第一章走近細(xì)胞

第1節(jié)細(xì)胞是生命活動的基本單位

一、細(xì)胞學(xué)說建立的過程

1、德國人科學(xué)家施萊登、施旺，提出細(xì)胞學(xué)說。

2、細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容：

(1)細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切植物都由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。

(2)細(xì)胞是一個(gè)相對獨(dú)立的單位，既有它自已的生命，又對其它細(xì)胞共同組成的整體的

生命起作用。

(3)新細(xì)胞是由老細(xì)胞分裂產(chǎn)生的。

3、建立過程

羅伯特?胡克：第一位發(fā)現(xiàn)并命名細(xì)胞(死細(xì)胞)的人。

列文虎克：第一位觀察活細(xì)胞的人。

德國的魏爾肖總結(jié)出：細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞。

4、細(xì)胞學(xué)說的意義：

①細(xì)胞學(xué)說揭示了動植物的統(tǒng)一性，從而闡明了生物界的統(tǒng)一性。(沒有揭示多樣性和

差異性，僅局限于動物和植物)

②使人們認(rèn)識到各種生物之間存在共同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

③使生物學(xué)研究進(jìn)入細(xì)胞水平，并為后來進(jìn)入分子水平打下基礎(chǔ)。

④細(xì)胞學(xué)說中細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的結(jié)論，為生物進(jìn)化論埋下伏筆。

5.歸納法分為完全歸納法和不完全歸納法。不完全歸納法得出的結(jié)論很可能是可信的，

可以用來預(yù)測和判斷。

二、細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)

1、生物的生命活動離不開細(xì)胞的原因

病毒：沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)必須寄生在活細(xì)胞才能生活，所以病毒生命活動離不開細(xì)胞。

單細(xì)胞生物依靠單細(xì)胞完成生命活動。

多細(xì)胞生物依靠分化的細(xì)胞完成復(fù)雜生命活動。

2、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次【理解】

①生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次：

細(xì)胞-?組織T器官T系統(tǒng)-?個(gè)體T種群T群落T生態(tài)系統(tǒng)T生物圈

種群：一定區(qū)域內(nèi)，同種生物的全部個(gè)體。

群落：一定區(qū)域內(nèi)的所有生物(或種群)。

生態(tài)系統(tǒng)：所有生物+無機(jī)環(huán)境。最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。最基本的生命系統(tǒng)是細(xì)胞

②單細(xì)胞生物既屬于細(xì)胞層次又屬于個(gè)體層次，沒有組織、器官、系統(tǒng)這三個(gè)結(jié)構(gòu)層次。

植物沒有系統(tǒng)層次。

③病毒是生物，但不屬于生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。因?yàn)椴《惊?dú)立不能進(jìn)行生命活動。

④生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次可含“非生物成分”，如生態(tài)系統(tǒng)、生物圈包含無機(jī)環(huán)境。

⑤組成細(xì)胞的元素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)都不能獨(dú)立表現(xiàn)生命特征，不屬于生命

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。

一個(gè)分子或一1個(gè)原子是一■個(gè)系統(tǒng)，但不是生命系統(tǒng)。

3.病毒相關(guān)知識：

①病毒主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。

②培養(yǎng)病毒不能用普通的培養(yǎng)基，需要用宿主活細(xì)胞培養(yǎng)。

③病毒按照核酸種類的不同分為：

DNA病毒：如乙肝病毒、天花病毒、噬菌體等。

RNA病毒：如流感病毒、新冠病毒、HIV,SARS病毒等。

病毒按照宿主細(xì)胞的不同分為：動物病毒、植物病毒、噬菌體（細(xì)菌病毒）。

第2節(jié)細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性

一、高倍鏡的使用

1、使用步驟

①“找”在低倍鏡下找到要觀察的物像。

②“移”移動裝片，將要觀察的物像移到視野的中央（物像偏哪就往哪移）。

③“轉(zhuǎn)”轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換上高倍物鏡。

④“調(diào)”調(diào)節(jié)光圈和反光鏡調(diào)節(jié)視野亮度，調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋使物像更加清晰。

注：換上高倍鏡后，只能調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，不能調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋。

2.顯微鏡成倒立、放大的虛像。顯微鏡下看到的字母“P”實(shí)際是“d”。

3.放大倍數(shù)=目鏡的放大倍數(shù)X物鏡的放大倍數(shù)。放大指的是長度和寬度放大，不是面積和

體積的放大。

4.目鏡無螺紋，鏡頭越長放大倍數(shù)越小；物鏡有螺紋，鏡頭越長，距離裝片越近，放大倍

數(shù)越大。

5.低倍鏡和高倍鏡視野的區(qū)別:

物像大小細(xì)胞數(shù)目視野亮度視野范圍7.放大

倍數(shù)與細(xì)

高倍鏡大少暗小

胞數(shù)目的

低倍鏡小多亮大

關(guān)系：

①視野內(nèi)一行細(xì)胞，細(xì)胞數(shù)目與放大倍數(shù)成反比。

②視野內(nèi)充滿細(xì)胞，細(xì)胞數(shù)目與放大倍數(shù)的平方成反比。

二、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞

1、科學(xué)家根據(jù)細(xì)胞有無以核膜為界限的細(xì)胞核,將細(xì)胞分為原核細(xì)胞和真核細(xì)胞。

類別原核生物真核生物

細(xì)胞大小小大

細(xì)胞壁肽聚糖纖維素和果膠

的成分

細(xì)胞核無核膜、無核仁，沒有成形的細(xì)有核膜、有核仁、有真正的細(xì)胞

胞核；沒有染色體，核、有染色體

細(xì)胞器細(xì)胞器只有核糖體一般有線粒體、葉綠體等多種細(xì)

胞器

細(xì)胞膜都由蛋白質(zhì)和磷脂成分基本相同

主要生物藍(lán)細(xì)菌、細(xì)菌、放線菌、支原體、動物、植物、真菌、原生生物（草

類群衣原體、立克次氏體等履蟲、變形蟲）

2、藍(lán)細(xì)菌是細(xì)胞內(nèi)含有藻藍(lán)素和葉綠素，是能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)生物。

3、細(xì)菌中的絕大多數(shù)種類是營腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物，但也有硝化細(xì)菌等少數(shù)種類的

