分子与细胞期末知识清单2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

目录 前言2 第1章走近细胞..· ………….5 第1节细胞是生命活动的基本单位，.5 一细胞学说及其建立过程.5 第2节细胞的多样性和统一性.8 一 使用高倍显微镜观察几种细胞 ·。。。。………··””··”””，，, 二原核细胞和真核细胞.9 第2章组成细胞的分子…11 第1节细胞中的元素和化合物…11 一 组成细胞的元素… ….11 二组成细胞的化合物..11 三检测生物组织中的糖类，脂肪，蛋白质.……12 第2节细胞中的无机物…14 细胞中的水... 二细胞中的无机盐15 第3节细胞中的糖类和脂质.…16 (一)细胞中的糖类…16 (二)细胞中的脂质. 17 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者......19 蛋白质的功能…19 二蛋白质的基本组成单位一一氨基酸.19 三蛋白质的形成过程…20 四蛋白质的多样性..21 五蛋白质的相关计算……22 第5节核酸是遗传信息的携带者………24 一 核酸的种类及其分布. ”…。。，。。，2 二核苷酸一核酸的基本组成单位.....25 三核酸是由核苷酸连接而成的长链..26 四生物大分子以碳链为骨架……26 第3章细胞的基本结构…28 第1节细胞膜的结构和功能…28 细胞膜的功能..28 二对细胞膜结构的探索..29 三流动镶嵌模型的基本内容30 第2节细胞质31 分离细胞器的方法一一差速离心法..31 二细胞器之间的分工.31 三细胞器的分类…33 四细胞质基质..，.， ……….34 五细胞器之间的协调配合….34 六细胞的生物膜系统.35 七用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动.36 第3节细胞核的结构和功能.......37 细胞核的功能.37 二细胞核的结构37 三模型方法：…37 第4章细胞的物质输入和输出…38 第1节被动运输.38 一渗透现象.38 第3页共92页 二 动物细胞的吸水与失水…39 三 植物细胞的吸水与失水. 39 四探究植物细胞的吸水与失水.39 五物质跨膜运输的其他实例………………… 40 六 被动运输……… 41 第2节主动运输与胞吞、胞吐. ,。,…,。.2 主动运输………… 42 二 胞吞与胞吐……………… 42 第5章细胞的能量供应和利用………………………… 44 第1节降低化学反应活化能的酶.44 一 酶的作用和本质…44 二 酶的特性……45 三 影响酶促反应速率的因素……………… 6 四酶的应用……… ……47 五控制变量法.......48 第2节细胞的能量“货币”ATP,..50 一 ATP的结构和功能… 50 二ATP与ADP的相互转化……… 50 三ATP的利用，，，，。 51 第3节细胞呼吸的原理和应用.52 探究酵母菌细胞呼吸的方式……………… 52 有氧呼吸………………… 53 三 无氧呼吸. 54 五细胞呼吸的概念呼吸区别.55 七细胞呼吸类型的判定及其计算………… 56 第4节光合作用与能量转化·.· 一 绿叶中色素的提取与分离.......................58 二 叶绿体…60 三光合作用的探究历程.……………… 2 四光合作用的原理……………………… 63 五光合作用强度………………… 65 七相关计算…… 69 八化能自养微生物 71 九光能自养微生物……… …71 十C,植物、C,植物和CAM植物（了解；信息题，不作为做题依据）·....· 72 十一光呼吸…7 第6章细胞的生命历程 1 第1节细胞的增殖.· …….81 细胞不能无限长大…… 81 二 细胞通过分裂进行增殖……………………… 81 三 有丝分裂…82 四无丝分裂. 4 五观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（根尖的结构）..85 第2节细胞的分化…… 86 细胞分化… 86 二细胞的全能性…… 87 第3节细胞的衰老和死亡..............88 一 细胞的衰老……………… 88 二细胞的死亡…89 三细胞分裂、衰老、坏死、调亡的对比…90 第4页共92页 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 1.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。 3.细胞学说的建立过程： ()丛人体的解剖和观察入手一从器官到组织： ①1543年，比利时，维萨里通过大景尸体解剖，发表《人体构造》揭示了人体在器官水平的 结构。 ②法国，比夏，经过对器官的解剖观察，指出器官由低一层次的结构一组织构成。 (2)显微观墓资料的积累一认识细胞： ①1665年，英国，罗伯特胡克用显微镜观察植物木栓组织，发现并命名细胞。 ②荷兰，列文虎克，用自制显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子。 ③意大利，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，细胞质。 (3)科学观察和归纳概括的结合一形成理论 ①19世纪30年代，德国，施莱登、施旺，创建细胞学说。 (4)细胞学说在修正中前进： ①耐格里用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成，发现新细胞是细胞分裂的结果。 ②1858年，德国，魏尔肖总结出细胞通过分裂产生新细胞。 4,科学发现的基本特点： (1)科学发现需要从观察入手。 (2)科学发现的过程高不开技术的支持。 (③)科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。 (4)科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。 5.细胞学说的意义：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。 6.归纳法：由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。分为完全归纳法和不完全归纳法。 (1)不完全归纳法：由部分事实推出一般结论的思维方法。 (②)完全归纳法：由全部事实推出一般结论的思维方法。 (3)由不完全归纳法得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过，也需要注意存 在例外的可能。 第5页共92页 二细胞是基本的生命系统 1,生命：能独立与其所处的环境进行物质与能量的交换，并在此基础上实现内部的有序性、发展与繁 殖。 2.系统：彼此问相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。如：身体、原子、分子、病 毒。 3.细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞 (1)动植物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与变异。 (4)病毒没有细胞结构，一般由核酸和蛋白质组成。但病毒必须寄生在细胞中生活，依靠细胞中的 物质来合成自己需要的物质。所以，痞毒虽然没有细胞结构，其生命活动也离不开细胞。 (⑤)特定细胞被破坏：艾滋病，糖尿病，肢体瘫痪，听觉障碍。 4.细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统。细胞是有生命的，是一个生命系统。 5.生命系统的结构层次（没有病毒） (1)细胞：细胞是生物体结构和功能的基本单位。（非一切，除病毒外） (2)组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起。 ①动物组织：上皮组织，结缔组织（血液），肌肉组织，神经组织。 ②植物组织：保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织。 (3)器宣：不同的组织按照一定的次序结合在一起，形成具有一定功能的结构。 ①植物营养器官：根、茎、叶：植物生殖器官：花，果实，种子 ②人体器官：眼、耳、鼻、舌、心、肝、肺、肾、骨骼肌、皮肤（最大的器宫）等100多个 器官 (4)系统：能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起的结构。 ①人体九大系统：运动、消化、呼吸、泌尿、生殖、内分泌、免疫、神经、循环 (⑤)个体：由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的单个生物。 ①单细胞生物，1个细胞构成生物体（无组织，器官，系统），1个细胞所具备的层次为：细 胞、个体 ②高等植物由器官构成生物体。即不是所有的生物都有生命系统的各个层次。 (6)种群：在一定空间范围内，同种生物的所有个体形成一个整体。 ①一定的空间范围：长江和黄河中的鲤鱼 ②同种生物：同种指同一物种（物种：能够交配产生可育后代）。鸡鸭鱼狗羊均不是一个物 种。 ③所有个体：老幼雌雄。一个池塘中的所有青蛙。（青蛙的幼年是蝌蚪） ④一个物种分布在不同区域可形成多个种群：Bt一个种群内的个体是同一物种。 (7）群落：不同种群相互作用形成更大的整体。所有生物 ①所有植物or所有动物or所有微生物既不属于种群也不属于群落（典型错误，池塘中所 有鱼) 第6页共92页 (⑧)生态系统：群落与无机环境相互作用而形成更大的整体。例子：一片森林，一个池塘 ①此生命系统中出现了非生物的物质和能量(C0,0、H0) (⑨)生物圈：地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体。 ①问题：写出单细胞生物、多细胞植物、多细胞动物生命系统的结构层次。 ②最小的最基本的生命系统：细胞。 ③原子、分子、病毒属于系统，But不属于生命系统。 第7页共92页 第2节细胞的多样性和统一性 一使用高倍显微镜观察几种细胞 1.显微镜组成：目镜，无螺纹，长度与倍数成返比。物镜，直螺纹，长度与倍数成正比 2.显微镜的使用：取镜→安放→对光→压片→调焦一→观察 3.高倍镜的使用： (1)转动反光镜使视野明亮。 ①当观察材料颜色较浅时，视野道当调暗，当观察材料颜色较深时，视野适当调亮， (2)在低倍镜下观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野中央。 ①显徽镜成像左右相反、上下颠倒。即实物为b则成像为q。实物为则成像为卫。 ②若实物在逆时针旋转则成像在逆时针旋转。 ③若成像在左上方，需将玻片向左上方移动。 (3)转动转换器，换成高倍物镜。 ①换成高倍镜过程中不能升高镜筒。 ②判断：为避免低倍镜转高倍镜时压碎载玻片，应先提升镜简。(×) (4)用细准焦螺旋调焦并观察。 ①不可动粗准焦螺旋。 4.放大倍数：目镜倍数*物镜倍数（长、宽均放大一定倍数，而非仅面积放大） (1)视野中x个细胞放大k倍视野y个细胞，则：若细胞排成一列x=ky:若细胞铺满视野x=ky 5.高低倍镜比较 (1)低倍镜：视野范围大、细胞多、细胞处、视野亮（理解）、物镜离载玻片远 (2)高倍镜：视野范围处、细胞少、细胞大、视野暗（理解）、物镜离载玻片近 6.污物位置判断： 移装片，污物移动→装片上 污物不移动→转动目镜→污物移动→目镜上 污物不移动→物镜上 反光镜不背黑锅。若视野一半亮一半暗，反光镜没调节好 7.制作装片：滴一滴清水一用镊子夹一块材料放在载玻片上→盖上盖玻片(5°角一侧先接触) (1)要求：单层细胞（目的：透光）， (②)盖上盖玻片（目的：防止污染镜头）， (3)无气泡 8.欣赏细胞的图片及其模式图P3,6,8,9.10,11,12,14,25,32,41,48,49,50等 第8页共92页 二原核细胞和真核细胞 1,科学家根据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。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。 2.原核细胞VS真核细胞 项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核 核区 无核膜、无核仁、无染色质 有核膜、有核仁、有染色质 DNA存在形式 核区：不与蛋白质结合的环状DNA分子 核区：DNA与蛋白质结合形成染色质 细胞质：不与蛋白质结合的环状DNA分子 细胞质：不与蛋白质结合的环状DNM分子 大小、复杂 较小、较简单 较大、较复杂 植物细胞和真菌细胞有，动物细胞无 细胞壁 有（支原体除外） 植物细胞壁主要成分：纤维素和果胶 细菌细胞壁主要成分：肽聚糖 真菌细胞壁主要成分：几工质、纤维素等 细胞质 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体及其他细胞器 细胞分裂方式 主要是二分裂 主要是有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 相同点 细胞膜、细胞质、 储存遗传物质的场所、DNA、RNA..· 3.生物分类 细菌病毒（噬菌体） 非细胞结构生物 病毒 动物病毒(HIV、流感病毒) 病毒，既不是真核生物，又不是原核生物， 不在五界之内。 植物病毒（如烟草花叶病毒） 细菌 放线菌（链霉菌） 原核生物 原核生物界 原核生物界 支原体（最小无壁） ·衣原体 生物 原生植物一衣藻 单细胞 草履虫 或 原生生物界 原生生物界 简单多细胞 一原生动物 变形虫 细胞结构生物 疟原虫 植物界（一般是自养型） 植物界 真核生物 动物界（捕食异养型） 动物界 多细胞 酵母菌 个别单细胞 霉菌 真菌界（腐生异养型） 真菌界 木耳 一蘑菇 (1)同化作用与异化作用 ①同化作用（合成代谢）：指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质 或能量储存的过程。分为：自养型与异养型 第9页共92页 ②异化作用（分解代谢）：指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子，通过一 步步反应降解成较小的、简单的终产物的过程。分为：需氧型、厌氧型和兼性厌氧型 (2)动物界、真菌界都是异养型。原核生物界、植物界自养异养均有。 (③)病毒既不是真核生物又不是原核生物。 (4)细菌VS真菌：凡是带有枉、球、双球、螺旋、弧等具体形状修饰的均为细菌。 ①细菌实例：乳酸杆菌，大肠杆菌，霍乱球菌，醋酸杆菌，根瘤菌（杆状），甲烷细 菌，硝化细菌、蓝细菌（颤蓝细菌，色球蓝细菌，念珠蓝细菌，螺旅蓝细菌，发菜） ②真菌实例：酵母菌，霉菌，食用菌（木耳，灵芝），冬虫夏草菌。 ③蓝细菌旧称蓝藻属于原核生物，其他藻如红藻（紫菜），绿藻（水绵，衣藻，团藻，小球 藻)、褐藻（海带）、黑藻都是真核生物。 (⑤)原核生物是单细胞生物，真核生物既有单细胞生物也有多细胞生物。S0单细胞不一定是原核生 物：例如：单细胞的草履虫、变形虫、疟原虫、眼虫、衣藻、酵母菌是真核生物。 (6)支原体：单细胞，原核生物，没有细胞核，没有细胞壁 4.大肠杆菌与蓝细菌的异同点 项目 大肠杆菌 蓝细菌 核糖体拟核 细数壁 地胞膜 密质 粮核 的膜 核糖 图示 细胞壁 ▲图1-6大肠杆菌（左）和蓝细菌（右）细胞模式图 大小 小 大 光合色泰 无 叶绿泰、藻蓝素 同化类型 异养型 自养 异化类型 兼性厌氧型 需氧型 膜片层结构（光合作用） 其他 鞭毛 淡水水域污染后富营养化，导致蓝细菌和绿藻大量繁殖，形成水华，影 响水质和水生动物的生活。 相同点 原核生物，无以核膜为界限的细胞核，有细胞膜，有细胞壁，有细胞质，有拟核，无染色 质 第10页共92页 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.生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机自然界中 获取的。因此，组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有。 但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界大不相同。 2.不同生物元素组成基本相同，含量不同。 3.种类：20多种 4.分类： (1)大量元泰：CH0 N P S K Ca Mg (2)微量元素：Fe Zn Mo Cu Mn B Ni A1(Pb、Hg、Si不是，非必需) (含量≠重要性。量虽微，极重要) (3)组成细胞的元素中CH0N含量很高，其原因与组成细胞的化合物有关。 (4)碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命。 判断：C虽然是微量元素，但是对人体细胞也很重要。(X) 5.矿质元素：是指除碳、氢、氧以外，主要由根系从土壤中吸收的元素 6.验证某种矿质元素（如Mg)是否为必需元素 实验组：正常植物+缺Mg的完全培养液，共同培养一段时间，表现出相应的症状，再加入g后，症 状消失。 对照组：正常植物+完全培养液，正常生长 材料：植物长势相同且良好，动物生理状态相同且健康二次对照：增强说服力 二组成细胞的化合物 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.种类与含量： 水70%-90% 无机化合物 无机盐1%-1.5% 蛋白质7%-10% 组成细胞的化合物 有机化合物 (干重最多) (含碳化学物除C0 脂质1%-2% C02、碳酸盐等) 糖类和核酸1%-1.5% 3,鲜重中化合物水最多，有机物最多是蛋白质。干重中化合物蛋白质最多，有机物最多的是蛋白质。 4.注意： (1)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。日常膳食不同食物合 理搭配，以满足机体的营养需求。 (2)梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含叶绿素。 (3)植物细胞干重最多的化合物为糖类。 (4)花生种子干重最多的是脂肪。 第11页共92页 三检测生物组织中的糖类，脂肪，蛋白质 某些化学试剂能使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。需记忆：鉴定物，试剂，颜色，如何使 用。 1.还原糖的鉴定 (1)试剂：斐林试剂（甲液：质量浓度0.1 g/mL Na0L,乙液：质量浓度0.05 g/mL CuS0,) (②)原理：还原糖+妻林试剂-基有50-65℃温本的烧杯中加热2in,砖红色沉淀(0u0 (3)颜色变化：蓝色一砖红色蓝色是Cu(OH),的颜色 (4)使用：先甲液乙液等量混合，后使用。需现配现用（原因：Cu(OH)2沉淀） (5)实质：还原糖与氧化剂Cu(O川)2反应生成砖红色沉淀(Cu,0) (6)材料：苹果匀浆、白萝卜、梨匀浆要求：含量丰富、接近无色 甘蔗不行（蔗糖是非还原糖）。西瓜，西红柿不行（有颜色千扰） (7)步骤： ①向试管内注入2ml,待测组织样液。 ②向试管内注入1mL斐林试剂（甲液和乙液等量混合后注入，现配现用）。 ③将试管放入盛有5065℃温水的大烧杯中加热约2min。 ④观察试管中出现的颜色变化。 2.脂肪的鉴定 (1)试剂：苏丹Ⅲ体积分数为50%的酒精（用以洗去浮色） (2)原理：脂肪+苏丹→橘黄色 (3)使用：2-3滴 (4)材料：花生种子 (5)步骤： ①取材：取一粒浸泡过的花生种子，去掉种皮。 ②切片：用刀片在花生子叶的横断面上平行切下若干薄片，放在盛有清水的培养皿中待用 ③制片： >从培养皿中选取最薄的切片，用毛笔蘸取放在载玻片中央， >在花生子叶薄片上滴23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， 相似相容原理：苏丹Ⅲ能溶解于酒精中 >用吸水纸吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。 ④观察：在低倍镜下找到花生子叶最薄处，移到视野中央，将物像调节清楚，换成高倍镜观 察，视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。 第12页共92页 3.蛋白质的鉴定 (1)试剂：双缩眠试剂(A液：质量浓度O.1 g/mL NaOH,B液：质量浓度0.01 g/mL CuS0,) (2)原理：蛋白质+双缩脲试剂→紫色反应（肽键在碱性环境下遇发生络合反应显紫色。氨基 酸不能与双缩脲试剂发生紫色反应。) (3)颜色变化：蓝色→紫色蓝色是Cu的颜色 (4)使用：先注入A液1mL摇匀，再注入B液4滴摇匀（过多蓝色掩盖紫色） (⑤)材料：豆浆、鲜肝提取液、鸡蛋清稀释液（需稀释，否则粘在试管壁上不易清洗且试验反应不彻 底) (6)步骤： ①向试管内注入待测组织样液2mL。 ②向试管内注入双缩脲试剂A液1mL,摇匀。 ③向试管内注入双缩脲试剂B液A滴，摇匀。【过多，蓝色氢氧化铜遮盖紫色】 ④观察试管中出现的颜色变化。 4.淀粉的鉴定 (1)试剂：碘液 (2)原理：淀粉+碘液一·蓝色 (3)使用：2滴碘液 (4)材料：马铃薯匀浆 (⑤)步骤： ①向试管内注入2ml待测组织样液。 ②向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。 5.其他样本： (1)糖尿病病人尿液（含有：葡萄糖）， (2)肾小球肾炎尿液（含有：蛋白质）， (3)无糖奶粉是否合格，（无糖、蛋白质含量高。劣质奶粉以淀粉充当蛋白质） (4)洗面团粘稠物（含有：蛋白质），洗面团白浆（含有：淀粉） 典型例题：(2022·重庆·统考高考真题，11)在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红 色沉淀，去除沉淀后的溶液蓝色变浅，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测 不同样本的结果。下列叙述正确的是( 样本 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 吸光值 0.616 0.606 0.595 0.583 0.571 0.564 葡萄糖含量(mg/mL) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀 B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关，与斐林试剂的用量无关 C.若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL D.在一定范围内葡萄糖含量越高，反应液去除沉淀后蓝色越浅 第13页共92页 第2节细胞中的无机物 一细胞中的水 1.水在细胞中存在形式：本质相同可相互转化 (1)结合水：一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水 大约占细胞全部水分4.5%（不易蒸发，不易失去，不流动，无溶解性）如：心脏，心肌含水 量是79% (2)自由水：绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫做自由水。 