高中生物必修一走近細(xì)胞及元素與化合物

1、 一、生命活動(dòng)離不開細(xì)胞 無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物：病毒，營(yíng) 生活，所有生 命活動(dòng)均在 細(xì)胞完成。 單細(xì)胞生物，依賴單個(gè)細(xì)胞完成各種生命活動(dòng)。 多細(xì)胞生物：依賴各種分化細(xì)胞間的密切合作，共 同完成各種復(fù)雜的生命活動(dòng)。 細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位 熱點(diǎn)熱點(diǎn)病毒與人體健康病毒與人體健康 病毒是一類特殊的生物，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，與細(xì)病毒是一類特殊的生物，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，與細(xì) 胞生物不同，其中胞生物不同，其中HIV、SARS、H1 1N1 1、高致、高致 病流感、禽流感等與人體健康密切相關(guān)，是近病流感、禽流感等與人體健康密切相關(guān)，是近 年高考命題的熱點(diǎn)。內(nèi)容涉及病毒的結(jié)構(gòu)、細(xì)年高考命題的熱點(diǎn)。內(nèi)容涉及病毒的結(jié)

2、構(gòu)、細(xì) 胞內(nèi)寄生、逆轉(zhuǎn)錄、免疫等知識(shí)，常以綜合考胞內(nèi)寄生、逆轉(zhuǎn)錄、免疫等知識(shí)，常以綜合考 查的形式出現(xiàn)。查的形式出現(xiàn)。 前掛后連前掛后連 1.1.利用利用HIV、SARS病毒研制疫苗困難的原因是什病毒研制疫苗困難的原因是什 么？么？ 上述兩種病毒的遺傳物質(zhì)都是上述兩種病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA， RNA呈單鏈結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定，變異率高，所以研呈單鏈結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定，變異率高，所以研 制疫苗困難。制疫苗困難。 2.2.病毒在細(xì)胞工程和基因工程中有何用途？病毒在細(xì)胞工程和基因工程中有何用途？ 在細(xì)胞工程中，用滅活的病毒誘導(dǎo)動(dòng)物在細(xì)胞工程中，用滅活的病毒誘導(dǎo)動(dòng)物 細(xì)胞融合；在基因工程中，可作為載體將目的基細(xì)胞

3、融合；在基因工程中，可作為載體將目的基 因?qū)胧荏w細(xì)胞。因?qū)胧荏w細(xì)胞。 3.3.在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，如何標(biāo)記噬菌體？在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，如何標(biāo)記噬菌體？ 應(yīng)先在培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌，再讓噬應(yīng)先在培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌，再讓噬 菌體侵染帶有放射性標(biāo)記的大腸桿菌，不能直接菌體侵染帶有放射性標(biāo)記的大腸桿菌，不能直接 在培養(yǎng)基上直接培養(yǎng)標(biāo)記噬菌體。在培養(yǎng)基上直接培養(yǎng)標(biāo)記噬菌體。 提示提示 提示提示 提示提示 4.4.病毒與中心法則、免疫的關(guān)系如何？病毒與中心法則、免疫的關(guān)系如何？ 部分病毒的遺傳物質(zhì)為部分病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，可在宿主，可在宿主 細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行RNA復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄過程，是

4、對(duì)中心復(fù)制或逆轉(zhuǎn)錄過程，是對(duì)中心 法則的補(bǔ)充完善；病毒在免疫中以抗原的身份出法則的補(bǔ)充完善；病毒在免疫中以抗原的身份出 現(xiàn)?，F(xiàn)。 5.5.如何用實(shí)驗(yàn)探究某一病毒的遺傳物質(zhì)是如何用實(shí)驗(yàn)探究某一病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還還 是是RNA？ 用用DNA酶處理病毒的遺傳物質(zhì)，再侵染酶處理病毒的遺傳物質(zhì)，再侵染 宿主細(xì)胞，若有病毒增殖，說明遺傳物質(zhì)為宿主細(xì)胞，若有病毒增殖，說明遺傳物質(zhì)為 RNA，反之則為，反之則為DNA；也可用；也可用RNA水解酶做相水解酶做相 同處理。同處理。 提示提示 提示提示 【高考警示鐘高考警示鐘】 1.1.雖然病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但也可以在細(xì)胞中繁殖后代，所以也雖然病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但

5、也可以在細(xì)胞中繁殖后代，所以也 屬于生物。屬于生物。 2.2.病毒只有在活細(xì)胞中才能表現(xiàn)出代謝活動(dòng)，所以病毒的出現(xiàn)病毒只有在活細(xì)胞中才能表現(xiàn)出代謝活動(dòng)，所以病毒的出現(xiàn) 應(yīng)該在細(xì)胞之后。應(yīng)該在細(xì)胞之后。 3.3.用放射性同位素標(biāo)記病毒時(shí)，應(yīng)先用含有放射性的普通培養(yǎng)用放射性同位素標(biāo)記病毒時(shí)，應(yīng)先用含有放射性的普通培養(yǎng) 基培養(yǎng)寄主細(xì)胞，再用寄主細(xì)胞培養(yǎng)病毒。基培養(yǎng)寄主細(xì)胞，再用寄主細(xì)胞培養(yǎng)病毒。 對(duì)位訓(xùn)練對(duì)位訓(xùn)練 流 行 性 感 冒 病 毒 （ 簡(jiǎn) 稱 流 感 病 毒 ） ， 分 為 甲 、流 行 性 感 冒 病 毒 （ 簡(jiǎn) 稱 流 感 病 毒 ） ， 分 為 甲 、 乙 、 丙 三 種 類 型 ，

