菌”等）；②二菌是蓝细菌，包括颤蓝细菌、念珠蓝细菌、色球蓝细菌和发菜等；③三菌是放线菌；三体：支原体、衣原体和立克次氏体 （2） 真核生物：植物（衣藻、水绵等）动物（变形虫、草履虫等）真菌（酵母菌、霉菌等） 特别提醒：（1）只要是细胞都一定有细胞膜和细胞质，几乎所有的细胞都有核糖体，因为核糖体是合成蛋白质的（2）原核生物都是单细胞生物，真核生物既有单细胞生物又有多细胞生物； （3）真核生物不一定都有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞 第2章 组成细胞的分子 静悟材料 知识点一　组成细胞的元素和化合物 1.元素的种类和含量统一性：组成细胞的元素在无机自然界都能找到，没有一种元素是细胞特有的 （1) 生物界与非生物界差异性：组成细胞的元素和地壳中的元素在含量上有差异 统一性的原因：细胞中的元素归根结底来自无机自然界；差异性的原因：细胞根据生命活动的需要选择性地吸收所需的元素 （2）组成细胞的化学元素有20多种，根据含量不同分为：大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等。 （3）细胞中含量最多的四种元素：C、H、O、N，这与组成细胞的化合物有关。 （4）活细胞中含量最多的元素是O，干重状态下细胞中含量最多的元素是C。 特别提醒：（1）微量元素的记忆口诀：“铁（Fe）猛（Mn）碰（B）新（Zn）木（Mo）桶（Cu）” （2）微量元素虽然含量很少，但是作用很重要，是不可替代的。 2.组成细胞的化合物 ①细胞内含量最多的化合物：水。 ②细胞内含量最多的有机化合物：蛋白质。 ③干重状态下细胞内含量最多的化合物：蛋白质。 ④正因为不同食物中营养物质的种类和含量有很大的差别，因此，在日常膳食中我们要做到不同食物的合理搭配，以满足机体的营养需要。 特别提醒：组成不同细胞的元素和化合物在种类上都大致相同，在含量上有差异 █知识点二　还原糖、脂肪和蛋白质的检测 1.实验原理 还原糖+斐林试剂→生成砖红色 沉淀（反应条件是水浴加热） 脂肪+苏丹Ⅲ染液→染成橘黄色 蛋白质+双缩脲试剂→生成紫色反应 3.斐林试剂和双缩脲试剂的比较 比较 项目 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 0.1g/mL NaOH溶液 0.05g/mL CuSO4溶液 0.1 g/mL NaOH溶液 0.01 g/mL CuSO4溶液 鉴定物质 还原糖 蛋白质 添加顺序 甲液、乙液等量混合 先加A液1ml，摇匀，后加B液4滴，摇匀 反应条件 需要50-65℃水浴加热 无需加热，摇匀即可 反应现象 组织样液变为砖红色 组织样液变为紫色 特别提醒：（1）还原糖的检测选择白色或者浅色的实验材料，防止材料本身的颜色对实验造成干扰（比如：西瓜、草莓是红色的不宜作为实验材料）；甘蔗甜菜富含蔗糖，蔗糖不是还原糖，故不是合适的材料。 （2）还原糖的检测必须经过水浴加热才会出现砖红色沉淀 （3）斐林试剂在使用时甲液和乙液等量混合均匀后使用，且要现配现用 （4）体积分数为50%的酒精的作用是洗去浮色（原理：苏丹Ⅲ染液能溶解于酒精） （5）双缩脲试剂先加A液目的是创造碱性环境；B液不能过量，防止对实验造成颜色干扰 █知识点三　水的存在形式及作用 1.水的含量特点（1）不同生物体内含水量不同； （2）同种生物不同发育时期含水量不同； （3）同种生物不同器官组织中含水量不同 2.水的含量：水是细胞中含量最多的化合物。 3.水的存在形式及作用 形式 自由水 结合水 概念 细胞中绝大部分的水以自由水的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他物质_相结合的水，如与蛋白质、多糖结合 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运送营养物质和代谢废物 ①是细胞结构的重要组成成分 ②赋予器官一定的形态、硬度和弹性 4.水的结构特点 （1）水是极性分子，带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 （2）水分子可以与周围的水分子之间形成的氢键，不断地断裂又不断地形成使水在常温下，能够维持液体状态，具有流动性 （3）由于氢键的存在，水具有较高的比热容，使得水的温度相对不容易发生改变，这对于维持生命系统的稳定性十分重要 5.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 正常情况下，细胞内自由水比例越大，细胞的代谢就越旺盛；结合水越多，细胞抵抗寒冷干旱等不良环境的能力就越强。 6.自由水和结合水的存在及其功能的验证 ①刚收获的新鲜的玉米种子，放在阳光下晒干，重量减轻，这个过程中损失的主要是自由水，干种子不浸泡就不能萌发，原因是种子内自由水少，细胞代谢弱，种子无法萌发。 ②把晒干后的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是结合水，这样的种子，浸泡后将不能萌发，说明了失去结合水，破坏了细胞的结构，细胞失活。 ③种子晒后储存的原理是降低种子内的自由水，降低代谢水平，便于储存。 ④低温环境减少花卉浇水的原因是防止植物体内自由水过多结冰而损害自身。 特别提醒：（1）结合水，因为与其他物质结合，失去了流动性和溶解性； （2） 自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，温度升高，结合水转化成自由水温度降低，自由水转化成合水 （3）衰老的细胞内含水量降低 █知识点四　无机盐的存在形式及作用 1.存在形式和含量 （1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子形式存在，少数以化合物形式存在 （2）无机盐的含量：1%～1.5% 2.无机盐的生理功能 生理功能 举例 是细胞必不可少的许多化合物的成分 ①镁是组成叶绿素的元素； ②铁是血红素的重要成分； ③磷是组成细胞膜、细胞核的重要成分 ④碘是甲状腺激素的重要成分 维持细胞和生物体的生命活动 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 ③植物缺硼“花而不实” 维持渗透压（维持细胞的形态和功能） 生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液，输液时将药物溶解在生理盐水中进行 维持酸碱度 生物体内存在缓冲物质，如H2CO3/HCO3-可以调节pH 特别提醒：（1）并不是所有的无机盐都是以离子形式存在，比如说牙齿和骨骼当中的钙是以碳酸钙化合物的形式存在 （2） 无机盐对生物体具有重要的作用，但是并不意味着无机盐摄入的量越多越好 3.实验：验证镁元素是植物必需的元素 组别 培养液 预期现象 结论分析 对照组 完全培养液 植株正常生长，叶片翠绿 植物在营养全面的环境下能正常生长 实验组 缺美培养液 植物生长异常，叶片失绿变黄 缺乏镁元素直接导致了植株生长异常 实验组（恢复后） 更换为完全培养液 异常症状得到缓解，新叶逐渐恢复绿色 补充镁元素后症状缓解，反向证实了镁的必需性 █知识点五　糖类的类型及作用 1.糖类的作用 很多有机物都可以为细胞的生活提供能量，其中糖类是主要的能源物质。 2.元素组成：糖类分子一般都是由C、H、O三种元素构成的。因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1，糖类又被称为碳水化合物。 3.分类 （1）单糖 ①含义：不能水解的糖类就是单糖。 ②种类 五碳糖：核糖和脱氧核糖 （作用：构成核酸的重要成分）六碳糖：葡萄糖、果糖和半乳糖 特别提醒：（1）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” （2）脱氧核糖是DNA的重要组成成分，核糖是RNA的重要组成成分 (2) 二糖（C12H22O11） 1 含义：由2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。 ②种类：蔗糖：甘蔗和甜菜中含量丰富 麦芽糖：发芽的小麦谷粒中含量丰富乳糖：人和动物乳汁中含量丰富 特别提醒：（1）蔗糖=1分子的葡萄糖+1分子的果糖 麦芽糖=2分子的葡萄糖 乳糖=1分子的葡萄糖+1分子的半乳糖 （2） 生活中常见的红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖 （3） 多糖 淀粉：是最常见的多糖，作为植物体的储能物质存在于植物细胞中 （[（C6H10O5）n]）纤维素：分布在植物的茎秆和枝叶中，是构成植物细胞壁的主要成分 糖原：分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物体细胞中的储能物质。 几丁质：又称壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 特别提醒：1）生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在；2）纤维素也是多糖，不溶于水，在人和动物体内很难被消化，即使食草动物有发达的消化器官，也需要借助某些微生物的作用才能分解这类糖；3)纤维素称为人类的“第七营养素”，是因为纤维素，虽然不能被消化吸收，但是能促进肠道蠕动，调节血糖血脂，增加饱腹感，控制体重等；4)几丁质重要用途：废水处理；制作食品的包装纸和食品添加剂；制作人造皮肤；并不是所有糖类的元素组成是C、H、O，几丁质的元素组成是C、H、O、N 5)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常值时，肝脏中的糖原分解产生葡萄糖及时补充，但是肌肉中的糖原不能分解补充血糖。 