細(xì)菌是自養(yǎng)型生物。細(xì)菌的細(xì)胞有裸露環(huán)狀的DNA分子聚集的區(qū)域稱為擬核。

4、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞共同點(diǎn)（統(tǒng)一性）：都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體、DNA,且都以

DNA為遺傳物質(zhì)。

第二章組成細(xì)胞的分子

第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物

一、組成細(xì)胞的元素

1、生物界和非生物界的統(tǒng)一性：組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界中都能夠找到。生物

界和非生物界的差異性：細(xì)胞中各種元素的相對含量與無機(jī)自然界大不相同。

2、組成細(xì)胞的化學(xué)元素

其中最基本元素：C;主要元素；C、0、H、N、S、P;

大量元素：C、H、0、N、P、S、Ca、K、Mg等；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo；

3、組成人體的細(xì)胞干重中含量最多的元素是C,鮮重中含量最多的元素是0。

二、組成細(xì)胞的化合物

1、組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在。組成細(xì)胞的化合物包括無機(jī)物和有機(jī)物，其

中無機(jī)物包括水和無機(jī)鹽，有機(jī)物包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類、核酸等

2、在活細(xì)胞中含量最多的化合物是水；含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)；

三.實(shí)驗(yàn)

1、還原糖的檢測

①原理：還原糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥茅糖），與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅

色沉淀。蔗糖和淀粉不是還原糖。

②材料：選擇還原糖含量高的，白色或近于白色的植物組織，如蘋果或梨勻漿。

不能選擇西瓜汁等材料會形成顏色干擾。不能選擇馬鈴薯、甘蔗、甜菜，因?yàn)楹写?/p>

量非還原糖，還原糖含量少。

③斐林試劑（藍(lán)色），甲液：質(zhì)量濃度為0.1g/ml的NaOH溶液、乙液：0.05g/mI的CuSO”

溶液。

使用方法：甲液和乙液等量混合均勻且現(xiàn)用現(xiàn)配，水浴加熱。

淀粉的鑒定：加碘液變藍(lán)。

2.脂肪的檢測

①原理：脂肪可以被蘇丹III染液染成橘黃色。

②體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液作用是洗去浮色。因?yàn)樘K丹III易溶于酒精。

3.蛋白質(zhì)的檢測

①原理：蛋白質(zhì)與雙縮麻試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。（實(shí)質(zhì)是在堿性環(huán)境中蛋白質(zhì)中的肽鍵與C/

+反應(yīng)）

②試劑：雙縮腺試劑淺藍(lán)色（A液：0.1g/ml的NaOH溶液；B液：0.01g/ml的CuSCU溶液）。

使用方法：先加A液，再加B液。

第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物

不同生物的含水量不同（水生大于陸生）；同種生物在不同的組織、器官中的含水量不同；

同種生物在不同發(fā)育時(shí)期含水量不同（幼年大于老年）。

一、細(xì)胞中的水

1、存在形式：①自由水②結(jié)合水

2、作用：

（1）結(jié)合水的作用：細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。

（2）自由水的作用：①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑。②參與生化反應(yīng)。③提供液體環(huán)境。④運(yùn)輸

養(yǎng)料和代謝廢物

3.水的特性：

①水是極性分子，因此是良好的溶劑。

②水分子含有氫鍵，因此常溫條件下成液體，具有流動性。

③水具有較高的比熱容，因此水的相對溫度不容易改變，為細(xì)胞提供穩(wěn)定環(huán)境。

4.自由水與結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化。自由水所占比例越大，細(xì)胞的代謝越旺盛，抗逆性越弱；

結(jié)合水越多，細(xì)胞的代謝越緩慢，但抗逆性越強(qiáng)。

二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽

1、存在形式：主要是離子形式

2、作用：

①組成復(fù)雜化合物。（如Mg是構(gòu)成葉綠素的元素；Fe是構(gòu)成血紅素的元素；P是組成細(xì)胞

膜、細(xì)胞核的重要成分。）

②維持生命活動。（如人體缺Na+會引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，引發(fā)肌肉酸痛、無

力等；缺Ca?+會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，過多會肌無力。）

③維持滲透壓。（如生理鹽水為0.9%的氯化鈉溶液，以維持細(xì)胞形態(tài)。）

④維持酸堿平衡。

第3節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)

一、細(xì)胞中的糖類

1、糖類是主要的能源物質(zhì)，組成元素：C、H、0

2、種類：單糖、二糖和多糖

r概念：不能再水解的糖。

,單糖J常見種類：「五碳糖：如核糖和脫氧核糖，它們是組成核酸的重要物質(zhì)。

I1六碳糖：如葡萄糖、果糖、半乳糖，其中葡萄糖是生命活動主要

IL能源物質(zhì)。

概念：二糖是由兩分子單糖脫水縮合而成。

《二糖J種類：植物：蔗糖（果糖+葡萄糖）：麥芽糖（葡萄糖+葡萄糖）

I動物：乳糖（葡萄糖+半乳糖）

C概念：多糖是由三個(gè)或三個(gè)以上單糖脫水縮合而成。

多糖J「植物：「淀粉：植物細(xì)胞中貯能物質(zhì)。

、I常見種類:」j纖維素：是細(xì)胞壁的主要成分。

II動物：糖原（肝糖原、肌糖原）：動物細(xì)胞的貯能物質(zhì)。肝糖原

'可以分解為葡萄糖補(bǔ)充血糖。

幾丁質(zhì)：又稱殼多糖，廣泛存在于甲殼類動物和昆蟲外骨骼中，

也是真菌細(xì)胞壁的主要成分。

二、細(xì)胞中的脂質(zhì)

1、種類：脂肪、類脂、固醇。

2、脂肪和固醇組成元素：C、H、0,磷脂元素C、H、0、N、Po

3、脂質(zhì)中氧含量低于糖，而氫含量多，因此同等質(zhì)量的脂肪和糖完全氧化分解，脂肪釋放

能量多，耗氧多，產(chǎn)生水多。通常不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，如丙酮、氯仿、乙醛等。