6、 最 常 見 的 是 甲 型 。 甲 型 流 感 病乙 、 丙 三 種 類 型 ， 最 常 見 的 是 甲 型 。 甲 型 流 感 病 毒 又 可 分 為 許 多 不 同 的 亞 型 ， 有 的 亞 型 感 染 人 ，毒 又 可 分 為 許 多 不 同 的 亞 型 ， 有 的 亞 型 感 染 人 ， 引 起 流 感 ， 有 的 亞 型 感 染 雞 、 鴨 、 鴿 子 等 禽 類 ，引 起 流 感 ， 有 的 亞 型 感 染 雞 、 鴨 、 鴿 子 等 禽 類 ， 引 起 禽 流 感 。引 起 禽 流 感 。 2 0 0 92 0 0 9 年 的年 的 H 1 1 N 1 1 高 致 病 流 感

7、 在 全 球高 致 病 流 感 在 全 球 人 群 中 傳 播 ， 引 起 世 界 恐 慌 。 下 列 有 關(guān) 敘 述 正 確人 群 中 傳 播 ， 引 起 世 界 恐 慌 。 下 列 有 關(guān) 敘 述 正 確 的是的是 ( ) ( ) A . A . 流 感 病 毒 的 甲 、 乙 、 丙 三 種 類 型 是 基 因 重 組 產(chǎn)流 感 病 毒 的 甲 、 乙 、 丙 三 種 類 型 是 基 因 重 組 產(chǎn) 生的生的 B.B.甲型流感病毒一定含有甲型流感病毒一定含有C、H、O、N四種元素四種元素, , 不一定含有不一定含有P元素元素 C .C . 只 能 通 過 高 溫 才 能 殺 滅 甲 型

8、流 感 病 毒只 能 通 過 高 溫 才 能 殺 滅 甲 型 流 感 病 毒 D .D . 甲 型 流 感 病 毒 與 鴨 、 鵝 、 鴿 子 等 動(dòng) 物 的 關(guān) 系 屬甲 型 流 感 病 毒 與 鴨 、 鵝 、 鴿 子 等 動(dòng) 物 的 關(guān) 系 屬 于寄生關(guān)系于寄生關(guān)系 解析解析 病毒不進(jìn)行有性生殖，無基因重組變異；病病毒不進(jìn)行有性生殖，無基因重組變異；病 毒因含核酸故其元素組成至少應(yīng)為毒因含核酸故其元素組成至少應(yīng)為C、H、O、N、 P五種；消滅病毒的方法很多，如高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)五種；消滅病毒的方法很多，如高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng) 堿、紫外線、化學(xué)試劑等。堿、紫外線、化學(xué)試劑等。 答案答案 D 研究表明：

9、引起世界恐慌研究表明：引起世界恐慌 的的“非典型肺炎非典型肺炎” ” 的病的病 原體（原體（SARS病毒）是一病毒）是一 種冠狀病毒，結(jié)構(gòu)如圖所種冠狀病毒，結(jié)構(gòu)如圖所 示。下列有關(guān)該病毒的敘述，正確的是示。下列有關(guān)該病毒的敘述，正確的是 ( () ) A. A.SARS病毒體內(nèi)僅有病毒體內(nèi)僅有A、T、C、G四種堿基四種堿基 B.B.SARS病毒屬于原核細(xì)胞構(gòu)成的生物病毒屬于原核細(xì)胞構(gòu)成的生物 C.C.SARS病毒能在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)增殖病毒能在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)增殖 D.D.SARS病毒進(jìn)入人體后病毒進(jìn)入人體后, ,人體能產(chǎn)生特異性抗體人體能產(chǎn)生特異性抗體 D D 二、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次 細(xì)胞組織器官系

10、統(tǒng)個(gè)體種群群落生態(tài)系統(tǒng) 生物圈 1最基本的生命系統(tǒng)：細(xì)胞。 2生命系統(tǒng)包括生態(tài)系統(tǒng)，而生態(tài)系統(tǒng)只是生命系統(tǒng)的 一個(gè)層次。 3. 并不是所有生物都具有所有的生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次 4、植物沒有（系統(tǒng)）層次 5血液屬于（組織）層次，皮膚屬于（器官）層次 6、單細(xì)胞生物既可做（個(gè)體）層次，又可做（細(xì)胞）層 次。 粗準(zhǔn)焦螺旋粗準(zhǔn)焦螺旋 細(xì)準(zhǔn)焦螺旋細(xì)準(zhǔn)焦螺旋 鏡臂鏡臂 鏡柱鏡柱 目鏡目鏡 鏡筒鏡筒 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 物鏡物鏡 載物臺(tái)載物臺(tái) 通光孔通光孔 遮光器遮光器 壓片夾壓片夾 反光鏡反光鏡 鏡座鏡座 三、顯微鏡的使用三、顯微鏡的使用 1、顯微鏡的結(jié)構(gòu)、顯微鏡的結(jié)構(gòu) （2 2）相關(guān)問題分析）相關(guān)問題分析 目鏡：