6)糖尿病人的饮食受到严格的限制，限制的并不仅仅是有甜味的糖，米饭和馒头等主食也是定量摄取，是因为米饭和馒头中含有的糖主要是淀粉，淀粉在肠道内消化成葡萄糖被吸收，也会使血糖升高肥胖高血压，龋齿，某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关 7)“控糖”控制的是添加糖，不包括食物中天然存在的糖 █知识点六　脂质的类型及作用 1.脂质的元素组成 主要是C、H、O，有些脂质还含有N、P。与糖类相比，O的含量远远少于糖类，而C、H的含量更多。 2.化学性质：常见的脂质有脂肪、磷脂 和 固醇，脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。 3.分类和功能 元素组成：C、H、O 饱和脂肪酸：动物脂肪（室温下呈固态） 组成：1甘油+3脂肪酸 不饱和脂肪酸：植物脂肪（室温下呈液态） （1）脂肪 ①细胞内良好的储能物质 功能 ②很好的绝缘体，有保温的作用 ③具有缓冲、减压的作用，可以保护内脏器官 特别提醒：（1）饱和脂肪酸是指碳原子连接的氢原子数目达到饱和，不饱和脂肪酸是指碳原子上连接的氢原子数目没有达到饱和 （2） 相同质量的糖类和脂肪氧化分解时，脂肪释放的能量比糖类释放的能量要多，因此脂肪是良好的储能物质 （3） 脂肪当中含有的碳氢元素含量比较高，因此氧化分解时释放的能量多，消耗的氧气也多 （4）氧化分解是释放能量的过程，而水解过程中不释放能量，氧化分解一般得到无机物，水解得到的是小分子的有机物 （2）磷脂 ①元素组成：C、H、O、N、P ②作用：构成细胞膜、细胞器膜的重要成分。 ③分布：在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中，磷脂含量丰富。 （3）固醇 分类 生理功能 固醇类 (C、H、O) 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 能有效促进人和动物肠道对_钙和磷的吸收 特别提醒：（1）胆固醇是动物细胞膜的重要成分，但胆固醇摄入过多，会在血管壁上沉积，阻塞血管，引起心血管疾病，因此胆固醇要适量摄入。 （2）脂质中也有能调节生命活动的物质，如性激素。 4.糖类和脂质的转化 （1）体内葡萄糖和脂肪的主要去路 ①血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。 ②食物中的脂肪消化吸收后，可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。 （2）细胞中糖类和脂肪的相互转化 ①糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪； ②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。 █知识点七　蛋白质的结构及功能 1.蛋白质的功能 （1）蛋白质是生命活动的主要承担者。 （2）主要功能及举例 类别 功能 举例 结构蛋白 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质 肌动蛋白、肌球蛋白等 功能蛋白 调节作用 对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用 生长激素、生长激素等 催化作用 催化细胞内的多种化学反应 大多数酶等 运输作用 有些蛋白质具有运输的功能 血红蛋白、转运蛋白等 免疫作用 能抵御侵入人体或高等动物体内的抗原物质 抗体等 2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 （1）组成元素：C、H、O、N，有的还含有S、Fe等。 （2）氨基酸的结构通式： （3）结构特点： ①氨基和羧基的数量：每个氨基酸至少有1个氨基（-NH2）和1个羧基（-COOH）。 ②氨基和羧基的连接位置：都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 ③氨基酸不同的决定因素：R基的不同。 （4）种类：约21种。 根据能否在人体内合成，分为：必需氨基酸：8种(甲缬赖异苯亮色苏)和非必需氨基酸：13种 特别提醒：必需氨基酸必须从外界环境中获取，食物中的蛋白质是否优质，根据所含有的必需氨基酸的含量和种类进行判断 3.蛋白质的结构及其多样性 （1）脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水。 ①这种结合方式称为脱水缩合，两个氨基酸分子经该过程形成的产物是二肽和水。 ②H2O中各元素的来源：H来自氨基和羧基，O来自羧基。 ③多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为多肽。 （2）蛋白质种类多样性的原因 ①氨基酸 a.氨基酸的种类不同b.氨基酸的数目不同c.氨基酸的排列顺序不同 ②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 特别提醒：（1）二硫键可以在同一条肽链内形成，也可以在不同的肽链之间形成 （2）每形成一个二硫键会脱去2个H，相对分子质量会减少2 （3）蛋白质的变性 ①概念：是指在某些物理或化学因素的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鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。 ③鸡蛋、肉类经煮熟后更容易消化的原因：高温使蛋白质分子的空间结构变得生长松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋熟肉容易消化。 ④消毒、灭菌的原理：经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性。 特别提醒：（1）蛋白质变性破坏的是空间结构，肽键不会被破坏，因此变性的蛋白质用双缩脲试剂检测呈紫色 （2）蛋白质的盐析是指蛋白质在盐中溶解度降低而析出，这是一个物理变化，可逆 （3）蛋白质初步水解的产物是氨基酸和肽，彻底水解的产物是氨基酸 █知识点八　核酸的分类及作用 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 ①真核细胞的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主要分布在细胞质中。 ②原核细胞的DNA主要分布在拟核中，细胞质内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。 2.核酸的基本单位 （1）核酸的组成元素C、H、O、N、P五种。 （2）核酸的基本组成单位——核苷酸 一个核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含N碱基组成，其连接方式如图所示： ①五碳糖：脱氧核糖和核糖。 ②含氮碱基：A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）、U（尿嘧啶）。 ③核苷酸的分类 根据五碳糖的不同分为：脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸 依据碱基和五碳糖的不同，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各分为4种。 3.核酸是由核苷酸连接而成的长链 （1）核酸中的核苷酸相连的方式如图所示： ①表示磷酸 ②表示五碳糖 ③表示含氮碱基 ④表示核苷酸（鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸） （2） 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。 特别提醒：核苷酸之间通过脱水缩合形成磷酸二酯键连接成核苷酸长链 4.核酸的功能 （1）核酸是细胞内携带遗传信息物质，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。 遗传信息是指核酸中核苷酸的排列顺序 DNA具有多样性的原因：核苷酸的数量；核苷酸的排列顺序千变万化 特别提醒：（1）测定的DNA分子中核苷酸的排列顺序是特定的构成了DNA分子的特异性，这是进行DNA指纹鉴定和亲子鉴定的原理 （2）DNA和RNA的区别：一五碳糖不同DNA是脱氧核糖，RNA是核糖；二碱基不同DNA特有T ，RNA特有U；三DNA一般由两条链构成，RNA一般由一条链构成 （3）蛋白质具有多样性的根本原因是控制蛋白质的DNA分子具有多样性 5.碱基种类、核苷酸种类与生物种类的关系 生物类别 核酸种类 核苷酸种类 碱基种类 遗传物质 玉米叶肉细胞 2 8 5 DNA 大肠杆菌 2 8 5 DNA 乙肝病毒 1 4 4 DNA 艾滋病病毒 1 4 4 RNA 特别提醒：（1）细胞结构的生物既有RNA又有DNA，遗传物质是DNA；病毒只有一种核酸：DNA病毒的遗传物质是DNA ，RNA病毒的遗传物质是RNA 7.生物大分子以碳链为骨架 （1）多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。 （2）碳为生命核心元素的原因 氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架形成的，单体连接成多聚体，多聚体参与细胞和生物体的形成，多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。 █考向 蛋白质的相关计算 1. 