大约占细胞全部水分955%（易蒸发，易失去，可流动，有溶解性）如：血液中的水 2.作用： (1)结合水：细胞结构的重要组成成分。如水与蛋白质、多糖等物质结合 (2)自由水： ①细胞内良好的溶剂，许多物质能够在水中溶解。 ②细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。如：淀粉蛋白质多糖等的水解需要消耗水 ③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。 ④水在生物体的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时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除体外。 3.水是特点： (1)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。 (2)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。 (3)氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，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。 (4)由于氢健的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特 性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 4.含量： (1)在活细胞中含量最多的化合物是水。 (2)生物种类不同含水量不同，一般为60%~95%，水母的含水量达到97%。 (3)不同生物含水量不同（水生>陆生），同一生物不同生长发育时期含水量不同，同一生物不同器 官含水量不同（代谢旺盛的多） 牙齿：10%，骨骼22%，心脏79%，血液83%（血液和心脏自由水与结合水比值不同） 5.自由水与结合水比值： (1)自由水比值越高，代谢越旺盛，抗逆性（抵抗不良环境：如干旱、寒冷）越弱。 (2)自由水比值越低，代谢越缓慢，抗逆性（抵抗不良环境：如干旱、寒冷）越强。 (3)种子晒干就是减少了其中的自由水的量而使其代谢水平降低，便于储藏，仍能萌发，种子炒干失 去结合水，不能萌发了。 (4)北方冬小麦在冬季来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，以避免气温 下降时自由水过多导致结冰而损伤自身。 第14页共92页 (⑤)T适当降低，自由水→结合水自由水比值隆低 (6)T适当升高，结合水→自由水自由水比值升高 (7)种子经清水浸泡后，自由水含量大幅增加，结合水基本不变，自由水/结合水增大。代谢增加。 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，少数以化合物的形式存在。 例如：阳离子Na、K、Ca”、Mg2、Fe2、Fe阴离子C1、S0,2、P0,、HC0 2.含量：细胞鲜重1%-1.5% 3.作用： (1)Mg是构成叶绿素的元素。 (2)Fe是构成血红素的元素。 (③)P是组成细胞膜、细胞核的重要成分。 (4)碘(I)是组成甲状腺激素的元素。儿童缺碘甲状腺肿大（大脖子症），成年人缺碘甲状腺功能 减弱。 (⑤)人体内八a缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引起肌肉酸痛、无力。 (6)哺乳动物血液中C”含量太低会出现抽搐，过多肌无力。 钙有助于青少年骨路生长，老年人缺钙容易引起骨质疏松症。 (7)B促进花粉管萌发， (8)Z如与十多种酶的活性有关。 (⑨)调节血浆渗透压，维持细胞的正常形态：Na、CI (10)维持体内的酸碱平衡：H,PO,、HPO,HC0 4.应用：大量出汗补充淡盐水，维持水盐平衡和酸碱平衡。 第15页共92页 第3节细胞中的糖类和脂质 (一)细胞中的糖类 1.糖与甜的关系蔗糖100、葡萄糖70、麦芽糖35、乳糖16、果糖200。糖精非糖甜度200-500 2.概念：多羟基醛或多羟基酮，或水解后能生成多羟基醛或多羟基酮的化合物。（了解） 3.组成元素：一般由CⅡ0三种元素构成（多糖如几丁质元素：C、H、0、N) 一单糖： ①不能水解的糖。 ②常见单糖如：葡萄糖C,H0,果糖CH0,半乳糖CH0,核糖CHD,脱氧核糖CH01 二二糖： ①由两分子的单糖，一个去OH,一个去H脱水缩合。 ②二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收。 ③常见二槽如：麦芽糖CH0、乳糖CH0、蔗糖CH0(红糖，白糖，冰糖) ④麦芽糖：葡萄糖+葡萄糖蔗糖：葡萄糖+果糖乳糖：葡葱糖+半乳糖 三多糖：(CH0)n ①多分子的单糖脱水缩合形成。 ②生物体内的糖绝大多数以多糖形式存在 ③常见多糖如：淀粉，纤维素，糖原（肝糖原、肌糖原） ④糖原动物特有。淀粉、纤维素植物特有。都由葡萄糖聚合而成。 ⑤其他多糖-一果胶。单体为半乳糖醛酸，不是葡萄糖。 ©其他多糖一几丁质（壳多糖）广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨整中。几丁质能与溶液 中的重金属离子有效结合，因此可以处理废水；可以用于制作食品包装纸和食品添加剂： 可以用来制作人造皮肤。 四还原糖与非还原糖： (1)还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖。 (2)非还原糖：蔗糖、淀粉、糖原、纤维素。 五功能： (1)细胞中的主要能源物质：葡萄糖 蛋白质、脂肪、糖类三大营养物质均可以用来供能。 (2)细胞中的储能物质：淀粉（植物体中）、糖原（动物体中）储能物质还有：脂肪（动植物体 内) (3)细胞中的结构物质：核糖、脱氧核糖、纤维素 ①核糖组成核糖核苷酸，形成RNA。RNA中含有糖类。 ②脱氧核糖组成脱氧核苷酸，形成DNA。DNM中含有糖类。 ③纤维素组成植物细胞壁 六分布： (1)动物特有：糖原，乳糖 (2)植物特有：蔗糖，麦芽糖，纤维素，淀粉 (3)动植物共有：核糖，脱氧核糖，葡萄糖 第16页共92页 七大分子多糖无法被人体吸收，需分解为小分子单糖才能被吸收。 (1)人利用淀粉：淀粉一→葡萄糖→糖原→葡萄糖一→H0和C0 (2)纤维素在人体内不能被水解利用。牛羊肠道存在分解纤维素的微生物 (二)细胞中的脂质 1.脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。 2.与糖类相似，组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。 3.与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远远低王糖类，而氢的含量更高。 4,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，诵常都不溶于水，而溶于脂溶性有 机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。 一脂肪 1.存在部位： (1)人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的 驼峰。 (②)花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物的脂肪主要储存在它们的种子中。 2.组成：由三分子脂肪酸和一分子甘油反应面形成的酯，即三酰甘油（又称甘油三酯）。 (1)脂肪酸：由C、H、0三种元素组成的一类化合物。 分为：饱和脂肪酸（碳原子是饱和的，熔点高，容易凝固。） 不饱和脂肪酸（存在不饱和的碳原子，熔点较低，不容易凝固） 不饱和脂肪酸中的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险。 (2)甘油（丙三醇）：分子式：CH0,结构简式： CH2-OH CH-OH CH2-OH (3)脂肪形成过程： R,COOH HO-CH2 R-COOCH2 R,COOH HO-CH →R2-C00CH+3H,0 R COOH HO-CH, R-COOCH 脂肪酸 甘油 (丙三醇) 脂肪 3.状态： (1)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，如：花生油、豆油、菜籽油。 (2)大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 4.元素：只含有C、H、0三种元素 5.功能： (1)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。 ①与糖类比，C、H含量高、氧化分解时、耗氧多、产水多、CO多、因H多释放能量多。 ②1g葡萄糖氧化分解释放17kj,1g脂肪氧化分解释放39kj。熊在冬眠时能量来源：脂肪猪 坚强 第17页共92页 (2)皮下有厚厚的脂肪层，起到保温的作用。 (3)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。 二磷脂 1.组成：磷脂与脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其他衍生物 结合。磷脂水解后小分子有：甘油、脂肪酸、磷酸、其他衍生物 2.元素：C、H、0、P甚至含有N 3.功能：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。在肝脏中参与脂蛋白的 合成。肝脏是合成血浆蛋白的场所。 4.分布：人和动物的脑，卵细胞，肝脏，以及大豆的种子中含量丰富。 三固醇 1.元素组成：C、H、0 2.胆固醇： >功能：构成动物细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输。 >膳食中应注意脂肪类食物的摄入应适度，也要注意，限制高胆固醇食物的过量摄入。 过多阻塞血管 >胆固醇可以调节膜的流动性，增加膜的稳定性。使动物细胞膜具有刚性。 3.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（维持第二性征） 4.维生素D:有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 四植物蜡 1.植物蜡也是一类脂质，比脂肪的疏水性更强。它们通常分布于生物体的表面，具有保护作用。例如， 许多果实（如苹果和梨）的表面有一层蜡，以避免水分的散失。 五糖类和脂肪相互转化： 1.血液中葡萄糖除了供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来，如果葡萄糖还有富余，就可 以转变成脂肪和某些氨基酸。如：家畜、家禽提供丰富的糖类饲料使它们肥育。 2.脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起能量供应不足时，才会分解功能，而且不能大量转化成糖类。 3.油料种子，种子发育时：糖转化为脂肪。种子萌发时：脂肪转化为糖（有段时间干重增加，增加元 素为氧元素，氧元素来自H0,非C0、0) 干重百分率 干重百分率 可溶性糖 50 脂肪 501 40 40 3 30 20 可溶性糖 20 脂肪 10 10 010172229 010172229 开花后天数 萌发天数 甲 第18页共92页 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 一蛋白质的功能 1.细胞结构：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。例如：肌肉、头发、羽毛、蜘蛛丝。 2.催化：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。 3,运输：有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白能运输氧气。 4,信息传递：有些蛋白质能够调节机体的生命活动。如胰岛素。 5,免疫：有些蛋白质有免疫功能。如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。 二蛋白质的基本组成单位一—氨基酸 1,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。 2.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。 3.氨基酸的结构示例： CH, CH2-SH H2N-C-COOH H2N-C-COOH H H 丙氨酸 半胱氨酸 (CH2)4-NH2 CH,-COOH ② C-COOH H:N-C-COOH H H !氨酸 天冬氨酸 HN+C+C一OH H02H0 H-10-2S-2N-3C-4 4.原子基团：-0州 R③ -C00H羧基、 -NH氨基、-SH巯基 5.结构通式： 6.结构特点： (1)至少都含有一个氨基(-NH)和一个羧基(-C00H), (2)并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 (3③)这个碳源子还连接一个氢原子和一个侧链基团。侧链连接基团用R表示。 (4)各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。 (⑤)根据结构特点判新物质是否为氨基酸。注意未连在一个C原子上。 7.分子式：CH,0N-R 若谷氨酸分子式为CH,O,N则R基为CH02。若R基为CH则氨基酸分子式为CH0,N 8.元素组成：CH0N(S等) 9.种类：在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。 第19页共92页 (1)必置氨基酸(8种，婴儿9种，组氨酸)：人体细胞不能合成的氨基酸，必须从外界环境中直 接获取。：缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸（蛋氨酸）、色氨酸、苏氨酸、 赖氨酸。 (②)非必蛋氨基酸(13种)：人体细胞能够合成的氨基酸。谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、 胱氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸，硒代半胱氨酸。 10.植物能否合成必需氨基酸？能 11.不是每一种生物的蛋白质都含有21种氨基酸，营养合理搭配 12.兔子有a种蛋白质21种氨基酸，狼有b种蛋白质21种氨基酸，狼捕食兔后，狼的体内蛋白质种 类为b,氨基酸种类为21种。狼的1个细胞内蛋白质种类小于b,氨基酸种类为2L种。 三蛋白质的形成过程 1.二肽的形成 (1)过程（默写）： HO H HO肽键 H H2N-C-C-OH+H-N-C-COOH 一→H0+HN一C-C-N一C一C00H R H R, R H R 缩合 二肽 (2)脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(C00皿和另一个氨基酸分子的氨基（一N)相连接，同时脱 去一分子的水。 (3)H0中H来自一C00H和一N,,0来自C00川。 (4)二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物。 (⑤)三肽：由三个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物。 (6)多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物。多肤通常呈链状结构，叫作肽链。 (7)多肽(m个氨基酸)、肽键与生成水的关系：肽键=生成水的数目=mL 2.蛋白质的结构层次： (1)CH0N(S等)元素→氨基酸→二肽→多肽→蛋白质 (2)蛋白质可能有 (③)氨基酸之问能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空问结构的蛋白质分 子。 (4)许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。 第20页共92页 线A B链 ▲图2-！某种胰岛素的二硫键 示意图 (⑤)也有一些蛋白质只有一条肽链。 四蛋白质的多样性 1.蛋白质结构的多样性： (1)种类：10-10种 (2)原因：氨基酸种类、数目、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 注意：非氨基酸的空间结构氨基酸空间结构相同 (3)排列顺序： ①ABC三种氨基酸形成二肤种类：9种 (AB与BA是一种吗？不是) ②ABC三种氨基酸形成三肽种类：27种 ③ABC三个氨基酸形成二肽种类：6种。 ④ABC三个氨基酸形成三肤种类：6种 2,结构与功能相适应： (1)蛋白质空问结构改变，蛋白质的功能将改变。（改变不是丧失，可高、可低、可消失。） (②)蛋白质变性：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。 ①蛋白质变性是不可逆过程、肽键未断裂（从概念出发）。 ②条件：过酸，过碱，高温，酒精，紫外线、重金属盐。 ③如鸡蛋煮熟。肽键未断裂，氨基酸种类数目，排列顺序未改变，空间结构改变。 ④变性后的蛋白质易被蛋白酶水解（鸡蛋煮熟易被消化分解）的原因是：变性的蛋白质分子 空问结构变得伸展、松散，肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。★★ ★★★ ④如加热、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。 ⑤稍酸、稍碱、稍加热，空问结构改变后，可能恢复其活性。 ⑥变性的蛋白依然可以与双缩脲试剂发生紫色反应。双缩脲试剂检测蛋白质原理：肽键在碱 性环境下遇发生络合反应显紫色。注意：氨基酸不能与双缩脲试剂发生紫色反应。 (③)盐析（空问结构未变化，可恢复、可逆）：改变溶解度 (④)改造蛋白质的空间结构让蛋白质功能更稳定，更高效。 (⑤)蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。吃脑蛋白补脑蛋白是不对的（羚 羊角或犀牛角，人参等入药，有效成分是氨基酸，微量等小分子。大分子无法吸收。) (⑥)蛋白质初步水解，彻底水解，氧化分解。 第21页共92页 五蛋白质的相关计算 1.肽键数目的计算： (1)2个氨基酸形成1条肽链 肽键=脱去水数目=1 (2)3个氨基酸形成1条肽链 肽键=脱去水数目=2 (③)m个氨基酸形成1条肽链 肽键=脱去水数目=m1 (4)m个氨基酸形成2条肽链 肽键=脱去水数目=m2 (⑤)m个氨基酸形成n条肤链 肽键=脱去水数目=mn 2.m个氨基酸形成n条肤链，每个氨基酸平均相对分子质量为a,则 类别 数目 若形成了k个环 若形成z个二硫键 -SH+-SH→-S-S-+2H C原子个数： 2m+R 2m+R 2m+Rc H原子个数： 相加n+mtim-n+2n=2m+2n+R 2m+2n+R.-2k-2z 相减4m-2(m-n)=2m+2n+R 2m+2n+R-2k 0原子个数： 相加m-n+2n=m+n+R 相减2m-(m-n)-mtn+R m+n+Ro-k mtn+R。-k N原子个数： m+Rx m+R m+R、 -H原子个数： n+Re n+R.M-k n+Rs-k C00H原子个数： n+Rcom n+R ooom k n+R couk 蛋白质相对分子质量 ma-18(m-n) ma-18(m-n)-18k ma-18(m-n)-18k-2z 3.aaaaabaaabaaaabaaaa 取下三个b氨基酸需要断裂几个肽键，消耗几分子水？6个6分子 4.1条肽链分子式为CH,0N由aCH0N、bCH0N、cCH0N三种氨基酸组成，问各多少个？ 2x+3y+57-0=22 5x+7y+97-2(x+y+7-1)=34 2x+2y+4z-(x+y+z-1)=13 x+y+2=6 x=2y=1z=3 先根据N:6=m+RR基均无N原子得出m=6 再根据0：13=m+1+RR=6只有c氨基酸R基有氧原子c为3个 再根据C:22=2X+(3-X)3+3*5-0=22X=2a为2个b为1个 0r根据H:34=2*5+(3-X)*7+3*9-5*2X=2 5.1条肽链分子式为CH,0,N,S2,原料为下列氨基酸中的几种合成，苯丙氨酸(CH0N)、天冬氨酸(CH,0N)、 丙氨酸(CH,0N)、亮氨酸(CHO,N)、半胱氨酸(C,H,ONS)。 求：几个氨基酸组成、几种氨基酸组成，是什么，X?Y? C.HONS 第22页共92页 1,某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液，过程如图所示。有关叙述正确的是(A) ①食盐 ③蒸馏水 折出蛋白质 鸡蛋清<②加热 产生蛋白块③蛋白酶 洁解 A.在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂，都会变成紫色 B.①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的肽键 C.③④所依据的原理不同，过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键 D.过程②产生的蛋白块也可以用③的方法进行溶解 第23页共92页 第5节核酸是遗传信息的携带者 一核酸的种类及其分布 1.核酸的种类： (1)核糖核酸(RNA) (2)脱氧核糖核酸(DNM) (③)凡是有细胞结构的生物其细胞内既有DNM又有RNM,但遗传物质（储存遗传信息的物质）为DNM: 没有细胞结构的病毒其体内只有DNA or RNA的一种，有谁，谁就是遗传物质。大部分病毒为 DNA病毒。 (4)遗传物质为RNA病毒：流感病毒(H1N1、H3N2,H5N1、H7N9)、艾滋病病毒(HIV)、SARS病 毒、烟草花叶病毒、埃博拉病毒。 2.核酸的功能： (1)细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异、蛋白质的生物合成中具有极其重要的意 义。 (2)其他：mRNA(传递遗传信息)、tRNA(转运氨基酸)、rRNA(组成核糖体)、酶（催化化学反应） 3.分布： (I)真核生物：DNA主要分布在细胞核中，线粒体，叶绿体内也有少量的DNA,RNA主要分部在细胞 质中，细胞核中也有少量。 (2)原核生物：DNA主要分布在拟核，细胞质中存在质粒DNA。RNA主要分部在细胞质中，拟核中也 有少量。 4.不同个体生命活动不完全相同，根本原因在于其DM不同，直接原因在于蛋白质的不同。 判断：不同个体红细胞运输氧气的能力有差异根本原因在于组成蛋白质的气基酸的数目不同，不同 种类氨基酸的排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。(×) 第24页共92页 二核苷酸一核酸的基本组成单位 1.