11、長(zhǎng)度與放大倍數(shù)成反比目鏡：長(zhǎng)度與放大倍數(shù)成反比。 物鏡物鏡：長(zhǎng)度與放大倍數(shù)成正比長(zhǎng)度與放大倍數(shù)成正比。 總放大倍數(shù)總放大倍數(shù)= =目鏡倍數(shù)目鏡倍數(shù)物鏡倍數(shù)物鏡倍數(shù) 如何計(jì)算顯微鏡的放大倍數(shù)？如何計(jì)算顯微鏡的放大倍數(shù)？ 視野觀察到的數(shù)目多少與總放大倍數(shù)成反比；而每個(gè)視野觀察到的數(shù)目多少與總放大倍數(shù)成反比；而每個(gè) 細(xì)胞的大小與總放大倍數(shù)成正比。細(xì)胞的大小與總放大倍數(shù)成正比。 顯微鏡的放大顯微鏡的放大倍數(shù)實(shí)際是物體的倍數(shù)實(shí)際是物體的長(zhǎng)度或?qū)挾乳L(zhǎng)度或?qū)挾?，而不是，而不?面積或體積。面積或體積。 污物位置的確認(rèn)方法？污物位置的確認(rèn)方法？ （3）幾個(gè)原則 v用眼原則： v物鏡選擇原則： v準(zhǔn)焦螺旋使用原

12、則： 隨堂練習(xí)：隨堂練習(xí)： 例：當(dāng)顯微鏡目鏡倍數(shù)為例：當(dāng)顯微鏡目鏡倍數(shù)為10，物鏡倍數(shù)為，物鏡倍數(shù)為10， 視野中被視野中被64個(gè)細(xì)胞所充滿，若目鏡不變，物鏡個(gè)細(xì)胞所充滿，若目鏡不變，物鏡 倍數(shù)變?yōu)楸稊?shù)變?yōu)?0，則在視野中能看到的細(xì)胞數(shù)為，則在視野中能看到的細(xì)胞數(shù)為 （ ）個(gè)。）個(gè)。 4 64個(gè)細(xì)胞排成一行個(gè)細(xì)胞排成一行 答案：答案：16 v用顯微鏡的一個(gè)目鏡分別與4個(gè)不同的物鏡組合來 觀察同一根尖細(xì)胞裝片（細(xì)胞分散均勻）。當(dāng)成 像清晰時(shí)，每一物鏡與載玻片的距離如圖所示。 如果載玻片的位置不變，在一個(gè)視野內(nèi)看到細(xì)胞 數(shù)量最多的是 D 如果在載玻片上寫一個(gè)“b”，那么在視野中看到的是 （ ） A

13、、b B、q C、d D、p B v在顯微鏡視野中觀察黑藻細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)環(huán)流時(shí)，視 野中一葉綠體位于液泡右下方，細(xì)胞質(zhì)環(huán)流方向 為逆時(shí)針，如圖所示，實(shí)際上葉綠體的位置和細(xì) 胞質(zhì)環(huán)流的方向分別為 （ ） A.葉綠體位于液泡右下方，環(huán)流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 B.葉綠體位于液泡左上方，環(huán)流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 C.葉綠體位于液泡右上方，環(huán)流方向?yàn)轫槙r(shí)針 D.葉綠體位于液泡左下方，環(huán)流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B 四、細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性 1多樣性和統(tǒng)一性 （1）不同細(xì)胞都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核 (或擬核)等基本結(jié)構(gòu)，這說明細(xì)胞具有統(tǒng)一性。 （2）細(xì)胞多樣性 表現(xiàn)：細(xì)胞形態(tài)、大小、種類、結(jié)構(gòu)等各不相同 直接原因：構(gòu)成細(xì)胞的蛋白質(zhì)

14、分子不同 根本原因： 不同生物細(xì)胞具多樣性的根本原因：與物種遺傳特異性有 關(guān) 同一生物不同細(xì)胞具多樣性的根本原因：與基因選擇性表 達(dá)有關(guān) 2原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較 有核糖體和其他有核糖體和其他 細(xì)胞器細(xì)胞器 只有核糖體只有核糖體，無，無 其他細(xì)胞器其他細(xì)胞器 細(xì)胞細(xì)胞 器器 有以有以核膜核膜為界限為界限 的細(xì)胞核的細(xì)胞核 無以無以核膜核膜為界限為界限 的細(xì)胞核的細(xì)胞核 本質(zhì)本質(zhì) 區(qū)別區(qū)別 大多數(shù)大多數(shù)較大較大大多數(shù)大多數(shù)較小較小 大小大小 不不 同同 點(diǎn)點(diǎn) 真核細(xì)胞真核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞 二者均有化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)相同的二者均有化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)相同的細(xì)胞膜細(xì)胞膜、有合、有

15、合 成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器核糖體核糖體、有遺傳物質(zhì)、有遺傳物質(zhì) DNA DNA DNA遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) 不不 同同 點(diǎn)點(diǎn) 基因突變、基因重組、染基因突變、基因重組、染 色體變異色體變異 基因突變基因突變變異類型變異類型 細(xì)胞核：與蛋白質(zhì)結(jié)合成細(xì)胞核：與蛋白質(zhì)結(jié)合成 染色質(zhì)染色質(zhì)(體體)， 線粒體、葉綠體：呈環(huán)狀線粒體、葉綠體：呈環(huán)狀 ，不與蛋白質(zhì)結(jié)合，不與蛋白質(zhì)結(jié)合 擬核：擬核：大型環(huán)狀，裸露大型環(huán)狀，裸露 質(zhì)粒：質(zhì)粒：小型環(huán)狀，裸露小型環(huán)狀，裸露 DNA存在存在 形式形式 植物細(xì)胞有，主要成分是植物細(xì)胞有，主要成分是 纖維素和果膠纖維素和果膠；真菌細(xì)胞；真菌細(xì)胞 有，主要成分是有，

16、主要成分是幾丁質(zhì)幾丁質(zhì)等等 ；動(dòng)物細(xì)胞無細(xì)胞壁；動(dòng)物細(xì)胞無細(xì)胞壁 主要成分是主要成分是糖類和糖類和 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。 支原體沒有支原體沒有 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 相同點(diǎn)相同點(diǎn) 有絲分裂、無絲分裂、減有絲分裂、無絲分裂、減 數(shù)分裂數(shù)分裂 二分裂二分裂細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂 真核細(xì)胞真核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞 v常見的原核生物及與之易混淆的真核生物常見的原核生物及與之易混淆的真核生物 常見的原核生物常見的原核生物易與之混淆的真核生物易與之混淆的真核生物 細(xì)菌：細(xì)菌常帶有細(xì)菌：細(xì)菌常帶有“桿、桿、 球、螺旋或弧球、螺旋或弧”字字 酵母菌、霉菌酵母菌、霉菌(如青霉菌、如青霉菌、 根霉、曲霉等根霉、曲霉等) 放線菌：放線

17、菌屬、鏈霉放線菌：放線菌屬、鏈霉 菌屬菌屬 藍(lán)藻：念珠藻、發(fā)菜、顫藍(lán)藻：念珠藻、發(fā)菜、顫 藻、藍(lán)球藻藻、藍(lán)球藻 衣藻、輪藻、黑藻、水綿衣藻、輪藻、黑藻、水綿 等等 衣原體、支原體衣原體、支原體(無細(xì)胞壁無細(xì)胞壁) 、立克次氏體、立克次氏體 原生動(dòng)物：草履蟲、變形原生動(dòng)物：草履蟲、變形 蟲、瘧原蟲等蟲、瘧原蟲等 【特別提醒】 1病毒既不是原核生物也不是真核生物。 2草履蟲、變形蟲等原生生物是真核生物。 3原核細(xì)胞和真核細(xì)胞最主要的區(qū)別是原 核細(xì)胞沒有由核膜包被的細(xì)胞核。 4帶“菌”的不一定都是細(xì)菌，如酵母菌 和其他真菌都是真核生物，而大腸桿菌、乳 酸菌、根瘤菌、硝化細(xì)菌等是原核生物。 5帶“藻”

18、的除藍(lán)藻、顫藻和念珠藻外， 其他的如：綠藻、褐藻、衣藻、紅藻、團(tuán)藻 等是真核生物。 【例】(2011汕頭模擬) (雙選)美國(guó)研究人員發(fā) 現(xiàn)了一種罕見的細(xì)菌，這種細(xì)菌內(nèi)有許多集光綠色體， 每個(gè)集光綠色體含有大量的葉綠素。正是這些葉綠素 使得細(xì)菌能夠在菌苔上同其他生物爭(zhēng)奪陽(yáng)光，維持生 存。這種細(xì)菌是人們迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一種含有集光 綠色體的喜氧微生物。下列有關(guān)該菌的敘述中，不正 確的是( ) A該菌的基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì) B該菌是好氧細(xì)菌，其生命活動(dòng)所需能量主要由線 粒體提供 C該菌合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是核糖體 D該菌是光能自養(yǎng)型生物，其光合作用的場(chǎng)所是葉 綠體 BD 五、細(xì)胞學(xué)說 2、

19、主要內(nèi)容（三個(gè)要點(diǎn)）、主要內(nèi)容（三個(gè)要點(diǎn)） （1 1）細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都是由）細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞細(xì)胞發(fā)育而來，發(fā)育而來， 并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物構(gòu)成并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物構(gòu)成 （2 2）細(xì)胞是一個(gè)）細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)單位，既有它自己的生命，又對(duì) 與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用 （3 3）新細(xì)胞可以從）新細(xì)胞可以從老細(xì)胞老細(xì)胞中產(chǎn)生中產(chǎn)生 1、細(xì)胞學(xué)說的建立、細(xì)胞學(xué)說的建立 19世紀(jì)世紀(jì)30年代由年代由 施萊登施萊登 和和 施旺施旺 建立。建立。 3、德國(guó)的、德國(guó)的魏爾肖魏爾肖對(duì)細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)

20、容做了修改，總結(jié)出了對(duì)細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容做了修改，總結(jié)出了 “細(xì)胞通過細(xì)胞通過分裂分裂產(chǎn)生新細(xì)胞產(chǎn)生新細(xì)胞”。 4.細(xì)胞學(xué)說的意義 (1)細(xì)胞學(xué)說的建立揭示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物 體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性，使人們認(rèn)識(shí)到各種生物之間存在 著共同的物質(zhì)基礎(chǔ)。 (2)細(xì)胞學(xué)說證明了生物彼此間存在著親緣關(guān)系， 揭示了生物界的統(tǒng)一性。 (3)細(xì)胞學(xué)說的建立標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入了 細(xì)胞水平，極大地促進(jìn)了生物學(xué)的研究進(jìn)程。 【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】細(xì)胞學(xué)說僅涉及到動(dòng)植物細(xì)胞，不涉及原核細(xì)胞、真細(xì)胞學(xué)說僅涉及到動(dòng)植物細(xì)胞，不涉及原核細(xì)胞、真 菌和病毒。菌和病毒。 【例】(雙選)細(xì)胞學(xué)說的建立過程是一個(gè)科學(xué)家 探究、開拓、繼承、修正和發(fā)

21、展的過程，充滿了耐 人尋味的曲折。下列說法不正確的是() A德國(guó)科學(xué)家施萊登和施旺發(fā)現(xiàn)細(xì)胞并創(chuàng)立 了細(xì)胞學(xué)說 B細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為動(dòng)植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的 C德國(guó)科學(xué)家魏爾肖的名言是“所有的細(xì)胞 都來源于先前存在的細(xì)胞” D細(xì)胞學(xué)說使人們對(duì)生命的認(rèn)識(shí)由細(xì)胞水平 進(jìn)入到分子水平 AD 一、細(xì)胞中的元素和化合物 1統(tǒng)一性與差異性 （1）生物界與非生物界及不同生物之間 在元素種類上具有統(tǒng)一性， 在元素含量上具有差異性。 （2）生物體的元素是生物根據(jù)自身生命活動(dòng)的需要， 有選擇地從無機(jī)環(huán)境中吸收的，這體現(xiàn)了生物界與 非生物界的統(tǒng)一性。 2.2.組成細(xì)胞的元素組成細(xì)胞的元素 (1)(1)大量元素：大量元素：_等

22、。等。 (2)(2)微量元素：微量元素：_等。等。 (3)(3)來源：生物體有選擇地從來源：生物體有選擇地從_中獲得。中獲得。 (4)(4)存在：大多以存在：大多以_的形式存在。的形式存在。 C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMg FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo 無機(jī)自然界無機(jī)自然界 化合物化合物 上述元素分類是指生物的整體概況，具體某種生物時(shí)元素的歸上述元素分類是指生物的整體概況，具體某種生物時(shí)元素的歸 屬可能不同屬可能不同 大量元素和微量元素都是組成生物體的大量元素和微量元素都是組成生物體的必需必需元素。元素。 占細(xì)胞占細(xì)胞干重

23、干重最多的元素是最多的元素是C C， 占細(xì)胞占細(xì)胞鮮重鮮重最多的元素是最多的元素是O O； 無論干重還是鮮重，無論干重還是鮮重，C C、H H、O O、N N四種元素的含量最多。四種元素的含量最多。 3.3.組成細(xì)胞的化合物組成細(xì)胞的化合物 (1)(1)種類種類 無機(jī)化合物：無機(jī)化合物：_和和_。 有機(jī)化合物：有機(jī)化合物：_、_、蛋白質(zhì)、核酸。、蛋白質(zhì)、核酸。 (2)(2)含量含量 鮮重含量最多的化合物：鮮重含量最多的化合物：_。 鮮重含量最多的有機(jī)物：鮮重含量最多的有機(jī)物：_。 占細(xì)胞干重最多的化合物：占細(xì)胞干重最多的化合物：_。 水水無機(jī)鹽無機(jī)鹽 糖類糖類脂質(zhì)脂質(zhì) 水水 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白

24、質(zhì)蛋白質(zhì) 例下列都含有氮元素的一組物質(zhì)是() A脫氧核糖和脫氧核糖核酸 B胰島素和核糖核酸 C丙酮酸和丙氨酸 D脂肪和脂肪酶 答案：B 例組成甲型H1N1病毒、瘋牛病病毒和桃樹的共 有元素是() AC、H、O BC、H、O、S CC、H、O、N DC、H、O、P 答案C 知識(shí)拓展：(1)從化合物的元素組成上分析代謝產(chǎn)物 糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的組成元素中都有C、H、O，可推 知其代謝產(chǎn)物中都有CO2和H2O；蛋白質(zhì)中還含N，故其 代謝產(chǎn)物中含有尿素。 (2)從化合物的元素含量上分析氧化分解釋放能量的多少， 脂肪的含氫量多于糖類，因此等質(zhì)量的脂肪徹底氧化分解 時(shí)所消耗的O2比糖類多，釋放的能量也多于