核心关系： （1）脱去水分子数 = 形成肽键数 = 氨基酸数 - 肽链数 （2）蛋白质相对分子质量 = 氨基酸总数 × 氨基酸平均分子量 - 脱去水分子数 × 18 （3）至少含有的氨基（或羧基）数 = 肽链数（假设R基中不含氨基或羧基） （4）游离氨基（或羧基）总数 = 肽链数 + R基中氨基（或羧基）数 （5）如果有二硫键还要考虑二硫键，每形成一个二硫键会脱去2个H，相对分子质量会减少2 2.解题技巧： （1）审题：明确是“链状肽”还是“环状肽”；是求“至少”还是“共有”。 （2）识别：给出氨基酸分子式时，注意S、N等特殊元素通常存在于R基中，是解题突破口。 （3）应用公式：选择上述合适公式进行计算。 第3章细胞的基本结构静悟材料 █知识点一　细胞膜的结构和功能 一、对细胞膜成分的探索： 科学家 实验方法或现象 实验结论 欧文顿 溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜 推测细胞膜是由脂质组成的（相似相溶） - 利用哺乳动物的成熟红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 问：为什么要选取哺乳动物的成熟红细胞？（其他理想材料：支原体（无细胞壁）、大肠杆菌等原核细胞） 答：①没有细胞壁，能够吸水涨破；②没有细胞核和众多的细胞器，可获得较为纯净的细胞膜。 戈特、格伦德尔 用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 丹尼利、戴维森 发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 特别提醒：最初对细胞膜成分的认识是通过对现象的推理分析得出的。 2、 细胞膜的成分： 脂质（约50％） 主要是磷脂，此外还有少量胆固醇（在动物细胞细胞膜中）。 蛋白质（约40％） 与细胞膜的功能主要是蛋白质决定，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量越多 还有少量糖类（约2％--10％）主要在细胞膜外侧，与蛋白质（脂质）结合形成糖蛋白（糖脂）。 二、细胞膜结构的探索： 1.1959年，罗伯特森——静态的统一结构 （1）方法：在电子显微镜下观察细胞膜。（2）现象：细胞膜呈现清晰的暗—亮—暗的三层结构。 （3）结论：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是一种静态的统一结构。 2.1970年人鼠细胞融合实验 （1）方法：荧光标记法 （2）现象：开始一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在37 ℃下经过40 min后两种颜色的荧光均匀分布。 （3）结论：细胞膜的膜蛋白具有流动性，通过其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。 3.1972年，辛格和尼科尔森提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。 三、细胞膜结构——流动镶嵌模型（辛格和尼克尔森） 1.细胞膜的组成：主要是磷脂分子和蛋白质分子 2.细胞膜的基本支架：磷脂双分子层 3.蛋白质分子的分布：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 特别提醒：蛋白质在细胞膜上分布是不均匀，不对称的；大多数蛋白质分子可以运动。 4.生物膜结构特点： 5.生物膜功能特点：选择透过性 6.糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切联系。 7.流动镶嵌模型 4、 细胞膜的功能： 1.将细胞与外界环境分隔开;细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定（意义）。 2.控制物质进出细胞 ①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。 ②细胞内合成的抗体、激素等物质和代谢废物要排到细胞外，细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外。 ③环境中一些对细胞有害的病菌和病毒有时候也能进入细胞，说明这种控制作用是相对的。 3.进行细胞间的信息交流 特别提醒 1.不是所有信号分子的受体都在细胞膜上，有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在细胞内部。 2.不是所有信号分子传递都需要受体，如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接进行信息交流。 █考向 区分细胞膜的结构特点和功能特点 1.结构特点：细胞膜主要由磷脂双分子层和嵌入其中的蛋白质组成，形成了细胞膜的基本框架。  细胞膜具有一定的流动性，膜脂和膜蛋白可以在膜上移动。  2.功能特点：细胞膜具有选择透过性，能够控制物质的进出，允许水分子和某些小分子自由通过，而大分子和某些离子则不能通过。 细胞膜还参与细胞识别、信号传递和物质运输等生物功能。  █知识点二 细胞器之间的分工合作 一、植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”) 特别提醒 不同生物细胞壁的主要成分不同， 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶， 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖， 真菌细胞壁的主要成分是几丁质。 二、细胞质：细胞质基质和细胞器 三、细胞器 1．细胞器之间的分工 (1)细胞器分离方法：差速离心法。（逐渐提高离心速率，转速由低到高，先后沉降的颗粒由大到小，叶绿体比线粒体先沉降） (2)细胞器的结构和功能 模式图 结构或成分 主要功能 线粒体 ①双层膜：a.内膜向内腔折叠形成嵴，增加膜面积；b.在内膜上有许多种与有氧呼吸有关的酶。 ②基质：有许多种与有氧呼吸有关的酶 含少量DNA和RNA、核糖体 细胞进行有氧呼吸的主要场所 叶绿体 ①双层膜。 ②基粒：a.类囊体堆叠形成基粒，增大膜面积； b．类囊体薄膜上分布有吸收光能的色素（光合色素）和与光合作用有关的酶。 ③基质：含有与光合作用有关的酶、含少量DNA和RNA、核糖体 绿色植物光合作用的场所 内质网 单层膜；由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的膜性管道系统，分为光面内质网和粗面内质网；分布最广，外连细胞膜，内连核膜。 光面内质网：脂质合成车间； 粗面内质网：蛋白质加工场所 高尔基体 单层膜；扁平囊状结构和大小囊泡 ①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”。 ②在植物细胞中与细胞壁的形成有关 是交通枢纽 动植物细胞内功能不同 液泡 单层膜；其内有细胞液。含糖类、无机盐、色素（花青素等）和蛋白质等 调节植物细胞内的环境，充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺 溶酶体 单层膜；内含多种水解酶（不是合成）；起源于高尔基体（请关注P53拓展应用及P60 二.2） 细胞的“消化车间”，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（ 核糖体 主要成分是蛋白质和rRNA，分为游离核糖体和附着核糖体 游离核糖体：游离于细胞质基质中； 附着核糖体：附于粗面内质网上 中心体 由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成 分布于动物及低等植物 成分是蛋白质 与细胞有丝分裂有关 (3)多角度比较各种细胞器 特别提醒 ⑴.具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞。如真菌、细菌等都有细胞壁。没有细胞壁的不一定是动物细胞，如支原体。 ⑵没有叶绿体的细胞也可能进行光合作用。如蓝细菌。 ⑶没有叶绿体或光合色素也可能将无机物合成有机物。如进行化能合成作用的细菌——硝化细菌。 ⑷没有线粒体也可能进行有氧呼吸。如大多数原核生物都是需氧型的，含有与有氧呼吸有关的酶。 ⑸人体内的细胞并不是都进行有氧呼吸。如成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。 ⑹一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 ⑺有中心体的生物不一定为动物，也可能是低等植物，但一定不是高等植物。 ⑻没有叶绿体和中央液泡的细胞不一定是动物细胞。如根尖分生区细胞。 2．细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工、运输 (1)研究方法：同位素标记法。 (2)分泌蛋白形成过程 知识拓展：1、分泌蛋白：抗体、消化酶和一部分激等素（注意：不是所有激素，如性激素是固醇） 2.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”（一定要审题） (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：线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。 此外，膜蛋白、溶酶体内的水解酶也是通过上述路径进行合成、加工。（请关注课时P137 2） 3.分泌旺盛的细胞含内质网和高尔基体比较多，并且膜成分的更新速度较普通细胞快。 