1、第一章 走近細胞一、基礎(chǔ)知識1、 細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。除病毒外，所有生物都是由細胞構(gòu)成的。單細胞生物（細菌、衣藻、藍藻、草履蟲、變形蟲、酵母菌等）依賴單個細胞完成各種生命活動；多細胞生物（許多植物和動物、人等）依賴各種分化的細胞密切合作，完成復雜的生命活動。2、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次:細胞 、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群、群落 、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。最基本的生命系統(tǒng)：細胞；最大的生命系統(tǒng)是：生物圈。注：原子、分子（蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子）不是生命系統(tǒng)；植物無系統(tǒng)，單細胞生物無組織、器官、系統(tǒng)。二、病毒的相關(guān)知識：1、病毒是一類沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物體。 主要特征：、專營細胞內(nèi)寄生生活（依

2、賴活細胞生活）； 、結(jié)構(gòu)簡單，一般由核酸（DNA 或 RNA）和蛋白質(zhì)外殼所構(gòu)成。2、常見病毒：a、噬菌體（DNA）、乙肝病毒（DNA）、人類天花病毒（DNA）b、SARS病毒（RNA）、 人類免疫缺陷病毒（HIV）引起艾滋?。ˋIDS）(RNA)、 禽流感病毒（RNA）、狂犬病毒（RNA）、煙草花葉病毒（RNA）等。三、細胞的多樣性與統(tǒng)一性1、細胞的統(tǒng)一性: 都有細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體，遺傳物質(zhì)都是DNA.2、細胞的多樣性: 大小,細胞核,細胞質(zhì)中的細胞器,包含的生物類群等均不同.根據(jù)細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核,把細胞分為原核細胞和真核細胞兩大類.這兩類細胞分別構(gòu)成了兩大類生物:原核生物

3、和真核生物四、細胞學說的建立(主要是德國科學家:施旺、施萊登)細胞學說揭示了細胞和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，即闡明了生物界的統(tǒng)一性。第二章: 組成細胞的分子 一、元素最基本元素: C；基本元素: C、 H、 O、 N ；主要元素: C、H 、O 、N 、P 、S ； 大量元素: C、H、O、 N、 P、 S、 K、 Ca、 Mg ； 微量元素: Fe 、Mn、 B、 Zn、Mo 、 Cu（鐵猛碰新木桶）。 生物與無機自然界的統(tǒng)一性：元素種類基本相同； 生物與無機自然界的差異性：元素含量大不相同. 占細胞鮮重最大的元素是: O ，占細胞干重最大的元素: C二、組成細胞的化合物:1、無機化合物:水（占細

4、胞鮮重最多）、無機鹽（1）細胞中的水 ：結(jié)合水：細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分（含量多時，代謝慢、抗逆性強)自由水：細胞內(nèi)良好溶劑；運輸養(yǎng)料和廢物；參與許多生化反應；為細胞提供液體環(huán)境 (含量多時代謝快、抗逆性差）（2）細胞中的無機鹽：a、細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在b、無機鹽的作用：細胞中許多有機物的重要組成成分； 維持細胞和生物體的生命活動有重要作用； 維持細胞的酸堿平衡 、維持細胞的滲透壓。2、有機化合物：（1）糖類：糖類的化學元素組成：元素組成（ C,H.O）；糖類的作用：細胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)分布：動植物共有的糖，（都是單糖）葡萄糖，核糖，脫氧核糖。 植物特有的糖：單糖（果糖），二糖（蔗

5、糖，麥芽糖），多糖（淀粉，纖維素）。 動物體特有的糖：單糖(半乳糖)，二糖(乳糖)，多糖(糖原)。功能：a、組成物質(zhì)或結(jié)構(gòu)：五碳糖（核糖、脫氧核糖），纖維素。 b、提供能源：葡萄糖，果糖，半乳糖。 c、儲存能量：淀粉（植物），糖原（動物）。(2)脂質(zhì)(C、H、O，有的含N、P)a、脂肪(C、H、O)：儲能，保溫，緩沖減壓 b、磷脂(C、H、O、N、P)：構(gòu)成細胞膜和細胞器膜的主要成分 c、固醇（C、H、O）：膽固醇：參與血液脂質(zhì)的運輸，細胞膜的重要成分 性激素（雄性/雌性激素、孕激素）:維持生物第二性征， 促進生殖器官形成及發(fā)育 維生素D: 有利于Ca、P吸收(3）蛋白質(zhì)（都含C、H、O、N，

6、有的含P、S；占細胞干重最多）蛋白質(zhì)的基本單位: 氨基酸（生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種）氨基酸的結(jié)構(gòu)通式： 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點： 一個氨基酸分子至少含有一個氨基和一個羧基,且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上.除此之外,該碳原 子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團. 各種氨基酸的區(qū)別在于側(cè)鏈基團(R基)的不同。脫水縮合： 在蛋白質(zhì)的形成過程中,一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基相連接,同時脫去一分子水,這種結(jié)合方式叫做脫水縮合.肽鍵的結(jié)構(gòu)式：CONH規(guī)律：假設(shè)一個蛋白質(zhì)分子中含有的氨基酸數(shù)為n若蛋白質(zhì)只有一條肽鏈, 則脫去水分子數(shù)等于形成的肽鍵數(shù)等于n1若蛋白質(zhì)含有m條肽鏈, 則脫

7、去水分子數(shù)等于形成的肽鍵數(shù)等于nm蛋白質(zhì)分子量的計算. 設(shè)氨基酸的平均分子量為a,含有氨基酸數(shù)為n，形成的蛋白質(zhì)的分子量為 an18(nm) (氨基酸的總分子量減去脫去的水分子總量)。 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性的原因： 組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類,數(shù)目,排列順序不同,肽鏈的盤曲折疊,及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬別(4）核酸 （C.H.O.N.P）核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中有重要作用基本單位：核苷酸=磷酸+五碳糖+含氮堿基 分類：脫氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 核酸鏈：DNA通常為條鏈，RNA通常為條鏈分布：真核細胞DNA主要存在于細胞核中，少量存在于

8、線粒體、葉綠體中，RNA主要存在于細胞質(zhì)中；原核細胞DNA主要存在于擬核中，RNA主要存在于細胞質(zhì)中。三、化合物的鑒定:a、還原性糖: 斐林試劑 （甲液： 0.1g/ml NaOH 乙液： 0.05g/ml CuSO4 ） 甲乙溶液先混合（現(xiàn)配現(xiàn)用），再與還原性糖溶液經(jīng)水浴加熱后生成磚紅色沉淀.(葡萄糖,果糖,麥芽糖是還原性糖，蔗糖是典型的非還原性糖，不能用于該實驗)。顏色變化：淺藍色、 棕色、 磚紅色。b、蛋白質(zhì): 雙縮脲試劑 （A液： 0.1g/ml NaOH B液：0.01g/ml CuSO4 ）先加入A液1毫升，搖勻，再加入B液3-4滴. 成紫色反應。c、脂肪: 蘇丹III染液（橘黃色

9、）蘇丹IV染液（紅色）體積分數(shù)50%酒精的作用是洗去浮色核酸：甲基綠+DNA 綠色 吡羅紅+RNA 紅色 甲基綠吡羅紅混合使用8%鹽酸的作用： 改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞 使染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA和染色劑結(jié)合 0.9%的NaCl的作用：保持動物細胞的正常形態(tài)實驗步驟：制片 水解 沖洗 染色 觀察 第三章 細胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié) 細胞膜-系統(tǒng)的邊界一、細胞膜的成分：主要是脂質(zhì)（約50）和蛋白質(zhì)（約40），還有少量糖類（約2-10）二、細胞膜的功能：、將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定；、控制物質(zhì)進出細胞：控制的普遍性營養(yǎng)物質(zhì)的進入，廢物與分泌物的排

10、出?？刂频南鄬π原h(huán)境中一些對細胞有害的物質(zhì)（病菌、病毒）也可能進入，使人患病。、進行細胞間的信息交流：a、物質(zhì)和能量的交換 b、信息的交流三、植物細胞還有細胞壁，主要成分是纖維素和果膠，對細胞有支持和保護作用；其性質(zhì)是具全透性。第二節(jié) 細胞器-系統(tǒng)內(nèi)的分工合作一、相關(guān)概念：細 胞 質(zhì)：在細胞膜以內(nèi)、細胞核以外的原生質(zhì)，叫做細胞質(zhì)。 細胞質(zhì)主要包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。細胞質(zhì)基質(zhì)：細胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)。是細胞進行新陳代謝的主要場所。2、 八大細胞器的比較：1、 線粒體：呈粒狀、棒狀，具有雙層膜，普遍存在于動、植物細胞中，內(nèi)有少量DNA和RNA內(nèi)膜突起形成嵴，內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒中有許多種與有氧呼

11、吸有關(guān)的酶；線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，生命活動所需要的能量，大約95%來自線粒體，所以線粒體是細胞的“動力車間”。2、葉綠體：呈扁平的橢球形或球形，具有雙層膜，主要存在綠色植物葉肉細胞里?！焙腥~綠素和類胡蘿卜素，還有少量DNA和RNA，葉綠素分布在基粒片層的膜上。在片層結(jié)構(gòu)的膜上和葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中，含有光合作用需要的酶；葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站。3、 核糖體：橢球形粒狀小體，是細胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上（合成分泌蛋白），有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中（合成結(jié)構(gòu)蛋白）。4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物。是細胞內(nèi)蛋

12、白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間”5、高爾基體：在植物細胞中與細胞壁的形成有關(guān)，在動物細胞中與蛋白質(zhì)（分泌蛋白）的加工、分類運輸有關(guān)。6、中心體：每個中心體含兩個中心粒，呈垂直排列，存在于動物細胞和低等植物細胞，與細胞的有絲分裂有關(guān)。7、液泡：主要存在于成熟植物細胞中，液泡內(nèi)有細胞液。化學成分：有機酸、生物堿、糖類、蛋白質(zhì)、無機鹽、色素等。有維持細胞形態(tài)、儲存養(yǎng)料、調(diào)節(jié)細胞滲透吸水的作用。8、溶酶體：有“消化車間”之稱，內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。三、細胞活動中能產(chǎn)生水的細胞器：1、線粒體：有氧呼吸（第三階段）2、葉綠體：葉綠體基質(zhì)（暗反應過程

13、）3、核糖體：蛋白質(zhì)合成場所（脫水縮合）4、高爾基體：與細胞壁的形成有關(guān)果膠與纖維素（單糖 脫水縮合 多糖）四、分泌蛋白的合成和運輸：核糖體（合成肽鏈）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗加工（盤曲折疊、糖基化）形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)囊泡高爾基體（進一步修飾加工成成熟蛋白質(zhì)）囊泡細胞膜細胞外五、生物膜系統(tǒng)的組成：包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。第三節(jié) 細胞核-系統(tǒng)的控制中心一、細胞核的功能：a、遺傳信息庫（遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所）； b、是細胞代謝和遺傳的控制中心；二、細胞核的結(jié)構(gòu)：1、染色質(zhì)：由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。2、核 膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。3

14、、核 仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。4、核 孔：實現(xiàn)細胞核與細胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。 第四章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?、滲透作用：水分子（溶劑分子）通過半透膜的擴散作用。一、實驗：觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原1、實驗原理：原生質(zhì)層（細胞膜、液泡膜、兩層膜之間細胞質(zhì)）相當于半透膜，當外界溶液的濃度大于細胞液濃度時，細胞將失水，原生質(zhì)層和細胞壁都會收縮，但原生質(zhì)層伸縮性比細胞壁大，所以原生質(zhì)層就會與細胞壁分開，發(fā)生“質(zhì)壁分離”。反之，當外界溶液的濃度小于細胞液濃度時，細胞將吸水，原生質(zhì)層會慢慢恢復原來狀態(tài)，使細胞發(fā)生“質(zhì)壁分離復原”。2、材料用具：紫色

15、洋蔥表皮，0。3g/ml蔗糖溶液，清水，載玻片，鑷子，滴管，顯微鏡3、結(jié)果：細胞液濃度外界溶液濃度 細胞 失水（ 質(zhì)壁分離 ）細胞液濃度外界溶液濃度 細胞 吸水（ 質(zhì)壁分離復原 ）第二節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型一、細胞膜結(jié)構(gòu)：磷脂 蛋白質(zhì) 糖類 磷脂雙分子層 “鑲、嵌、貫穿” 糖被（與細胞識別有關(guān)） （膜基本支架） （膜功能的主要承擔者）二、特點 細胞膜 結(jié)構(gòu)特點：具有一定的流動性 （胞吞和胞吐） 生物膜 功能特點：選擇透過性 （主動運輸）第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞揭?、相關(guān)概念：（1）被動運輸：a、自由擴散：物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞。（水、氧、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等） b、協(xié)助擴散：進

16、出細胞的物質(zhì)要借助載體蛋白的擴散。（紅細胞吸收葡萄糖）（2） 主動運輸：物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量。（小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸和無機鹽等；鈉離子、鉀離子的吸收）二、 自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^：三、離子和小分子物質(zhì)主要以被動運輸（自由擴散、協(xié)助擴散）和主動運輸?shù)姆绞竭M出細胞； 大分子和顆粒物質(zhì)進出細胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。 第五章 細胞的能量供應和利用第一節(jié) 降低化學反應活化能的酶一、相關(guān)概念： 新陳代謝：是活細胞中全部化學反應的總稱，是生物與非生物最根本的區(qū)別，是生物體進行一切生命活動的基礎(chǔ)。 細胞代

17、謝：細胞中每時每刻都進行著的許多化學反應。 酶 ：是活細胞(來源)所產(chǎn)生的具有催化作用的一類有機物。 其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)（胃蛋白酶、胰蛋白酶、抗體酶等）；少數(shù)酶是RNA （核酶） 活 化 能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。二、酶的發(fā)現(xiàn)：巴斯德之前：發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關(guān)。巴斯德（法、微生物學家）：發(fā)酵與活細胞有關(guān)；發(fā)酵是整個細胞。利比希（德、化學家）：引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。比希納（德、化學家）：酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。薩姆納（美、科學家）：從

18、刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質(zhì)。許多酶是蛋白質(zhì)。切赫與奧特曼（美、科學家）：少數(shù)RNA具有生物催化功能。三、酶的本質(zhì)： 絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)（合成酶的場所主要是核糖體，水解酶的酶是蛋白酶），少數(shù)是RNA。四、酶的特性： 、高效性：催化效率比無機催化劑高得多。 、專一性：每種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。（淀粉酶只能催化淀粉分解） 、酶的作用條件較溫和：在最適宜的溫度和pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高、偏低，酶的活性都會明顯降低。 即過酸過堿、溫度多高，都會使酶活性降低，甚至失活，但溫度過低，酶不失活，只是酶活性降低。第二節(jié) 細胞的能量“通貨”-ATP一、 ATP的結(jié)構(gòu)簡

19、式： ATP是三磷酸腺苷的英文縮寫，結(jié)構(gòu)簡式：； 其中：A代表腺苷，P代表磷酸基團，“”代表高能磷酸鍵，“”代表 普通化學鍵，ATP有兩個高能磷酸鍵。注意：ATP的分子中的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量，所以ATP被稱為高能化合物。這種高能化合物化學性質(zhì)不穩(wěn)定，在水解時，由于遠離A的高能磷酸鍵的斷裂而釋放出大量的能量。A P P P腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團二、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 第三節(jié) ATP的主要來源-細胞呼吸一、相關(guān)概念：1、呼吸作用（也叫細胞呼吸）：指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生

20、成ATP的過 程。根據(jù)是否有氧參與，分為：有氧呼吸和無氧呼吸 a、有氧呼吸：指細胞在有氧的參與下，通過多種酶的催化作用下，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放出大量能量，生成ATP的過程。 b、無氧呼吸：一般是指細胞在無氧的條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物（酒精、CO2或乳酸），同時釋放出少量能量的過程。2、發(fā)酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的無氧呼吸。 五、有氧呼吸與無氧呼吸的比較：注意：能產(chǎn)生ATP： 線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)能產(chǎn)生水： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核能堿基互補配對： 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核六、影響呼吸速率的外界因素

21、：1、溫度：溫度通過影響細胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。 溫度過低或過高（酶活性降低或失活）都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細胞呼吸越弱；溫度越高， 細胞呼吸越強。 生產(chǎn)上：（低溫或降溫，抑制呼吸作用，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量） 低溫貯存蔬菜、水果； 大棚蔬菜栽培，夜間適當降溫。2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。 應用：生活中利用降低氧氣濃度抑制呼吸作用減少有機物的消耗來延長蔬菜、水果的保鮮時間； 中耕松土增加氧氣量，從而增強根細胞有氧呼吸，保證能量的供應，促進礦質(zhì)元素的吸收。但是，在完全無氧的條件下，無

22、氧 呼吸加強，分解的有機物也較多，同樣不利于蔬菜水果的保質(zhì)保鮮。 所以，一般情況下采用低氧氣（5%）保存，此時有氧呼吸弱，而無氧呼吸又收到抑制。3、水分：一般來說，細胞水分充足，呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒，根部缺氧，進行無氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精， 可 使根部細胞壞死。4、CO2濃度：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。 應用：在密閉的地窖中，氧氣濃度低，二氧化碳濃度較高，從而抑制了細胞的呼吸作用，使整個器官的代謝水平降低，有利于蔬菜水果 的保存。七、呼吸作用在生產(chǎn)上的應用：1、作物栽培時，要有適當措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。2、糧油種子貯藏時，要風干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機物消耗。3、水果、蔬菜保鮮時，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。第四節(jié) 能量之源-光與光合作用一、相關(guān)概念： 1、光合作用：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。二、光合色素（在類囊體的薄膜上） 三、光合作用的探究歷程：內(nèi)容時間過