内容正文:
期中必背知识清单
目 录
识记类
知识强记
识图速记
技巧类
方法巧记
答题模板
知识点1构成细胞的元素
1.细胞、地壳中所含元素的比较
(1)不同的元素在地壳中和在生物细胞中所占的比例各不相同。
(2)组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界中找到。
2.构成生物体的元素
(1)常见的元素有20多种
根据含量:大量元素:C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、C1等
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等
(2)不同生物体内所含的元素种类基本相同,但每种元素的含量存在一定的差异。
(3)生物体会因环境中缺乏某种元素而发生该元素的缺乏症。如,硒的缺少与克山病的发生有显著的相关性。
(4)人体细胞含量最多的元素:细胞鲜重中元素相对含量高的为 O>C>H>N ;干重中为 C>O>N>
H,此四种元素又称基本元素;其中 C 为最基本元素,因碳链是生物构成生物大分子的基本骨架。
知识点2水和无机盐是细胞中的无机化合物
1.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。活细胞中含量最多的无机化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。
2.水赋予细胞许多特性
(1)水分子的理化性质
①水分子的空间结构与电荷的不对称分布,使得水分子具有极性,这让几乎所有带电荷的或具有极性基团的分子都能溶解在水中
②相邻的水分子之间以及水分子与其他含有电负性原子的分子之间可形成氢键,使水具有较高的熔点和沸点
(2)细胞中水的存在形式和作用
存在形式
自由水
结合水
特点
以游离的形式存在,参与细胞中各种代谢活动
被细胞内其他物质(如蛋白质)束缚而不易自由流动的水
含量
约占细胞内全部水分的 95.5%
约占细胞内全部水分的 4.5%
功能
①良好的溶剂
②细胞中生化反应的介质
③有些自由水直接作为反应物参与生化反应
④运送营养物质和代谢废物
是组成细胞的重要成分
联系
自由水和结合水在一定条件下可以相互转化
3.水的存在形式与新陈代谢、抗逆性的关系: 细胞中自由水与结合水的比值大,生物代谢旺盛,抗逆性弱;反之,代谢缓慢,抗逆性强。即:结合水含量与抗逆性成正相关。
4.细胞中的无机盐 :
(1)存在形式:常以离子形式存在。
(2)作用:
①参与物质组成,如 Mg 是构成叶绿素分子的元素、 Fe 是构成血红素的元素,合成甲状腺激素需要碘。
②维持细胞正常的代谢活动,如哺乳动物血钙低会引起抽搐。
③维持细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡,如细胞中的磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等参与维持生物体液的酸碱平衡。
(3)当某些无机盐含量过多或过少时,生物体可能会出现相应的病症
哺乳动物:缺少钙,肌肉抽搐;钙过多,肌肉乏力
番茄:缺少钙,果实出现脐腐现象;缺少钾,老叶尖端和边缘出现失绿甚至干枯坏死的现象
知识点3碳链是形成生物大分子的骨架
1.概念:生物体内合成的相对分子质量超过10000的有机化合物,如多糖、蛋白质和核酸。它们是由许多基本组成单位(单体)连接而成的
2.碳骨架:构成单体的碳原子之间是通过单键或双键相连接的,形成了不同长度的分支状、链状或环状结构,这些结构被称为有机化合物的碳骨架结构的排列和长短决定了有机物的基本性质
知识点4糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
1.元素组成 一般由C、H、O三种元素组成。
2.糖类的种类与作用
(1)单糖不能被水解,可被细胞直接吸收。包括五碳糖(组成核苷酸):核糖、脱氧核糖;六碳糖:葡萄糖、果糖、半乳糖。
(2)二糖由两分子单糖脱水缩合而成,一般水解成2分子单糖才能被吸收。植物体内的二糖是蔗糖(1分子蔗糖水解成1分子葡萄糖和1分子果糖)、麦芽糖(1分子麦芽糖水解成2分子麦芽糖)和纤维二糖(1分子纤维二糖水解成2分子葡萄糖);动物体内的二糖是乳糖(1分子乳糖水解成1分子葡萄糖和1分子半乳糖)。生活中最常见的二糖是蔗糖。
(3)生物体内的糖主要是多糖,常见的多糖是淀粉。植物细胞中的多糖有淀粉和纤维素;动物细胞中的多糖有糖原。淀粉、纤维素和糖原的组成单位(单体)都是葡萄糖。
(4)作为储能物质的糖类是淀粉和糖原。 纤维素是植物细胞壁的重要成分。
(5)糖类既是细胞的重要结构成分,如核糖、脱氧核糖、纤维素等;又是生物体维持生命活动的主要能源物质。
(6)糖蛋白和糖脂在细胞免疫、细胞识别、信息传递等生命活动中发挥重要作用。
3.淀粉、还原糖的检测原理
淀粉+稀碘液 → 溶液变成蓝色
还原糖+斐林试剂 产生砖红色沉淀
还原糖:单糖,二糖中的麦芽糖、乳糖等
非还原糖:二糖中的蔗糖及多糖
知识点5脂质在维持细胞结构和功能中的作用
分 类
元素组成
功能及分布
脂肪
C、H、O