4．与分泌蛋白分泌相关的坐标图（注意：本实验是用3H标记亮氨酸，关键词：必需氨基酸且不能只标记羧基） 四、细胞骨架 1．含义：细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。 2．功能(1)维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器。 (2)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。 例：线粒体能定向运输到代谢旺盛的部位与细胞骨架有关 五、生物膜系统 1．生物膜系统的概念 在细胞中细胞膜、核膜以及细胞器膜(内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、叶绿体膜、溶酶体膜等)等结构，共同构成细胞的生物膜系统。（注意：类囊体薄膜、囊泡膜也属于生物膜） 2．各种生物膜之间的联系 (1)在化学组成上的联系 ①相似性：各种生物膜都主要由蛋白质和脂质组成。 ②差异性：每种成分所占比例不同，功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量就越多。 (2)在结构上的联系 ①各种生物膜在结构上大致相同，都符合流动镶嵌模型，都具有一定的流动性。 ②在结构上具有一定的连续性，图示如下： (3)在功能上的联系(以蛋白质的合成、分泌为例) 3．生物膜系统的功能 特别提醒 1.原核细胞具有细胞膜这一种生物膜，但不能构成生物膜系统。 2．生物膜研究的是细胞中的膜结构，所以生物膜不是对生物体内所有膜结构的统称，例如小肠肠系膜是生物体内的膜，但不是生物膜。 六、用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（注意：根尖细胞无叶绿体） 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.观察叶绿体时，常用藓类叶片的原因：藓类叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，细胞中叶绿体数量较少、体积较大，可以直接用来制作临时装片。 4．选菠菜叶作为观察叶绿体的材料，要用带少许叶肉的下表皮的原因：下表皮细胞不含叶绿体，接近下表皮的叶肉细胞叶绿体大而排列疏松，便于观察。 5．观察叶绿体时，临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因：保证细胞的正常形态，保持活性。 6．观察叶绿体不需要染色原因：叶绿体本身含有色素，不需染色即可观察。 7．细胞质环流速率可表示细胞新陈代谢强度，新陈代谢旺盛，环流速率快，反之则慢。 8．温度影响细胞质的环流。当室温在20～25 ℃时，比较容易观察到新鲜黑藻幼叶的胞质环流。 知识点三 细胞核的结构与功能 一、细胞核的分布 原核细胞：无核膜包被的细胞核（拟核） 真核细胞：有细胞核 大多数只有一个细胞核，但也有例外，双小核草履虫和人的骨骼肌细胞有多个细胞核。无细胞核 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 二、细胞核的功能探究 三、细胞核的结构和功能 1.细胞核的结构 知识拓展 1.核膜 (1)双层膜（4层磷脂分子层）：外膜与内质网相连，且有核糖体附着。 (2)核膜是生物膜(主要成分脂质和蛋白质)且不是完全连续的。 2．核孔 (1)核孔是大分子物质出入细胞核的通道，对物质的进出具有选择性（注意：不自由），如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶)可以通过，但DNA不能通过，该过程耗能。RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。 (2)小分子物质和离子出入细胞核一般是通过核膜的跨膜运输实现的。 (3)核膜和核孔都具有选择透过性。 3．核孔的数量、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。4. 原核细胞无核仁，其核糖体形成与核仁无关。 5．凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞、植物的筛管细胞等；人工去核的细胞一般也不能存活太久。 2.细胞核的功能 ：细胞核是_遗传信息库_，是细胞_代谢和遗传 的控制中心（注意：是控制中心） 四、模型建构 1．模型：是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。可以是定性，也可以是定量的。 2．类型：物理模型（如DNA双螺旋模型）、概念模型（如思维导图）、数学模型（如曲线图、数学公式等）等。 第四章 细胞的物质输入和输出静悟材料 一、细胞的吸水和失水 1．渗透作用 (1)概念：指水分子(或者其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)发生的条件 ①具有半透膜。 ②半透膜两侧的溶液存在浓度差。 (3)渗透装置分析 ①漏斗管内的液面不会一直升高的原因：管内的水柱产生的压力会加快漏斗中的水分子向外扩散的速度，最终膜两侧水分子扩散的速度达到平衡，液面不再上升。 ②如果用纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面不会升高，原因是纱布是全透性的，水分子和蔗糖分子都能通过。 ③如果烧杯内不是清水，而是同等浓度的蔗糖溶液，漏斗管内的液面不会升高，原因是半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过半透膜进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量。 ④渗透装置中，当漏斗内的液面不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度不相同，漏斗内溶液浓度仍然高于烧杯中溶液的浓度。原因是漏斗管内液面升高形成的静水压会阻止水分子由烧杯向漏斗扩散，故半透膜两侧溶液浓度关系仍是漏斗内溶液浓度高于烧杯中溶液的浓度。 知识拓展 1）渗透作用与扩散的比较 扩散：分子从高浓度一侧向低浓度一侧运动的现象。渗透作用：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 2）渗透方向：水分子的移动方向是双向移动，但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。 3）这里的浓度是溶质物质的量浓度，不是溶质的质量浓度。 4）液面稳定时，处于动态平衡，两者之间还是有水分子进出，只不过数目基本相同。 5）液面稳定后，液面高的一侧浓度高。 2．动、植物细胞的吸水和失水 (1)动物细胞的吸水和失水 (2)成熟植物细胞的吸水和失水 ①外界溶液浓度＞细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。 ②外界溶液浓度＜细胞液浓度时，细胞吸水膨胀。 ③当外界溶液浓度＝细胞液浓度时，水分进出平衡，细胞保持原态。 特别提醒：原生质体和原生质层的关系 (1)原生质体：包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，动物细胞可以看作一团原生质体。 (2)原生质层：成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，可看作一层半透膜。（不包括细胞核） 二、探究植物细胞的吸水和失水 1．实验材料：紫色的洋葱鳞片叶外表皮细胞（有紫色大液泡，便于观察）。 2．实验原理 (1)内因：成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；原生质层比细胞壁的伸缩性大。 (2)外因：细胞液与外界溶液之间存在着浓度差，细胞能渗透吸水和失水。 3．实验步骤及现象 4．实验结论 (1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，原生质层和细胞壁分离，即发生了质壁分离。 (2)发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。 知识拓展 1.本实验存在的两组对照实验 本实验存在的两组实验均为自身对照，自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行，是实验前后之间的对照。 2．质壁分离及复原发生的条件 (1)从细胞角度分析：活的成熟的植物细胞，如叶肉细胞（大液泡无色，但有叶绿体，原生质层呈绿色）、洋葱鳞片叶内表皮细胞（大液泡无色，需将外界溶液染色）、根尖成熟区细胞（大液泡无色，需将外界溶液染色）①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离及复原现象。②细菌细胞也能发生质壁分离，但现象不明显。 (2)从溶液角度分析 ①在一定浓度的溶液(如KNO3、甘油、尿素、乙二醇等)(注意浓度不能也过高)中可发生质壁分离后自动复原现象，因为细胞失水质壁分离的同时，会通过自由扩散或主动运输吸收溶质分子，使细胞液浓度升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水而发生质壁分离复原。 ②在高浓度溶液(如0.5 g/mL蔗糖溶液)中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象，因为细胞失水过多会死亡。在溶液浓度过低时则不能引起质壁分离或质壁分离太慢。 ③盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适合作为观察质壁分离现象的外界溶液。 3． 细胞液浓度越大，细胞吸水能力越强(细胞随着质壁分离的进行，吸水能力不断增强)（关注课时P142 7）。 4． 质壁分离与复原现象的拓展应用（见金版导学案P053 ） 三、物质跨膜运输的方式 1．物质进出细胞方式 方式 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度 ↓ 低浓度 低浓度 ↓ 高浓度 细胞外 ↓ 细胞内 细胞内 ↓ 细胞外 特点 不需要转运蛋白；不消耗能量 需要转运蛋白；不消耗能量 需要载体蛋白；消耗能量 需要膜蛋白；消耗能量 需要膜蛋白；消耗能量 模型 举例 O2、CO2、甘油、乙醇、苯 红细胞吸收葡萄糖、H2O通过通道蛋白的运输 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、无机盐、氨基酸等 白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的分泌 特别提醒：归纳记忆同一物质的不同 水进出细胞的方式可能是自由扩散也可能是协助扩散，但更多的是以协助扩散方式进出细胞。 2．协助扩散中转运蛋白类型(均具有专一性） (1)载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。 (2)通道蛋白类：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。分子或离子不需要与通道蛋白结合。 3．主动运输的过程 (1)Na＋、K＋和Ca2＋等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合，一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 (2)离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。 (3)载体蛋白随后恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 4．主动运输的意义 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。 5．影响物质跨膜运输因素的分析 (1)物质浓度对物质跨膜运输的影响 注：协助扩散中通道蛋白具有极高的转运速率，接近自由扩散的理论值。 (2)氧气含量对跨膜运输的影响：通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。 ①是自由扩散或协助扩散。 ②是主动运输，P点由无氧呼吸提供能量，Q点之后运输速率受载体蛋白数量或其他因素限制。 (3)温度 特别提醒 1.主动运输需要消耗ATP，有ATP可进行运输，无ATP不能进行运输。曲线图如下： 2.成熟红细胞进行无氧呼吸供能，故氧气浓度不影响主动运输的速率。坐标图如下： 课后习题： 第4章 第一节《被动运输》 一 概念检测：1.√××；2.D； 3.B 二、拓展应用： 1. 可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。 2. 假设：温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率。设计实验提示：可以借用本节问题探讨中的渗透装置进行实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢，判定温度是否影响水分子的扩散速度，实验中要注意排除各种无关变量的干扰，如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等，以确保实验的准确性。 第5章 细胞代谢静悟材料 考点一 降低化学反应活化能的酶 1.酶的本质 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是 RNA。 化学本质 （绝大多数）蛋白质 （少数）RNA（如核酶rRNA） 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体（合成蛋白质） 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 作用场所 可在细胞内、外或生物体外起作用(如唾液淀粉酶） 特别提醒：除哺乳动物成熟的红细胞等少数细胞之外，一般来说，活细胞都能产生酶。 2. 酶的作用机理：降低化学反应的活化能（活化能：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） 特别提醒：酶只具有催化作用，不具有调节作用，也不能作为能源和组成物质；酶不改变化学反应的平衡点，只缩短达到平衡点所需要的时间，催化反应前后酶的数量和性质不变。） 3. 酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和 （1） 高效性：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 特别提醒：酶与无机催化剂不能提供能量，不能使反应物获得能量。 （2）专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应（例如，蛋白酶并不只催化某一种特定的蛋白质水解，而是水解所有蛋白质类物质中的肽键，使其断裂。） （3）酶的作用条件较温和：酶在最适宜的温度和 PH 值下活性最高。 ①高温、过酸、过碱：使酶空间结构被破坏而永久失活性，不可逆； ②低温：抑制酶活性，温度升高至最适温度，酶活性可恢复； ③酶制剂的保存：低温保存（原因：低温时酶空间结构稳定，在适宜温度下酶活性会升高）。 4.相关实验 （1）相关概念 ①酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可以用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示 ②酶促反应速率：单位时间内底物消耗量或产物的生成量（注意：底物的初始量-底物的剩余量） ③温度和 PH 通过影响酶活性进而影响酶促反应速率。 ④底物浓度和酶浓度也能影响酶促反应速率，但并未改变酶活性，而是通过影响酶与底物的接触机会。 （2） 比较过氧化氢在不同条件下的分解 ① 自变量：温度和催化剂种类 ②因变量：过氧化氢的分解速率 ③检测过氧化氢分解速率的方法：A.单位时间内产生气泡的多少；B.带火星的卫生香复燃的剧烈程度 （3）验证酶的专一性（相同底物不同酶或相同酶不同底物）：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，不能用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂，因为碘液只能检测淀粉是否水解，而蔗糖分子无论是否水解都不会使碘液变色 （4）探究蛋白酶对蛋白质的分解：不宜用双缩脲试剂检测底物剩余量，因为蛋白酶本身是蛋白质，会与双缩脲试剂反应；应该使用蛋白块，通过蛋白块的体积变化观察反应进行情况。 （5）探究温度对酶活性的影响： ①若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不宜选用斐林试剂，因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。②不宜选择过氧化氢(H2O2)和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢(H2O2)在常温常压时就能分解，加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。③底物和酶溶液应先分别在预设的温度中保温一段时间后再混合，保证反应从一开始就是预设的温度。 （6）探究pH 对酶活性的影响: ①不宜选用淀粉和淀粉酶作为实验材料，因为在酸性条件下淀粉本身分解也会加快，从而影响实验结果。②可选用过氧化氢和过氧化氢酶进行实验③将酶溶液的pH 调至实验要求的pH 后再让反应物与酶接触。 5、有一些物质会对酶产生抑制作用，引起酶的活性降低或丧失，这类物质统称为酶抑制剂。常见的抑制形式：①竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心，减少底物与酶的有效结合；②非竞争性抑制剂与酶的其他部位结合，改变了酶的空间结构，使酶的活性中心不能与底物有效结合。 许多农药和药物是依据这种机理设计的，如除草剂草甘膦、镇痛的布洛芬以及多种抗癌药物等。一些外源性的毒素也是通过酶活性抑制途径对生物体产生毒性的。 （A） 抑制剂与底物竞争酶的活性中心 （B）抑制剂引起酶活性中心空间结构改变 考点二 细胞的能量“通货”---ATP 1、 直接能源物质：ATP；主要能源物质：糖类（葡萄糖）；主要储能物质：脂肪（淀粉、糖原）； 能量的最终来源：太阳能。 2． ATP的名称：三磷酸腺苷(高能磷酸化合物) 3． 结构简式：A — P ~ P ~ P（组成元素：C、H、O、N、P） ①A：腺苷（腺嘌呤+核糖） ②T：三个 ③P：磷酸基团 ④~：特殊的化学键 4． ATP的供能机理：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。 