4、脂肪

（1）組成：三分子脂肪酸與一分子甘油形成的酯，即三酰甘油（又稱甘油三酯）。脂肪酸

分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。

（2）種類：植物脂肪主要含有不飽和脂肪酸，熔點(diǎn)較低，不容易凝固，常溫下呈液態(tài)。動

物脂肪一般含有飽和脂肪酸，熔點(diǎn)較高，容易凝固，常溫下呈固態(tài)。

（3）作用：良好儲能物質(zhì)；保溫；緩沖和減壓

5、磷脂：磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜以及多種細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)的重要成分

6、固醇：種類：包括膽固醇、性激素和維生素D。

（1）膽固醇：構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。

（2）性激素：促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育和生殖細(xì)胞的形成。

（3）維生素D：促進(jìn)人和動物腸道對鈣、磷的吸收。

細(xì)胞中的糖類和脂肪可以相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)葡萄糖有余，先合成糖原，還有余富轉(zhuǎn)變?yōu)橹?/p>

肪和氨基酸。糖類可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪，而脂肪只在糖類代謝發(fā)生障礙時(shí)，供能不足時(shí)才能

分解供能，且少量轉(zhuǎn)化為糖。

第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者

一、蛋白質(zhì)的功能（生命活動的主要承擔(dān)者）：

①構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌動蛋白；

②催化作用：絕大多數(shù)的酶，如胃蛋白酶氨基酸結(jié)構(gòu)通式

③調(diào)節(jié)作用：一些激素如胰島素、生長激素；

④免疫作用：如抗體；

⑤運(yùn)輸作用：如紅細(xì)胞中的血紅蛋白。細(xì)胞膜上的載體。

二、蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸

1、組成元素：C、H、0、N,有的含有S.R

2、種類：在人體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸：有21種。其中8種是人體細(xì)胞不|

能合成的，被稱為必需氨基酸（賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨HH2-：-C0QH

酸、異亮氨酸、亮氨酸、綴氨酸。）其余是人體細(xì)胞能合成的叫作非必需氧H

基酸。

3、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基；

并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)竣基連接在同一個(gè)碳原子上。不同氨基酸的R基不同

三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其多樣性

1、概念

脫水縮合：一個(gè)氨基酸的猴基（一C00H）和另一個(gè)氨基酸的氨基（一N4）相連接的同時(shí)脫

去一分子水。

肽鍵：連接兩個(gè)氟基酸分子的化學(xué)鍵。

二肽：由兩個(gè)氟基酸分子縮合而成的化合物，只含有一■個(gè)肽鍵。

多肽：多個(gè)氟基酸脫水縮合形成的化合物

肽鏈：多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)，叫肽鏈。

2、氨基酸脫水縮合，水中的H來源于一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的竣基。0來自于

較基。

3、有關(guān)計(jì)算：

①肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目肽鏈數(shù)

②至少含有的竣基（C00H）或氨基數(shù)（NHD=肽鏈數(shù)

③蛋白質(zhì)分子量=氨基酸分子量X氨基酸個(gè)數(shù)-脫去水分子的個(gè)數(shù)X18

由于氨基酸之間含有氫鍵，從而使肽鏈能夠盤曲折疊，形成一定的空間結(jié)構(gòu)；許多蛋白質(zhì)都

含有兩條或多條肽鏈，并通過二硫鍵相互結(jié)合在一起，形成更復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)。

4、蛋白質(zhì)多樣性的原因是：

組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同，肽鏈盤曲、折疊的方式及形成的空間結(jié)

構(gòu)不同。

5、蛋白質(zhì)變性是指在物理和化學(xué)因素下其特定空間結(jié)構(gòu)改變或被破壞，從而導(dǎo)致理化性質(zhì)

改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)變性失活的原因：重金屬鹽、高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等可

以破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。

第5節(jié)核酸是遺傳信息的攜帶者

一、核酸的種類及分布

1.核酸包括兩大類：一類是脫氧核糖核酸簡稱DNA;另一類是核糖核酸簡稱RNA。

2.真核細(xì)胞的DNA主要分布在細(xì)胞核中（與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體），少量分布在線粒體

和葉綠體中。RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中。原核細(xì)胞的DNA主要分布在擬核中。

細(xì)胞生物既有DNA也有RNA,但只以DNA為遺傳物質(zhì)。病毒只有一種核酸（DNA或RNA）。

二、核酸是由核昔酸連接而成的長鏈

1.核酸是生物大分子，其基本組成單位是核普酸。一個(gè)核昔酸由一分子含氮堿基、一分子

五碳糖和一分子磷酸組成。元素組成：由C、H、0、N、P5種元素構(gòu)成。

2.根據(jù)五碳糖的不同可以將核甘酸分為兩大類：脫氧核昔酸和核糖核昔酸。DNA的基本組成

單位是脫氧核昔酸；RNA的基本組成單位是核糖核普酸。

3.組成DNA含氮堿基有4種：腺嚅吟（A）、鳥嘿吟（G）、胞嚼噫（C）、胸腺喀噫（T）;

組成RNA的含氮堿基也有4種：腺噂吟（A）、鳥喋吟（G）、胞喀噫（C）、尿喀噫（U）。

4.組成DNA的脫氧核昔酸共4種：腺喋吟脫氧核苜酸、鳥喋吟脫氧核苜酸、胞喀咬脫氧核甘

酸、胸腺喀咬脫氧核甘酸；組成RNA的核糖核普酸也4種：腺喋吟核糖核苜酸、鳥喋吟核糖

核菩酸、胞喀"定核糖核甘酸、尿喀。定核糖核甘酸。

5.DNA是由4種脫氧核甘酸通過脫水縮合形成磷酸二酯鍵連接成的長鏈，DNA通常是由兩條

脫氧核甘酸鏈構(gòu)成的；RNA由4種核糖核苜酸連接而成的長鏈，RNA一般由一條核糖核苜酸

鏈構(gòu)成。

6.核酸初步水解的產(chǎn)物為核苔酸，完全或徹底水解的產(chǎn)物是五碳糖、含氮堿基和磷酸。細(xì)

胞生物的核酸初步水解的產(chǎn)物為8種核甘酸（4種脫氧核苜酸+4種核糖核甘酸），徹底水

解的產(chǎn)物共8種（磷酸、核糖、脫氧核糖、5種含氮堿基）。病毒的核酸初步水解的產(chǎn)物為

4種核甘酸（4種脫氧核甘酸或4種核糖核甘酸），徹底水解的產(chǎn)物有6種（磷酸、1種五

碳糖、4種含氮堿基）。

7.DNA和RNA的主要區(qū)別：

①五碳糖不同：構(gòu)成DNA的五碳糖為脫氧核糖，RNA為核糖。

②含氮堿基不同：DNA獨(dú)有胸腺喀噫T,RNA獨(dú)有尿喀唉U。

8.細(xì)胞生物和DNA病毒的遺傳信息存儲在DNA分子中，以DNA為遺傳物質(zhì)，不同個(gè)體DNA

的脫氧核苜酸序列各有特點(diǎn)，體現(xiàn)了DNA具有特異性。如果數(shù)量不限，DNA中脫氧核甘酸的

排列順序是及其多樣的，體現(xiàn)了DNA具有多樣性。RNA病毒（HIV、SARS病毒）的遺傳信息

存儲在RNA中，以RNA為遺傳物質(zhì)。

9.核酸的功能：核酸是細(xì)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

合成中具有極其重要的作用。

三、生物大分子以碳鏈為骨架

1.多糖、蛋白質(zhì)、核酸都是生物大分子，其基本組成單位分別為單糖、氨基酸、核昔酸，

這些基本單位稱為單體。生物大分子是由許多單體連接成的多聚體。

2.單體和生物大分子都是以碳鏈為基本骨架的，碳是生命的核心元素。

3.細(xì)胞中各種化合物的含量和比例處在不斷變化中，但又保持相對穩(wěn)定。

第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

一、細(xì)胞膜的功能

1、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開

2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（相對的）

3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流，細(xì)胞間信息交流的方式：

①直接：細(xì)胞膜直接接觸，例如：精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合。

②間接：通過體液運(yùn)輸將信息傳遞給靶細(xì)胞，例如：激素隨血液到達(dá)全身各處與靶細(xì)胞的

細(xì)胞膜表面的受體（受體的本質(zhì)是糖蛋白，具有專一性）結(jié)合。

③通道：相鄰細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一■個(gè)細(xì)胞。例如，植物

細(xì)胞通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用

二、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)的探索

1、細(xì)胞膜成分的探索：

①歐文頓：依據(jù)相似相溶原理，推測細(xì)胞膜由脂質(zhì)組成的。

②科學(xué)家用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞制備純凈的細(xì)胞膜，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽

固醇。（哺乳動物成熟紅細(xì)胞沒有核膜和細(xì)胞器膜）磷脂分子的“頭部”具有親水性，由

兩個(gè)脂肪酸組成的“尾部”具有疏水性。

③戈特和格倫德爾測得單層脂質(zhì)分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍，推斷：細(xì)胞膜中的

磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。

④丹尼利和戴維森推測細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。

細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。脂質(zhì)（約50%）和蛋白質(zhì)（約40%）,還有少量糖

類（約2%10%）組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富，動物細(xì)胞膜還含有少量膽固醇。

蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能方面起著重要的作用，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和

數(shù)量越多。

2、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索

①羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗亮暗的三層結(jié)構(gòu)，提出所有的細(xì)胞膜都由蛋白

質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。并把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。但解釋不了細(xì)胞的生長、

變形蟲的運(yùn)動。

②科學(xué)家用熒光標(biāo)記法標(biāo)記人和小鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，證明細(xì)胞膜具有流動性。

③辛格和尼科爾森提出流動鑲嵌模型。

三、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：

1、①磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不

能自由通過，因此具有屏障作用。

②蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分

或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層。

③細(xì)胞膜的外表面還有糖類分子，它和蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白，或與脂質(zhì)結(jié)合形成糖

脂。糖被與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。

2、細(xì)胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，膜上的磷脂分子可以側(cè)向自由移動，膜中

的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動。細(xì)胞膜的流動性對于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長、分裂、運(yùn)動等功能

都是非常重要的。

3、細(xì)胞膜的功能特性：選擇透過性。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性：流動性。

4、以下實(shí)例體現(xiàn)細(xì)胞膜具有流動性：質(zhì)壁分離、變形蟲運(yùn)動、胞吞胞吐、白細(xì)胞的吞噬

作用、細(xì)胞生長體積變大、細(xì)胞加熱膨大。

5、鑒別動物細(xì)胞是否死亡用臺盼藍(lán)染液，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，活細(xì)胞不著色。

第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作

1、細(xì)胞質(zhì)包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)呈溶膠狀，內(nèi)含水、無機(jī)鹽、氨基酸、

脂質(zhì)等多種營養(yǎng)物質(zhì)，是細(xì)胞代謝的主要場所（中心）。

2、分離細(xì)胞器的方法——差速離心法，前提是將細(xì)胞膜破壞。

3、細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，對植物細(xì)胞起支持和保護(hù)的作用。細(xì)胞壁是全透

的，不具有選擇透過性。

一、細(xì)胞器之間的分工

基質(zhì)

(1)功能：有氧呼吸的主要場所。

(2)分布：普遍存在于動植物細(xì)胞。生物體中代

謝越旺盛的器官，線粒體越多。

(3)特點(diǎn)：具有雙層膜，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成崎來增大膜面積，附

著更多與有氧呼吸有關(guān)的酶。線粒體基質(zhì)中含有DNA、RNA、與

有氧呼吸有關(guān)的酶、核糖體。

2、葉綠體：“養(yǎng)料制造車間”、“能量轉(zhuǎn)換站”

(1)功能：光合作用的場所。

(2)分布：主要存在于葉肉細(xì)胞和幼莖皮層細(xì)胞內(nèi)(根細(xì)胞不含)。

(3)特點(diǎn)：具雙層膜，類囊體堆疊成基粒來增大膜面積，便于附著更多與光合作用有關(guān)的酶

和光合色素。葉綠體基質(zhì)中含有DNA、RNA、與光合作用關(guān)的酶、核糖體。

3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

(1)功能：蛋白質(zhì)合成、加工場所和運(yùn)輸通道。細(xì)胞內(nèi)膜面積最大的細(xì)胞器。

(2)有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有核糖體附著叫粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上不含核糖體叫光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

(3)具有單層膜，內(nèi)連核膜，外連細(xì)胞膜。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是合成脂質(zhì)的場所(如性激素)。分布

于動植物細(xì)胞。

4、高爾基體：

主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。與溶

酶體的形成有關(guān)。具單層膜，植物細(xì)胞中與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。分布于動植物細(xì)胞。

5、核糖體：“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”

合成蛋白質(zhì)的場所。有的附于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有的游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，是生產(chǎn)蛋白質(zhì)

的機(jī)器。無膜，由RNA和蛋白質(zhì)組成。

6、中心體:.

無膜，分布在動物和低等植物細(xì)胞中，由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成，與細(xì)

胞的有絲分裂有關(guān)。

7、液泡：

主要存在于植物細(xì)胞中，內(nèi)有細(xì)胞液，含糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等，可以調(diào)節(jié)植物細(xì)

胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。具單層膜。

8、溶酶體：“消化車間”

主要分布在動物細(xì)胞中，內(nèi)部含有多種水解酶(由核糖體合成，本身不合成)，能分解衰老、

損傷的細(xì)胞器，吞噬殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌。具有單層膜。

【小結(jié)】細(xì)胞器的分類：

①按照結(jié)構(gòu)分：

不具膜結(jié)構(gòu)(或不含磷脂)：核糖體、中心體。

具有雙層膜結(jié)構(gòu)：線粒體、葉綠體。

具有單層膜結(jié)構(gòu)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡。

注意：細(xì)胞核的核膜是雙層膜，細(xì)胞膜是單層膜，但它們都不是細(xì)胞器

②按照分布：

植物細(xì)胞特有的：葉綠體、液泡。

動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞特有：中心體。

原核細(xì)胞和真核細(xì)胞共有的：核糖體。

③按照成分：

含有DNA：線粒體、葉綠體。

含有RNA：線粒體、葉綠體、核糖體。

含有色素：葉綠體、液泡。

④按照功能分：

與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)（能產(chǎn)生ATP）：線粒體、葉綠體。

能產(chǎn)生水（合成有機(jī)物）：線粒體、葉綠體、核糖體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

與分泌蛋白合成、運(yùn)輸有關(guān)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。

細(xì)胞骨架：由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，維持著細(xì)胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細(xì)胞器，

與細(xì)胞運(yùn)動、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。

二、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合

1.有些蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成，分泌到細(xì)胞外起作用叫分泌蛋白（如消化酶、抗體、蛋白質(zhì)

類的激素等）。在細(xì)胞內(nèi)起作用的蛋白質(zhì)叫胞內(nèi)蛋白。

2.探究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)姆椒ā凰貥?biāo)記法。

3.分泌蛋白合成和運(yùn)輸?shù)倪^程：核糖體以氨基酸為原料合成多肽鏈，核糖體和肽鏈轉(zhuǎn)移到

粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，肽鏈被初步加工，形成一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成囊泡包裹蛋白質(zhì)

運(yùn)送給高爾基體，進(jìn)行加工、分類和包裝形成成熟的蛋白質(zhì)，由高爾基體以囊泡形式運(yùn)給

細(xì)胞膜。細(xì)胞膜以胞吐的方式將蛋白質(zhì)運(yùn)出細(xì)胞。整個(gè)過程由線粒體提供能量。

4.分泌蛋白合成和運(yùn)輸過程膜面積變化：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少、高爾基體膜面積基本不變、細(xì)

胞膜膜面積增大?！镌撨^程體現(xiàn)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動性。高爾基體在囊泡運(yùn)

輸中起重要的交通樞紐作用。

三、生物膜系統(tǒng)

1、組成：細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)（缺一不可）。

因此沒有生物膜系統(tǒng)的細(xì)胞：原核細(xì)胞、哺乳動物成熟紅細(xì)胞等。

2.生物膜系統(tǒng)的功能：

①細(xì)胞膜使細(xì)胞具有一個(gè)相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、

能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的過程中起決定性作用。

②許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點(diǎn)。

③把各種細(xì)胞器分隔開，使細(xì)胞內(nèi)能同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，保證細(xì)胞生命活動高效、

有序地進(jìn)行。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜、細(xì)胞膜直接聯(lián)系；高爾基體膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞膜通過囊泡間接聯(lián)系。

第3節(jié)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能

高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無核。

一、細(xì)胞核的功能

是遺傳信息庫（遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所），是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。

二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)

（1）核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。

（2）核仁：與rRNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。

（3）核孔：實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流。

（4）染色質(zhì)：成分：由DNA和蛋白質(zhì)組成

1.核膜和核孔都具有選擇透過性，大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)和RNA可以通過核孔，DNA不能通過。

2.細(xì)胞代謝旺盛，蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞中，核孔的數(shù)量多，核仁較大。

3.染色質(zhì)是極細(xì)的絲狀物，易被堿性染料染成深色。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞不

同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。

4.模型包括物理模型、概念模型（思維導(dǎo)圖）、數(shù)學(xué)模型（公式、圖表）等。

物理模型是實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征，如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。照片不屬

于物理模型。

第四章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出

第1節(jié)被動運(yùn)榆

一、滲透作用

1.滲透作用發(fā)生的條件：

①有半透膜（如玻璃紙、生物膜等，紗布、細(xì)胞壁是全透的不屬于半透膜）

②半透膜兩側(cè)要有濃度差（濃度指的是物質(zhì)的量濃度，而不是質(zhì)量濃度）

2.滲透平衡時(shí)不意味著水分子不再通過半透膜，只是進(jìn)出半透膜的水分子相等。

3.水發(fā)生滲透作用的方向：水分子是順相對含量（濃度）梯度的跨膜運(yùn)輸。

①水相對含量高>■相對含量低。

②低濃度溶液---->高濃度溶液。

③滲透壓低---->■滲透壓高。

二、水進(jìn)出細(xì)胞的原理

1.動物細(xì)胞的吸水和失水（動物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜。）

①外界溶液濃度〈細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞吸水膨脹（甚至脹破）。

②外界溶液濃度〉細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞失水皺縮。

③當(dāng)外界溶液濃度=細(xì)胞質(zhì)濃度，細(xì)胞形態(tài)不變。（0.9%NaCI溶液又叫生理鹽水，與人體

細(xì)胞質(zhì)濃度相當(dāng)，屬于等滲溶液。）

2、植物細(xì)胞的吸水和失水

（1）植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細(xì)胞液。

原生質(zhì)層包括細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)。

原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，水進(jìn)出植物細(xì)胞主要指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。

（2）實(shí)驗(yàn)：探究植物細(xì)胞的吸水和失水。

①材料：紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細(xì)胞（細(xì)胞液含有紫色色素便于與外界溶液區(qū)分，也可

以用內(nèi)表皮細(xì)胞不含色素，需要對外界溶液染色）、質(zhì)量濃度為0.3g/ml（高于細(xì)胞液濃度

且不會使細(xì)胞失水過多死亡）的蔗糖溶液。

對照實(shí)驗(yàn)類型：自身對照。

②質(zhì)壁分離的原因：

內(nèi)因：原生質(zhì)層具有選擇透過性，且其伸縮性比細(xì)胞壁大。

外因：外界溶液濃度>細(xì)胞液濃度。

③處于質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中，會發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原，如果不能復(fù)原則細(xì)胞失水過多

已死亡。

④用乙二醇、硝酸鉀溶液、甘油、尿素代替蔗糖做質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象發(fā)生質(zhì)壁分離及自

動復(fù)原。

三、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散

物質(zhì)以擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量，這種跨膜運(yùn)輸方式稱為

被動運(yùn)輸。被動運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。

1.自由擴(kuò)散（簡單擴(kuò)散）

①定義：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)出細(xì)胞的方式。

②特點(diǎn)：順濃度梯度、不需要能量、不需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助。

③舉例：氧、二氧化碳和甘油、乙醇、苯等脂溶性的小分子物質(zhì)。

④影響因素：膜兩側(cè)的濃度差。

2.協(xié)助擴(kuò)散（易化擴(kuò)散）

①定義：借助膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)擴(kuò)散方式。

②特點(diǎn)：順濃度梯度、不需要能量、需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助。

③舉例：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞，K+外流，Na*內(nèi)流。

④影響因素：膜兩側(cè)的濃度差；膜上相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的數(shù)量。

3.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白。

載體蛋白通道蛋白

轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)只容許與自身結(jié)合部位相只容許與自身通道的直徑和形狀相適配，

適應(yīng)的分子或離子通過大小和電荷相適宜的分子或離子通過

自身構(gòu)象改變不改變

是否與轉(zhuǎn)運(yùn)的分子結(jié)合不結(jié)合

結(jié)合

水分子既可以通過自由擴(kuò)散，也可以通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。主要借助水通道蛋白以協(xié)助

擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，且速度比自由擴(kuò)散更快。

第2節(jié)主動運(yùn)輸與胞吞、胞吐

一、主動運(yùn)輸

1、定義：物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時(shí)消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)

所釋放的能量。

2、特點(diǎn)：逆濃度梯度、消耗能量、需要載體蛋白協(xié)助。

3、舉例：小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸、大多數(shù)無機(jī)鹽離子等。

4、影響因素：載體蛋白的數(shù)量、能量。

5.載體蛋白的特點(diǎn)：

①具有特異性（或?qū)Ｒ恍裕?；載體蛋白通常只適合與一種或一類離子或分子結(jié)合，體現(xiàn)載體

蛋白具有特異性。②與被轉(zhuǎn)運(yùn)的離子或分子結(jié)合；③轉(zhuǎn)運(yùn)過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；④具

有飽和性；⑤可重復(fù)利用。

6、主動運(yùn)輸?shù)囊饬x：主動運(yùn)輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中，保證了活細(xì)胞能夠按照生

命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排除代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。

7.主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸常見圖形

圖1:表示自由擴(kuò)散，只受濃度差影響，濃度差越大運(yùn)輸速率越快。

圖2：表示協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸。協(xié)助擴(kuò)散制約A點(diǎn)不再升高的原因是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量的限制；

主動運(yùn)榆制約A點(diǎn)不再升高的原因是載體蛋白數(shù)量的限制和能量。

圖3：表示被動運(yùn)輸，能量不影響運(yùn)輸速率。

圖4：表示主動運(yùn)輸，受能量的影響，制約C點(diǎn)的因素是能量，制約B點(diǎn)的因素是載體蛋白

的數(shù)量。

二、胞吞和胞吐

主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸是離子和小分子物質(zhì)，生物大分子進(jìn)出細(xì)胞需要借助胞吞和胞吐。

1、胞吞：大分子與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子，形成囊泡，

進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的現(xiàn)象。

實(shí)例：變形蟲吞噬單細(xì)胞生物等食物；人體白細(xì)胞吞噬細(xì)菌、異物等。

2.胞吐：細(xì)胞需要外排的大分子，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞。

實(shí)例：乳腺細(xì)胞分泌乳腺蛋白，消化腺細(xì)胞分泌消化酶；免疫細(xì)胞分泌抗體；胰島細(xì)胞分

泌胰島素等。

3.胞吞和胞吐的特點(diǎn)：不需要載體蛋白、需要細(xì)胞膜上特定蛋白質(zhì)的識別；需要細(xì)胞呼吸

所釋放的能量。

4.胞吐和胞吐主要體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性，穿0層膜。

5.除一些不帶電的小分子是自由擴(kuò)散外，離子和小分子的跨膜運(yùn)輸都要借助于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，體

現(xiàn)了蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者。

一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白往往只適合轉(zhuǎn)運(yùn)特定的物質(zhì)，因此膜上轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的種類和數(shù)量決定了細(xì)胞膜具

有選擇透過性。

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

一、酶在代謝中的作用

細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝離不開酶。

新鮮肝臟研磨液中含有過氧化氫酶；FeCL為無機(jī)催化劑。

1.對照實(shí)驗(yàn)：

自變量：人為控制的對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行處理的因素。一般為橫坐標(biāo)。

因變量：因自變量改變而變化的變量。一般為縱坐標(biāo)。

無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會存在一些可變因素，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果會造成影響。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則：

①對照原則：設(shè)計(jì)對照試驗(yàn)，既要有對照組又要有實(shí)驗(yàn)組。對照組：保持原有狀態(tài)或已知實(shí)

驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)組：人為改變條件或未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組。

②單一變量原則：在對照試驗(yàn)中，除了要觀察的變量發(fā)生變化以外，其他變量都應(yīng)保持相同

且適宜。

③平行重復(fù)原則：多次實(shí)驗(yàn)減少實(shí)驗(yàn)偶然性，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可信度。

3.活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。

酶的作用是催化作用（作用機(jī)理：降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能）。

與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。

二、酶的本質(zhì)

1.關(guān)于酶本質(zhì)的探索：

①1857年，法國微生物學(xué)家巴斯德提出釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞的存在。

②德國化學(xué)家李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)。

③德國化學(xué)家畢希納將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶。

④美國科學(xué)家薩姆納證明腺酶是蛋白質(zhì)（腺酶能將尿素分解成氨和二氧化碳）

⑤20世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家切赫和奧爾特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也有催化功能。

2、酶的本質(zhì)

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶可以在

細(xì)胞外和體外發(fā)揮作用，作用后不會消耗，性質(zhì)不變，只改變化學(xué)反應(yīng)速率（加快或減慢）。

三、酶的特性

1、高效性：與無機(jī)催化劑相比

2、專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。（如淀粉酶只能催化淀粉水解不能催

化蔗糖水解）

3、作用條件較溫和。

①酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性。酶活性大小可用酶促化學(xué)反應(yīng)速率來體現(xiàn)，但

酶活性不等于酶促反應(yīng)速率（用單位時(shí)間產(chǎn)物的生成量或底物的剩余量表示）。

②不能用過氧化氫酶探究溫度對酶活性的影響，因?yàn)檫^氧化氫本身受熱分解反應(yīng)速率加快，

影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的

影響。

③過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活。低溫只會抑制酶

的活性，不會使酶失活。因此酶適宜在低溫下保存。胃蛋白酶的最適pH：1.5

溶菌酶：能溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，具有抗菌消炎的作用，臨床上與抗生素配合使用增強(qiáng)療效。

第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP

一、ATP是一種高能磷酸化合物

1.ATP是直接能源物質(zhì)，ATP結(jié)構(gòu)簡式：A—P-P~P?ATP中文名稱：腺苜三磷酸。A代表腺

昔（腺首由腺喋吟和核糖結(jié)合而成），P代表磷酸基團(tuán)，~代表一種特殊的化學(xué)鍵。

2、ImolATP水解釋放的能量高達(dá)30.54KJ/mol,ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。

二、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化

1.ATP具有較高的轉(zhuǎn)移勢能，遠(yuǎn)離腺昔的特殊化學(xué)鍵易水解和重新形成。

2.ATP水解后轉(zhuǎn)化為ADP（腺甘二磷酸）和游離的磷酸（Pi）o

3.ATP水解和合成比較。

ATP的合成ATP的水解

反應(yīng)式ADP+Pi+能量ATP合成出ATPATP水解酶p

ATP----------?ADP+Pi+能量

所需酶ATP合成酶ATP水解酶

光能（光合作用）、儲存在特殊的化學(xué)鍵中的能量

能量來源

有機(jī)物化學(xué)能（細(xì)胞呼吸）

能量去路形成特殊化學(xué)鍵用于各項(xiàng)生命活動

反應(yīng)場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位

4、ATP水解和合成的特點(diǎn)：①物質(zhì)可逆，能量不可逆，不屬于可逆反應(yīng)。②ATP和ADP含

量少，但轉(zhuǎn)化快，時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中，保證了為細(xì)胞穩(wěn)定供能。

5.ATP合成需要的能量的來源：動物：呼吸作用；植物：呼吸作用和光合作用。

三、ATP的利用

1.吸能反應(yīng)一般與ATP水解過程聯(lián)系。放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系。主要的放能反

應(yīng)為呼吸作用。

2.ATP是直接能源物質(zhì)；糖類是主要能源物質(zhì)；脂肪是良好儲能物質(zhì)；太陽能是最終能量來

源。

3.區(qū)分不同物質(zhì)中的Ao

①②③④中的A依次代表的物質(zhì)是腺首、腺嚓吟、腺喋吟脫氧核糖核甘酸、腺嘿吟核糖核首

酸。

第3節(jié)細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用

一、細(xì)胞呼吸的方式

1.細(xì)胞呼吸（呼吸作用）：是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其

他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。（糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍

的化學(xué)能和熱能）。

2.利用酵母菌釀酒，先通空氣進(jìn)行有氧呼吸酵母菌大量繁殖，再密封進(jìn)行無氧呼吸酒精發(fā)酵

產(chǎn)生酒精。

3.實(shí)驗(yàn)：探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式。

①原理：酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于異養(yǎng)兼性厭氧菌，進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生水和COz,無氧呼吸

產(chǎn)生酒精和C02o

②C02檢測：使澄清石灰水變渾濁；使澳麝香草酚藍(lán)溶液由藍(lán)變綠再變黃。顏色變化越快COz

含量越多。

酒精檢測：橙色的重輅酸鉀在酸性條件下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。

③裝置：有氧呼吸，氣泵+盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液錐形瓶+酵母菌培養(yǎng)液+澄清石灰

水。（NaOH作用是吸收空氣中的COz,排除空氣中CO2的影響。）

無氧呼吸，酵母菌培養(yǎng)液（密封）+澄清石灰水。（酵母菌培養(yǎng)液要放置一段時(shí)間再連通澄

清石灰水，目的讓酵母菌將瓶中的氧氣耗盡，確保只進(jìn)行無氧呼吸。）

④注意事項(xiàng)：酵母菌培養(yǎng)液為葡萄糖溶液，事先要煮沸，目的滅菌和去除溶液中的氧。

4.對比實(shí)驗(yàn)：設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實(shí)

驗(yàn)對象的關(guān)系。也叫相互對照實(shí)驗(yàn)。

5.細(xì)胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸，對于絕大多數(shù)生物來說，有氧呼吸是細(xì)胞呼吸的主要

形式。

二、有氧呼吸

1.有氧呼吸的主要場所是線粒體，線粒體具有內(nèi)、外兩層膜，內(nèi)膜的某些部位向內(nèi)凹陷折

疊成崎，崎使內(nèi)膜的表面積大大增加。喳的周圍充滿液態(tài)的基質(zhì)。線粒體的內(nèi)膜和基質(zhì)中

含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶。

2.有氧呼吸：指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分

解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，同時(shí)生成大量ATP的過程。

3.有氧呼吸總反應(yīng)式：C6H1206+6H20+602遴*6CO2+12慶0+能量

4.有氧呼吸三個(gè)階段反應(yīng)：

①第一階段：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

C6HI206%2c3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量

②第二階段：線粒體基質(zhì)

2c3HQ3+6HZO連>6CO2+20[H]+少量能量

③第三階段：線粒體內(nèi)膜

24[H]+602辛》12H2O+大量能量

5.有氧呼吸常見考點(diǎn)：

①有氧呼吸的場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

②線粒體能分解葡萄糖嗎？不能。

葡萄糖+線粒體---?無反應(yīng)。

丙酮酸+線粒體---?C02+H2O+能量。

③無線粒體的細(xì)菌可以進(jìn)行有氧呼吸。

6.有氧呼吸產(chǎn)生的能量有兩個(gè)去向：大部分以熱能形式散失，其余的用于合成ATP。

三.無氧呼吸

1、無氧呼吸：在沒有氧氣參與的情況下，葡萄糖等有機(jī)物經(jīng)過不完全分解，釋放少量能量

的過程。

2.無氧呼吸過程：分為兩個(gè)階段，需要不同的酶催化，都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。第一階段和

有氧呼吸的第一階段完全相同，第二階段，丙酮酸在不同酶的催化下，分解為酒精和二氧化

碳，或者轉(zhuǎn)化為乳酸。只有第一階段釋放出少量能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部

分能量留存在酒精或乳酸中，其余的以熱能形式散失及合成ATP。

3.無氧呼吸總反應(yīng)式：

①C6H加6—>2c3H（乳酸）+少量能量（例：高等動物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊

根、玉米胚細(xì)胞等）

加（酒精）+少量能量（例：大多數(shù)植物、酵母菌）

②C6H6―>2C2H50H2coz+

4.無氧呼吸的產(chǎn)物酒精或乳酸中仍含有大量能量未釋放出來。

5.以葡萄糖為底物，當(dāng)Oz的消耗量=COz釋放量，只進(jìn)行無氧呼吸；

當(dāng)?shù)南牧縑COz釋放量，既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸。

當(dāng)。2的消耗量＞（3。2釋放量，說明底物有脂肪。

當(dāng)有氧呼吸和無氧呼吸消耗等量的葡萄糖，Oz：C02=3:4;

6,發(fā)酵：酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸，產(chǎn)生酒精的叫酒精發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸的叫乳酸

發(fā)酵。

7.細(xì)胞呼吸意義：

①為生物體提供能量。

②是生物體代謝的樞紐（蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)代謝的樞紐）。

四.細(xì)胞呼吸應(yīng)用

①包扎傷口，用透氣的消毒紗布或“創(chuàng)可貼”，防止厭氧細(xì)菌繁殖。

②花盆里的土壤板結(jié)后，空氣不足，會影響根系生長，需要及時(shí)松土透氣，使根的有氧呼吸

加強(qiáng)，產(chǎn)生大量的能量，從而促進(jìn)植物根對無機(jī)鹽的吸收。

③利用麥茅、酵母菌、糧食以及發(fā)酵罐等，在控制通氣的情況下，可以生產(chǎn)各種酒。

④稻田需要定期排水，否則水稻幼根因缺氧進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精而變黑、腐爛。

⑤破傷風(fēng)由破傷風(fēng)芽抱桿菌引起，這種病菌只能進(jìn)行無氧呼吸。皮膚破損較深或被銹釘扎傷

后，病菌就容易大量繁殖。

⑥提倡慢跑等有氧運(yùn)動的原因之一，是不致因劇烈運(yùn)動導(dǎo)致氧的不足。而使肌細(xì)胞因無氧呼

吸產(chǎn)生大量乳酸。大量積累會使肌肉酸脹乏力。

五.影響呼吸作用的因素：溫度、Oz濃度、COz濃度等。

1.溫度通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率。

2.02濃度：

A:Oz濃度為零，只進(jìn)行無氧呼吸；AB:隨濃度的升高，無氧呼吸逐漸受到抑制，而有

氧呼吸還很弱，使得CO?釋放總量減少。

B：呼吸作用最低點(diǎn)（這一氧氣濃度最適合蔬菜水果儲存，消耗有機(jī)物最少）

BC:上升，主要與有氧呼吸加強(qiáng)有關(guān)。

3.COz濃度:作為呼吸產(chǎn)物，CO2濃度高會抑制細(xì)胞呼吸的進(jìn)行。

?液滴移動問題：

若裝置1中的液滴左移，裝置2中的液滴不動，則說明種子只進(jìn)行有氧呼吸；

若裝置1中的液滴不動，裝置2中的液滴右移，則說明種子只進(jìn)行無氧呼吸；

若裝置1中的液滴左移，裝置2中的液滴右移，則說明種子既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸。

第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化

一、捕獲光能的色素

1.實(shí)驗(yàn)綠葉中色素的提取與分離

實(shí)驗(yàn)原理：提?。壕G葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。

分離：色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快。

分離的方法：紙層析法。

二氧化硅：有助于研磨充分；碳酸鈣：防止研磨中色素被破壞，主要是葉綠素。

2.光合色素：

①分布：類囊體薄膜。

②溶解性：不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑無水乙醇等。

③作用：吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能；

④分類：類胡蘿卜素（含量約占1/4）:胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）

葉綠素（含量約占3/4）：葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）

3.濾紙條上色素帶：

①由上至下：胡（在層析液中溶解度最高）、葉、a、bo

②含量（由寬至窄）：a、b、黃、胡。

4.葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。這些色素吸收的光都可用

于光合作用。液泡中可能含有其它色素，不能用于光合作用。

5.光合作用所利用的光都是可見光，因?yàn)楣夂蜕匚站G光最少，所以反射更多綠光，導(dǎo)致

葉片呈現(xiàn)綠色。

6.葉綠素含元素Mg。缺Mg和缺少光照會影響葉綠素的合成，導(dǎo)致植物葉片變黃。

7.葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。雙層膜，葉綠體中的基粒和類囊體極大地?cái)U(kuò)展了受光面積。

光合色素位于類囊體薄膜上，光合有關(guān)的酶位于葉綠體類囊體薄膜和葉綠體基質(zhì)中。

8.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)：把載有水棉（葉綠體呈螺旋帶狀分布）和需氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有空

氣的小室內(nèi)，在黑暗中用極細(xì)