25、糖類。 二、細(xì)胞中的無機(jī)物 1細(xì)胞內(nèi)水的存在形式及比較細(xì)胞內(nèi)水的存在形式及比較 形形 式式 自由水自由水結(jié)合水結(jié)合水 定定 義義 細(xì)胞中絕大部分的水以游細(xì)胞中絕大部分的水以游 離的形式存在，可以自由離的形式存在，可以自由 流動(dòng)流動(dòng) 與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合的水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合的水 含含 量量 約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的 95.5% 約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5% 特特 點(diǎn)點(diǎn) 含量較多，變動(dòng)幅度較大，含量較多，變動(dòng)幅度較大， 易流動(dòng)、易蒸發(fā)；易流動(dòng)、易蒸發(fā)； 自由水含量的高低與生物自由水含量的高低與生物 新陳代謝的強(qiáng)弱成正相關(guān)新陳代謝的強(qiáng)弱成正相關(guān) 含量比

26、較穩(wěn)定，不易散失，一含量比較穩(wěn)定，不易散失，一 般吸附在大分子物質(zhì)上；般吸附在大分子物質(zhì)上； 結(jié)合水的含量高低與植物的抗逆結(jié)合水的含量高低與植物的抗逆 性呈正相關(guān)性呈正相關(guān) 功能功能 細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑 參與生化反應(yīng)參與生化反應(yīng) 為細(xì)胞提供液體環(huán)境為細(xì)胞提供液體環(huán)境 運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物 是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分 聯(lián)系聯(lián)系 兩者能夠隨新陳代謝的進(jìn)行而相互轉(zhuǎn)化兩者能夠隨新陳代謝的進(jìn)行而相互轉(zhuǎn)化 2.水的含量特點(diǎn)及與代謝程度和抗逆性的關(guān)系水的含量特點(diǎn)及與代謝程度和抗逆性的關(guān)系 (1)含量特點(diǎn)含量特點(diǎn) 細(xì)胞和生物體中細(xì)胞和生物體中含量最多

27、含量最多的物質(zhì)的物質(zhì) 含水量：含水量：水生水生陸生、幼年陸生、幼年成年成年老年、老年、 代謝旺盛代謝旺盛代謝緩慢、幼代謝緩慢、幼 嫩細(xì)胞嫩細(xì)胞衰老衰老 細(xì)胞細(xì)胞。 (2)與代謝強(qiáng)度的關(guān)系與代謝強(qiáng)度的關(guān)系 一般情況下，代謝活躍時(shí)，生物體含水量在一般情況下，代謝活躍時(shí)，生物體含水量在70%以上。含水量降低，生以上。含水量降低，生 命活動(dòng)不活躍或進(jìn)入休眠。命活動(dòng)不活躍或進(jìn)入休眠。 當(dāng)當(dāng)自由水比例增加時(shí)，生物體代謝活躍自由水比例增加時(shí)，生物體代謝活躍，生長(zhǎng)迅速。如干種子內(nèi)所含的，生長(zhǎng)迅速。如干種子內(nèi)所含的 主要是結(jié)合水，干種子只有吸足水分主要是結(jié)合水，干種子只有吸足水分獲得大量自由水，才能進(jìn)行旺盛的生

28、獲得大量自由水，才能進(jìn)行旺盛的生 命活動(dòng)。命活動(dòng)。 (3)與抗逆性的關(guān)系與抗逆性的關(guān)系 當(dāng)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時(shí)，代謝強(qiáng)度就會(huì)下降，抗寒、抗熱、抗旱的當(dāng)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時(shí)，代謝強(qiáng)度就會(huì)下降，抗寒、抗熱、抗旱的 性能提高。性能提高。旱生植物比水生植物具有較強(qiáng)抗旱能力，其生理原因之一旱生植物比水生植物具有較強(qiáng)抗旱能力，其生理原因之一 就是結(jié)就是結(jié) 合水含量較高。合水含量較高。 (4)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用 種子貯存前，曬干是為了減少自由水含量，降低種子的代謝速率，以延長(zhǎng)種子貯存前，曬干是為了減少自由水含量，降低種子的代謝速率，以延長(zhǎng) 壽命。壽命。 越冬作物減少灌溉，可提高作物

29、對(duì)低溫的抗性。越冬作物減少灌溉，可提高作物對(duì)低溫的抗性。 (5)細(xì)胞中產(chǎn)生水的結(jié)構(gòu)及生理過程 生理過程結(jié)構(gòu) 有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生水 O2HH2O 線粒體內(nèi)膜 氨基酸通過脫水縮合作用產(chǎn) 生水 核糖體 DNA復(fù)制 細(xì)胞核、葉綠體、線 粒體、擬核、質(zhì)粒 DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA的過程中 細(xì)胞核、葉綠體、線 粒體、擬核 3細(xì)胞中的無機(jī)鹽 (2)生理功能生理功能 復(fù)雜化合物的組成成分 維持正常的生命活動(dòng)，如哺乳動(dòng)物血液中Ca2含量過 低就會(huì)出現(xiàn)抽搐，含量過高，興奮性降低導(dǎo)致肌無力， 。 維持酸堿平衡和滲透壓平衡，如血漿H2CO3/NaHCO3 緩沖液。 （1）存存在形式在形式 I-甲狀腺激素 細(xì)胞中大多

30、數(shù)無機(jī)鹽以離子形式存在。 (2)植物必需無機(jī)鹽的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 對(duì)照組：正常植物完全培養(yǎng)液生長(zhǎng)正常 實(shí)驗(yàn)組 正常植物缺X完全培養(yǎng)液 a若生長(zhǎng)正常則X不是必需無機(jī)鹽 b若出現(xiàn)病癥則X是必需無機(jī)鹽 在實(shí)驗(yàn)組中還可設(shè)置二次對(duì)照，即在出現(xiàn)病癥后，再加 入含X的培養(yǎng)液，植物恢復(fù)正常生長(zhǎng)，以形成前后對(duì)照。 1、下列與無機(jī)鹽的功能無關(guān)的是() 【答案】D A是某些重要的復(fù)雜化合物的組成成分 B維持細(xì)胞的形態(tài)和功能 C維持生物體的生命活動(dòng) D是細(xì)胞中的能源物質(zhì)之一 2.(2010 年湛江二模)下列是幾則廣告語： 這種食品由純天然谷物制成，不含任何糖類，糖尿病患 者也可放心大量食用 這種飲料含有多種無機(jī)鹽，能有效補(bǔ)充

31、人體運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗 的能量 這種營(yíng)養(yǎng)品含有人體所需的全部 20 種必需氨基酸 這種口服液含有豐富的鈣、鐵、鋅、硒等微量元素 請(qǐng)判斷在上述廣告語中，有多少條在科學(xué)性上有明顯的錯(cuò) 誤？() A1 條B.2 條C.3 條D.4 條 【答案】D 3(2011 屆廣東六校聯(lián)考)在探索外星球是否存在生命的過 程中，科學(xué)家始終把尋找水作為最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。水在生命中的 意義表現(xiàn)為() A是細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物 B在生物體內(nèi)可以流動(dòng) C能與蛋白質(zhì)結(jié)合而體現(xiàn)生命活動(dòng)現(xiàn)象 D生化反應(yīng)要在水中進(jìn)行 【答案】D 無機(jī)鹽主要作用 N 葉綠素的成分；參與構(gòu)成的重要物質(zhì)有蛋白質(zhì)、核 酸、ATP 等 Mg葉綠素的構(gòu)成成分之一，

32、植物缺鎂時(shí)老葉易出現(xiàn)變黃 P參與構(gòu)成的物質(zhì)有生物膜、核酸、ATP 等 Fe2+血紅蛋白的成分 I甲狀腺激素合成的原料 （3）部分無機(jī)鹽的作用 B 能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)，缺乏時(shí)植物會(huì) 出現(xiàn)花而不實(shí) Na+ 維持人體細(xì)胞外液的重要無機(jī)鹽，缺乏時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞 外液滲透壓下降 K+ 維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓上起決定性作用，還能維持心 肌舒張，保持心肌正常的興奮性 Ca2+ 骨骼的主要成分；對(duì)肌細(xì)胞興奮性有重要影響，血 鈣過高，興奮性降低導(dǎo)致肌無力，血鈣過低，興奮 性高導(dǎo)致抽搐 三、檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋三、檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋 白質(zhì)白質(zhì) 鑒定物質(zhì)試劑顏色變化注意事項(xiàng) 還原糖_磚紅

33、色沉淀現(xiàn)配現(xiàn)用，_加熱 淀粉碘液_ 若檢驗(yàn)有色組織或器官 ，如綠葉，則需_ 脫色處理 脂肪 _ _ 做切片觀察脂肪顆粒需 使用_ 蘇丹染 液 _ 蛋白質(zhì)_紫色 應(yīng)先加試劑A，造成堿 性環(huán)境，再加試劑B 斐林試劑斐林試劑 水浴水浴 藍(lán)色藍(lán)色 酒精酒精 蘇丹蘇丹染液染液 橘黃色橘黃色 紅色紅色 顯微鏡顯微鏡 雙縮脲試劑雙縮脲試劑 2 2實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 (1)(1)還原糖的檢測(cè)還原糖的檢測(cè) (2)(2)脂肪的檢測(cè)脂肪的檢測(cè) (3)(3)蛋白質(zhì)的檢測(cè)蛋白質(zhì)的檢測(cè) 注意：注意：實(shí)驗(yàn)材料的選擇和試劑的配制實(shí)驗(yàn)材料的選擇和試劑的配制 還原糖的鑒定：要選擇含還原糖量較高、顏色較淺的材還原糖的鑒定：要選擇含還

34、原糖量較高、顏色較淺的材 料，這樣顏色反應(yīng)才明顯。通過實(shí)驗(yàn)比較，顏色反應(yīng)的明料，這樣顏色反應(yīng)才明顯。通過實(shí)驗(yàn)比較，顏色反應(yīng)的明 顯程度依次為蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜。顯程度依次為蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜。 脂肪的鑒定：要選擇富含脂肪的材料，如花生種子、蓖脂肪的鑒定：要選擇富含脂肪的材料，如花生種子、蓖 麻種子等，提前浸泡麻種子等，提前浸泡3 34 h4 h。如果是新鮮花生種子，可以。如果是新鮮花生種子，可以 不必浸泡，否則切下的薄片不易成形。不必浸泡，否則切下的薄片不易成形。 蛋白質(zhì)的鑒定：最好的實(shí)驗(yàn)材料是雞蛋清，其蛋白質(zhì)含蛋白質(zhì)的鑒定：最好的實(shí)驗(yàn)材料是雞蛋清，其蛋白質(zhì)含 量相對(duì)高，配

35、制的提取液透明，與雙縮脲試劑反應(yīng)后，顏量相對(duì)高，配制的提取液透明，與雙縮脲試劑反應(yīng)后，顏 色反應(yīng)明顯，但蛋清液需要稀釋。色反應(yīng)明顯，但蛋清液需要稀釋。 正確配制和使用斐林試劑與雙縮脲試劑：配制這兩種試正確配制和使用斐林試劑與雙縮脲試劑：配制這兩種試 劑時(shí)，都要用到劑時(shí)，都要用到NaOHNaOH溶液和溶液和CuSOCuSO4 4溶液，但配制時(shí)，溶液溶液，但配制時(shí)，溶液 濃度不同，使用原理和方法也有明顯區(qū)別，見下表：濃度不同，使用原理和方法也有明顯區(qū)別，見下表： 斐林試劑斐林試劑雙縮脲試劑雙縮脲試劑 配配 方方 甲甲(A)(A) 液液 0.1 g/mL NaOH0.1 g/mL NaOH溶液溶液

36、0.1 g /mL NaOH0.1 g /mL NaOH溶溶 液液 乙乙(B)(B) 液液 0.05 g/mL CuSO0.05 g/mL CuSO4 4溶液溶液 0.01 g/mL CuSO0.01 g/mL CuSO4 4溶溶 液液 使用方法使用方法 甲、乙液混合均勻甲、乙液混合均勻 ，現(xiàn)配現(xiàn)用，現(xiàn)配現(xiàn)用 先加先加A A液后加液后加B B液液 ，不能混用，不能混用 反應(yīng)原理反應(yīng)原理 及注意事項(xiàng)及注意事項(xiàng) 斐林試劑中起實(shí)質(zhì)斐林試劑中起實(shí)質(zhì) 作用的是生成的作用的是生成的 Cu(OH)Cu(OH)4 42- 2-絡(luò)離子，放 絡(luò)離子，放 置時(shí)間過長(zhǎng)就會(huì)形成置時(shí)間過長(zhǎng)就會(huì)形成 Cu(OH)Cu(OH

37、)2 2沉淀或沉淀或CuCOCuCO3 3 沉淀，因而無法反應(yīng)沉淀，因而無法反應(yīng) 雙縮脲試劑中起作用雙縮脲試劑中起作用 的是堿性環(huán)境中的是堿性環(huán)境中CuCu2 2 與 與 蛋白質(zhì)結(jié)合形成紫色絡(luò)蛋白質(zhì)結(jié)合形成紫色絡(luò) 合物，因而必須先后使合物，因而必須先后使 用。使用用。使用CuSOCuSO4 4時(shí)，溶液時(shí)，溶液 不能過量，否則藍(lán)色的不能過量，否則藍(lán)色的 CuSOCuSO4 4溶液將遮蔽顯色反溶液將遮蔽顯色反 應(yīng)中產(chǎn)生的紫色應(yīng)中產(chǎn)生的紫色 【易錯(cuò)易混易錯(cuò)易混】 (1)(1)大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是含量，而不是生理作用。大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是含量，而不是生理作用。 (2)(2)生物體內(nèi)

38、含有的元素不一定是生物所必需的元素。生物體內(nèi)含有的元素不一定是生物所必需的元素。 (3)(3)碳原子本身的化學(xué)性質(zhì)使它能夠通過化學(xué)鍵連接成鏈或環(huán)，碳原子本身的化學(xué)性質(zhì)使它能夠通過化學(xué)鍵連接成鏈或環(huán)， 從而形成各種生物大分子，正是由于碳原子在組成生物大分子從而形成各種生物大分子，正是由于碳原子在組成生物大分子 中的重要作用，科學(xué)家才說中的重要作用，科學(xué)家才說“碳是生命的核心元素碳是生命的核心元素”，“沒有沒有 碳，就沒有生命碳，就沒有生命”，與其在生物體內(nèi)的含量無關(guān)。，與其在生物體內(nèi)的含量無關(guān)。 (4)(4)活細(xì)胞中含量最多的化合物是水；而脫水后含量最多的化合活細(xì)胞中含量最多的化合物是水；而脫水后含量最多的化合 物是蛋白質(zhì)。物是蛋白質(zhì)。 (5)(5)自由水自由水/ /結(jié)合水比例升高，細(xì)胞代謝旺盛，但抗逆性下降；結(jié)合水比例升高，細(xì)胞代謝旺盛，但抗逆性下降； 自由水自由水/ /結(jié)合水比例降低，細(xì)胞代謝