5． ATP与ADP之间的相互转化 项目 ATP的合成（放能反应） ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量ATP ATPADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量来源 绿色植物:光能、化学能 动物等：均来自化学能P87 储存在特殊化学键中的能量 能量去路 储存在特殊化学键中 水解断裂最外侧高能磷酸键，释放能量用于各项生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 结论：物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。 6、ATP的含量：ATP在细胞内的含量很少，但和ADP之间的转化非常迅速，其含量处于动态平衡之中。 （易错提醒：ATP不会大量积累） 7、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：（1）许多吸能反应与 ATP 的水解相联系， 由 ATP 水解提供能量。如：物质合成；（2）许多放能反应与 ATP 的合成相联系，释放的能量储存在 ATP 中。如：呼吸作用；能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此，ATP 为细胞内流通的能量“货币 ” 8.ATP不是唯一的直接能源物质，直接能源物质还有GTP、UTP、CTP、dNTP等。 注意：ATP是物质，是能量的载体，但是不等于能量 归纳提升： 考点三 ATP的主要来源-----细胞呼吸 1、细胞呼吸的实质：分解有机物，释放能量 2、【 实验 】探究酵母菌的呼吸方式（注意：是对比实验） （1）实验原理：酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，异化作用类型为兼性厌氧型：酵母菌进行有氧呼吸时：产生CO2和H2O；酵母菌进行无氧呼吸（酒精发酵）时：产生CO2和 酒精 （2）检测CO2的多少 试剂：澄清石灰水（变混浊程度）或者 溴麝香草酚蓝水溶液（蓝→绿→黄的快慢） 检测酒精的产生 试剂：酸性条件下，重铬酸钾溶液（橙色变灰绿色）（注意：葡萄糖也能发生反应） 3、过程与反应式 4、有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路 易错提醒：（1）能量不可写成ATP，有氧呼吸各个阶段释放的能量，均大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中以活跃的化学能形式存在，后者可以为多种生命活动提供能量。 (2) [H]是还原型辅酶Ⅰ（NADH）的简化表示方法。有[H]产生的是前一、二阶段，[H]中的H来自葡萄糖和水，用于与O2反应生产水。 （3）葡萄糖是有氧呼吸最常利用的物质；同等质量的脂肪与糖类氧化分解，脂肪耗氧更多，放出更多的能量。 （4）葡萄糖不能进入线粒体，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]后，丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解。 （5）真核细胞中哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫无线粒体，只能进行无氧呼吸。线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构，如蓝细菌（原核生物）无线粒体，但能进行有氧呼吸。 5．无氧呼吸：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。 (1)过程：无氧呼吸的全过程可以分为两个阶段，且都是在细胞质基质中进行的。 第一阶段 葡萄糖 → 丙酮酸、[H]和少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸 → 乙醇+CO2 大多数植物、酵母菌等 乳酸发酵 丙酮酸 → 乳酸 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 (2)总反应式 ①无氧呼吸产生酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。 ②无氧呼吸产生乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3+少量能量。 （3）无氧条件下葡萄糖中能量的去向有三个：①未释放的能量储存在酒精或乳酸中；②释放的能量大部分以热能的形式散失；③释放的能量少部分储存在ATP中。 易错提醒：①无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP，第二阶段丙酮酸转化成乳酸过程中不释放能量，不生成少量ATP。 ②人体细胞无氧呼吸产生的是乳酸，所以人体细胞产生CO2的唯一场所是线粒体基质，乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖。③无氧呼吸并不是必须在绝对无氧的条件下进行。有氧但氧气浓度较低的条件下同样可以进行无氧呼吸。 （4）无氧呼吸产物不同的原因：不同生物体内催化反应进行的酶的种类不同。 6、细胞呼吸的意义：为生物体供能；生物体代谢的枢纽（P94将蛋白质、脂质和糖类代谢联系起来）。 7、细胞呼吸的影响因素及其应用 内部因素 （1）遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同。实例：旱生植物＜水生植物，阴生植物＜阳生植物。 （2）生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。实例：幼苗期＞成熟期 （3）器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。实例：生殖器官＞营养器官。 外界因素 （1）温度 ①原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。 ②应用：储存水果、蔬菜时应选取零上低温；大棚夜间适当降温，减少呼吸消耗。 （2）O2浓度 ①原理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 ②A.O2浓度低时，无氧呼吸占优势。 B.随着O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。 C.当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）。蔬果储存p点（总的CO2释放的最低点） ③应用 a．选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。 b．作物栽培中及时松土，意义：保证根的正常细胞呼吸；利于土壤微生物的呼吸作用，将有机物分解为无机物，利于植物吸收。（注意：植物根系不能吸收土壤中的有机物） c．提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。 d．稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。 注意：储藏水果、粮食就是储存有机物，要在低氧条件下储存而不是无氧条件。 因为无氧条件下无氧呼吸旺盛，对有机物的消耗多；而低氧条件下，无氧呼吸受抑制，有氧呼吸也比较弱，对有机物消耗少。 （3）CO2浓度 ①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 ②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，有利于果蔬保鲜。 （4）含水量①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。 ②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。 考点四 能量之源-----光与光合作用 1．【 实验 】绿叶中色素的提取和分离实验 ①色素的提取原理：色素能够溶解在无水乙醇中。 ②色素的分离原理：纸层析法。绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，扩散速度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上的扩散速度快，从而分离色素。 ③色素：叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）3/4（主要吸收红光和蓝紫光） 类胡萝卜素（类胡萝卜素和叶黄素） 1/4（主要吸收蓝紫光，几乎不吸收红光）课本P99曲线 ④二氧化硅使研磨更充分；碳酸钙防止色素受到破坏。 ⑤分离色素时的注意事项：层析液的液面要低于滤纸上的滤液细线；层析时容器要加盖。 ⑥色素的作用：吸收、传递、转化光能。 2． 化学反应式： 3．过程：光合作用过程可分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。（场所：叶绿体） （1）光反应与暗反应的关系：光反应为暗反应提供了NADPH和ATP，NADPH作为还原剂和提供能量；ATP则提供能量；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+（氧化性辅酶Ⅱ：作为电子受体）(注意：光合作用中光反应阶段产生的 ATP，主要用于暗反应，一般不用于细胞的其他生命活动） （2）当CO2供应不变、光照突然停止时，短时间内C3增加，C5减少 ；当光照不变、CO2突然减少时，短时间内C5增加，C3减少（注意：要从CO2固定和C3还原速率分析）。 4．光合作用意义：是自然界最基本的物质代谢和能量代谢，驱动世界的运转。 光合作用的实质：将无机物合成有机物，储存能量 5．