种类： 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸 磷酸+核糖+腺骠呤(A)一腺嘌呤核糖核苷酸 磷酸+脱氧核糖+腺嘌吟(A)→腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸+核糖+鸟嘌呤(G)一鸟嘌岭核糖核苷酸 磷酸+脱氧核糖+鸟嘌呤(G)→鸟嘌吟脱氧核苷酸 鳞酸+核糖+胞密啶(C)一胞密啶核糖核苷酸 磷酸+脱氧核糖+胞密啶(C)→胞啼啶脱氧核苷酸 磷酸+核糖+尿密啶(U)一尿密啶核糖核苷酸 磷酸+脱氧核糖+胸腺嘧啶(T)一胸腺啼啶脱氧核苷酸 2.组成： (1）一个核苷酸由分子鳞酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基组成 (2)元素组成，有且只有CH0N卫 )+ 7+▣ (3)RNA特有的为核糖，尿蜜啶(U) 磷酸五碳糖含氯碱基 (4)DNA特有的为脱氧核糖，胸腺嘧啶(T) 核苷酸 3.DNA与RNA组成对比 核苷 RNA DNA 核酸 磷酸 1种HP0, 1种HP0, 1种HP0, 五碳糖 1种核糖CH0 1种脱氧核糖CH,0, 2种核糖CH。0脱氧核糖CH0, 4种腺嘌吟(A) 4种 腺嘌呤(A) 5种 腺嘌呤(A) 乌骠玲(G) 鸟骠吟(G) 鸟嘌呤(G) 含氮碱基 胞密啶(C) 胞嘧啶(C) 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) 胸腺密啶(T) 8种 腺嘌呤核糖核苷酸 4种 4种 鸟嘌吟核糖核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 核苷酸 鸟嘌吟核糖核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 胞密啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌吟脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺密啶脱氯核苷酸 彻底水解 8种 小分子 6种 6种 4.题目：病毒or大肠杆菌的遗传物质有几种上述物质(11446)。你有多少上述物质(12588) 第25页共92页 三核酸是由核苷酸连接而成的长链 1.脱水缩合：一个核苷酸中磷酸分子的羟基(0皿和另一个核苷酸五碳糖上的羟基(0相连接，同 时脱去一分子的水。 2.绝大多数情况下，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，RNA由一条核苷酸链构成。 32 3.核酸的多样性： 每条连有 (1)作为遗传物质时：核苷酸的数目和排列顺序多种多样决定了核酸的多样 性（空间结构相同） (②)作为其他功能物质时：tRNA(转运氨基酸)、RNA(组成核糖体)、酶（催化反应）空间结构 不同 四生物大分子以碳链为骨架 1.在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子。 (1)多糖：淀粉、纤维素、糖原、几丁质、果胶。 (2)核酸：脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(NA)》 (3)糖类是大分子(×) (4)脂质是大分子(×)脂质是小分子化合物。 (⑤)脂肪是大分子(×) 2.组成多糖的基本单位是单糖，蛋白质的基本单位是氢基酸，组成核酸的基本单位是核苷酸，这些基 本单位称为单体。 3.每一个单体都以若于个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。★★★★★ 4.生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，因此，生物大分子也是以碳链为基本骨架的。★★★★ ★ 5.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”“设有碳， 就没有生金”。 6.初步水解、彻底水解、氧化分解。 (1)大分子（蛋白质、多糖、核酸）无法被人体吸收，需分解为小分子（氨基酸、单糖、核苷酸） 才能被吸收。吃脑蛋白补脑蛋白是不对的。 物质 初步水解产物 彻底水解产物 氧化分解 血浆蛋白合成的场所： DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸 一般不氧化分解 肝脏 RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基、磷酸 一般不氧化分解 氨基酸在肝脏经脱氨 蛋白质 多肽 氨基酸 C02、H,0、尿素 基形成尿素，不含氮部 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 H0、C0 分氧化分解成C0、H0 脂肪 小分子 无初步水解 脂肪酸、甘油 H0、C0 尿素由肾脏排出体外 (2)人体肠道内没有纤维素酶所以不能分解利用纤维素。（牛羊的肠道中的微生物可以分解纤维素） (3)大分子彻底水解后都是构成它的单体(×) (4)大肠杆菌的遗传物质彻底水解后可得到四种脱氧核苷酸(X) 7.常见化合物元素组成： 第26页共92页 (1)糖类：一般含有CH0几丁质中含有N元素。 (2)脂质：脂肪：CH0磷脂：CHOP有的还有N固醇：CHO (3)蛋白质：CH0N可能有P、S (4)核酸：CH0NP (5)ATP:CHONP 第27页共92页 第3章细胞的基本结构 细胞壁：植物细胞，细菌、真菌还有细胞壁。化学成分。植物细胞壁作用：对植物细胞有支持和保护的作用。 细胞膜又称质膜 第1节细胞膜的结构和功能 不是所有的物质都能进入细胞，把伊红注入变形虫细胞内，扩散至整个细胞，不能很快逸出细胞，用微针触 碰细胞表面时，表面有弹性。用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破，如果细胞表面结构受损过大， 细胞就会死亡。 一细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开。保障了细胞内部环境的相对稳定 2.控制物质进出细胞 (1)普遍性：（不看大小多少，看需求） ①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞。细胞不需要、或对细胞有害的物质不容易进入细 胞。 ②抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的代谢废物也要排到细胞外。 ③细胞内的核酸等重要成分不会流失到细胞外。 (2)相对性： ①环境中的一些对细胞有害的物质有可能进入，有些病毒，病菌也可能侵入细胞，使生物体患 病。 ②台盼蓝染色鉴定细胞死活：死细胞被染色活细胞不被染色。 ③健那绿是将活细胞中的线粒体染为蓝绿色。 3.进行细胞间的信息交流 内分泌细胞 粑细胞 发出信号的细胞靶细图 与膜结合的 信号分子 细 ()内细胞分泌激素（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。★★★★★ ①受体的化学本质一般是蛋白质。（受体也可以在细胞内，如脂质类激素对应受体） ②化学物质与受体的结合具有特异性。 ③需要经过体液运输。（生病吃药，药在体内位置，起作用位置） (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。（与膜结合的信息分子，靶 细胞的受体结合) 例如：精子和卵细胞之问的识别和结合。器官移植产生免疫排斥反应。 (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。（可能不需要受体，直接起调节作用。） 第28页共92页 二对细胞膜结构的探索 1。细胞膜的成分 (1)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成的。此外还有少量的糖类。★★★★★ 脂质50%、蛋白质40%、糖类2-10%。动物细胞膜还有胆固醇，细胞膜的组成元素为CHONP等 (2)脂质中磷脂最丰富。蛋白质在细胞膜行使功能时其重要作用，细胞膜功能越复杂蛋白质种类和 数量越多。 (3)在细胞癌变过程中，细胞膜的成分改变。甲胎蛋白、癌胚抗原增加。 2.19世纪末，欧文顿，500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，凡可以溶于脂质的物 质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。推测：膜是由脂质构成的。 3.20世纪初，膜的分离实验（第一次将膜从哺乳动物成熟红细胞中分离出来）， (1)化学分析表明：脂质中有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最高。 (②)磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，多个磷脂分子在水中总是自发地形成双 分子层。 (3)磷脂由脂肪酸，甘油，磷酸，其他基团（如胆碱，丝氨酸等）组成。 4.1925年，荷兰科学家，戈特和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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列 为连续的两层。 Ww% w时s 吃 若用鸡鸭鹅红细胞， 水面脂质面积大于红细胞 于水 表而积2倍。 原因：有细胞器膜和核膜 5.人成熟红细胞特点： (1)没有细胞核和众多细胞器 (②)含血红素（容易与氧气结合，又容易和氧气分离）运输氧气 (3)能量供应：无氧呼吸 (4)寿命120d,不再进行细胞分裂 6.1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油-水界 面的表面张力。由于人们已经发现了油脂滴表面如果附有蛋白质成分则表面张力会降低。推测：细 胞膜上可能还附有蛋白质 7.1959年，罗伯特森，在电子显微镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构。提出：所有生物膜 都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成。他把生物膜描述为静态的统一结构。 8.1970年，人鼠细胞膜融合实验：科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发 红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合，37℃、40mi两种颜色的 荧光均匀分布。结论：细胞膜具有一定的流动性。（若T1or↓则t↑or↓），t反应脂质蛋白质运 动速率，非物质跨膜运输速率。 9.1972年，辛格和尼科尔森，流动镶嵌模型。（要求画出流动镶嵌模型） 第29页共92页 三流动镶嵌模型的基本内容 1,流动镶嵌模型认为（细胞膜的结构特点）： (1)细胞膜主要是由鳞脂分子和蛋白质分子构成的。 (2)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， 因此具有屏蔽作用。 (③)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，有的贯窦于整个磷脂分子层。这些蛋白质在物质运输等方面具有重要作 用。 (4)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鳞脂分子可以侧向自由移动， 膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功 能都是非常重要的。 2.对细胞膜的深入研究发现：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（与蛋白质、脂质结合的糖链）。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。 3.体现细胞膜具有流动性的例子： 膜融合、细胞生长、分裂、变形虫变形、吞噬、分议、吸水膨胀、失水皱缩、T改变细胞膜厚度改 变。 第30页共92页 第2节细胞质 1,细胞质中有许多有一定结构的物质，它们统称为细胞器。如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、 溶酶体、核糖体、中心体、液泡。 2.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。 一分离细胞器的方法—差速离心法 1,概念：差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 2.过程：在分离细胞中的细胞器时，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，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率 较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速率 离心上清液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗蚣如口如 二细胞器之间的分工 1.核糖体 (1)图示： (2)化学本质：rRNM和蛋白质 (3)结构：2个部分组成，每一部分都是由rRA和蛋白质组成 (4)功能：合成蛋白质（合成蛋白质的唯一场所） (⑤)分布：动物细胞，植物细胞、细菌、真菌等细胞型生物。 (6)分类：有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中。 2.内质网 (1)图示： (②)化学本质：主要由脂质和蛋白质组成。（内质网蛋白在哪合成） (③)结构：由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结尥连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。 (4)功能：蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。还与脂质合成有关。 (⑤)分布：动物细胞，植物细胞等真核生物。 (6)分类：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。 3.高尔基体 (1)图示： (②)化学本质：主要由脂质和蛋白质组成（高尔基体蛋白在哪合成？） (3③)结构：由单层膜组成的扁平囊状结构 (4)功能：对来自内质网的蛋白质的加工、分类、包装。 高尔基体是真核细胞囊泡运输的交通枢纽。 植物细胞中的高尔基体还与细胞壁的形成有关 (⑤)分布：动物细胞，植物细胞等真核生物。 第31页共92页 4.线粒体 (1)图示： (2)结构： ①线粒体具有内、外两层膜。 ②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。 ③嵴的周围充满了液态的基质。 ④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。 ⑤内膜面积>外膜，嵴使内膜的表面积大大增迦，增加了多种酶的附着位点。 (③)功能：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车问”。细胞生命活动所需的能量，大 约95%来自线粒体。 (4)分布：动物细胞，植物细胞等真核生物。 ①特例：哺乳动物成熟红细胞、厌氧生物（蛔虫等肠道内的寄生虫）无线粒体 ②含量：代谢旺盛的细胞>代谢不旺盛的细胞、新生细胞>衰老细胞、肌肉细胞>普通细胞、 同一细胞中可定向移动到代谢旺盛的部位、细胞需要也可以增加。 (⑤)内共生学说（还有环状DA、RNA、蛋白质、核糖体、脂质、糖类、1,0…） (⑥)特点：半自主细胞器（需要时可在细胞核的指导下分裂为两个线粒体） (7)结构与功能相适应。 存在即合理，存在终要灭亡。优胜路汰，适者生存。结构被破坏功能减弱或没有。 (⑧)线粒体VS有氧呼吸 基质基粒内膜外膜 5.叶绿体 (1)图示： (2)结构： ①一般呈扁平的椭球形或球形。 ②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。 ③基粒与基粒之间充满了基质。 ④每个基粒都含有两个以上的类囊体，多的可达100个以上。 ⑤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。提供大量酶的附着位点。 类囊体薄膜上分布着酶和色素。 (3)功能：绿色植物进行光合作用的场所。 (4)分布：绿色植物能进行光合作用的细胞。根尖细胞没有叶绿体需特别注意 (⑤)内共生学说（还有环状DNA、RNA、蛋白质、核糖体、脂质、糖类、H,0) (6)特点：半自主细胞器（需要时可在细胞核的指导下分裂为两个叶绿体） (7)结构与功能相适应。 存在即合理，存在终要灭亡。优胜略汰，适者生存。结构被破坏功能减弱或没有。 (⑧)叶绿体VS光合作用 第32页共92页 6.液泡 (1)图示： (2)结构：内有细胞液，单层膜包裹着糖类、无机盐、色素、蛋白质等（其中蛋白质在哪合成） (③)功能：调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物保持坚挺。 (4)分布：主要存在于植物细胞 7.溶酶体 (1)图示： (2)结构：单层膜包裹者各种水解酶 (③)功能：分解衰老、损伤的细胞器，吞啦并杀死侵入细胞的病毒和细菌（溶酶体酶在哪合成） (4)分布：主要分布在动物细胞中。 (5)来源：高尔基体的囊泡 (6)实例：与蝌蚪尾部消失有关。 8.中心体 (1)图示： (2)化学本质：蛋白质（中心体蛋白在哪合成？） (③)结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。 (④)功能：与细胞的有丝分裂有关 (5)分布：动物细胞和低等植物细胞中。 (6)低等植物：藻类、菌类和地衣类植物合称低等植物。它们形态上无根、茎、叶分化，又称原植 体植物。 9.核心：原核生物没有多种复杂的细胞器，那么光合、蛋白质加工、细胞呼吸功能有没有？ 三细胞器的分类 1.分布： (1)动植物共有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 (2)植物含有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、液泡、 (3)动物含有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体、中心体 ()植物特有：叶绿体 (⑤)动物和低等植物特有：中心体 (6)原核生物仅有：核糖体 (7)真菌：腐生异养无叶绿体 2.膜结构： (1)无膜：核糖体、中心体 (2)单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 (3)双层膜：叶绿体、线粒体(2层膜、2层磷脂双分子层、4层磷脂分子) 3.成分 (4)含DNA:叶绿体、线粒体 (若问细胞结构需+细胞核、拟核、质粒) (⑤)含RNA:叶绿体、线粒体、核糖体（若问细胞结构需+细胞核） 第33页共92页 (6)含色素：叶绿体、液泡（液泡中含有的色素不能够吸收光能） 4.特例 (1)没有叶绿体的不一定是动物细胞（如根尖等非绿色器官）》 (2)没有大液泡的不一定是动物细胞（如根尖分生区） (③)含有中心体的不一定是动物细胞（如低等植物） 四细胞质基质 1.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。 2.细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构一细胞骨架。 3.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。（真核才有） 细胞骨架的化学本质是：蛋白质。★★★★★ 4.细胞质基质中进行多种化学反应，是活细胞代谢的主要场所。（人民群众才是历史的创造者） 五细胞器之间的协调配合 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，这类蛋白质叫作分泌蛋自，如 消化酶、抗体和一部分激素（如胰岛素）等。 2.胞内蛋白：在细胞内合成，细胞内起作用的蛋白质。如：血红素、染色体蛋白。 3.间位素标记法 (1)同位素：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如0与0，℃与“℃。 (2)同位素的物理性质可能有差是，但组成的化合物化学性质相同。 (③)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。 (4)同位素标记可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，可以弄清楚化 学反应的详细过程。 (⑤)生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如“C、PH、s等；有的不具有放射性，是稳 定同位素，如N、0等。★★★★★ 4.豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程 向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射H标记的亮氨酸，3mi后，带有放射性标记的物质出现在附着有 核糖体的内质网中；17min后，出现在高尔基体中；l17min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白 质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 分析：标记必需氨基酸要好于标记非必需氨基酸。Why? 5.分泌蛋白的形成过程： (1)核糖体：在游离的核糖体中以氢基酸为原料开始多肽链的合成。 (2)内质网：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。 (③)高尔基体：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。 (4)细胞膜：囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 第34页共92页 (⑤)线粒体：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。 6.胞内蛋白在游离的核糖体上合成。不需要经过内质网、高尔基体。膜蛋白（如内质网、高尔基体、 细胞膜上的蛋白质)也有部分经过内质网、高尔基体。 六细胞的生物膜系统 1.概念：在细胞史，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。 (1)真核细胞具有生物膜系统。原核没有细胞器膜，没有核膜，故没有生物膜系统。 (②)区别生物膜：小肠黏膜、口腔黏膜不是。类囊体薄膜属于生物膜。 2.特点：生物膜的组成成分和结相很相似，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。 (1)结构相联系： ①内质网、细胞核、细胞膜、线粒体、直接相连。 ②内质网、高尔基体、细胞膜，溶酶体可通过囊泡问接相连。 溶酶体膜 高尔基体膜 囊泡间接 囊泡间接 囊泡间接 核膜 内质网膜 细胞膜 直接 直接 直接 线粒体膜 (2)功能相联系：各细胞器相配合如分泌蛋白的形成 (3)生物膜具有选择透过性。功能越复杂蛋白质种类和数量越多。 3.功能： (1)细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外界环境进行物质运输、能量 转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。 (②)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。 (③)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，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 1.(2023·海南·高考真题)不同细胞的儿种生物膜主要成分的相对含量见表。下列有关叙述错误的是() 生物膜 红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜 膜的主要成分 蛋白质() 49 18 64 62 78 脂质(%) 43 79 26 28 22 糖类(%) 8 10 10 A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性 第35页共92页 B,高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关 C,哺乳动物成熟红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象 D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单 七用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理 (1)叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观 察它的形态和分布。 (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。 2.实验步骤 (1)制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布 ①用镊子取一片藓类的小叶（或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）放入盛有清水的培养皿中。 ②往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。 注意：临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态。 ③先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情 况。 (2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 ①供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。 ②将黑藻从水中取出，用辍子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶，将小叶放在载玻片的水適中， 盖上盖玻片。 ③先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后换用高倍镜观察。注意观察叶绿体随着细胞质流动的 情况，仔细看看每个细胞中细胞质流动的方向是否一致。 3.注意： (1)移动着叶绿体（若逆时针，则逆时针。） (2)因细胞是立体结构，不能对叶绿体进行计数。 (3)材料薄，单层细胞 (4)保持有水状态 第36页共92页 第3节细胞核的结构和功能 一细胞核的功能 1.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 (1)代谢的中心在细胞质基质】 (2)一殷情况况下，一个细胞只有1个细胞核，多核细胞：肝细胞，骨骼肌细胞，无核细胞：哺乳 动物成熟红细胞，成熟筛管细胞 二细胞核的结构 1.核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。 2.染色质：DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。 (1)染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。 3.核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 (I)某种RNA即rRNA,蛋白质合成多时核仁较大。 4.核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 (1)物质进入具有选择透过性，不任意进出) (2)细胞代谢越旺盛，核孔越多，核仁越大。如心肌细胞核孔多于皮肤细胞。 三模型方法： 1,物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。（非照片） D八A双螺旋结构模型，细胞膜的流动镶嵌模型，细胞及细胞器模型。 2.概念模型：以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。 自然选择学说、光合作用、细胞呼吸 3.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。即系统中各变量关系的数学表达。 酶活性受温度(H值)影响示意图。种群的“J”型增长。 1,下图为细胞结构的概念图，下列相关叙述正确的是(C) 一胶质状态 回位母一光合作用 b h一呼吸作用 结构 ⊙一细胞间信息交流 d一全透过性 A.图中b的成分是纤维素和果胶 B.图中C是指细胞膜，e是指细胞质 C.图中b可以代表细胞核，d代表细胞壁 D.图中g和h都具有双层膜结构且h含有色素 第37页共92页 第4章细胞的物质输入和输出 第1节被动运输 一渗透现象 1.实例： 时间 蔗糖分子 水分子 2.概念：水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 半透膜：物理概念，通过孔径大小控制物质是否能够通过。 扩散：物质分子由高浓度区域向低浓度区域转移，直至分布均匀的现象。分布均匀后动态平衡。 3.条件：半透膜浓度差 4.问题： (1)漏斗中液面升高漏斗管内的液面为什么会升高？ 烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高。事实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩 散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量（单位体积中的水分子数）比烧杯中的水的相 对含量低，因此烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些， 导致漏斗中水量增加，液面上升。 (2)如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ 如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏 斗中水分向外扩散的速度最终达到平衡，液面将不再上升。 (3)当漏斗中水柱不在升高时漏斗中的浓度与烧杯中的浓度是否相等？ 不相等 (4)如果用一层纱布代替玻璃纸，还会出现原来的现象吗？ 不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都可能自由通过，包括水分子和 蔗糖分子都能通过。 (⑤)如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 漏斗管中的液面将保持不变。 5.典型例题：如图U型管中间是半透膜，两侧分别是质量分数相同葡萄糖溶液、蔗糖溶液，初始液面 相平。 (）一段时间后左侧高于右侧。 (2)当液面保持稳定后，葡萄糖浓度>蔗糖浓度。 (3)若稳定后用滴管吸取右侧升高部分，再次达到平衡时液面差变小。 (4)若稳定后右侧加入蔗糖酶，再次达到平衡时右侧高于左侧。 (⑤)若单糖和水可以通过半透膜，二糖不可以透过半透膜，液面变化是： 半造膜：只允许水通过，盖能和萄萄不能通过， 先左侧高于右侧，后右侧高于左侧。 第38页共92页 二动物细胞的吸水与失水 1.半透膜：细胞膜 2.浓度差： (1)外>内：细胞失水皱缩，长时间失水可能死亡，（不一定死亡，但死亡后细胞膜无控制物质进出 的能力) (2)外=内：细胞既不失水又不吸水，水分子进出细胞动态平衡 (3)外<内：细胞吸水膨胀、甚至涨破。（不一定涨破） 三植物细胞的吸水与失水 1.半透膜：原生质层（细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质）不包括细胞核 2.浓度差： (1)外<内：由于细胞壁的存在，细胞适量吸水膨胀（细胞大小指细胞壁的大小）（也有水出细胞） (②)外=内：细胞既不失水又不吸水，水分子进出细胞动态平衡。 (③)外>内：细胞失水，由于细胞壁和原生质层收缩、原生质层比细胞壁的伸缩性大。发生质壁分 离。 3.质壁分离的条件：原生质层相当于半透膜，浓度差，原生质层比细胞壁的伸缩性大。 ()液泡变小，液泡颜色变深，细胞内浓度变大，细胞吸水能力变大，失水速率减小。由于细胞壁 全透性，细胞壁与原生质层之间的液体为外界溶液蔗糖)。 (2)此时若放入水中，外<内，质壁分离复原（液泡变大，液泡颜色变浅，细胞内浓度变小，细胞 吸水能力变小，吸水速率减小) (③)注意：已经发生质壁分离的细胞是在继续分离、正在复原、稳定状态？3种情况都可能。细胞 液浓度与外界溶液溶度的大小不确定。 四探究植物细胞的吸水与失水 1.原理： (1)植物细胞的原生质层相当于半透膜 (2)外界溶液浓度大于细胞内浓度，细胞失水，发生质壁分离。 (3)外界溶液浓度小于细胞内浓度，已发生质壁分离的细胞发生质壁分离复原。 2.选材： (1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。菠菜叶肉细胞 (2)要求：有中央大液泡、有颜色 (③)洋葱鳞片叶内表皮细胞、菠菜表皮细胞的液泡无颜色能发生质壁分离但是无颜色不易观察，必 须借助带颜色的外界溶液才能观察。 3.步骤：三次低倍镜观察（动态过程） (1)制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片 (2)用低倍显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的位置。 (3)从盖玻片的一侧滴入0.3g/m1蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次。 (4)用低倍显微镜观塞，看细胞的中央液泡是否逐渐变小，原生质层在什么位置，细胞大小是否变 化。 第39页共92页 (⑤)从盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。重复几次。 (6)用低倍显微镜观察，看细胞的中央液泡是否逐渐变大，原生质层在什么位置，细胞大小是否变 化。 4.结论：外>内：发生质壁分离。外<内：质壁分离复原 5.注意： (1)在载玻片上观察动态过程。植物细胞的大小基本不变（大小看细胞壁），萝卜条可能变长或变短 (细胞多) (2)蔗糖浓度适宜，若小，不发生；若大，只分离不能复原（死亡）如10%的葡萄糖、淀粉、氨基 酸、KC1、蛋白质。谁能质壁分离？ (3)若用NaC1、K0、尿素、乙二醇，甘油可进入细胞。所以先发生质壁分离，后质壁分离自动复 原。如图所示，什么时候外界溶液开始进入细胞？0点开始。 细胞大小 (4)外界溶液浓度过大、质壁分离时间过长（死亡后）不能复原。 6.应用： (1)判断成熟植物细胞的死活：待测成熟植物细胞十-一定浓度的蔗糖溶液 发生质壁分离，有生物活性。不发生质壁分离→无生物活性 (2)测定细胞液浓度范围：待测细胞十一系列浓度梯度的蔗糖溶液 细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度：不同植物细胞十同一浓度的蔗糖溶液 发生质壁分离所需时间越短，质壁分离程度越大，细胞液浓度越小，反之则细胞液浓度越大 (4)鉴别溶液：能使细胞发生质壁分离的为蔗糖、发生质壁分离复原的为八C1溶液。 7,若细胞壁与原生质层分开状态。问此时质壁分离还是质壁分离复原？3种状态都有可能。 8.把植物细胞放入一定浓度的溶液中，0.15不分离、0.2刚分离、0.25显著分离、0.3显著分离。 问保证植物或者的最大浓度为0.15 五物质跨膜运输的其他实例 1.不同植物对同一离子吸收不同MgCa高于起始浓度？ 2.同一植物对不同离子吸收不同两种离子和水的吸收是相对独立的过程。一块地常年一种植物减产 3.物质运输不都是顺浓度梯度 4.不同微生物对矿质元素吸收有差异 5.细胞对物质的输入和输出具有选择性，细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。 6.半透膜与选择透过性膜 (1)相同点：都可以让水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。 第40页共92页 (2)不同点：对于半透膜来说，只要分子比半透膜的孔径小，就能通过半透膜：而对于选择透过性 膜来说，如果不是细胞所要选择吸收的分子，即便是小分子，也不能通过。（细胞死亡选择透 过性消失、糖蒜的制作：在醋酸的条件下细胞死亡，蔗糖进入细胞) 六被动运输 1.概念：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。 2.分类：自由扩散和协助扩散 3.自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫作自由扩散，也叫简单扩散。 (1)特点：高浓度→低浓度、不需载体、不耗能量 (2)实例： ①气体(0，、C0,): ②小部分H,0: ③甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子脂溶性小分子（脂肪酸、胆固醇、性激素、维生素D); ④其他小分子（乙二醇、尿素） ⑤注意：无机离子（如：Na、K'、Ca等）带有电荷，不能通过自由扩散穿过磷脂双分子层。 (3)影响因素：C {转运蛋白能量供应(0)不影响)】 4,协助扩散：这种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。转 运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。 (1)特点：高浓度一低浓度、需转运蛋白、不耗能量 (2)例子： ①大部分，0的运输。 ②神经细胞Na内流。 ③神经细胞K外流。 ④葡萄糖进红细胞。 (3)影响因素：C转运蛋白（能量供应(0）不影响) 5.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，不需要与通道蛋白相结合。 自由扩散： 协助扩散： 运输速率(，) :远输速率（￥） ,运输速率() 话输速率(，) 据输速率(v) 延输流率(v) 物质浓度O载体蛋白藏量0 能量 物质浓度O载体蛋白数量0 能 第41页共92页 第2节主动运输与胞吞、胞吐 一主动运输 1.概念：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。 2.特点：低浓度→高浓度、置载体蛋白、置消耗能量 (1)逆浓度运输为主动运输，顺浓度为被动运输。 (2)载体蛋白具有专一性(1种orl类，Na+、K+两种离子用一种载体) (③)载体蛋白既可以用于主动运输，又可以用于协助扩散。ut通道蛋白（水通道蛋白、离子通道 蛋白)仅用于协助扩散。 (4)能量可由ATP提供、或者光能、或者离子浓度梯度形成的势能。 3,例子：氨基酸、葡萄糖、离子等运输（逆浓度）。生长素的极性运输。 4.影响因素： C载体蛋白能量供应(0) 温度：膜的流动性（自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞胞吐）。能量供应（主动运输、胞吞 胞吐) 5.意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和 对细胞有害的物质。 判断：细胞内外两侧K+、N+离子浓度差的建立和维持需要主动运输。（√） 6.判断主动运输： ↑细胞内浓度 ()小分子、需载体、需能量。 细胞外浓度 (2)小分子、逆浓度。 A点以后逆浓度运输， 时间透相脑方式为主动话输 (3)若进细胞为主动运输，则出细胞为协助扩散 题：某物质细胞内外存在浓度差，维持细胞内外浓度差为主动运输 二胞吞与胞吐 1.过程： (1)胞吞： ①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。 ②小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡进入细胞内部。 例如：吞噬细胞吞噬病原体，单细胞动物（如草履虫、变形虫等）吞食食物颗粒。 (2)胞吐： ①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。 例如：分泌蛋白的分泌。 2.特点：大分子、耗能量（也可以是小分子如：神经递质），运输过程中形成囊泡。 3.体现了细胞膜的结构特点：具有一定的流动性 第42页共92页 主动运输： 运输速率(v) )超险速率() 运输速率(v) 运输速率 若用氧气代表能量， 则纵坐标起点不为零。 无氧呼供能。 物质浓度0载体蛋白藏量0 能量 0 0,浓度 综合：4运检魂率( ,运输速率(v) 运输速率(v) 自由扩散 协助扩散ar主动运输 一主动运输 协助扩散or主动运输 自由扩酸 自由扩数or协助扩散 物质浓度 0载体蛋白数量 能量 1,在U形管的、b两侧分别装入质量分数为0.1g/ml的葡萄糖溶液和麦芽糖溶液，初始时两侧液面相平。 下列叙述正确的是(D) 浓度 、半透膜 A.图中半透膜控制物质通过的原理与细胞膜相同 B.若半透膜只允许水分子通过，一段时间后，a侧液面低于b侧 C,若半透膜允许水分子和葡萄糖通过，一段时间后，两侧液面相平，浓度相等 D.若半透膜只允许水分子通过，同时向两侧添加等量的麦芽糖酶，当U形管液面稳定时b侧液面更高 l0.图是小肠上皮细胞运输葡萄糖的过程。其中GLUT2是细胞膜上的葡萄糖载体，Na/KATPase是钠-钾ATP 水解酶。下列有关叙述正确的是(B) 肠腔 2Na" 葡萄糖。 N驱动的葡萄 P细胞 ADP+Pi 、ATPasc 细胞外液 A.葡萄糖载体和Na/K'ATPase功能不同的根本原因是基因的选择性表达 B.葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式分别是主动运输和协助扩散 C,葡萄糖分子从肠腔到细胞外液，至少需要穿过两层磷脂分子 D.N阳以主动运输的方式出小肠上皮细胞时能量来自K电化学势能和ATP的水解 判断：答案：X 第43页共92页 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 一酶的作用和本质 1.酶：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。 (1)来源：活细胞，所有细胞（除哺乳动物成熟红细胞），死细胞不能，能否从食物中获取。 (2)催化作用（唯一作用）：酶能降低化学反应活化能，不传递信息，不提供能量，不影响平衡。 只提高反应速率。持续起作用（反应前后酶的性质与数量不变）。体外条件适宜仍可起作用。 能量 活化态 无酶催化 有佛熊化 「初态 反应物 D 终态产物卵 反应过程 (3)区别：激素是内分泌细胞合成并直接分泌入血液的化学信息物质，在体内作为信使传递信息， 对机体生理过程起调节作用的物质。起作用后被灭适。不提供能量。 (4)有机物：元素，基本单位（氨基酸或核糖核苷酸），合成场所（核糖体Or细胞核）。 注意少量是RNA(常见各种消化酶，DNA聚合酶都为蛋白质) 2.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 (1)同化作用（合成代谢）：指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质或能 量储存的过程。自养型与异养型 (2)异化作用（分解代谢）：指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子，通过一步步 反应降解成较小的、简单的终产物的过程。需氧型、厌氧型和兼性厌氧型 3.酶本质的探索历程 (1)1857年，法国，巴斯德，通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致，没 有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。 (②)德国，李比希，引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死后并裂 解后才能发挥作用。 (③)德国，毕希纳，把酵母菌细胞放在石英砂中用力研磨，加水搅拌，再进行加压过滤，得到不含 酵母菌细胞的提取液。把提取液加入葡萄糖，一段时问后就冒出气泡，糖液变成了酒。他将从 酵母菌细胞中引起发酵的物质叫酿酶。 (4)1926,美国，萨姆纳用丙酮作溶剂的提取液中出现了结晶，又用多种方法证明脲酶是蛋白质。 脲酶：分解尿素成氨和二氧化碳 (⑤)20世纪80年代，美国，切赫和奥尔特曼发现少数NA也具有生物催化功能。 第44页共92页 二酶的特性 1.无机催化剂催化的化学反应范围比较广。酸既能催化蛋白质、脂肪、淀粉水解。 2.酶的高效性 ()高效性前提：条件适宜。高温，强酸，强碱下无机催化剂效率比酶高 (②)含义：酶的催化效率比无机催化剂高10-10”倍。要有比较对象无机催化剂。没有不能说高效。 判断：在过氧化氢溶液中滴加肝脏研磨液后有大量气泡产生，说明酶有高效性。(X) (3)意义：是生命活动高效进行 (4)实验：比较过氧化氢在不同条件下分解实验设计：对照、加热、FCl,、新鲜的肝脏研磨液 ①新鲜肝脏研磨液：久置的肝脏研磨液过氧化氢酶会在腐生菌的作用下分解，不能促进过氧 化氢分解。 ②加热能为过氧化氢分解提供能量但不改变活化能，催化剂能降低化学反应活化能，酶降低 活化能更显著。 ③结论：酶有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。 3.酶的专一性 (1)含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 (2)意义：使细胞代谢有条不紊的进行。 (3)实验：探究唾液淀粉酶对的淀粉和蔗糖的催化作用。检验试剂：斐林试剂★能否用碘液 4.酶的作用条件较温和（酶活性：酶对化学反应的催化效率） (1)温度对酶活性的影响 ①作用机理：如图：a表示底物分子具有的能量，b表示温度对酶空间结构的影响，c表示酶 促反应速率与温度的关系。低温时底物能量低、底物与酶接触儿率低，酶促反应速率低， 酶活性低。高温时，虽然底物能量高、底物与酶接触几率高，但是酶的空问结构被破坏， 酶促反应速率低，酶活性低。 ②实验：淀粉酶在不同温度下分解淀粉 >检验试剂：碘液 ★能否用斐林试剂？★能否用H0酶分解过H0 >结论：先升后降晦活性最大的温度成为最适温度。 >先分别保温再混合。 序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 加入等量的可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 控制不同的温度条件 60℃热水(5分钟) 沸水（⑤分钟） 冰块(5分钟) 3 等量的新鲜淀粉酶溶液 1mL(5分钟) 1mL(5分钟) 1L(5分钟) 4 加入等量的碘液 1滴 1滴 1滴 5 观察实验现象 不出现蓝色 蓝色 蓝色 第45页共92页 (2)PH对酶活性的影响 ①实验：202酶在不同PH下催化H0分解 ★不能用淀粉酶分解淀粉 ②检验：气泡多少 ③结论：先升后降酶活性最大的PH称为最适PH。 ④先调pH再混合。 序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 注入等量的3%的H0,溶液 2 ml. 2 ml. 2 ml. 注入等量的不同pH的溶液 1ml蒸馏水 1mL5%的HC1 1mL5%的Na0H 2 注入等量的过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 4 观察实验现象 有大量气泡 无气泡产生 无气泡产生 5 将带火星的卫生香插入试管内液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱 (3)动物最适温度35-40℃植物最适温度40-50℃ 细菌和真菌的差别较大，有的70℃ (4)动物最适PH6.5-8.0胃蛋白酶最适PH1.5 植物最适PH4.5-6.5 (⑤)过酸，过碱，高温，重金属盐，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 (6)低温酶活性很低，但是空间结构稳定，温度恢复酶活性可以提高。酶的保存低温(0-4℃)。 三影响酶促反应速率的因素 1.酶活性概念：醇催化特定化学反应的能力称为酶活性。 2.酶活性可用在一定条件下（一定T、H、底物充足等）酶所催化某一化学反应的速度来表示。 3.影响酶活性的因素：T、pH、酶抑制剂 4.影响酶促反应速率的因素：底物浓度、酶用量、酶活性 反个 反个 应 D增加酶或底物 ①最适T、pH磷量大 应速 应 ①最适I、pH底物浓度大 ②最适T.pH酶量小 ②最适T、pH底物浓度小 ②正常或底物 )减少酶或底物 ③不话T.pH酶量小 ①不适T。pH底物浓度小 今温度/p州 〉底物浓度 5.竞争性抑制剂：抑制剂分子在结构上与底物相似，能与底物竞争结合酶的活性位点。如模型A 6.非竞争性抑制剂：不与底物竞争酶的活性部位，而是与酶的其他部位结合。如模型B 抑制剂底物 活性部位) 活性部位底物Q 抑制 酶 酶 模型A 模型B 7.探究竞争性抑制剂与非竞争性抑制剂对反应速率的影响 第46页共92页 反个 反个 应 ①正常 应 速 ①正常 率 ②加入竞争性抑制剂 ②加入非竞争性抑制剂 ）底物浓度 一）底物浓度 四酶的应用 1.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素 的疗效。 2.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。 3.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。加酶洗衣粉中的酶不 是直接来自生物体的，而是经过酶工程改造的产品，比一般酶稳定性强。 4.残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也是导致龋齿的祸根，含酶牙膏可以分解细道，使我们的 牙齿亮洁，口气清新。 5.多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以服用。 6.胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可以用于出去坏死组织，抑制污染激生物的繁殖。 7.利用脂肪酶处理废油雕，制造生物柴油，既保护了环境又使其得到合理利用。 8.青霉素酰化酶能将易形成抗药性的青莓素改造成杀菌力更强的氨苄青霉素。 9.自然界中存在的酶并不完全适于在生活和生产上应用。科学家利用酶工程技术对酶进行改造，使之 更加符合人们的需要。 第47页共92页 十氧气的释放量(mL 五控制变量法 ■光照1h 1.概念： 回光照1.5h (1)变量：实验过程中可以变化的因素。 (2)自变量：人为改变的变量。 0 别裂宽度dcm 如（试剂种类、试剂浓度、施加次数）、多组实验可以有多个自变量。 图2 时问一般不能为自变量、但是处理时问（如光照时间长短）可以为自变量。如图2自变量为： 光照时间和羽裂宽度 (③)因变量：随着自变量的变化而变化的变量。 (④)无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响。 (⑤)对照试验：除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 2.步骤： (1)生理状态相同且健康（长势相同且良好）的#随机分成#组，标号123， (2)123分别..， (3)放在相同且适宜的环境中培养一段时间。 (4)测量并记录各组的.，·，并计算出各组的平均值。 3.在一定浓度范围内，随着增加，增加。 4.实验的一般原则： (1)科学性原则：符合科学原理 (2)对照原则：空白对照、条件对照，自身对照，相互对照（对比试验） (3)等量原则：无关变量保持一致，如生物材料数量、质量、长度、生理状况、性别；实验器具试 管、洁净程度；试剂成分、浓度、体积；处理方法保温、搅拌、震荡等 (4)平行重复原则： (⑤)单一变量原则：自变量单 >对照原则：排除非实验因素对实验结果的影响。 >等量原则：无关变量保持相同且适宜，排除无关变量对实验的影响。 单一变量原则：控制唯一变量而排除其他因素的干扰从而验证唯一变量的作用 平行重复原则：减少误差，增加实验的说服力。 随堂练习： 典型例题1：用不同浓度的外源ABA处理葡萄品种A和B的果实，检测葡萄品种A和B的果 实在喷施ABA后的成熟情况，结果如下图所示(CK为对照组)： 品种A 品种B 春ABA50me/L 每ABA1G0mgL 蒸38tA8A0mg1 量-ABAI00mg/L 48 ABA 200 mg/L. ABA 200 mg/L -CK ◆一K 38 28 1318 8 1 喷施激素后周数（周） 资随数素后周数（周】 自变量为：试剂种类、试剂浓度、施加后时间。 分析上图，可得出的结论是 在一定浓度范围内，随着ABA浓度的增加，对果实的促进作用增强： 在一定时间范围内，随着喷施时间的延长，对果实的促进作用增强： 在一定浓度范围内，ABA对品种A的果实成熟的促进作用大于品种B。 第48页共92页 1,红茶制作过程中，茶叶中的PP0酶催化分解黄酮醇苷可减少涩味。研究者欲确定PP0酶灭活的时长，进 行了实验：将实验组溶液（茶叶提取物、含P0酶的缓冲液）、对照组溶液均置于40℃恒温下反应一段时 间，然后将混合液置于100℃条件下灭活，分别于不间时刻取样检测黄酮醇苷含量。将所取样品分别静置10 小时后，再次检测黄酮醇苷含量，结果如图。下列分析错误的是(D) 100%r 黄酮醇苷剩 80% -b 60% 40% 20% 0%L 5min7min9min12min15min灭活时间 A.对照组为茶叶提取物和缓冲液的混合液 B.b、C曲线分别表示实验组静置前、静置后 C.制备茶叶提取物前，需对茶叶进行高温处理 D.实验结果表明PP0酶灭活的最短时长是12min 2.漆酶在降解染料、造纸、食品等方面有重要作用。研究人员在温度梯度都为10℃，其他条件适宜的情况 下，对漆酶的最适温度进行了测定，测定结果如下图所示。据图分析，正确的是() 相对酶活性(%) 100 80 20 0010203040506070800 温度℃ 漆酶的最适温度 A.漆酶宜在低温下保存 B.该漆酶最适温度在50-60℃之间 C.低温和高温对酶活性影响的原理相同 D.酶可以为化学反应提供活化能 第50页共92页 第2节细胞的能量“货币”ATP 一ATP的结构和功能 1.中文名字：腺苷三磷酸 2.物理性质：白色粉末，溶于水，可口服，可注射。治疗肌肉萎缩，心肌炎 3.结构筒式：-PPPA代表腺苷（腺嘌呤+核糖）、P代表磷酸基团、~代表一种特殊的化学键 4.结构式：图中各部分名称：A腺缥呤，①腺苷，②一磷酸腺苷（腺嘌玲核糖核苷酸），③ADP,④ATP, ⑤普通化学键，⑥特殊的化学 5 A 键。 核糖 5.元素：CH0NP ④ 6.高能磷酸化合物：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。1mo1ATP 水解释放30.54kj 7.特点：高能量，不稳定，含量少，转化快。 8.远离A的那个高能鳞酸键容易水解断裂，释放出能量。 二ATP与DP的相互转化 小分，ATP中化学能一备顶生命活动 (除暗反应) 光能光板应ATP中化学能版意有机物中的化学能国飞呼题 大趣分，热能散失 1.植物细胞可以通过光合作用（叶肉细胞、保卫细胞）和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞 只能通过细胞呼吸形成ATP。 2.植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应，不用于其他生命活动：植物、真菌或 动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动（除暗反应）。（本质相同不能运到， 若运到也可用) 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP+Pi十能量降ATP+HO ATP+H0酶ADP+P1+能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量来源 光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸） 储存在高能磷酸键中的能量 能量去路 储存于高能磷酸键中 光合作用：专用于暗反应 细胞呼吸：用于各项生命活动（除暗反应） 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 反应类型 许多放能反应与ATP的合成相联系，释许多吸能反应与ATP水邂的反应相联系，由 放的能量储存在ATP ATP水解提供能量 第51页共92页 三ATP的利用 1.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、电鳐发电主动运输、 物质合成、肌肉收缩。 ●ca ●Ca ●●0 ●ca 0V40A MMMM丽 A MW0 ATP ADP ADP 1.参与C主动运输的载体蛋白是一 2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP3.载体蛋白磷酸化导致其空间结构发 种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的 分子的末端磷酸基团脱离下来与载体 生变化，使C”的结合位点转向膜外 C与其相应位点结合时，其酶活性就 蛋白结合，这一过程伴随着能量的转侧，将C释放到膜外 被激活了。 移，这就是载体蛋白的磷酸化 ▲图5-7ATP为主动运输供能示意图 2.莹火虫发光原理：荧光素接受ATP提供的能量被激活，被激活的荧光素与氧在荧光素酶的催化下发 生化学反应，形成氧化荧光素，并发出荧光。 3.同化作用消耗的ATP远小于异化作用产生的ATP 4.剧烈运动时，ATP主要由有氧呼吸提供，短时间时ADP含量先上升后下降保持稳定。长时间ATP与 DP动态平衡。 5.不消耗ATP的生命活动： (1)自由扩散：气体(0、C0):HO:脂溶性小分子（脂肪酸、甘油、胆固醇、性激素、维生素D): 其他小分子（乙醇、苯、尿素） (2)协助扩散：葡萄糖进红细胞，神经细胞N+内流、神经细K+外流。一部分水的运输 (③)扩散：神经递质由突触前膜到突触后膜 (4)酶解反应：淀粉酶催化淀粉分解 (⑤)两分子特异性结合：抗原抗体结合，激素受体相互结合识别 (6)肌肉收缩后恢复原状 (7)色素吸收光能 6.dNTP d表示脱氧 dATP:脱氧腺苷三磷酸、dTTP:脱氧胸苷三磷酸、dCTP:脱氧胞苷三磷酸、dGTP:脱氧鸟苷三磷 酸 4个合称dNTP:脱氧核糖核苷酸三磷酸。是合成DNA的原料。 第52页共92页 第3节细胞呼吸的原理和应用 一探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.原理： (1)酵母菌，单细胞真菌，异化类型兼性厌氧型。 (2)C0,检测：C0,遇澄清石灰水变浑浊，或溴麝香草酚蓝溶液蓝→绿→黄 (3)酒精检测：酸性重铬酸钾橙色→灰绿色 ①用法：向酵母菌培养液中滴加0.5ml,溶有0,1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，并轻轻震荡，使它 们混合均匀。观察试管中颜色变化。（试验结束后加入，不能直接加到培养液中） ②由于葡萄糖也能与酸性的重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将将酵母菌的培养时问适 当延长以消耗尽溶液中的葡萄糖。 2.装置： (1)氧气的有无：无菌空气 (2)酵母菌存活：%的葡萄糖溶液 (3)a01的作用：除去空气中的C0 3.结论 (1)有氧条件下进行有氧呼吸产生大量C0,和H0 (2)无氧条件下进行无氧呼吸产生少量C0,和酒精 4。地球初期，大气无氧，生物厌氧，植物产氧，需氧出现，多数保留厌氧功能。但人不是兼性厌氧型。 (1)需氧型生物：大多数动植物、酷酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌。 (②)厌氧型生物：乳酸菌，破伤风杆菌，寄生虫（蛔虫，猪肉绦虫，血吸虫，疟原虫） (③)兼性厌氧型：酵母蓝，大肠杆菌 第53页共92页 二有氧呼吸 1.线粒体 (1)形态：棒状 (2)结构：双层膜（内膜面积>外膜）、嵴（增大内膜面积，增加多种酶的附着位点）、线粒体基 质。线粒体内膜蛋白质与脂质的比值大于线粒体外膜 (③)功能：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95%来自线粒 体。定向运动到代谢较旺盛的部位 (4)分布：普遍存在于动植物细胞中。 ①特例：哺乳动物成熟红细胞、厌氧生物（蛔虫等肠道内的寄生虫）无线粒体 ②代谢旺盛的细胞>代谢不旺盛的细胞、 ③新生细胞>衰老细胞、 ④肌肉细胞>普通细胞、 ⑤同一细胞中可定向移动到代谢旺盛的部位、细胞需要也可以增加。 (⑤)来源：内共生学说（还有环状DNA、RNA、蛋白质、核糖体、脂质、糖类、H,0…) (6)特点：半自主细胞器（需要时可在细胞核的指导下分裂为两个线粒体） (T)结构与功能相适应。（存在即合理，存在终要灭亡。优胜略汰，适者生存。结构被破坏功能减 弱or没有) (⑧)线粒体VS有氧呼吸 2.有氧呼吸的过程 阶段 场所 物质变化 能量变化 第一阶段 细胞质基质 (糖酵解) 葡萄糖晦2丙酮酸+[+少置能量 少量 第二阶段 线粒体基质 丙酮酸H0酶CO+用+少量能量 少量 第三阶段 线粒体内膜 [0,酶H0+大量能量 大量 总反应方程式：Cl,0,+60+60, 一6C0,+12l,0+能量 (I)这里的[H是-种十分简化的表示方式。这-产生[H的过程主要是指氧化型辅酶I(NAD)转 化成还原型辅酶I(NADH)。 (2)辅酶指辅助酶发挥作用的一种非蛋白质成分。辅酶非酶。 (3)物质的利用和生成场所和阶段（思考过程出答案） ①利用场所：如葡萄糖、丙酮酸、【H】、水、氧气。 ②产生场所：丙酮酸，【H】,二氧化碳，水 (4)元素的转移途径 CHn0.,+6H,0+60,酶12H046C6,+能量 (⑤)线粒体利用丙酮酸不利用葡萄糖 第54页共92页 3,有氧呼吸的概念：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。 三无氧呼吸 1.过程： 阶段 场所 能量变化 第一 细胞 少量， 阶段 质基质 2个ATP CH0,酶2CH0,(丙酮酸)+4+少量能至 不释放能 量，不生成 酒精 2CH,0,+4[H]- 降2CH0H(酒精)+200， 实例：植物、酵母菌等 第二 ATP 发酵 细胞 阶段 大部分能 质基质 景则存留 乳酸 酶 实例：高等动物、马铃薯块茎、 在酒精或 发酵 2C,0,+4[Hd →2C,H0,(乳酸) 甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 乳酸中 总反应方程式：①Cl0, 酶-2CL01(酒精)+200，+少量能量。 ②CH0酶2CH0,(乳酸)+少量能量。 2.物质的利用和生成场所和阶段（思考过程出答案） (1)利用场所：如葡萄糖、丙酮酸、【H】。 (2)产生场所：丙酮酸、【H】、二氧化碳。) 3.概念 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。 4.优点 无氧或缺氧条件下，细胞利用无氧呼吸可以快速地利用葡萄糟产生ATP在短时间内维持生命。 5.有氧VS无氧 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 反应条件 有氧、有氧呼吸酶 无氧、无氧呼吸酶 呼吸场所 第一阶段在细胞质基质中， 第二、三阶段在线粒体内 全过程都在细胞质基质内 不同点 分解产物 C0,和H.0 乳酸，或酒精和C0, 释放能量 较多 很少 分解程度 彻底 不彻底 ①其实质都是分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动需要： 联系 ②二者的第一阶段相同： ③有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的 6.注意： (1)人在静息状态下，能量由有氧呼吸提供。 (2)在剧烈运动时（如跑步1000m),氧气供应不足时，会进行无氧呼吸供能，但能量主要由有氧 呼吸提供。 (3)在100短跑，投掷标枪，铅球等活动中，需短时间氧化葡萄糖供能，此时肌肉细胞主要无氧呼 吸供能。 第55页共92页 五细胞呼吸的概念呼吸区别 1.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。 (1)底物：有机物糖类，脂肪(CH比例较糖类高)，蛋白质通常以葡萄糖为例。 (2)场所：细胞内所有活细胞（包括光合作用的细胞）呼吸酶不会出现在内环境中 (③)反应类型：氧化分解有氧无氧均可与燃烧相比：本质都为氧化分解，但细胞呼吸条件温 和，逐步释放，有部分能量转移至ATP中 (4)产物：二氧化碳或其他产物注意和反应物对照 (⑤)能量：燃烧（以热能释放）有氧呼吸（大部分以热能释放，少部分转移至ATP)无氧呼吸 (大部分能量存留在酒精和乳酸中，少部分以热能释放，校少转移至ATP中) (6)ATP:ATP为物质，不是能量，用来储存能量。 六影响细胞呼吸的因素及其应用 1.内部因素：主要指不同的生物种类、同一植物的不同器官、不同发育时期的呼吸酶的种 类、数量不同等。 (1)阳生植物>阴生植物 (2)幼苗期>成熟期 呼吸速率 (3)生殖器官>营养器官 2.温度（若为恒温动物，外界温度变化酶活性不变。） 最适温度温度/℃ (1)温度主要是影响呼吸酶的活性，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而 增强：但超过一定的温度，酶的活性下隆，甚至会变性失活，从而使呼吸作用减弱 直至停止。 (2)应用：低温储存粮食水果、蔬菜（零上低温） 种植大棚作物白天适当升温，夜间适当降温。 3.氧气 (1)氧气对有氧呼吸有促进作用，对无氧呼吸有抑制作用。 (2)0,浓度为零时，只进行无氧呼吸；0，浓度在10%以下，进行有氧呼吸和无氧呼吸： 02浓度在10%以上，只进行有氧呼吸。 (3)02浓度为5%时，有机物消耗量最小。 CO 总释放量 有氧呼吸 N (4)应用： 无氧呼吸 M min ①用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑 051015202530027% 制破伤风杆菌的无氢呼吸。 ②利用酵母菌酿酒时：早期通气一一促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖：后期密封发酵罐 一一促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精。 ③食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菊空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼 吸。 第56页共92页 ④种植植物要常给土壤松土：促进根细胞的呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素的吸收 供应能量。 ⑤稻田要定期排水： 长期水淹后：根部无氧呼吸产生酒精对细胞有毒害作用，使植物烂根。缺氧时，根部 细胞进行无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需。 ⑥提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀乏力。 ⑦播种油料中种子如花生，大豆时要浅播。因油料种子含大量脂肪，脂肪中CH比例高0含量 低，萌发时呼吸作用需要消耗大量氧气。 ⑧储存水果、粮食的仓库往往要通过适当降低温度、降低氧气含量，等措施来减弱水果粮食 的呼吸作用，以延长保质期。 4.二氧化碳：C0,是呼吸作用的产物，对细胞呼吸有抑制作用。 5.水：在一定范围，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。水分 太多也会抑制细胞呼吸。 呼 速率 吸速率 0 含水毫 C0% 七细胞呼吸类型的判定及其计算 1.细胞呼吸类型的判定 产C0 产酒精 产乳酸 其他 只有氧呼吸 C0=02 只酒精发酵 CO.=C.H.OH 只乳酸发酵 有氧+酒精发酵 C02=02+CH0H 有氧+乳酸发酵 W C0,-02 2.测定细胞呼吸的装置 (种子需要消毒，否则需考虑微生物细胞呼吸) 0-活塞 着色液滴 中活塞 着色液滴 中活塞 着色液滴 刻度管 刻度管 刻度管 橡皮 容器 容器 容器 20%NaOH 5 mL 馏水5mL 解单砂秦熵水5mL 装置1 装置2 装置3 (1)装置1产生C0,被Na0州吸收，测定为0，的吸收量，即有氧呼吸 (2)装置2有氧呼吸不影响液滴移动，测定为酒精发酵释放C0的量，即酒精发酵。 (3)装置3为检验装置气密性。作为对照。 装置1 装置2 不 不 只乳酸发酵或种子已死亡 第57页共92页 不 右 只酒精发酵 左 不 只有氧呼吸或有氧+乳酸发酵 左 右 有氧+酒精发酵 左 左 底物可能为脂肪 3.计算：有氧呼吸+酒精发酵时 有氧呼吸 酒精发酵 共计 消耗的葡萄糖 1-X 1 有氧和酒精发酵 产生的C0 6X 2(1-X) 2+4X 4 消耗的葡萄糖各 占一半时，即 总0，/总C0 6X/(2+4X) 3/4 1/2 X=1/2。 有C02/无氧C0, 6X/2(1-X) 3/1 1 有氧和酒精发酵 有C02/总C0, 6X/(2+4X) 3/4 1/2 产生的C02相 有氧葡萄糖/无氧葡萄糖 X/(1-X) 1 1/3 等。即X=1/4。 有氧葡萄糖/总氧葡萄糖 X 1/2 1/4 4.相关实例： 30 产生C0,的量 12.515 956产生酒精的量 、液中乳 (mol)o a 0 酸水平 bcd0,浓度/% b c d运动强度 2 典型例题：【2023年全国乙卷3】植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植 物幼苗的根细胞经呼吸作用释放C0,的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是() 0 a b时间 A.在时间a之前，植物根细胞无C0,释放，只进行无氧呼吸产生乳酸 B.ab时问内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和C0,的过程 C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP 第58页共92页 第4节光合作用与能量转化 1.关于能量： (1)细胞中的能源物质糖类。细胞中的储能物质脂肪。 (2)生态系统能量源头：太阳能。细胞生命活动能量直接来源：ATP (③)自然生态系统能量来源：生产者固定的太阳能。 (4)人工生态系统能量来源：生产者固定的大阳能和人工输入有机物中的化学能。 2.植物工厂：在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他 植物。 (1)植物工厂优点：植物工厂可以精确控制植物的生长周期、生长环境、上市时间等。 (2)植物工厂缺点：技术难度大、操控要求高、需要掌握各种不同蔬菜的生理特性。 (3)靠人工光源生产蔬菜的好处？用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导 致光合作用强度低而造成的减产。人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生 长的情况进行调节，以使蔬莱产量达到最大。 (4)为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？影响光合作用的因素很多，既有植物 自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生产的重要外部条件， 因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。 一绿叶中色素的提取与分岛（萃取和纸层析法）（枫叶红色花青素不进行光合作用） 1.原理： (1)提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。 (其他有机溶剂也可以)。 由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。 (②)分离原理：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的快，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。 2.材料用具： (1)新鲜的绿叶（久置色素含量低） (2)无水乙醇(95%+无水碳酸钠，95%解离75%消毒50%洗去浮色25-50%退烧) (3)层析液(20石油醚+2丙酮+1苯，93号汽油) (4)Si0,(有助于研磨的充分) (5)CaC0,(防止研磨中色素[叶绿素ab]被破坏) (6)干燥的定性滤纸（分离色素用） (7)尼龙布（提取色素时过滤用，不能用纱布或滤纸代替） 3.步骤： 第59页共92页 同一软木塞 干燥的 滤纸条 铅笔线 辣液细线 _剪两角 提取色素 过滤 ≤铁架合 制备滤纸条 画滤液细线 色素的分离 (1)提取绿叶中的色素：5g绿叶、少许Si0和CC0,5-l0ml无水乙醇，迅速充分研磨，（防止乙醇 过度挥发，充分溶解色素)，单层尼龙布过滤。用棉塞塞紧试管口 (2)制备滤纸条：剪去两角（目的：使层析液能够均匀扩散），铅笔画线（圆珠笔中笔油中含色素 会干扰实验)。 (3)画滤液细线：2-3次（每次晾干再画，为了。。迅速不对）细齐直（防止色素带不整齐） (4)分离色素：不能让滤液细线触及层析液（滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上 扩散) 通风处、用棉塞塞紧试管口（层析液易挥发，有毒，对人体有害） (⑤)观察并记录：几条带，颜色 4.结果：（色素带的宽窄代表了色素的含量多少，色素扩散的速度和溶解度成正比） 色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度日类 对光吸收 光质：紫外一紫光一→红光一红外 胡萝卜素橙黄色最少 最高最快 类胡萝卜素 主要吸收 安长：<400-400-760一>760 叶黄素黄色 较少 较高 较快 (量约古1/4 蓝紧光 叶绿素含量影响因素：光，温度，Mg 叶绿素a蓝绿色最多 较低较慢 色素作用吸收传递转化光能，只有少数 叶绿家 主要吸收 叶绿素b黄绿色较多☐最低最慢（量均4）蓝紫光和红光 处于特殊状态的叶十绿素a可以转化光能 吸收光能的百分比(%) 100 类胡萝卜素 叶绿素b 叶绿素a 000450500550600650700波长(nm) (们)类胡萝卜素不吸收红光。叶片绿色原因：叶绿体中叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来 (2)塑料大棚颜色？植物工厂常见的是红色、蓝色和白色的光源。 (3)叶绿素a:CH0N,Mg 叶绿素b:CH.0,N,Mg 叶黄素：CHO胡萝卜素：CoH (4)注意：叶肉细胞吸收的氮可作为合成叶绿素，蛋白质，核酸，ATP,磷脂的原料。（从周围导管 吸收) 5.色素带颜色浅的原因： (1)叶片黄，绿叶少，无水乙醇多，没加CC0,(叶绿素少)，没加Si0,(四种均少)，研磨不充分， 纱布或滤纸代替尼龙布过滤，2-3次滤液细线，滤液细线触及层析液。 6.实验改进1： 定性滤纸 培养皿 b 灯芯 (棉线) 第60页共92页 (1)该实验采用的方法是纸层析法，应将提取到的滤液滴在、b中的a处，向培养皿中倒入 层析液，棉线灯芯下端应漫入层析液中。 (2)实验结果得到四个不同颜色的同心圆，则1、2、3、4四条带依次表示胡萝卜素一、叶黄素、 叶绿素、叶绿素b。若采用的实验材料是秋季的黄叶。 7.影响叶绿素合成的因素： ●H H.C- CH:CH3 (1)内因：遗传因素 (②)光照：影响叶绿体发育和叶绿素的合成 (3)温度：影响酶的活性。 HC. CH (4)水：叶绿素合成受抑制，严重缺水叶绿素分解。 C CH-C=0 (⑤)矿质元素：MgN(Fe,Cu,Mn,Zn等辅助因子) 0-C0w (6)氧气：缺氧不能合成叶绿素 8.典型例题1： 通过测量色素提取液对 (填“红光”或“蓝紫光”)的吸收百分比，计算出叶绿素的 含量。不选用另一种的原因 是： 红光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，若用蓝紫光会对叶绿素的测定 产生干扰。 二叶绿体 1.形态：扁平的椭球形或球形 2.结构：双层膜、类囊体形成基粒（两个以上，增加膜面积，提供大量酶的附着位点。类囊体薄膜上 分布着酶和色素)、叶绿体基质 3.功能：绿色植物进行光合作用的场所 4.分布：绿色植物进行光合作用的细胞（如叶肉细胞，保卫细胞）。根尖细胞没有叶绿体需特别注意 5.来源：内共生学说（还有环状DNA、RNA、蛋白质、核糖体、脂质、糖类、H0…) 6.特点：半自主细胞器（需要时可在细胞核的指导下分裂为两个叶绿体） 7.结构与功能相适应。（提取的色素能够吸收光能，不能进行光反应。叶绿体基质提供所需物质，可 以进行暗反应) 8.叶绿体VS光合作用 9.叶绿体功能试验：1881年、德国、恩格尔曼 (1)过程 ①把载有水绵（叶绿体程螺旋带状分布）和需氧细菌的临时装片放在没有 空气的小室内。 ②在黑暗中用极细的光束照射水绵。 ③需氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中。 ④如果把装置放在光下，需氧细菌分布在叶绿体所有受光的部位。 第61页共92页 (2)结论：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 (3)实验分析： ①材料选的好：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。 ②观测指标好：需氧细菌可确定释放氧气多的部位。 ③排除干扰好：没有空气的黑暗环境排除氧气和光的干扰。 ④对照设计好：用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验： 临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果。 (④)用透过三棱镜的关照照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。因为 水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光照射下，叶绿体会释放氧气，适 合于需氧细菌在此区城分布。 (⑤)综上可知：叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 (6)思考：绿藻、褐藻、红藻在海洋中的垂直分布依次是浅、中、深。原因是： 不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来光所形成的。红藻 反射红光、绿藻反射绿光、褐藻反射黄光。短波到达深水层的光线是短波的光。吸 收蓝紫光和红光的绿藻分布浅层。吸收蓝紫光的红藻分布于深水层。 第62页共92页 三光合作用的探究历程 1.光合作用概念：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能量的有 机物，并释放氧气的过程」 光照 C0,+0-中绿体一(CH0）+0 2.1937年，英国植物学家，希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有 H0,没有C0),在光照下可以释放氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生光的水解、产生氧 气的化学反应称作希尔反应。 (1)希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中氧元素全部来自水？ 不能说明，希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下发生光的水解、产生氧气。没有排 除叶绿体中其他物质的干扰，没有直接观察到氧元素的转移。 (②)希尔的实验是否说明了水的光解和糖的合成不是同一个化学反应？ 能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成，悬浮液中有H0,没有合成糖的 另外一种必须原料C0,因此，该试验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔 反应是相对独立的反应阶段。 3.1941年美国鲁宾和卡门 (同位素标记法) (1)实验过程 组别 提供的HO 提供的C0 产生的0 第1组 H.O C02 "02 第2组 H,0 CO 0 (2)实验结论：光合作用释放的氧气全部来自于水，而不来源于C0。 (3)该实验不能间时用0标记H,0和C0,无法确定放射性是来自l0,还是C0,。 4.1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与 水的光解相伴随。 5.20世纪40年代、美国、卡尔文（同位素标记法） (1)用经过“℃标记的C0,供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性℃的去向。最终探 明了C0,中的碳是如何转化为有机物中碳的。 (2)给植物冲入14C0光照数分钟后杀死植物，提取光合作用产物并分析，短时间内C0, 就已经转化为多种产物。若要探究C02转化的第一个产物，实验思路是：缩短光照 时间，杀死植物，提取光合作用产物并分析，直到只有一种产物有放射性，此产物 就是转化的第一个产物。 第63页共92页 四光合作用的原理 1.光合作用的过程 HQ分解水的网 co. 叶绿 ATP 太 体中 NADPH 多种念 的色 参加催化 能 NADP C 、素 ADP+Pi (CHO) 光反应阶段 暗反应阶段 项目 光反应 暗反应 场所 叶绿体类囊体的薄膜 叶绿体基质 条件 光、叶绿体中的色素和晦 有光无光均可、酶、NADPH、ATP等 ()将H,0分解为氧和H,氧直接以氧 分子的形式释放出来，H与NMDP+结合形 (0)c0,的固定：c0,+C,-摩-2 成NDPH. ②)C的还原：2C,-AP H0鹭%0，+2m+2e ”一酶 →(CO)+C 物质变化 (3)ATP和NADPH的分解 aDp+1H广+2e-晦-NADPH MDPH-每-MDP*+H广+2e (2)使ADP和Pi反应形成ATP。 ADP十P1-每ATP ATP-摩-ADP+P时 能量变化 光能转化为ATP和NADPH中化学能，转化为有机物中稳定的化学能 联系 光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供NADP、ADP和Pi。 光照 化学反应式 C0,+H0-体(CH0)+0, (I)H与氧化型辅酶Ⅱ(NADP)结合，形成还原型辅酶IⅡ(NADPH)。 NADH:C2 H2 O N.P R-OH NADPH:CH2 O N-P,R-H.PO (2)辅酶指辅助酶发挥作用的一种非蛋白质成分。辅酶非酶。 (3)C,是指三碳化合物：3-磷酸甘油酸。 (4)C,是指五碳化合物：核酮糖-⊥，5-二磷酸(RuBP) (⑤)(CH0)指的是糖类（一部分是淀粉、一部分是蔗糖） (6)C大部分生成C,少部分生成有机物。 2.光反应阶段与暗反应阶段的关系： (I)光反应为暗反应提供NADPH和ATP:暗反应为光反应提供ADP和Pi,NADP。密不可分。 其中NADPH、ATP为暗反应提供能量，NADPH作为暗反应的还原剂。 (2)瞬间改变某一因素后，光反应与暗反应的变化（从生成与消耗两个方面思考，生成B减少，消 耗B减少，B增加原因：B的消耗减少幅度大于B的生成减少幅度) 10 k10 光照↑光照！c02↑ C02↓ NADPU 6 ATP 4 Co. 4 2 B 2 ADP C3 0 ↑20140 80 C5 “光斑” “光斑 时间(s) ATP/ADP 开始 移开 C3/C5 第64页共92页 (3)若长时间维持某一状态，光反应=暗反应=光合作用C,2C 3,物质生成与利用的阶段和场所：（思考过程得出答案） (1)生成场所：NADPH.H,0、O,、ATP、C3、C5、(CHO)。 (2)利用场所：H,0、ADP、Pi、CO,、C3 (③)有氧呼吸氧气利用场所：线粒体内膜。光合作用氧气产生场所：叶绿体类囊体的薄膜。 (④)有氧呼吸二氧化碳的生成场所：线粒体基质。光合作用二氧化碳的利用场所：叶绿体基质。 (⑤)叶肉细胞ATP的产生场所：细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜。 4.元素转移 (1)C元素的转移： C0,0,的国度℃，-3的还原(CH0)有氧平吸篱-阶段℃，H0,(丙酮酸) 有氧平吸第三阶段“C0。 (2)H元素的转移： H0光反应NADPH C02的国定.(CHO)有氧半爱第二三阶段NADH有复学爱第三阶段H0 (3)0元素的转移： 1O2有经H0三C62CH806 光反应 光合作用 >0中的0如何转移至C0 >光合作用中C0中的0可以转移至H0中。(C0,→磷酸一H0:注：磷酸基团中的氧转移至 水中有延迟效应) >若给对照组植物提供H"0和C0,合成的(CH0)中一（填“能”或“不能”）检 测到"0，原因是山，0能参与有氧呼吸第二节阶段产生C"0,C0,参与光合作用暗反应形 成(CHo)。 酶 C6H1206+6H20+602 →12H20+6C02+能量 光能 12H,0+6C01叶绿体 CH1206(葡萄糖)+6H20+60: 第65页共92页 五光合作用强度 1.光合作用强度的概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 (单位时间内光合作用制造的有机物的量 2.光合作用强度的表示方法{单位时间内光合作用同化C0,的量 单位时间内光合作用制造0的量 3.理解： (1)植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。测定光合速率时，得到的是实际光合速率与 呼吸速率的差值，被称为净光合速率，也叫表观光合速率。 (2)如果测定光合C0,吸收吸收量的同时，测定呼吸释放C0,的量，加以校正，即可得到实际的总光 合速率，也叫真光合速率。 (3)光合速率（真正光合速率）=净光合速率（表观光合速率）Y+呼吸速率X(注意正负，距离 为X) 位置X 位置Y 针筒 木葡毛细管 针间 水商毛细管 黑暗 一玻璃瓶 光 一玻璃瓶 小旋杯 小烧杯 绿色植物 NaOH溶液 绿色植物 碳酸氨钠溶责 X左移：测有氧呼吸耗氧量 丫右移：测氧气释放量（光合-呼吸） NaHCO,的作用：为植物光合作用提供充足的C0 NaOl的作用：吸收细胞呼吸释放的C0 C0,缓冲液：维持装置中C0,的稳定 第66页共92页 六光合作用的影响因素及其应用一内因：（莫要忘记有呼吸作用） 1.植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例。（呼吸、最大光合、补偿点、 饱和点、阳生大于阴生) 光合速率 B阳生植物 曲线厂补偿点A'≤A 阴生植物 解读 分析L饱和点B'B A 光照强度 应用间作套种 2.植物叶片的叶龄（叶绿素含量及酶的含量与活性） 3.植物叶面积指数（植物叶片总面积与土地面积的比值） 在一定范围内，随叶而积不 OA段，随叶龄增大，叶 断增大，光合作用实际量不 面积增大，色素含量增 断增加，超过一定范围后， 多，酶的含量和活性增 :物质量总光合量 光合作用强度不再增加 曲线分析大，光合速率加快 应用 呼吸量 1光合速率 A点之后，随叶龄增大 适当修苗，合理施肥、浇水， 干物质量 解读 色素、酶含量减少，酶活 避免枝叶徒长，封行过早。 性诚弱，光合速率减慢 叶面积指数 温室栽培植物时，可通过 合理密植来增加光合作用 0 A叶龄 应用 适时摘除老叶 面积 七光合作用的影响因素及其应用一外因： 1.温度T:通过影响酶活性影响光合作用 (1)规律：在一定范围内，植物光合速率随温度升高，先升高后降低。 (2)应用：提高昼夜温差。 可1020304050温度/元 2.二氧化碳浓度 (1)规律：在一定范围内，植物光合速率随C0浓度的增大而增加；但达到一定浓度时，再增加C02 浓度，光合速率也不再增加。 (2)图2分析： ①A:只有呼吸作用 ②AB:只有呼吸作用 ③B：只有呼吸作用 C0,度 图1 ④BC:光合<呼吸 ⑤C:光合=呼吸C0,补偿点（植物光合=呼吸叶肉细胞中，光合>呼吸） ⑥CD:光合大于呼吸 ⑦F：C0,饱和点（光合作用达到最大时所需要的最小C0,浓度） (3)应用：正其行，通其风。有机肥 3.矿质元素： (I)Mg,N一叶绿素，N一酶，P一ATP (2)应用：适量施肥 第67页共92页 (3)有机肥好处：改善土壤结构，防止土壤板结，有利于植物根部进行有氧呼吸：培育了土壤做生 物：实现了土壤养分的循环利用 ()施肥时浇水的原因：肥料中的矿质元素只有溶解在水中，以离子形式存在，才能被植物根系吸 收。 4.H0 (1)规律：在一定范围内，植物光合速率随0升高，先升高后降低， 速 (2)影响： ①外界浓度过大，细胞失水，影响代谢。 0 ②水分过多，根部缺氧进行无氧呼吸，产生大量酒精，根部腐烂，植物吸水能力下降，用于 蒸腾作用散失的水分减少，气孔开放程度减小，胞间C02下降，暗反应下降，光合作用速 率下降。 (③)应用：从来源：合理灌溉 5.光照强度： (1)实验：探究光照强度对光合作用的影响（注意单一变量原则，其他无关变量相同且适宜） ①原理：抽去小圆形叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气， 充满细胞间隙，叶片又会上浮。光合作用越强，单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多。 盛水玻璃柱 直尺 ②实验流程 吸收灯光热量，避免光照对试管水温的影 >打出小圆形叶片(30片) >抽出叶片内气体，小圆形叶片沉水底（将圆形小叶片置于注射器，注射器内吸入清水， 待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端小孔并缓慢地拉动活塞，使 圆形小叶片内的气体溢出。这一步骤可能需要重复23次。处理过的小叶片因为细 胞间隙充满了水，所以全部沉到水底) >强、中、弱三种光照处理 >观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 ③实验现象与结果分析： 「：光照越强，烧杯内小圆形叶片浮起的数量越多，说明在一定范围内，随着光照强度的 不断增强，光合作用强度不断增强。 (2)各点代表的生物学意义 CO, 吸收 D ①A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。（注意是否到零，条形 光补偿点 表观光合 图可能没有零。从1开始作图) 作用速率 ②B点：绿色植物光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。 真正光合作用 B 、光照强度 (叶肉细胞中：光合大于呼吸，注意植物o细胞) (呼吸作光饱和点 用速率 ③C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱释微 ●@h 第68页共92页 和点。 ④0A段：呼吸作用强度。（影响因素：02C0,TH,0矿质元素） ⑤AB段：随光照增强，光合作用增强，但仍比呼吸作用弱。 ⑥B即段：光合作用强度继续随光照强度的增强而增把，而且光合作用强度大于呼吸作用。 ⑦DE段：光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增迦。（如要增强，可选择除光 照强度外其他因素) (3)改变某一条件ABCDE如何改变 ①若光合最适为25℃，呼吸最适为30℃，此图表示25摄氏度，30℃时ABCDE如何变化？ A下移B右移C左移D左下移E下移 ②若色素被破环坏 A不变B右移C左移D左下移E下移 (4)应用： ①阴雨天补充光源（蓝紫光或红光） ②大棚蔬菜及时消雾除霜 ③合理密植，间作套种 ④光照过强，光反应产生NADPH、ATP过多，会破坏叶绿体 6.多因素对光合作用的影响 (1)P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素 (②)Q点之后，限制光合速率的因素应为除横坐标之外的其他因素。 光 光， 光 合速 高C0,浓度（中温） 合 高光强（中温） 高光强（高C02浓度） 中CO,浓度（高温） 中光强（高温） 速 中光强（中C02浓度） 低CO,浓度（低温） 低光强（低温） 低光强（低C02浓度） O P Q光照强度 QC02浓度 Q温度 7.人为因素：正常情况下，植物叶片的光合产物一部分被叶片的呼吸作用、构建自身结梅利用，另一 部分运输到其他部位。当植物被剪掉部分花穗后，叶片光合作用会降低。 8.间作、套种、轮作、合理密植 (1)问作：同一生长期内，同一块田地上问隔种植两种作物。 优点：提高光能利用率。豆科与禾本科间作有利于补充土壤氮元素的消耗等。 (2)套种：一年内在同一块田地上先后种植两种作物。 优点：充分利用空间，提高光能利用率。 (3)轮作：在不同年份将不同作物按一定的顺序轮流种植于同一块土地上。 优点：有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害。 (4)合理密植 优点：增加作物密度，提高光能利用率，增加作物总产量。非增加单株产量。 (⑤)判新：合理密植通过提高光合作用强度从而提高单株产量。(×) 第69页共92页 七相关计算 示例：（注意题干相关信息如密闭，饱和NHC0,最适T,光照充足，考虑细胞呼吸，等） 并结合光合作用和呼吸作用的过程回答产ATP[H们的部位。 1.葡萄糖质量的计算： 12H20+6C02 光能 叶绿体 C6H1.0。(葡萄糖)+6H20+6O2 mcalo.= moxMcno.=16' 15 15 Mo,×6 mo mco×Meal,0.=22 meh,0.-Mo.×6 mco 2.如下图光照强度随着时间而增强。S、Sb、Sc表示在OD时间段内C0,相对含量， 则总光合作用相对量=Sb+Sc呼吸作用相对量=Sa+Sb净光合作用相对量=Sc-Sa CO. 收 速 S 光照强度 3.黑白瓶（不知初始重量即可测总光合，净光合与呼吸均不知） 测浮游植物光合作用时，用等体积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置 取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处.一昼夜后取出玻璃瓶，分别 测定两瓶中的氧气含量，结果如下（不考虑化能合成作用）。 甲瓶：对照 乙瓶：光合and呼吸 透光玻璃瓶甲 透光玻璃瓶乙 不透光玻璃瓶丙 丙瓶：呼吸 X mg Y mg Z mg 净光合=光合一呼吸=Y-X 呼吸=X-7 光合=Y-Z(仪被抵消) 4.A、B两种植物在其他条件适宜情况下，光合作用强度对C0浓 度变化的响应特性。密闭条件下谁先死亡。 60 50 密闭条件下B先死亡。原因是：密闭条件下，其他条件适宜， 40 植物光合大于呼吸，二氧化碳浓度下隆，B植物的二氧化碳社 30 20 偿点高于A(植物光合作用强度与呼吸作用强度相同时所对应 第70页共92页 100200300400500600 -10 CO,浓度（μLL- 的二氧化碳浓度B大于A),B植物先发生光合小于呼吸，所以B先死亡。 5.密闭玻璃罩中的植物一昼夜 (1)光合开始点：C 玻1 (2)光合=呼吸点：DH B 内 (3)光合>呼吸点：DH之间 (4)光合最大点：EF G (⑤)光合停止点：Ⅲ之间某一点 024681012141618202224时间 (6)有机物积累量最大点：H (7)C斜率减小原因为温度降低呼吸速率减慢， (⑧)假定温度，呼吸作用速率不变，6小时时光照强度小于18时光照强度（光合速率相等，C02浓 度高，光照低) (9)思考：密闭能存活多久？ 一段时问。（二氧化碳限制、水、植物种类、自身寿命等有关） 6.如图为一昼夜C02的吸收速率和释放速率，试分析： C02 D CO 收速车 CO 时间 C0为 时间 甲 乙 (1)图甲分析： ①AB:细胞呼吸， ②B:开始光合作用， ③BC:光合<呼吸， ④C:光合=呼吸， ⑤CE:光合>呼吸， ⑥D点光合最强， ⑦E:光合=呼吸，E点植物干重增加最大， ⑧F:光合<呼吸， ⑨F:停止光合只有细胞呼吸 (2)图乙分析： ①BD上升原因：光照强度逐浙增大，光反应增强，ATP和NDPH合成增加，C,还原速率加快， 光合作用增强。 ②FI下降原因：光照强度逐浙减小，光反应减弱，ATP和NADPI合成减少，C还原速率减慢， 光合作用减弱。 第71页共92页 ③E点降低原因：夏季中午，温度过高，为避免植物蒸腾作用失水过多，气孔开度降低，进入 叶片组织C0减少，光合作用暗反应减弱，光合作用减弱。 ④由图可知，限制光合作用的因素有：光照强度、温度。可适时采取补光、遮阴、生炉子、 喷淋降温等措施。 ⑤缓解“午休现象”：适当遮光、补充水分、增加空气湿度。均可使气孔开放程度增加，胞 间C02浓度升高，暗反应加快，光合速率加快。 ⑥若要进一步探究气孔部分关闭与光合作用下降是否有关。需测量胞间C02浓度。若胞间C02 浓度未下降，则无关。若胞问C02浓度下降，则有关。 八化能自养微生物 1.概念：少数种类的细菌，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。 与光合生物都是自养型生物 2.示例： (1)硝化细菌：NH→NO,→N0, (2)铁细菌：Fe2→Fe, (3)统细菌：HS→S→S04, (4)氢细菌：H→H,0 3.化能合成与光合作用的不同点：化能合成作用利用无机物氧化释放的能量、光合作用利用的是光能。 4.化能合成与光合作用的相同点：都是把二氧化碳和水合成糖类。 九光能自养微生物 1.好氧性光合细菌：如蓝细菌 2.厌氧性光合细菌：如绿硫细菌 光能 能流：ADP ATP 产氧光合作用 碳流：C0, (CH2O)。 [H流：H,O 多 光能 图5-29产氧光合作用的基本原理 光能 从司 一能流： ADP- ATP 不产氧光合作用 碳流： C02 (CH2O) [H)流： H2S- S2 图5-27不产氧光合作用的基本原理 第72页共92页 十C植物、C,植物和CAM植物（了解；信息题，不作为做题依据） 自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中C0,的固定途径不同可以分为C、C,和CM三种类 型。 I.C途径：也称卡尔文循环，整个循环由RuBP(C)与CO,的羧化开始到RuBP(C)再生结束，在叶绿体基 质中进行，可合成蔗糖、淀粉等多种有机物。常见C,植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃 薯等。 2.C,途径：叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，同时，C0,被整合到C,化合物中，随后C,化合 物进入维管束鞘细胞，维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，在维管束鞘细胞中，C,化合物释放出的 CO,参与卡尔文循环，进而生成有机物（如图2）。PEP羧化酶被形象地称为“C0泵”，它提高了C,植 物固定C0,的能力，使C,植物比C,植物具有较强光合作用（特别是在高温、光照强烈、千旱条件下） 能力，并且无光合午休现象。常见C,植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。C4植物光合作用特点：能 够利用低浓度二氧化碳进行光合作用。 叶肉细胞的叶绿体 维管束鞘细胞的叶绿体 (有类囊体，没有Rubisco) (没有类囊体，有Rubisco)】 CO. C--- C 表皮 →CO2-2C3、NADPH PEP酶 /Rubisco 维管束鞘细胞 磷酸烯醇式 多种酶 丙酮酸 丙酮酸 叶肉细胞 (CH,O) ATP (PEP)ADP> +Pi 图1 图2 3.CAM途径：CAM植物夜间吸进CO,在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下，CO,与PEP结合，生成草酰乙 酸，进一步还原为苹果酸储存在液泡中。从而表现出夜间苹果酸增加，细胞液p山下降。而白天气孔 关闭，苹果酸转移到细胞质中脱羧，放出CO,进入C途径合成淀粉；形成的丙酮酸可以形成PEP再 还原成三碳糖，最后合成淀粉或者转移到线粒体，进一步氧化释放C0,又可进入C途径。从而表现 出白天苹果酸减少，细胞液pH上升。常见的CM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。 CM途径光合作用特点：夜晚气孔打开，吸收二氧化碳。白天气孔关闭，进行光合作用。 白天限制景天科植物光合作用的主要外界因素是：温度、水分。（不能答光照强度、二氧化碳浓度。 原因是：) C02 CO2 CO2 00 C02 气孔开放 气孔关闭 H.o 草酰乙酸EP陵化酶P℉P 叶绿体 -CO NADH 淀粉 卡尔文 NAD 苹果酸 循环 苹果酸 叶绿体 →苹果酸液泡 、苹果酸 液泡 夜晚 白天 第73页共92页 4.C,植物、C,植物和CAM植物的比较 特征 C植物 C,植物 CAM植物 C0,最初受体 RuBP(C) PEP 晚上：PEP 白天：RuBP(C) 固定C0,结合的物质 RuBP(C) PEP和RuBP(C) 晚上：PEP 白天：RuBP(C) C0,固定的最初产物 C(3-磷酸甘油酸) C,(草酰乙酸) C,(草酰乙酸) C0,固定的时间 白天 白天 夜晚和白天 光反应的场所 叶肉细胞类囊体薄膜 叶肉细胞类囊体薄膜 叶肉细胞类囊体薄膜 卡尔文循环的场所 叶肉细胞的叶绿体基质 维管束鞘细胞的叶绿体基质 叶肉细胞的叶绿体基质 有无光合午休 有 无 无 C途径是碳同化的基本途径，C,途径和CAM途径都只起固定C0,的作用，最终还是通过C,途径合成有机物。 典型例题1，自然界的植物丰富多样，对环境的适应各有差异，自卡尔文发现光合作用中碳元素的行踪后， 又有科学家发现碳元素行踪的其他路径。请据图回答下列问题。 C,植物A B C D (CH,O)→葡萄糖 光能 ③. 9 ④ 丙酮酸→丙酮酸 ATP- CO. NADPH-HO 乙酰辅酶A NADPH H.O CO 图1 CAM C,植物 叶肉细胞细 维管束鞘细胞叶绿体 植物 叶肉细胞细 叶肉细胞叶绿体 光 胞质基质 胞质基质 合 CO -CO2 PEP C途径 CO2 →CO21PEP C途径 」羧化博 物 C C,」俊化酶 C s- C C; 夜晚白天 图2 (1)图1是C,植物碳元素代谢途径的示意图。①、②、③、④代表的是物质，A、B、C、D代表的是生理过 程，则①、④依次是」 :D过程是 ATP的合成除 发生在A过程外，还发生在 (填字母)过程。 (2)C植物在干旱、炎热的环境中，由于气孔关闭造成 从而不利于光合 作用。 (3)图2是C,植物和CAM植物利用C0,途径的示意图。据图分析，这两类植物固定C0,的酶比C,植物多一种 酶，该酶比Rubisco对C0,的亲和力大且不与O,亲和，具有该酶的植物更能适应」 的 环境。 (4)由图2可知，C,植物是在不同 进行CO,的固定，而CAM植物是在不同 进行C0,固定。 典型的CAM植物如仙人掌在夜晚吸收的C0,能否立即用于C,途径？（填“能”或“不能”），可能 的原因是」 第74页共92页 典型例题2，玉米叶肉细胞能将C0,传递给维管束鞘细胞进行卡尔文循环。请据图回答下列问题： H,O水光解 0 .NADPH 三碳酸 光能三 叶经体中 2H NADP 色素分子 ATP CO 2e- ADP+Pi 四碳酸 四碳酸 丙酮酸 PEP 碳 维管束鞘细胞 CO 叶肉细胞中 中的叶绿体 的叶绿体 (1)玉米光合作用光反应的场所是 依据结构决定功能，据图分析最可能的原因 是 (②)某农业大橱中同时种植玉米与大豆，由于工作人员工作失误，未及时通风导致大棚中C0,浓度降低， (填“玉米”或“大豆”)的生长受影响更大，判断的理由是 (3)若从玉米叶肉细胞中提取叶绿体，置于明暗交替进行的环境中，发现NDH的含量在一段时间内上升， 请结合题干信息分析，该变化趋势的原因是 (④)某生物兴趣小组在野外发现了一楨物，利用本题所涉及的原理，通过显微镜观察的方法，判断该植物是 C,植物，还是C植物，请写出具体的实验步骤、实验结果及结论。 典型例题1答案 (I)氧气C,有氧呼吸第二、三阶段C、D (2)C0不能进入叶片，同时引起0在细胞内积累 (3)PE印羧化低C0,浓度(4)细胞时间不能没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提 供足够ATP和NADPH 典型例题2答案 (1)叶肉细胞中的叶绿体叶肉细胞中的叶绿体有类囊体薄膜，可进行光反应：维管束鞘细胞中的叶绿 体没有类囊体薄膜，不能进行光反应 (2)大豆密闭大棚中，随植物光合作用的进行，C02浓度下降，当C0,浓度下降到一定程度时，由于不 能利用低浓度C0,大豆光合作用受抑制，玉米中的PEP可利用低浓度C0, (③)玉米叶肉细胞中的叶绿体在有光时，可进行光反应产生NADH,而与暗反应有关的酶主要位于维管 束鞘细胞的叶绿体中，暗处理时，不进行暗反应消耗NADPH,含量上升 ()将该植物放置在适宜光照条件下一段时间，分别分离出叶肉细胞、维管束鞘细胞，将这两种细胞分 别用碘液染色后，制成临时装片，放置在显微镜下观察细胞的颜色。若叶肉细胞变蓝，则该植物为C, 植物：若维管束辅细胞变蓝，则该植物为C,植物 第75页共92页 十一光呼吸 了解：信息题，不作为做题依据 1.光呼吸概念 (1)20世纪20年代Warburg发现，增加氧气浓度可以抑制小球藻的光合作用。 (2)Jhon Decker发现正在进行光合作用的叶片，在光照停止后会在短时间内进发式地放出CO,这 种进发中释放的C0,量与外界0浓度成比例。 (3)光呼吸：绿色组织在光下吸收0，放出C0,的过程，称为光呼吸 2.光呼吸的原理 C0,和0，竞争性结合Cs,当C02浓度高时，C0+C,一→2C:当02浓度高时，0与C进行一系列化学反 应生成C0, 3.光呼吸的危害 (1)使一部分碳以C0,的形式散失，从而减少了光合产物的形成和积累。 (2)光呼吸过程中消耗了ATP和NADPH,即造成了能量的损耗。 4.光呼吸的意义 防止强光对叶绿体的破坏。强光时，由于光反应速率大于暗反应速率，因此，叶肉细胞中会积 累ATP和NADPH,这些物质积累会产生自由基，尤其是超氧阴离子，这些自由基能损伤叶绿体，而 强光下，光呼吸加强，会消耗光反应过程中积累的ATP和NADH,从而减轻对叶绿体的伤害。 典型例题1.(2022·潍坊高三一模)光呼吸是0/C0,偏高时与光合作用同时发生的生理过程，是经长期 进化形成的适应机制。光呼吸和暗反应关系密切，机理如图所示。下列叙述错误的是() (CH,O) C ADP+Pi O:NADPH. C02 ATP ATP- NADPH ADP+Pi CO. A,光呼吸可保证C0,不足时，暗反应仍能正常进行 B.光合作用的光反应强于暗反应容易导致光呼吸发生 C.光呼吸过程虽消耗有机物，但不产生ATP D.抑制光呼吸能大幅度提高光合作用强度 答案D 第76页共92页 十二光系统与电子传递链（了解：信息题，不作为做题依据） 1.光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气和H和自由电子(e)。光系统I主要是介导NADPH的产生。 2.电子(c)经过电子传递链：质体醌一细胞色素b6F复合体→质体蓝素→光系统【→铁氧还蛋白→ NADPH 3.电子传递过程是高电势到低电势（光系统Ⅱ和【中的电子传递由于光能的作用，从而逆电势传递，这 是一个吸能的过程)，因此，电子传递过程中释放能量，质体醌利用这部分能量将质子（仙逆浓度从 类囊体的基质侧泵入到囊腔侧，从而建立了质子浓度（电化学）梯度。当然，光系统Ⅱ在类囊体的囊 腔侧进行的水的光解产生质子(H)以及在类囊体的基质侧H广和NADP形成NADPH的过程，为建立质 子浓度（电化学）梯度也有所贡献。 4.类囊体膜对质子是高度不通透的，因此，类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流 出，而ATP合成酶利用质子顺浓度流出的能量来合成ATP。 光能 光能 光系统Ⅱ 光系统I NADP NADPH H.01202 ADP ©①⑤① @ →ATP 类囊体薄膜 典型例题1，下图所示生理过程中，P680和P700表示两种特殊状态的叶绿素，M表示某种生物膜，其中乙 侧的H广浓度远高于甲侧，在该浓度差中储存着一种势能，该势能是此处形成ATP的前提。据图分析，下列 说法正确的是(） ADP+Pi 3H ATP 2H NADP'+H NADPH 光 CF Fd /甲侧 Cytbf P680 P700 M PQH个2e 2e 2H,0O+4H—2H -(PC 乙侧 A.乙侧的H完全来自甲侧 B.生物膜M是叶绿体类囊体薄膜，属于叶绿体内膜 C.CF,和CF,与催化ATP的合成、转运H广有关，很可能是蛋白质 D.该场所产生的NADPH和ATP将参与暗反应中CO2的固定 第77页共92页 典型例题2.下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ，是叶绿 素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ 在传递电子的同时能将H运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H的运输过程。ATP合 成酶由C℉。和CP,两部分组成，在进行H广顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成。请回答下列问题： 3H+ NADP++H ADP+Pi↑ATP+H,O NADP 2H- 光2 CF PSII PSI 类囊体薄膜 2e/ 2e CF. 2e 2H+ ATP合成酶 类囊体腔 2H,0O214H. (1)分析图中电子传递的整个过程可知，最初提供电子的物质为 ，最终接受电子的物质 为 0 (2)光反应产生的氧气被用于有氣呼吸，且在 (场所)被消耗。图中用于暗反应的物质 是 (3)合成ATP依赖于类囊体薄膜两侧的H浓度差，图中使膜两侧H浓度差增加的过程 有 (4)由图可见，光反应是一个比较复杂的过程，完成了光能转变成能，进而转变成 能的 过程。 1答案C 2答案（①）水NADP(②线粒体内膜ATP和NADPH(3)水分解产生H广：PQ主动运输：合成NADPH消耗H(4) 电化学 典型例题1：2020年德国马普研究所研究人员成功研制了上半天然一半合成的“人造叶绿体”，并利用光和 这系统实现了C0,的固定。该研究从菠菜中分离出类囊体，并将其余16种酶（包含盒CETCH途径）一起包 裹在磷脂构成的小液滴中，其技术途径如图所示。请回答下列问题： 囊体 25 液滴 0000 机 光照 油 菠菜 Qo0 NADPH 黑暗 CETCH 0.0 有机物 时间(min) 微流体装置 图2 图1 (1)从菠菜中分离出类囊体可使用」 法。类囊体上进行的化学反应是」 和 第78页共92页 (2)磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部构成，可推测小液滴是由层磷脂分子层组成。 (3)CETCH途径中固定C0,的物质与叶绿体中 相同，不断地被消托和合成。 (4)给微流体装置提供适宜强度的光照，每隔一定时问检测系统中有机物的含量，结果如图2所示。可知人 造叶绿体构造成功，判断依据 是 (5)与植物体正常的光合作用相比，固定等量的C0,该系统输出的有机物的量多于植物积累的有机物的量， 原因 是 典型例题2：(2021·山东，21)光照条件下，叶肉细胞中0与C0竞争性结合C,0与C结合后经一系列反 应释放C0,的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂S0BS溶液，相应的光合作用强度 和光呼吸强度见下表。光合作用强度用固定的C0,量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。 SoBS浓度(mg/L) 0 100 200 300 400 500 600 光合作用强度 18.9 20.9 20.7 (C02μmol·m2·s') 18.7 17.6 16.5 15.7 光呼吸强度 (C0μmol·m2·s) 6.4 6.2 5.8 5.5 5.2 4.8 4.3 (1)光呼吸中C,与0，结合的反应发生在叶绿体的」 中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶 片C0释放量先增加后降低，C0释放量增加的原因 是」 (2)与未喷施SoBS溶液相比，喷施100mg/L SoBS溶液的水稻叶片吸收和放出C0,量相等时所需的光照强 度（填“高”或“低”），据表分析，原因 冷 (3)光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。为探究 S0BS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在 mg儿之间再设置多个浓度梯度进 一步进行实验。 第79页共92页 典型例题3：为了探究光照强度和土壤含水量对密闭容器中某植株光合速率的影响，研究小组进行了相关实 验，密闭容器中每组的温度和C0,浓度均相同且适宜，实验处理及其结果如下表所示。请回答下列问题： 土壤 光合速率 含水量 20% 40% 60% 光照强度 强 13.3(A组) 13.9(B组) 14.5(C组) 中 19.3(D组) 20.4(E组) 21.5(F组) 弱 10.1(G组) 11.1(H组) 12.3(1组) 注：光合速率单位为mgC0,·dm2·h (1)该试验的自变量是 (2)由实验可知，对该植株的光合速率影响较大的因素是 判断依据是 (③)炎热的中午植物会产生“光合午休”现象。通常认为引起植物“光合午休”的原因包括两个方面：一是 夏季中午，温度过高，为避免植物因蒸腾作用失水过多，气乳开度减小， ，暗反应 速率减慢，光合作用速率减慢：二是温度升高，导致 上的光合色素或者酶的活性 降低，使光反应减弱，供给暗反应的 减少，导致叶片光合作用能力降低。 (4)T组光合速率小于F组可能是叶绿素含量少，可利用 (填试剂名称)提取T组和F组中 等量叶片的叶绿素，利用 法进行分离，根据滤纸条上叶绿素带比较叶绿素的含量。 (⑤)炎热条件下，适当提高土壤含水量能提高光合速率的原理是 (⑥)当土壤中含水量过高时，反而不利于植物的正常生长，可能的原因有： ① 【参考答案】 典型例题1：(7分，每空1分) 第80页共92页 (1)差速离心水的光解ATP的合成(2)1(3)C (4)随着光照时间的增加，体系中有机物逐渐增加，而黑暗条件下有机物含量几乎不变 (⑤)该系统不发生呼吸作用，不消耗有机物（或植物的呼吸作用需要消耗有机物） 典型例题2： (1)基质光照停止，产生的ATP、NADPH减少，暗反应消耗的C,减少，C与O,结合增加，产生的CO,增多 (②)低喷施100mg/L SoBS溶液后，光合作用固定的C0,增加，光呼吸释放的C0,减少，即叶片的C0吸收 量增加、释放量减少。此时，在更低的光照强度下，两者即可相等。 (3)100~300 典型例题3： (1)光照强度 土壤含水量 (2)光照强度在相同光照强度条件下，改变土壤含水量时光合速率变化较小：在相同土壤含水量条件下， 改变光照强度时光合速率变化较大 (3)叶片吸收C0,量减少，胞间C0浓度降低 叶绿体类囊体的薄膜 NADPH和ATP (4)无水乙醇纸层析法 (⑤)增大土壤含水量，气孔开放程度提高，进入气孔的C0,增多，暗反应加快，光合速率加快 (4)①楨物根部因缺氧进行无氧呼吸，根部能量供应不足，根部无机盐的吸收减少：②无氧呼吸产生大量 酒精而出现烂根现象等，根部无机盐的吸收减少。 某实验小组将叶绿体和相关化学物质在抽去空气的溶液中进行了如下实验：关于该实验的分析错误的是() 组别 叶绿体类型 加入的物质 条件 溶液中的物质及颜色 甲组 完整叶绿体 NADP溶液 微量0 乙组 叶绿体破裂后的匀浆 NADP溶液 适宜温度 微量O,和NADPH 和光照等 丙组 完整叶绿体 DCPIP溶液 条件 微量0，溶液为蓝紫色 丁组 叶绿体破裂后的匀浆 DCPIP溶液 微量0，溶液变为无色 注：DCPIP是一种可以接受氢的化合物，氧化态为蓝紫色，被还原后为无色 A.对比丙组和丁组实验，说明DCPIP不能穿过叶绿体的双层膜 B.该实验说明产生的0，中的氧元素一定来源于H,0,而不来源于C0 C,向实验后的甲组通入C0,并黑暗处理，可证明光反应和暗反应不是同一个化学反应 D.向实验后的乙组通入C0,并黑暗处理，检测NDPH的含量可证明其参与暗反应 第81页共92页 第6章细胞的生命历程 1.生长，增殖，衰老，调亡是正常的生理过程，癌变是不正常的。 第1节细胞的增殖 一细胞不能无限长大 1.不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官的大小主要取决于细胞数量 2.细胞大小与物质运输的关系 (I)原理：酚酞遇NaOH呈紫红色，用琼脂块的大小模拟细胞的大小，用NaO州扩散的体积与整个琼 脂块的体积之比表示物质运输效率 (2)步骤：制备琼脂块，NO州浸泡，切割，测量（不论琼脂块大小，扩散速率相同，扩散深度d相 同) [a3-(a2d)]/a=1-(1-2d/a)' (3)结论：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。 3.限制细胞长大的主要原因 (1)细胞的表面积与体积的关系限制了细胞的长大（伸缩泡：草履虫，变形虫，眼虫） (②)细胞核的控制能力制约细胞长大（多核细胞：肝细胞，骨骼肌细胞，无核细胞：哺乳动物成熟红 细胞，成熟筛管细胞 4.细胞不能无限小的原因：结构（如核糖体），物质（如酶），酶促反应需要一定空问。 二细胞通过分裂进行增殖 1.细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 2.单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，多细胞生物的细胞增殖是生物生长，发育，繁殖，遗传的基础 3.方式： (1)真核生物的主要方式：有丝分裂，无丝分裂，减数分裂。 (2)原核生物的主要方式：二分裂。 (③)病毒：以复制的方式进行增殖。不能说分裂。 第82页共92页 三有丝分裂 1.细胞周期 (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。分裂间期(90%95%) 和分裂期(5%10%)。 A BC DE FG (2)特点：不同生物细胞周期不同，同一生物不同细胞细胞周期不同，细胞周期相同，分裂期与分裂间 期的比值也不同 (3)实例： ①分裂细胞：造血干细胞，根尖分生区，茎形成层细胞，癌细胞，卵裂期细胞，芽尖生长点 细胞 ②不分裂细胞：肌纤维细胞，神经细胞，浆细胞，叶肉细胞，洋葱鳞片叶表皮，根尖成熟区， 皮肤细胞、③红细胞、白细胞、血小板、肝细胞 ④暂不分裂细胞：B细胞、T细胞、记忆细胞 2.有丝分裂过程 (1)基本过程 ①DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度生长。 ②动物细胞和低等植物还有中心体的复制)。分为G1、S、G2 问期 结果：每条染色体上都含有两条姐妹染色单体。染色体不加倍，DA加倍。 注意：染色单体形成于分裂间期，出现于前中期消失于后期。 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。 ②形成纺锤体 高等植物从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体： 前期 动物和低等植物两组中心粒分别移向细胞。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。 ③核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。 注意：抑制纺锤体的形成（低温，秋水仙素）前期以前。 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 中期 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。 注意：染色体形态稳定，数目清晰，便于观察。赤道板虚拟不存在实物， 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两极 后期 移动。 结果：细胞的两极各有一套染色体。染色体加倍，DA不加倍。 注意：着丝粒分裂酶解，非纺锤体牵引分裂 染色体变成染色质丝，纺锤丝消失，核膜，核仁出现，形成两个新的细胞核。 末期 植物细胞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。 动物细胞凹陷，缢裂为两部分 第83页共92页 (2)染色体变化规律（细胞中DNA,非细胞核中DNA) 正常 间期 前期 中期 后期 末期 子细胞 G G 染色体 人 变化 H ^tt DNA 2n 2n 2n+4n 4n 4n 4n 4n 4n 2n 染色体 2n 2n 2n 2n 2n 20 4n 4n 2n 染色单体 0 0 0→4n 4n 4n 4n 0 0 0 DA/染色体 1 1→2 2 2 2 1 1 同源染色体 对数 n 2n 2n 染色体组数 2 2 2 2 2 2 4 4 2 ①DNA:因DNA复制而加倍：因形成子细胞而减半。 ②染色体（或染色体组数）：因着丝粒分裂而加倍：因形成子细胞而减半。 ③染色单体：因DNA复制而出现：因着丝粒分裂而消失。 ④DNA/染色体：因DNM复制而加倍：因着丝粒分裂而减半。 ⑤同源染色体对数：因着丝粒分裂而加倍：因形成子细胞而减半。 (3)曲线图： —DNA 4C(N) 染色体 来色单体 3C(N) 同源染色体对数 2C(N) 1C(N) 正常间期前期中期后期 未期子细胞 染色体组数 DNA/染色体 正常 间期前期中期后期末期子细胞 (4)条形图：可为0的为单体。DNA可为染色体的2倍。 第84页共92页 有丝分裂条形图 有有 ■DNA。处色单体量处色体 典型例题：细胞周期包括分裂间期(G、S、G)和分裂期(NM),如图1：细胞增殖过程中DM含量会发生 变化。通过测定一定数量细胞的DA含量，可分析其细胞周期。根据细胞D八A含量不同，将某种连续增殖的 细胞株细胞分为三组，每组的细胞数如图2。据图分析，下列说法错误的是() 细 G2 M 丙 2C 2C-4C 4C 图1 细胞DNA相对含量(C) 图2 A,细胞分裂期所需蛋白质的合成仅发生在甲组细胞 B.将周期阻断在DNA复制前会导致图2中甲组细胞数增多 C.乙组细胞正在进行DNA复制 D.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍 3.动植物细胞有丝分裂的区别 (1)分裂间期：动物细胞或低等植物细胞间期中心体复制。 (2)前期：形成纺锤体的方式。 (3)末期：形成子细胞的方式。 (M)细胞形态不同：长方形，球形。 4.与有丝分裂有关的细胞器 (1)线粒体（供能）、 (2)核糖体（蛋白质合成）、 (3)中心体（动物和低等植物）、 (4)高尔基体（细胞壁的形成） 5.有丝分裂的意义： 将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DM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D小A,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。 四无丝分裂 1.过程：核延长→核缢裂→细胞继裂 2.特点：无纺锤丝和染色体的变化 第85页共92页 3.例子：蛙的红细胞 A.注意：真核细胞的分裂方式，有DNA的复制 五观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（根尖的结梅） 1.原理：根尖分生区细胞有丝分裂旺盛，染色体易被碱性染料（如甲紫或醋酸洋红）染色 2.选材：分生区（分裂旺盛），时问(10-14点)，分裂期与细胞周期比值大 3.材料：质量分数15%的HC1、体积分数95%的酒精、0.01g/ml或0.02g/ml的甲紫或醋酸洋红溶液 4.步骤： 过程 方法 时问 目的 注意事项 上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖 用药液使组织中 细胞已死，无动态变 3-5 解离 2-3mm,立即放入盛有盐酸和酒精混合液 的细胞相互分离 化，非杀死细胞。 min (I:1)的玻璃皿中，在室温下解离 开来 无解离，细胞重叠 待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清 约 洗去药液，防止 漂洗 无漂洗，染色浅 水的玻璃皿中漂洗。 10min 解离过度 把根尖放进盛有甲紫0.01g/ml或 甲紫溶液或醋酸 染色 0.02g/ml的甲紫（或醋酸洋红溶液）的玻 3-5mi 洋红溶液能使染 n 无染色，未着色 璃皿中染色。 色体着色 用镊子把这段根尖取出来，放在载玻片上， 加一滴清水，并用赁子尖把根尖弄碎，盖 使细胞分散开 制片 上盖玻片，在盖玻片上再加-一块载玻片。 来，有利于观察 然后用拇指轻轻地按压载玻片。 先在低倍镜下观察，找到分生区细胞（星 结果：细胞已死亡，大多 正方形，排列紧密)，再换成高倍镜仔细 数细胞位于分裂问期，各 观察 观察。统计视野内各时期细胞数量，移到 个时期细胞个数之比约等 不是分生区，看不到 分生区另一区域再统计。观测统计多个视 于所占时间之比（比值， 染色体 野各个时期的细胞数。 非时间长短) 绘图 绘制细胞有丝分裂各时期简图 第2节细胞的分化 一细胞分化 1.实例： 动物不同细胞形成 植物不同细胞形成 受精卵 胚胎干细胞 受精卵 ↓ 皮肤干细胞 造血干细胞 神经干细胞肝组织 干细胞 叶肉细胞、表皮细胞、储装细胞 皮肤细胞红细胞白细胞血小板神经细胞肝细胞 2.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。 3.特点： (1)持久性：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。 (②)普遍性：生物界中普遍存在的生命现象。多细胞生物整个生命历程都有细胞分化。 (③)不可逆性：正常情况下，分化后的细胞不能恢复成早期胚胎细胞。一种组织的细胞不会转变成 其他组织的细胞。（人工诱导除外） 4.意义： (1)生物体个体发育的基础， (②)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。 5.根本原因： (I)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。 (2)解释：就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息（即DNA相同，各种基因都有）。 但是不同细胞基因选择性表达（即RNA不完全相同）。蛋白质不完全相同。 细胞中的基因 细胞中表达的基因 细胞种类 血红蛋白 肌动蛋白 胰岛素 血红蛋白 肌动蛋白 胰岛素 基因 基因 基因 基因 基因 基因 红细胞 + + + + 肌细胞 + × + + 胰岛B细胞 + + + 一 + (3)核酸的种类和含量发生了变化(DNA相同，mRNA不同) (4)同一生物细胞功能不同是基因的选择性表达；若问不同生物性状不同原因：D小A和环境不同。 6.判断是否分化： (1)持家基因：所有细胞均表达，维持细胞基本生命活动所必需的基因 (2)奢侈基因：特定组织细胞中表达。奢侈基因表达表明此细胞发生了分化。 第87页共92页 (3)判断下列基因是管家基因还是奢侈基因：①核糖体合成酶基因②ATP合成酶基因③呼吸酶 基因④血红蛋白基因⑤抗体基因⑥胰岛素基因⑦ATP水解酶基因⑧生成叶绿体基因， 7.种子萌发初期，不能进行光合作用，有机物干重降低（油料种子可能增加，增加的元素是0）、种类 增加。 二细胞的全能性 1.实例①：植物细胞的全能性 (①)过程：胡萝卜韧皮部细胞一放入特定培养液中→形成组胞团块分化根、茎和吐→新的植株。 无简条件 完整的 嘉体的热物器官民分化盒货弄分化和根无梳抹"们 组织或细胞 人为使用植物激素控制 (2)结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。 2.实例②：动物细胞细胞核的全能性 (1)过程：蝌蚪的肠上皮细胞细胞核一去核的卵→完整个体 (2)结论：已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。 3.概念：指细胞经过分裂和分化后，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。 注意：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有全 能性。 4.根本原因：具有发育成为完整有机体所必需的全部遗传物质。体细胞中含有该生物全部遗传物质。 生殖细胞中含有全套基因（即一个染色体组）。 5.全能性表达的容易程度大小比较： (1)分化程度低的>分化程度高的。（经细胞分化后，细胞的全能性降低） (2)分裂能力强的>分裂能力弱的。 (3)受精卵>生殖细胞>体细胞。 (4)植物细胞>动物细胞。 (5)幼嫩细胞>衰老细胞 6.植物细胞全能性表达过程： (1)脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过 程。 (2)再分化：脱分化产生的愈伤组织在一定的培养条件下，再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。 (③)愈伤组织：高度液泡化，具有分生能力的，未分化的薄壁细胞（没有叶绿体，异养型） 7.植物细胞全能性表达的条件： (1)离体（基因在特定时间和空间条件下选择性表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和 器官。植物体上的细胞不离体不满足基因表达的条件) (2)无菌（灭菌，消毒） (3)营养（水，无机盐（种类，含量，浓度），有机小分子（蔗糖，葡萄糖，氨基酸、维生素） (4)环境(T,PH,0.C0.光照（影响细胞分化，叶肉细胞叶绿素的合成）) (5)激素（细胞分裂素，生长素） 第88页共92页 8,应用：通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，培养微型观赏植株，拯救濒危物种。 9.植物组织培养生产幼苗优点：快速、大量繁殖、不受季节影响、保持植物的优良品质。 10.从理论上讲，生物体的每一个细胞都具有全能性，但是已分化的动物细胞全能性受限，所以说动物 细胞的细胞核具有全能性。 11.不能体现全能性： (1)种子萌发成新植株（起点是胚），（②）造血干细胞形成各种血细胞，(3)壁虎尾巴再生。 第3节细胞的衰老和死亡 一细胞的衰老 1.实例： (1)老年人白发：毛囊中的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少。 (2)老年斑：细胞内的色素积累。 2.细胞衰老的特征： (1)细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 (2)细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。（影响DM复制） (3)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。 (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。 (非所有酶活性降低，与衰老，凋亡有关酶活性升高) (⑤)细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。 3.细胞衰老的原因 (1)自由基学说 ①自由基本质：异常活泼的带电分子或基团。 ②特点：自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。 ③自由基来源 [细胞中不断进行的各种氧化反应中产生 辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生（水在电高辐射下便会产生自由基） ④作用机理：攻击和破坏细胞内各种执行，正常功能的生物分子 >攻击磷脂分子，产生同样的自由基。新产生的自由基又会攻击别的分子引发雪崩式的反应， 对生物膜损伤比较大。 >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：D八A一蛋白质复合体。 ②端粒位置：染色体的两端。 ③作用机理：端粒D八A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。 ④端粒酶在干细胞癌细胞中可延长端粒 4.细胞的寿命与细胞分裂能力无关 第89页共92页 5.个体衰老与细胞衰老的关系 (1)单细胞生物：同步，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 (②)多细胞生物：不同步，但个体衰老的过程也是组成个体细胞普遍衰老的过程。 6.年龄因素与细胞衰老的关系 (1)实验1结论：肺成纤维细胞增殖代数：胎儿>中年人>老年人 (2)实验2结论：细胞核可以影响细胞的分裂。 二细胞的死亡 1,细胞死亡包括细胞凋亡和细胞坏死等方式，其中细胞凋亡是细胞死亡的主要方式 2.细胞凋亡概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。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。 3.细胞凋亡过程： 湖亡结合膜 激活调亡执行 细 吞噬细胞 清除 相关 因子 基因 细胞 A B (1)过程A体现了生物膜的信息传递功能，说明细胞凋亡有特异性，在特定时期调亡特 定细胞。 (2）)从过程B中可以看出，细胞凋亡是相关基因选择性表达的结果，该过程中形成具膜 的凋亡小体，体现了膜的流动性。 (③)过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要溶酶体（细胞器）的参与（溶酶体中的酶在哪里合成）。 4.细胞凋亡实例： (1)细胞自然更新 (②)胚胎发育时期清除多余的细胞 (3)某些病原体感染的细胞的清除 (4)免疫系统清除癌细胞 (⑤)用细胞毒素类药物进行化疗杀伤肿瘤细胞。 5.细胞凋亡意义：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 于扰都起着非常关键的作用。 判断：细胞凋亡过程中不会出现新的蛋白质合成现象。(×) 6.细胞坏死概念：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。 7.凋亡与坏死的影响区别：凋亡无炎症反应，对周围细胞无影响甚至有益处。坏死有炎症反应，对周 围细胞有坏处。 8.。细胞自噬概念：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。 9.细胞自噬的意义： (1)清细胞内受损或损伤的组分，以维持细胞内一些成分和结构的正常更新。 第90页共92页 (②)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。 (③)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，从面维持细胞内部环境的稳定。 (4)有些滋烈的细胞自难，可能透导细胞凋亡。 三细胞分裂、衰老、坏死、凋亡的对比 项目 影响因素 特点 遗传物质 影响 细胞 分裂 基因决定 亲子代遗传性状稳定 复制后均分 有利 细胞 基因选择性 不变(RNA 分化 普遍性、持久性、不可逆性、稳定性 种类数量不 有利 表达 同) ①细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 ②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩， 基因决定 染色加深。（影响DNA复制） 的正常的 细胞 ③细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。 生理过程 襄老 受基因控制 ④细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢， 不变 有利 新陈代谢速率减慢。（非所有酶活性降低，与衰 老，凋亡有关酶活性升高) 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 凋亡 基因决定 主动的、细胞自动结束生命的过程 不变 有利 在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因 细胞 不受基因控 素或严重的病理性刺激的情况下。由电，热、冷」 不变 不利 不正常生 坏死 制 机械等不利因素造成被动的、由细胞正常代谢活 理过程 动受损或中新引起的病理过程 第91页共92页