A.主要功能:细胞内良好的储能物质;很好的绝热体,起保温作用;缓冲和减压作用,可以保护内脏器官。
B.主要分布:动物皮下和内脏器官周围,植物种子
水解产物:甘油和脂肪酸
磷脂
C 、 H 、
O、P(N)
a.主要功能:细胞膜、细胞器膜和核膜的重要成分
b.主要分布:人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中
固醇类
胆固醇
C、H、O
合成其他固醇类物质的原料;构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
性激素
促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成,激发并维持第二性征及雌性动物的性周期
维生素D
促进人和动物肠道对钙、磷的吸收
蜡
C、H、O
通常分布于生物体的表面,具有保护作用
2.脂肪鉴定原理:若细胞中含有脂肪,经苏丹Ⅲ染色液染色,在光学显微镜下应观察到橘黄色的脂肪颗粒。
知识点6细胞中的蛋白质
1.氨基酸的种类
(1)生物体内,蛋白质通常由常见的20种氨基酸分子组成。
(2)人体内的氨基酸分为必需氨基酸(自身不能合成,必须由食物提供)、非必需氨基酸(能自行合成并满足自身需要)和半必需氨基酸(自身能合成但不足以满足自身需要)。
2.氨基酸的元素组成
均含有C、H、O、N,有的还含有S。
3.氨基酸的结构
(1)结构通式为:
(2)结构特点:
数目:至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基 (-COOH)。
连接方式:都有一个氨基和一个羧基连接在同一个中心碳原子上。
(3)氨基酸的种类和性质的唯一决定因素:R基。 注:氨基和羧基的书写都要有一个游离键。甘氨酸的R基是-H,丙氨酸R基-CH3。
4.蛋白质的结构及其多样性
(1)氨基酸脱水缩合形成肽链,氨基酸分子通过 脱水缩合的方式形成肽链,具体过程如右图所示。
(2)相关概念
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 1 分子水,这种结合方式就叫脱水缩合。
②肽键:连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键。
③肽:由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫二肽;由多个氨基酸分子脱水缩合而成的,含有多个肽键的化合物叫多肽。④肽链:多肽通常呈链状结构,称为肽链。
(3)蛋白质结构的多样性的原因:组成蛋白质的氨基酸种类、数目、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。
(4)蛋白质的变性:空间结构被破坏,但肽键未断裂;
(5)吃煮熟的鸡蛋、肉类等更容易消化是因为:高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,使内部的肽键暴露出来,容易被蛋白酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
(6)经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,达到消毒、灭菌的目的。
(7)蛋白质相关计算:
①肽键数=脱掉水分子数=氨基酸数-肽链数。
②每条肽链至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端。
③蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平 均相对分子质量-脱去的水分子数×18。 ④假设氨基酸的平均相对分子质量为 a,由 n 个氨基酸分别形成 1 条肽链或 m 条肽链:
形成肽链数
形成肽键数
脱去水分子数
氨基数目
羧基数目
多肽相对分子质量
1
n-1
n-1
至少 1
至少 1
a-18(n-1)
m
n-m
n-m
至少 m
少 m
a-18(n-m)
5.蛋白质的主要功能及实例:
主要功能
实例
构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白)
肉、头发、羽毛、蛛丝等
催化功能
细胞中绝大多数的酶
运输功能
血红蛋白
调控功能(信息传递)
胰岛素、生长激素
防御(免疫)功能
抗体
运动功能
肌动蛋白
6.生物组织中的蛋白质原理
在碱性环境中,蛋白质中的肽键与Cu2+形成紫色的复杂化合物。
知识点6细胞中的核酸
1. 核酸分类:脱氧核糖核酸(简称 DNA)、核糖核酸(简称 RNA)。
2.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氮碱基组成,结构简式如右图所示。
(1)DNA的基本组成单位:脱氧核糖核苷酸。
脱氧(核糖)核苷酸分为 4 种:腺(鸟)嘌呤脱氧核苷酸,
胞(胸腺)嘧啶脱氧核苷酸。
(2)RNA的基本组成单位:核糖核苷酸。
核糖核苷酸分为 4 种:腺(鸟)嘌呤核糖核苷酸,
胞(尿) 嘧啶核糖核苷酸。
3.核酸的分布:
真核细胞:DNA 主要分布在细胞核中,少数分布在线粒体和叶绿体中;RNA 主要分布在细胞质中。
4.DNA和RNA在组成成分的比较:两者共有磷酸、A、G、C; DNA特有脱氧核糖和T,RNA特有核糖和U。
5.核酸的功能:
(1)核酸是细胞内携带遗传信息(储存在核苷酸的排列顺序中)的物质。
(2)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。
6.生物体内的核酸、核苷酸和碱基种类 :
生物类别
举例
核酸
遗传物质
含氮碱基
原核生物和真核生物
细菌、人等
DNA 和 RNA
DNA
5 种(A、T、C、G、T、U)
病毒
DNA 病毒
T2 噬菌体
只含有 DNA
DNA
4 种(A、T、C、G、T)
RNA 病毒
新冠病毒
只含有 RNA
RNA
4 种(A、T、C、G、U)
知识点7细胞学说——现代生物学的“基石”
一、细胞学说及其建立过程
1.细胞学说主要建立者:德国科学家施莱登和施旺。
2.细胞学说的内容与补充
(1)细胞是一个有机体,一切动物和植物都由细胞组成的,细胞是一切动物和植物体的基本单位。
(2)新细胞是由先前存在的细胞通过分裂产生的,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位,。
3.细胞学说的意义
细胞学说将动物和植物统一到细胞水平,对现代生物学的发展具有重要意义。
二、显微镜的使用
1.显微镜的构造
(1)物镜(有螺纹),物镜越长放大倍数越大,距离载玻片的距离越近;目镜(无螺纹),目镜越长放大倍数越小。
(2)放大倍数的计算:显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
(3)放大倍数的实质:显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大,不是指面积或体积的放大。
(4)显微镜成像特点:左右相反、上下颠倒的虚像
①载玻片上写字母d,则视野中观察到的为p;实物顺逆时针转动在观察时是不变的。
②把物像移到视野中央时,应偏哪往哪移装片。
2.显微镜的使用
特别提醒
⑴必须先用低倍物镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,再换用高倍物镜观察。
⑵换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调焦。
⑶换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野变亮,再调节细准焦螺旋。
⑷换用高倍镜头后视野会变暗,但显微镜的视野并不是越亮越好,观察透明度较大的、颜色较浅的材料时,应将视野调暗一些。如观察变形虫(虫体透明)时,应选用平面镜和小光圈。观察颜色深的材料,视野应适当调亮。
3.高倍镜与低倍镜观察情况的比较
三、细胞的大小和形态
1.除了病毒外,所有生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。
2.使用光学显微镜观察各种各样的细胞
知识点8细胞质膜将细胞与外界环境分开
1.细胞膜的结构和功能
(1)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
—
利哺乳动物的红细胞,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
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,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍
推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
丹尼利和戴维森
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
罗伯特森
电镜下细胞质膜显示“暗-明-暗”三条带
细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的静态模型
1970年
荧光素标记人、鼠细胞融合实验
细胞质膜具有一定的流动性
辛格、
尼科尔森
在新的观察和实验证据的基础上
提出细胞质膜结构的流动镶嵌模型
(2)细胞膜的成分
①脂质:主要是磷脂,动物细胞膜还有胆固醇。
②蛋白质:在细胞膜行使功能方面起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
③糖类(少量):与蛋白质结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂。
(3)细胞膜的结构
①生物膜的基本支架:磷脂双分子层
②蛋白质的分布
镶在磷脂双分子层的表面;因部分或全部嵌人磷脂双分子层中;贯穿于整个磷脂双分子层中
③糖被
分布:细胞膜的外表面;和蛋白质结合形成糖蛋白;和脂质结合形成糖脂
功能:与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关
(4)结构特点
内容:具有一定的流动性
原因:磷脂分子可以侧向四自由移动;大多数蛋白质分子是可以运动的;
实例:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐等
影响因素:主要温度影响,在适当的温度范围内,随因素外界温度升高,膜的流动性增强,但温度超出一定范围,则导致膜的结构被破坏
(5)细胞膜的功能
①将细胞与外界环境分隔开。②控制物质进出细胞。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。
3.结构特点:具有一定的流动性
4.功能特点:选择透过性
知识点9结构与功能独特的细胞器
1.细胞质
细胞质指细胞质膜以内、细胞核以外的部分。主要包括细胞质基质和细胞器。
2.细胞质基质
成分:呈胶状,包含水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶及蛋白质分子构成的细胞骨架等
功能:生命活动的重要场所,为生命活动提供了一定的环境条件以及所需要的物质和能量
3.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。
4.细胞器的结构和功能
(1)细胞器分离方法:差速离心法。
(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:含有与有氧呼吸有关的酶、少量DNA分子等
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和与光合作用有关的酶。
③基质:含有与光合作用有关的酶,少量DNA分子等
绿色植物进行光合作用的场所
内质网
结构:是封闭的网状结构,由管状或扁平囊状单层膜及其包被的腔形成,分为光面内质网和粗面内质网
功能:进行蛋白质、脂质合成的场所膜上附着多种酶
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
结构:由单层膜形成的扁平囊和囊泡构成
一般与细胞分泌物的形成和分泌有关,可对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工和转运,并通常和内质网一起运输细胞内的物质。在植物细胞中,还参与细胞壁的形成
液泡
结构与分布:由单层膜包围而成,其中的液体称为细胞液,含有糖类、无机盐、色素和氨基酸等物质。在植物细胞中比较明显
参与调节植物细胞的吸水和失水,与细胞形态乃至植株形态的保持有关
溶酶体
结构与分布:由单层膜包围而成,含有多种酸性水解酶。几乎存在于所有的动物细胞中
功能:清除细胞内多余的生物大分子衰老的细胞器,某些细胞内的溶酶体也能清除进入细胞内的病原体等,保障细胞正常的代谢活动
核糖体
结构:没有膜包被。一些附着在内质网和核膜上,一些游离在细胞质基质中
合成蛋白质
中心体
结构与分布:没有膜包被,由两个相互垂直的中心粒及其周围物质构成。一般存在于动物细胞中,也存在于某些低等植物细胞中
与细胞有丝分裂有关
5.使用高倍镜观察叶绿体和线粒体
(1)观察叶绿体
预处理:将黑藻放在光照充足、温度适宜的盛有清水的培养皿中,培养1~2天
取材制片:在洁净的载玻片中央滴一滴清水,用镊子取一片黑藻幼嫩的小叶(或取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)放入水滴中,盖上盖玻片
观察:低倍显微镜下找到叶绿体→高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布情况
(2)观察线粒体
制片:采用人口腔上皮细胞制作临时玻片标本用健那绿染色液染色
观察:有蓝绿色的呈短棒状或线状的线粒体
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。
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。
知识点10遗传信息主要储存在细胞核中
1. 细胞核的结构
(1)核膜:双层膜,把细胞核与细胞质的物质隔开,具有选择透过性。
(2)核孔:细胞核与细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道。 大分子物质(如蛋白质和 RNA)进出细胞核的通道;有选择透过性;代谢旺盛的细胞核孔数量较多。
(3)核仁:与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关;蛋白质合成旺盛的真核细胞中核仁体积较大。
(4)染色质:主要由 DNA 和蛋白质组成,DNA 是遗传信息的载体,染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
(5)核基质:包括以蛋白质成分为主的网架结构体系,以及网孔中充满的液体。是细胞核的骨架,与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建存在密切关系。
2.细胞核的分布、形态、大小
分布:除哺乳动物成熟的红细胞和高等植分布物成熟的筛管细胞外,真核生物的细胞都有细胞核
形态:通常呈球形,也有椭球形、扁平形和不规则形
大小:约占细胞总体积的10%,平均直径为5~15 μm
3.细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
(1)探究细胞核功能的实验
①变形虫分割实验
切割:有核能摄食和消化食物、生长到正常大部分小并产生子代;无核细胞器退化,对外界刺激不再产生部分反应,生命活动减弱,不久便死亡
实验结论:细胞核可以调控细胞的代谢过程。
①伞藻移植实验
伞形帽伞藻剩余部分长出伞形帽
菊花形帽伞藻剩余部分长出菊花形帽
实验结论
伞藻帽的形态是由细胞核控制的,即细胞核控制着生物体的遗传性状。
(2)细胞核的功能
细胞核不仅控制细胞的代谢过程,也控制生物体的遗传性状,是细胞代谢和遗传的调控中心。
(3)制作真核细胞亚显微结构模型
模型模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态,是原型的某个表征和特征,也是对原型的抽象和概括。细胞的亚显微结构模型属于物理模型。
知识点11 细胞各部分结构分工合作 原核细胞和真核细胞的主要区别
1.生物膜的概念
在真核细胞中,细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构,在组成成分和结构上基本相似,它们都称为生物膜。
2.分泌蛋白的运输和释放过程
(1)研究方法:同位素标记法。
(2)运输、释放过程
核糖体:最先是在游离的核糖体上进行的。当一段肽链合成后,它们才转移到粗面内质网上继续其合成
内质网:肽链经加工、折叠形成蛋白质,出芽形成囊泡,离开内质网,转移到高尔基体上与其膜融合,囊泡中的蛋白质进入高尔基体
高尔基体:进一步修饰加工形成成熟的蛋白质,突起形成小泡,离开高尔基体,转移到细胞质膜上与其膜融合,小泡携带的蛋白质释放到细胞质膜外
(3)能量供给:主要由线粒体提供。
3.生物膜系统的功能: ①细胞膜维持细胞内部环境的相对稳定,在物质运输、能量转换、信息传递中起决定性作用。 ②广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。 ③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,保证细胞内的多种化学反应能 同时、高效、有序地进行。
4.原核细胞和真核细胞的主要区别
(1)分类依据
细胞内有无核膜包被的细胞核。
真核生物:如动植物、真菌等,其DNA主要分布于细胞核中
原核生物:如大肠杆菌、蓝细菌等,其DNA主要分布于拟核中
(2)常见的原核生物
(1)细胞结构:①为拟核,它实际上就是一个环状的DNA分子;②为核糖体,它是原核细胞与真核细胞共有的唯一细胞器。
(2)生活方式:甲生物为细菌,绝大多数营腐生或寄生生活,为异养生物;乙生物为蓝细菌,细胞中含有叶绿素和藻蓝素(光合色素),能进行光合作用,是自养生物。
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。
特别提醒
⑴必须先用低倍物镜观察,找到要观察的物像,移到视野中央,再换用高倍物镜观察。
⑵换用高倍物镜后,不能再转动粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋来调焦。
⑶换用高倍物镜后,若视野太暗,应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野变亮,再调节细准焦螺旋。
⑷换用高倍镜头后视野会变暗,但显微镜的视野并不是越亮越好,观察透明度较大的、颜色较浅的材料时,应将视野调暗一些。如观察变形虫(虫体透明)时,应选用平面镜和小光圈。观察颜色深的材料,视野应适当调亮。
知识点12植物细胞的质壁分离和复原现象
1.渗透作用
(1)概念
在半透膜的两侧,水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散,这一现象称为渗透作用。
(2)发生的条件
具有半透膜,半透膜两侧溶液存在渗透压差。
2.动物细胞的吸水和失水
将人的红细胞分别放入低渗液、等渗液、高渗液中,形态的变化分别是体积增大甚至涨破、不变化、皱缩。
3.植物细胞的吸水和失水
(
细胞核
) (
细胞壁
)(1)成熟植物细胞的结构
(
液泡膜
)
(
原生质层
)
(
细胞液
)
(2)质壁分离和复原实验
(
洋葱鳞片叶外表皮
)①实验过程
(
吸水纸
)
(
紫色大液泡
) (
吸水纸
)
②实验结果
植物细胞的细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时,细胞不断失水,发生质壁分离现象;已发生质壁分离的植物细胞处于渗透压小于细胞液渗透压的外界溶液中时,细胞不断吸水,发生质壁分离复原现象。
③质壁分离和复原发生的原因
原生质层具有选择透过性、细胞液和外界溶液之间存在渗透压差、原生质层和细胞壁的伸缩性不同。
知识点13细胞质膜对不同物质的通透性不同
1.一般来说,气体分子、相对分子质量小的不带电的极性分子、脂溶性分子等容易通过细胞质膜;离子、相对分子质量大的不带电的极性分子和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。
2.细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样,都是选择透过性膜。
知识点14被动运输不需要细胞供能
1.简单扩散(又称自由扩散)
物质顺浓度梯度进出细胞质膜的方式,不需要细胞质膜上通道蛋白或载体蛋白的协助,不需要细胞代谢供能。单个分子简单扩散时,限制因素是物质的脂溶性、相对分子质量大小及其所带电荷的种类和数量。
2.协助扩散
(1)依赖通道蛋白的协助扩散
物质顺浓度梯度进出细胞质膜的方式,需要细胞质膜上通道蛋白的协助,不需要细胞代谢供能。通道蛋白主要有开与关两种构型,可被不同的因子所诱导。
(2)依赖载体蛋白的协助扩散
物质顺浓度梯度进出细胞质膜的方式,需要细胞质膜上载体蛋白的协助,不需要细胞代谢供能。与通道蛋白的不同:载体蛋白先与被运输的离子或分子结合,然后通过自身构象的变化或移动完成物质运输。
知识点15主动运输需要细胞供能
1.主动运输的概念
逆浓度梯度进出细胞,需要膜上载体蛋白的参与,需要细胞代谢供能的物质运输方式。
2.主动运输的过程(以Na+-K+泵运输Na+、K+为例)
细胞内的三个Na+与Na+-K+泵结合,ATP供能→Na+-K+泵改变构象,跨膜运输Na+并释放到细胞外→细胞外两个K+与Na+-K+泵结合,向细胞内跨膜运输K+→两个K+释放到细胞内→Na+-
K+泵构象恢复。
3.主动运输的意义
保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,对于活细胞完成各项生命活动具有重要意义。
知识点16细胞的胞吞和胞吐
1.运输的物质 主要为蛋白质、多核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质。
2.胞吞和胞吐
(1)胞吞(如图a)
通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。根据物质的大小及其入胞机制的不同,可将胞吞分为吞噬、胞饮两种主要类型。细胞以大囊泡内吞较大固体颗粒的过程叫吞噬;细胞通过小囊泡将细胞周围的微滴状液体摄入细胞的过程叫胞饮。
(2)胞吐(如图b)
细胞将要外排的大分子形成囊泡,囊泡移动到细胞质膜处并与之结合,再将大分子排出细胞的过程。
3.胞吞和胞吐涉及细胞内多种膜的破裂与融合,是一个需要细胞代谢供能的过程。
一.元素的包含关系图
提醒:大量元素和微量元素划分的依据是含量的多少,而不是作用的大小。
二.多糖的总结
1.淀粉、纤维素、糖原的基本单位都是葡萄糖,葡萄糖之间的连接方式及空间结构不同。
2.糖类并非都能提供能量。纤维素是组成植物细胞壁的主要成分,核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分,它们都不能提供能量。
3.不是所有糖类都有甜味,如淀粉、纤维素没有甜味。
4.糖类的合成场所(细胞内):叶绿体(葡萄糖、淀粉、蔗糖)、高尔基体(纤维素)、肝脏(肝糖原)、肌肉(肌糖原)。
5.糖尿病人的饮食受到严格限制,包括米饭、馒头等主食也都需定量摄取,原因是这些主食富含淀粉,淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。
3.蛋白质结构多样性与功能多样性的关系
4.脱氧核苷酸与核糖核苷酸的比较
(1)核苷酸的形成方式相同:均是碱基与五碳糖的1′位碳原子连接,磷酸与五碳糖的5′位碳原子连接。
(2)组成成分不完全相同:磷酸相同,五碳糖不同(2′位碳原子上,核糖连接一个—OH,脱氧核糖连接一个—H),脱氧核苷酸含有A、T、G、C四种碱基,核糖核苷酸含有A、U、G、C四种碱基。
(3)功能不同:脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位,核糖核苷酸是RNA的基本组成单位。
5.判断DNA和RNA的方法
三.细胞间信息交流的三种方式
方式
细胞间远距离传递信息
相邻细胞间传递信息
通过胞间连丝等通道传递信息
模型
四.“二看法”判断动植物细胞的图像
五.与分泌蛋白分泌相关的坐标图
六.渗透
1.渗透装置分析
(1)液面上升的原因:单位时间由烧杯进入漏斗中的水分子数>单位时间由漏斗进入烧杯中的水分子数。
(2)液面不会一直上升的原因:因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中Δh),当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。
2.观察质壁分离与复原实验的对照设置
本实验存在两组对照实验,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。
1.判断自由水、结合水比例变化的方法
(1)看环境条件是否恶化:若环境条件恶化,则自由水比例下降,结合水比例上升。
(2)看生命活动强度或状态的变化:若生命活动增强,则自由水比例上升,结合水比例下降。
2.从三个角度对糖进行分类(只考虑植物细胞和动物细胞)
分类依据
种类
按功能
细胞中能量代谢的关键单糖
葡萄糖
细胞中重要的能源物质
淀粉、糖原
细胞的结构成分
核糖、脱氧核糖、纤维素
按是否具有还原性(下一节知识点待学)
还原糖
单糖,二糖中的麦芽糖、乳糖等
非还原糖
二糖中的蔗糖、纤维二糖及多糖
3.多糖的“水解”与“氧化分解”
4.脂肪是细胞内重要储能物质的原因
(1)脂肪中含C、H的比例高,1 g脂肪彻底氧化分解比1 g糖类彻底氧化分解消耗的氧气更多,产生的水更多,释放的能量也更多。
(2)脂肪可以以无水的形式储存在体内,占据的体积小。
3.脂质中的脂肪、固醇类仅由C、H、O三种元素组成,磷脂除含有C、H、O三种元素外,还含有N、P等。
5.三类有机物检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热——还原糖检测,必须隔水加热,不能用酒精灯直接加热。
(2)唯一需要显微镜——脂肪检测,观察染色后细胞中的脂肪颗粒。
(3)唯一使用乙醇——脂肪检测,需用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色;体积分数为70%的乙醇溶液配制苏丹Ⅲ染色液。
5.视野中细胞数目与放大倍数的关系
(1)若视野中细胞成单行,则计算时只考虑长度,可根据看到的细胞数量与放大倍数成反比的规律进行计算。
计算
公式
放大之后的细胞数量=放大之前的细胞数量÷
举例
(2)若视野中细胞均匀分布在整个视野中,可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。
计算
公式
放大之后的细胞数量=放大之前的细胞数量÷
举例
6.核膜、线粒体膜、叶绿体膜的辨别
三种膜结构均有内外两层。①是线粒体膜,其内膜向内腔折叠形成嵴;②是叶绿体膜,其内膜平整;③是核膜,核膜不是完全连续的,其上有核孔,且外膜上往往有核糖体附着。
7.细胞核是细胞代谢的调控中心,但不是细胞代谢的中心。细胞代谢的中心是细胞质基质。
8.细胞核与细胞质相互依存
9.原核细胞与真核细胞的比较
10.生物分类
11.判断细胞能否发生质壁分离与复原的方法
(1)从细胞角度分析
①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。
②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。
(2)从溶液角度分析
①在一定浓度的溶质不能穿膜的溶液中,发生质壁分离现象。
②在一定浓度的溶质可穿膜的溶液中,先发生质壁分离,后自动复原,如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。
③在高浓度溶液中质壁分离现象明显,但不一定会复原,因为溶液浓度过高,细胞会因失水过多而死亡。
④盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞,不适宜用作质壁分离实验的溶液。
(3)从质壁分离的时长分析
质壁分离的时间过久,会导致细胞失水过度死亡,不能再复原。
12.质壁分离及复原现象的拓展应用
(1)判断细胞的活性
待测细胞+蔗糖溶液
(2)测定细胞液浓度的范围
待测细胞+一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检,细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种蔗糖溶液的浓度之间。
(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞+同一浓度的蔗糖溶液镜检,比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短,细胞液浓度越小)。
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
成熟植物细胞+不同种类溶液
1.核酸、蛋白质、多糖(淀粉、纤维素、糖原)的彻底水解产物
2.多角度比较各种细胞器
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3.分泌蛋白的形成过程
3.生物膜之间具有直接或间接的联系(如图)。各种生物膜的结构和成分相似,且生物膜具有一定的流动性,决定了生物膜之间可以直接转化或间接转化。
4.被动运输与主动运输的比较
跨膜运输的方式
被动运输
主动运输
简单扩散
协助扩散
运输方式
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体蛋白或通道蛋白
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
5.影响主动运输的因素
物质浓度
O2浓度
温度
6.细胞质膜具有选择透过性的结构基础
细胞质膜上载体蛋白和通道蛋白的种类和数量,或载体蛋白和通道蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞质膜具有选择透过性的结构基础。
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