环境因素对光合作用速率的影响（前三种为主要影响因素） ①温度：主要影响酶的活性 ②光照强度：主要影响光反应，在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱和点，光合速率不变。 ③CO2的浓度：主要影响暗反应；在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再变化。 重要提醒：A点：表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度。A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B′点：都表示CO2饱和点(光合速率最大时所对应的最小CO2浓度) ④水：影响气孔的开闭进而影响光合作用。 ⑤（5）矿质元素通过影响与光合作用相关的化合物的合成等来直接或间接地影响光合作用，如N是各种酶以及NADPH和ATP的重要组成成分；P是NADPH和ATP的重要组成成分；Mg、N是叶绿素的重要组成成分。 6、光合作用的最有效光是白光，其次是蓝紫光和红光的复合光，然后是蓝紫光，红光，最无效光是绿光。 注意：塑料大棚的篷布，通常选择的是“无色塑料”，以便太阳的全色光都能透过，提高光能利用率。而阴天或夜间给温室大棚“人工补光”时，则宜选择植物吸收利用效率最高的“红光或蓝紫光”灯泡，从而节省能源。 7.农业生产以及温室中提高农作物产量（提高光能利用率）的方法：①适当延长光合作用时间，适当提高光照强度；②适当增加CO2浓度（如放置一定量的干冰或多施有机肥；大田中，要注意通风透气。）；③提高增大昼夜温差；④适当施肥 ⑤合理灌溉 8、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。 9.光合作用的强度（又称光合速率）单位面积叶片在单位时间内进行光合作用释放的O2量或消耗的CO2量来表示，植物的光合速率不仅受内在因素的控制，还受多种环境因素的影响。 10、光合作用和细胞呼吸的联系 (1)物质方面 ①C：CO2(CH2O)丙酮酸CO2。 ②O：H2OO2H2OCO2(CH2O) ③H：H2ONADPH(CH2O)[H]H2O。 (2)能量方面：光能ATP和NADPH中的能量(CH2O)中的能量 。 11、辨析总光合速率和净光合速率 项目 表示方法（单位：g·cm－2·h－1） 呼吸速率 线粒体释放CO2量（m1）；黑暗条件下细胞（植物体）释放CO2量 线粒体吸收O2量（n1）；黑暗条件下细胞（植物体）吸收O2量 有机物（葡萄糖）消耗量 净光合速率 细胞（植物体）从外界吸收的CO2量（m2） 细胞（植物体）释放到外界的O2量（n2） 植物（叶片）积累的有机物（葡萄糖）量 真正（总）光合速率 固定CO2量m3或（m1＋m2） 产生O2量n3或（n1＋n2） 实际制造的有机物（葡萄糖）量 真正（实际或者总）光合速率＝呼吸速率＋净（表观：表面测到的）光合速率。 植物绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。 12.光合作用与细胞呼吸综合曲线解读 （1）A点代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移 【提醒】细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2（或光）补偿点应右移，反之左移 （2）B点与C点的变化 自变量 B点（补偿点） C点（饱和点） 适当增大光照强度（或CO2浓度） 左移 右移 适当减小光照强度（或CO2浓度） 右移 左移 土壤缺Mg2＋ 右移 左移 （3）D点代表最大光合速率，若增大光照强度（或增大CO2浓度）使光合速率增大时，D点向右上方移动；反之，移动方向相反。 13、化能合成作用：利用体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的物质合成方式，如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化过程中释放的化学能将CO2、H2O合成葡萄糖等有机物。 第6章 细胞的生命历程静悟材料 考点一 细胞增殖与细胞周期 1、细胞增殖 ⑴概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程 ⑵过程：物质准备、细胞分裂 ⑶意义：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 说明：单细胞生物通过细胞增殖进行繁衍:多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。 2、细胞周期要点 (1)概念：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。 (2)两个阶段 分裂间期(90%~95%)：DNA分子的复制有关蛋白质的合成细胞有适度的生长 分裂期(5%~10%)：完成核内遗传物质的均分 特别提醒 (1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,不再分裂、暂不分裂和仅分裂一次的细胞都没有细胞周期（如：表皮细胞、神经细胞均无细胞周期）。 (2)完整的细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，分裂间期持续时间长,分裂期持续时间短。 (3)不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同。同种生物不同组织细胞的细胞周期持续时间一般也不同。癌变细胞的细胞周期一般变短。 (4)一些外界因素,如温度、pH等会影响细胞周期的长短。 考点二 有丝分裂 1、高等植物细胞有丝分裂过程(以洋葱根尖细胞为例) (1)分裂间期 （2）分裂期 （3）子细胞 2、动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的比较裂 高等植物无，低等植物有 （高尔基体） 3、有丝分裂的意义：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。（可精简为：通过染色体复制和平均分配，实现亲代和子代细胞遗传的稳定性） 4、无丝分裂 (1)概念:无丝分裂是指在细胞分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化的细胞分裂方式。 (2)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。（不能保证亲代细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去） (3)实例:蛙的红细胞的无丝分裂 特别提醒：有丝分裂和无丝分裂都是真核细胞的增殖方式，都是核内遗传物质先复制后分配。原核细胞通常以二分裂方式增殖,二分裂既不属于有丝分裂，也不属于无丝分裂。 5、细胞的生长：指细胞体积的增大。但细胞不能无限增大，限制细胞长大的原因：①细胞表面积与体积的比（相对表面积）；②细胞的核质比 。 6、细胞的体积并不是越小越好:细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(各种细胞器)和物质(如酶、ATP等)所需的空间决定的。 考点三 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.实验原理 ⑴选材 高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛，各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可选材)以看到处于不同分裂时期的细胞 ⑵染色 细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如甲紫溶液)着色 ⑶时期确定 通过高倍镜观察细胞内染色体的存在状态，从而判断细胞所处的有丝分裂时期 2实验步骤 ⑴洋葱根尖的培养 待根长约5cm时，可用于实验 ⑵制作装片 ①解离：取材：上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖2~3mm；解离液质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精(1:1混合)，解离3~5min。目的使组织中的细胞相互分离开来。 ②漂洗：漂洗液清水，漂洗约10min目的洗去解离液，防止解离过度 ③染色：染液质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)，染色3~5min目的使染色体着色 ④制片：用镊子将根尖取出来，放在载玻片上，加操作一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后，用拇指轻轻按压盖玻片。目的使细胞分散开来，有利于观察 ⑶观察 分生区特点：细胞呈正方形，排列紧密（无叶绿体和大液泡） （4）绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图 3.实验结果分析 细胞状态：显微镜观察到的都是死细胞（解离时细胞已死亡），不能看到动态变化 细胞数目：间期的细胞数目最多，因为分裂间期在细胞周期中持续时间最长 若要观察到有丝分裂各个时期的图像,可不断地移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像 特别提醒：不能直接用高倍镜找分生区,因为高倍镜所观察的视野范围很小，难以发现分生区。（正确做法：低倍镜下找到分生区，移至视野中央，再转动转化器换高倍物镜） 4.计算细胞周期中各时期所需要的时间 公式：t=T×n/N(n为观察到的某时期的细胞数，N为观察到的细胞总数，T为一个细胞周期所需的时间)。 特别提醒 (1)实验操作的注意事项 解离时间 太短 细胞解离过轻，压片时细胞不易分散 过长 细胞解离过度、根尖过分酥软，影响染色和制片 漂洗时间 适宜 洗去多余的解离液，防止因解离过度而影响染色和制片 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 （2）实验异常现象的原因分析 视野中的细胞重叠严重 ①解离液浓度不够大； ②解离时间不够长； ③制片时没有弄碎根尖和按压盖玻片 染色体几乎未染色 ①染色时间不够长； ②没有把解离液漂洗干净； ③染色剂浓度不够大 观察不到分裂期细胞 ①视野选择不合适； ②取材部位不合适 考点四 染色体、染色单体及核DNA分子的变化规律 1染色体、染色单体、核DNA分子的数量关系 (1)染色体数=着丝粒数，即根据着丝粒数计算染色体数。 (2)当有染色单体存在时，染色体数：染色单体数：核DNA分子数=1:2:2。 (3)当无染色单体存在时，染色体数：核DNA分子数=1:1。 考点五 细胞增殖过程中相关曲线和柱状图分析 1.核DNA、染色体、染色单体数量变化曲线 (1)数学模型①坐标柱状图的突破：首先看“0”——数量出现“0”的代表染色单体；其次寻找“1:2”——剩余两者中存在的“1:2”关系对应“染色体数：核DNA数”。 ②坐标曲线图的突破：首先看斜线——无斜线的为染色体数量的变化，有斜线的为染色单体数量或核DNA分子数量的变化；其次看“0”——染色单体数量起始于“0”且终止于“0”。 (2)曲线解读 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA数量变化 分裂间期DNA复制，核DNA数目加倍 末期细胞一分为二，核DNA数减半 染色体数量变化 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数减半 染色单体数量变化 分裂间期DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失 2.每条染色体上DNA相对含量、染色体数与核DNA数的比值的变化曲线 (1)数学模型 (2)曲线解读 图1 图2 分析解读 A→B段 G→H段 分裂间期DNA复制，染色单体形成 B→C段 H→I段 含有姐妹染色单体的时期，即分裂间期DNA复制完成后、有丝分裂前期和中期 C→D段 I→J段 有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失 考点六 细胞分化及其意义 1.概念 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。 2.实质 细胞分化是细胞中的基因选择性表达 易错提醒：只适用于同一生物体内的不同细胞；不同生物的细胞不同是因为基因不同。 3.结果 形成不同形态、结构和生理功能的细胞,不同类型的细胞构成不同的器官和组织。例如,造血干细胞分化成红细胞、白细胞和血小板。 4.特征(1)普遍性:是生物界普遍存在的生命现象。(2)持久性:发生在生物体的整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度，(3)不可逆性:一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。(4)遗传物质稳定性:一般情况下,分化后的细胞内遗传物质不发生改变。 5.意义(1)细胞分化是生物个体发育的基础。 (2)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。 考点七 细胞的全能性 1.细胞的全能性 (1)概念: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。 (2)理论基础:细胞拥有发育成完整个体(或其他各种细胞)所必需的全部遗传信息(全套基因)。 (3)实例：植物组织培养 非洲爪蟾核移植 特别提醒： 1.有关植物细胞全能性的3点提醒 (1)高度分化的植物细胞具有全能性。已分化的植物细胞的全能性的表达需要一定的条件:①离体;②一定的营养物质、植物激素等;③适宜的温度、无菌无毒等环境条件。 (2)未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整的新个体。 (3)玉米等种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性,因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。 2.有关动物细胞全能性的3点提醒 (1)没有分化的细胞如受精卵、早期胚胎细胞具有全能性。(2)非洲爪蟾核移植实验、1996年诞生的克隆羊“多莉”和2017年世界上首批体细胞克隆猴(“中中”和“华华”)的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。(3)到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。 2.干细胞 ⑴概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 ⑵实例 ①骨髓中的造血干细胞通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板，补充到血液中去 ②脐带血中含有大量的干细胞，可以培养并分化成人体的各种血细胞 ⑶研究意义 体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官可对受到损伤的组织或器官进行修复或更换。 考点八 细胞的衰老 1、细胞衰老的特征 ①细胞内水分减少，细胞体积变小（如皱纹）； ②多种酶的活性降低（如白发），呼吸速率减慢； ③细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累（如老年斑）； ④细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深； ⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 2、细胞衰老的原因: (1)自由基学说 ①自出基的本质:通常为异常活泼的带电分子或基团 ②自出基的来源:细胞不断进行各种氧化反应的过程中产生、辐射以及有害物质人侵刺激细胞产生 ③自出基的影响：攻击和破坏细自由基胞内各种执行的影响正常功能的生物分子。攻击磷脂分子产生新的自由基，损伤生物膜；攻击DNA-可能引起基因突变；攻击蛋白质-使蛋白质活性下降导致细胞衰老 (2)端粒学说 ①端粒本质：一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体 ②端粒位置：每条染色体的两端 ③端粒作用：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截端粒端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因作用的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常 3、细胞衰老与个体衰老的关系 ①单细胞生物：细胞衰老=个体衰老 ②多细胞生物：细胞衰老≠个体衰老 个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程 4、细胞衰老的意义 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。 考点九 细胞的死亡 1. 细胞凋亡（细胞死亡的主要方式） ⑴概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 ⑵特点：受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程特点序性死亡 ⑶实例①个体的正常发育:蝌蚪尾的消失、胎儿手的发育②细胞的自然更新:人的红细胞、小肠上皮细胞的死亡与再生③非正常细胞的清除:某些被病原体感染的细胞的清除 ⑷意义①有利于多细胞生物体完成正常发育②有利于维持内部环境的相对稳定 ③有利于抵御外界各种因素的干扰 特别提醒 (1)细胞凋亡是机体正常的生命现象,对机体具有积极意义。(2)细胞凋亡不仅发生在个体发育的胚胎时期,而且贯穿整个生命活动的始终。(3)细胞凋亡与基因的选择性表达有关,但不属于细胞分化 2.细胞坏死 诱因极端的物理、化学因素入诱因-严重的病理性刺激 本质:细胞正常代谢活动受损或中断引起细胞损伤和死亡 实例：①烫伤后皮肤、黏膜的脱落 ②骨折时部分骨细胞死亡 ③吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡 3、 细胞自噬 (1)实质：细胞将自身受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解后再利用 (2)发生条件：营养缺乏、细胞受损、微生物入侵、细条件胞衰老等 （3）发生场所 溶酶体 （4）意义 细胞营养缺乏时可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受损、衰老或被微生物入侵时，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 （5）研究价值 研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $