人教版生物必修第一冊知識點整理

1、人教2019版高中生物學(xué)必修一知識點整理第一章 走近細(xì)胞第一節(jié) 細(xì)胞是生命活動的基本單位一、細(xì)胞學(xué)說及其建立過程：1、細(xì)胞學(xué)說的建立者是德國的施萊登和施旺。2、細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容：（1）細(xì)胞是一個有機(jī)體，一切動植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成； 說明細(xì)胞是構(gòu)成生物體的基本單位。（2）細(xì)胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用； 強(qiáng)調(diào)細(xì)胞具有相對獨立性，無論單、多細(xì)胞生物，細(xì)胞都是其基本功能的單位。（3）新細(xì)胞是由老細(xì)胞分裂產(chǎn)生的。從細(xì)胞起源的角度說明細(xì)胞對生命活動的重要性，細(xì)胞的生命歷程必須建立在細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上。注意：新細(xì)胞也可由老細(xì)胞融

2、合而來，如精細(xì)胞和卵細(xì)胞形成受精卵的過程。3、細(xì)胞學(xué)說未涉及原核細(xì)胞、真菌、病毒，以及生物或細(xì)胞間的“差異性”。4、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)者和命名者是羅伯特·虎克，活細(xì)胞發(fā)現(xiàn)者是列文虎克。5、細(xì)胞學(xué)說揭示了動物和植物的統(tǒng)一性，從而闡明生物界的統(tǒng)一性。二、細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)：1、單細(xì)胞生物（草履蟲、變形蟲、衣藻、酵母菌等）依賴單個細(xì)胞完成各種生命活動。2、多細(xì)胞生物依賴各種分化的細(xì)胞密切合作，完成復(fù)雜的生命活動。例如，以細(xì)胞代謝為基礎(chǔ)的生物與環(huán)境之間物質(zhì)和能量的交換；以細(xì)胞增殖、分化為基礎(chǔ)的生長發(fā)育；以細(xì)胞內(nèi)基因的傳遞和變化為基礎(chǔ)的遺傳和變異等。3、除病毒之外，其它生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的。病毒不具

3、有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部遺傳物質(zhì)組成，寄生在活細(xì)胞中，利用活細(xì)胞中的物質(zhì)生活和繁殖。（所以培養(yǎng)病毒要用活細(xì)胞）。4、 生活方式：寄生在活細(xì)胞病毒 分類：DNA病毒、RNA病毒 遺傳物質(zhì)：DNA或RNA（一種病毒只含一種核酸）DNA病毒：噬菌體、乙肝病毒、天花病毒；結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定RNA病毒：煙草花葉病毒、HIV、SARS病毒、禽流感病毒 結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定病毒的增殖過程：吸附-注入-合成-組裝-釋放作用：動物細(xì)胞融合融合機(jī) 基因工程運載體 免疫制作疫苗等抗原 非選擇性必修學(xué)習(xí)5、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次： （1）以多細(xì)胞動物為例的生命系統(tǒng)九級層次：（層層相依、緊密聯(lián)系）細(xì)胞組織器官系統(tǒng)個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)生

4、物圈 植物的四大組織：保護(hù)、營養(yǎng)、輸導(dǎo)、分生組織植物的六大器官：根、莖、葉、花、果實、種子動物的四大組織：上皮、肌肉、神經(jīng)、結(jié)締組織人的八大系統(tǒng)：消化、泌尿、內(nèi)分泌、循環(huán)、運動、呼吸、神經(jīng)、生殖系統(tǒng)注意： a、最基本的結(jié)構(gòu)層次是細(xì)胞，最高級的層次是生物圈。b、單細(xì)胞生物：既是細(xì)胞層次，又是個體層次，無組織、器官、系統(tǒng)層次（易錯點）。c、松樹等所有植物缺少系統(tǒng)層次。d、蛋白質(zhì)、核酸等分子雖是組成生命系統(tǒng)的物質(zhì)，但不屬于生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次。再比如一個分子或一個原子是一個系統(tǒng)，但不屬于生命系統(tǒng)，因為生命系統(tǒng)能完成一定的生命活動，而分子或原子不能完成。（2）種群是指一定區(qū)域內(nèi)，同種生物所有個體。eg：一

5、片湖泊里所有的魚，是種群層次嗎？不是，魚有很多種，既非種群，也非群落。（3）群落是一定區(qū)域內(nèi)所有的生物。（4）生態(tài)系統(tǒng)包括一定區(qū)域內(nèi)所有生物和無機(jī)環(huán)境，如：一根枯木、一片池塘。（5）生物圈包括地球上所有生物以及所有生物所生存的無機(jī)環(huán)境，是最大的生態(tài)系統(tǒng)，地球上只有一個生物圈。補(bǔ)充：病毒屬于生物，但在生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次中無地位，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費者。第二節(jié) 細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性一、觀察細(xì)胞：1、顯微鏡的放大倍數(shù)等于目鏡倍數(shù)×物鏡倍數(shù)放大倍數(shù)指的是放大長度和寬度，而不是面積或體積。目鏡和物鏡的區(qū)別：物鏡（有螺紋），越長放大倍數(shù)越大（正比），距離載玻片的距離越近；目鏡（無螺紋）恰好相反，

6、越長放大倍數(shù)越?。ǚ幢龋?。2、低倍鏡換高倍鏡使用步驟：低倍鏡目標(biāo)移至中央（偏哪移哪）轉(zhuǎn)換為高倍鏡調(diào)光（增大光圈，反光鏡改為凹面鏡）調(diào)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋【找移換調(diào)】 常考！用高倍鏡時，不準(zhǔn)動粗（即只允許用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦）低倍鏡觀察調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降時，側(cè)面觀察物鏡與裝片的距離，以免壓破玻片，損壞物鏡。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換物鏡，不能用手掰物鏡。3、放大倍數(shù)與視野內(nèi)細(xì)胞數(shù)量的關(guān)系：規(guī)律：當(dāng)一行細(xì)胞時，細(xì)胞數(shù)與放大倍數(shù)呈反比當(dāng)細(xì)胞充滿視野時，細(xì)胞數(shù)與放大倍數(shù)的平方呈反比4、高倍鏡與低倍鏡觀察情況比較：物像大小看到細(xì)胞數(shù)目視野亮度物像與裝片的距離視野范圍高倍鏡大少暗近小低倍鏡小多亮遠(yuǎn)大5、顯微鏡成像與標(biāo)本實物位置

7、關(guān)系辨析：（1）顯微鏡成的是倒立放大的虛像，若將觀察者看到的像平面旋轉(zhuǎn)1800，則與標(biāo)本的實際位置相吻合。如觀察“b”，則顯微鏡中看到的應(yīng)為“q”。（2）觀察到的細(xì)胞質(zhì)環(huán)流方向與實際運動方向相同。 如何判斷？（3）“二看法”判斷視野中異物存在的位置（其實就是三個位置的排除法）判斷依據(jù)：在判斷顯微鏡視野中異物可能存在的位置時，可以遵循“異物跟誰移動，就在誰上面”的原則。判斷方法：視野中的異物可能存在于物鏡、目鏡或玻片上。一看：在不調(diào)換目鏡、物鏡的情況下，移動玻片，異物若隨著玻片移動，則異物在玻片上；若異物不移動，則進(jìn)行二看。二看：旋轉(zhuǎn)目鏡鏡頭，若異物隨著轉(zhuǎn)動，則異物在目鏡上；若異物不隨目鏡轉(zhuǎn)動，

8、說明異物在物鏡上。 一般不會在反光鏡上，如在反光鏡會改變視野中的亮度。二、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞：1、定義：細(xì)胞內(nèi)含有以核膜為界的細(xì)胞核，稱為真核細(xì)胞，由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物叫做真核生物。細(xì)胞內(nèi)不含有以核膜為界的細(xì)胞核，稱為原核細(xì)胞，由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物叫做原核生物。2、原核生物和真核生物的類型： 細(xì)菌：帶有球、桿、螺旋、弧的字樣，以及一類重要的細(xì)菌藍(lán)細(xì)菌原核生物其他：支原體、衣原體、立克次氏體、放線菌草履蟲、變形蟲真核生物 真菌：酵母菌、青霉菌、蘑菇等 動物、植物3、真核細(xì)胞有染色質(zhì)（主要由DNA和蛋白質(zhì)組成），原核細(xì)胞有一條大型環(huán)狀的裸露的DNA分子，位于細(xì)胞內(nèi)特定的位置，這個區(qū)域被叫做擬核（擬

9、核不是結(jié)構(gòu)，只是一個位置），所以原核細(xì)胞沒有染色質(zhì)，需要注意的是原核細(xì)胞除了擬核處裸露的大型環(huán)狀DNA分子，還有一些小型的環(huán)狀DNA分子（質(zhì)粒）。 大環(huán)和小環(huán)4、關(guān)于藍(lán)細(xì)菌：藍(lán)細(xì)菌（舊稱藍(lán)藻）無葉綠體，但在細(xì)胞質(zhì)中有藻藍(lán)素和葉綠素，因而能進(jìn)行光合作用，在生態(tài)系統(tǒng)的成分中屬于生產(chǎn)者，常見的有色球藍(lán)細(xì)菌、念珠藍(lán)細(xì)菌、顫藍(lán)細(xì)菌、發(fā)菜。5、病毒、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較原核細(xì)胞真核細(xì)胞病毒大小較小較大最小本質(zhì)區(qū)別無以核膜為界限的細(xì)胞核有以核膜為界限的細(xì)胞核無細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁主要成分是肽聚糖植物：纖維素和果膠；真菌：幾丁質(zhì)；動物細(xì)胞無細(xì)胞壁無細(xì)胞核有擬核，無核膜、核仁，DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合有核膜和核仁，D

10、NA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色質(zhì)（體）無細(xì)胞質(zhì)僅有核糖體，無其他細(xì)胞器有核糖體、線粒體等其他復(fù)雜的細(xì)胞器無遺傳物質(zhì)只要有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，遺傳物質(zhì)就是DNADNA或RNA舉例藍(lán)細(xì)菌、細(xì)菌等真菌，動、植物HIV、H1N1注：原核細(xì)胞中除支原體外都有細(xì)胞壁6、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞相同點：都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體等結(jié)構(gòu)，都以DNA為遺傳物質(zhì)。7、真、原核細(xì)胞的不同點有很多，但最本質(zhì)區(qū)別是：有無以核膜為界限的細(xì)胞核。8、水華現(xiàn)象：通常是指池塘、河流、湖泊、水庫等淡水水域受到污染，水中N、P等元素增多致使水體富營養(yǎng)化，在適宜的溫度、光照等條件下，藍(lán)細(xì)菌和綠藻等大量繁殖，并在水面形成或薄或厚的漂浮物的現(xiàn)象。發(fā)生在海水中

11、的這種現(xiàn)象，通常稱為“赤潮”。危害嚴(yán)重，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：（1）造成水體缺氧，引起水生動物窒息死亡。（2）產(chǎn)生毒素、產(chǎn)生異味（3）影響自來水工廠的生產(chǎn)和自來水的質(zhì)量9、關(guān)于哺乳動物成熟紅細(xì)胞的補(bǔ)充：哺乳動物的成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核，但屬于真核細(xì)胞。由造血干細(xì)胞分化而來，成熟過程中細(xì)胞核和各種細(xì)胞器退化消失，其內(nèi)含血紅蛋白運輸氧氣，進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸。三、細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性：1、細(xì)胞多樣性：（1）表現(xiàn)：細(xì)胞的形態(tài)、大小、種類、結(jié)構(gòu)等各不相同。（2）直接原因：構(gòu)成細(xì)胞的蛋白質(zhì)分子不同。（3）根本原因：DNA的多樣性及基因的選擇性表達(dá)。2、細(xì)胞的統(tǒng)一性：（1）化學(xué)組成：組成不同細(xì)胞的元素和化合

12、物種類基本一致。（2）結(jié)構(gòu)：都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體（3）遺傳物質(zhì)：都以DNA為遺傳物質(zhì)，且遺傳密碼相同。（4）能源物質(zhì)：以ATP為直接能源物質(zhì)。（5）增殖：都是通過細(xì)胞分裂等進(jìn)行增殖。第二章 組成細(xì)胞的分子第一節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物一、組成細(xì)胞的化學(xué)元素：1、組成細(xì)胞的元素種類：微量元素與大量元素只是在細(xì)胞內(nèi)含量的不同，而非重不重要。2、組成細(xì)胞的元素含量：細(xì)胞鮮重含量百分比占前四位的元素是：O>C>H>N但是，不同細(xì)胞中干重百分比有差異：人體細(xì)胞干重含量百分比占前四位的元素是：C>O>N>H玉米細(xì)胞干重含量百分比占前四位的元素是：O>C>

13、;H>N解釋：人體細(xì)胞和玉米細(xì)胞干重前四位元素不同，是因為人體細(xì)胞中含蛋白質(zhì)較多，而玉米細(xì)胞中淀粉較多。不同生物體的細(xì)胞中，元素種類大體相同，但同種元素的含量相差較大。ps：只要是活細(xì)胞指的都是“鮮重”，“干重”不含水。注意：細(xì)胞中的元素大多以化合物的形式存在。3、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性：（1）統(tǒng)一性：組成生物體的化學(xué)元素種類在無機(jī)環(huán)境中都能找到，沒有一種是生物體所特有的。（2）差異性：組成生物體的化學(xué)元素含量在生物界與非生物界相比含量上相差很多。二、組成細(xì)胞的化合物：1、組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)等細(xì)胞內(nèi)含量最多的前四位化合物：水

14、>蛋白質(zhì)>無機(jī)鹽>脂質(zhì)2、細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。eg：生活在沙漠中的仙人掌細(xì)胞中化合物含量最多的是 三、實驗檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)：（1）還原糖的鑒定：1、常用材料：蘋果和梨 觀察現(xiàn)象明顯2、試劑： 斐林試劑（甲液： 0.1g/ml的NaOH 、乙液： 0.05g/ml的CuSO4 ）3、注意事項：還原糖有葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖（單、二除蔗）甲乙液必須等量混合均勻后再加入樣液中（現(xiàn)配現(xiàn)用）。 必須用水浴加熱（5065）4、顏色變化：淺藍(lán)色Cu（OH）2 棕色 磚紅色沉淀Cu2O（2）脂肪的鑒定：1、常用材料：花生子葉或

15、向日葵種子2、試劑： 蘇丹染液 或 蘇丹染液 3、注意事項：切片要薄且均勻，如厚薄不均就會導(dǎo)致觀察時有的地方清晰，有的地方模糊。染色時間不易過長，體積分?jǐn)?shù)50%酒精的作用是洗去浮色 。 蘇丹易溶于酒精需使用顯微鏡觀察（是否使用顯微鏡，要看實驗材料，如將材料制成勻漿則不用）使用不同的染色劑染色時間不同。4、顏色變化： 橘黃色 或 紅色 （3）蛋白質(zhì)的鑒定：1、常用材料：雞蛋清、黃豆組織樣液、牛奶2、試劑：雙縮脲試劑（ A液： 0.1g/ml的NaOH 、B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）3、注意事項：先加A液1ml，再加B液3-4滴；鑒定前留出一部分組織樣液以便對比；用蛋清時一定要稀釋，若

16、稀釋不夠，與雙縮脲試劑反應(yīng)時，會黏在試管內(nèi)壁，使得反應(yīng)不夠徹底，且試管不易清洗；加入雙縮脲試劑的順序不能顛倒，先用A液造成堿性環(huán)境后再加入B液。4、顏色變化： 紫色 注意：雙縮脲試劑只是檢驗物質(zhì)中是否存在肽鍵，存在肽鍵的不一定是蛋白質(zhì)。第二節(jié) 細(xì)胞中的無機(jī)物一、細(xì)胞中的水：1、生物含水量特點：（1）水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分，也是活細(xì)胞中含量最多的物質(zhì)。（2）含水量: 水生>陸生 幼年>成年>老年 代謝旺盛>代謝緩慢 幼嫩細(xì)胞>衰老細(xì)胞2、分類、及生理作用： 自由水與結(jié)合水聯(lián)想到拖布含量概念生理作用結(jié)合水4.5%與其他物質(zhì)結(jié)合在一起細(xì)胞重要組成成分自由水95.5%能夠

17、自由流動、以游離狀態(tài)存在良好溶劑 參與反應(yīng) 物質(zhì)運輸3、細(xì)胞含水量與代謝之間的關(guān)系：自由水越多，新陳代謝越旺盛，生長發(fā)育越迅速，抗逆性越弱。自由水越少，新陳代謝越緩慢，生長發(fā)育越遲緩，抗逆性越強(qiáng)。?？夹问剑悍N子由休眠轉(zhuǎn)變?yōu)槊劝l(fā)狀態(tài)中，其細(xì)胞內(nèi)自由水/結(jié)合水的比值如何變化？二、無機(jī)化合物-無機(jī)鹽：1、無機(jī)鹽存在的形式及含量：區(qū)別于細(xì)胞中元素的存在形式?。?）含量：很少，約占細(xì)胞鮮重的1%1.5%（2）存在形式：大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在于細(xì)胞中，少數(shù)與化合物的相結(jié)合。2、無機(jī)鹽的生理作用：（1）有些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成部分。 （2）有許多種無機(jī)鹽的離子對于維持生物體的生命活

18、動有重要作用。 （3）生物體內(nèi)的無機(jī)鹽離子，必須保持一定的比例，這對維持細(xì)胞內(nèi)的滲透壓和酸堿平衡非常重要，這是生物進(jìn)行正常生命活動的必要條件。 非選擇性必修學(xué)習(xí)總結(jié)：常見無機(jī)鹽的作用與缺乏癥種類作用缺乏引起的癥狀Fe構(gòu)成血紅素的元素缺鐵性貧血Ca骨骼、牙齒的重要組成成分骨骼畸形、抽搐Mg構(gòu)成葉綠素的元素植物葉綠素合成受阻，影響光合作用Na維持動物細(xì)胞滲透壓動物細(xì)胞滲透壓降低；過低時不能維持正常的細(xì)胞形態(tài)I甲狀腺激素的重要組成成分地方性甲狀腺腫；呆小癥B促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長油菜缺B時，“花兒不實”第三節(jié) 細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)一、細(xì)胞中的糖類：1、組成元素：C、H、O三種元素2、分類：糖類大

19、致可以分為單糖、二糖、多糖。（1）單糖：不能被水解，可被細(xì)胞直接吸收的糖。最常見的是葡萄糖，是細(xì)胞生命活動所需主要能源物質(zhì)。（2）二糖：由兩分子單糖脫水縮合而成的，必須經(jīng)過水解為單糖才能被細(xì)胞吸收。最常見的二糖是蔗糖，還有麥芽糖以及人和動物乳汁中的乳糖。（3）多糖：由多個單糖脫水縮合而成的糖，是生物體內(nèi)絕大多數(shù)糖存在的形式，必須水解為單糖才能被細(xì)胞吸收，最常見的是淀粉，作為植物細(xì)胞的儲能物質(zhì)存在于細(xì)胞中。另外還有糖原作為動物細(xì)胞的儲能物質(zhì)存在于動物細(xì)胞中。幾丁質(zhì)也是一種多糖，又稱為殼多糖，廣泛存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中。纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分，多糖的基本單位都是葡萄糖。還原性糖

20、有葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖（單糖、二糖中除了蔗糖，多糖都不是）3、種類、分布及功能：種類分布功能單糖五碳糖核糖(C5H10O5)植物、動物細(xì)胞中組成RNA的成分脫氧核糖(C5H10O4)植物、動物細(xì)胞中組成DNA的成分六碳糖葡萄糖細(xì)胞中都有主要的能源物質(zhì)果糖植物細(xì)胞中提供能量半乳糖動物細(xì)胞中提供能量二糖(C12H22O11)麥芽糖植物細(xì)胞，發(fā)芽的小麥、谷物中含量豐富水解成單糖而供能蔗糖植物細(xì)胞，甘蔗、甜菜中含量豐富乳糖人和動物的乳汁中多糖(C6H10O5)n淀粉植物糧食作物的種子、變態(tài)根或莖等儲藏器官中植物的儲能物質(zhì)纖維素植物細(xì)胞中構(gòu)成細(xì)胞壁的主要成分，支持保護(hù)細(xì)胞。糖原肌糖原動物的

21、肌肉組織中人和動物細(xì)胞的儲能物質(zhì)肝糖原動物的肝臟中幾丁質(zhì)甲殼類動物和昆蟲的外骨骼廢水處理；制作人造皮膚注意：格外要注意二糖的組成麥芽糖是由兩分子的葡萄糖脫水縮合形成的；蔗糖是由一分子的果糖和一分子的葡萄糖脫水縮合形成；乳糖是由一分子的半乳糖和一分子的葡萄糖脫水縮合形成的。二、細(xì)胞中的脂質(zhì)：1、元素組成：C、H、O，有的還含有P和N。 脂質(zhì)的組成元素比較復(fù)雜，格外要注意。2、種類和功能： 脂肪（C、H、O）：儲能物質(zhì)，維持體溫恒定緩沖和減壓減少摩擦的作用。 磷脂(C、H、O、N、P)：構(gòu)成細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和細(xì)胞核膜的重要成分。 固醇（C、H、O）：生物膜系統(tǒng)膽固醇：構(gòu)成動物細(xì)胞膜的成分，參與血液

22、中脂質(zhì)的運輸。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。維生素D：促進(jìn)人和動物腸道對鈣磷的吸收。注意：糖類是主要的能源物質(zhì)，ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，脂肪是細(xì)胞內(nèi)的良好儲能物質(zhì)。原因：相同質(zhì)量的脂肪和糖類相比，脂肪的碳?xì)浔壤撸械难跎伲緩氐籽趸纸庀牡难鯕飧啵a(chǎn)生的水更多，釋放的能量就更多。第四節(jié) 蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者一、蛋白質(zhì)分子的功能：1、運輸作用（血紅蛋白）2、免疫作用（抗體）3、催化作用（酶絕大多數(shù)都是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA）4、調(diào)節(jié)功能（某些激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，如生長激素和胰島素）5、結(jié)構(gòu)蛋白（構(gòu)成細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)，

23、如頭發(fā)和肌肉）二、氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位：1、氨基酸的種類和分類：自然界中氨基酸已發(fā)現(xiàn)有300多種，但構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類大約有21種，包括必須氨基酸和非必需氨基酸。 非必須氨基酸：人體自身能夠合成，可以通過其他化合物轉(zhuǎn)化而來。 氨基轉(zhuǎn)換作用 必須氨基酸：人體內(nèi)有8種（嬰兒9種組氨酸），必須從食物中獲取。2、氨基酸的特點：氨基酸分子中至少有一個氨基和一個羧基，且氨基和羧基要連在同一個碳原子上。這也就是判斷一個有機(jī)物是不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的條件。eg：H2N-CH2-CH2-COOH 這就不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：不同的氨基酸分子有不同的R基，這就是區(qū)分不同氨基酸的關(guān)鍵。

24、有些氨基酸含多個氨基或羧基，多的氨基和羧基在R基團(tuán)中，但是R基本身不能是氨基或羧基。注意不同基團(tuán)的書寫：三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性：1、化學(xué)結(jié)構(gòu)：用約21種氨基酸作原料，根據(jù)“基因”信息指令，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中，按特定的方式和順序?qū)被岱肿踊ハ噙B結(jié)合。胞內(nèi)蛋白游離的核糖體 分泌蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著的核糖體2、氨基酸分子結(jié)合方式：一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基，脫去一分子水而連接起來，這種結(jié)合方式叫脫水縮合。 + H2O3、肽鍵：在CONH結(jié)構(gòu)中的CN共價鍵4、二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有一個肽鍵的叫做二肽。推廣 幾個氨基酸脫水縮合就叫幾肽肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)肽鏈數(shù) 若

25、是環(huán)狀多肽，則將肽鏈數(shù)視為零。5、肽鏈：是由多個氨基酸相互連接在一起所形成的鏈狀結(jié)構(gòu)。6、蛋白質(zhì)分子具有多樣性的原因 ：（1）組成肽鏈的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序不同，所形成的肽鏈結(jié)構(gòu)不同。構(gòu)成肽鏈的氨基酸角度（2）肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別。 從空間結(jié)構(gòu)角度7、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成和相關(guān)計算：蛋白質(zhì)的化學(xué)組成：C、H、O、N、有的還有S，從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式出發(fā)，蛋白質(zhì)應(yīng)含有C、H、O、N元素，但蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)中肽鏈之間的連接和固定需要“二硫鍵”，所以蛋白質(zhì)中有的還含有S，S元素應(yīng)該存在于某些氨基酸的R基中（-SH巰基）。有些蛋白質(zhì)還含有其他一些元素，比如血紅蛋白中還有Fe。

26、蛋白質(zhì)相關(guān)的計算蛋白質(zhì)中氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨（羧）基數(shù)=各氨基酸中氨（羧）基總數(shù)肽鍵數(shù)蛋白質(zhì)中各原子的計算C原子=氨基酸分子數(shù)×2 + R基上的C原子數(shù)H原子=各氨基酸中H原子總數(shù) 脫水的水分子數(shù)×2 二硫鍵數(shù)量×2N原子=肽鏈數(shù) + 肽鍵數(shù) + R基中N原子數(shù)O原子=肽鏈數(shù)×2+肽鍵數(shù) + R基中O原子數(shù)如果問至少有多少個，則認(rèn)為R基中不存在氨基（羧基）。蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算：假設(shè)n個氨基酸形成m條肽鏈，設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，那么由這些氨基酸形成的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為n×a（nm）×此外，蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)

27、量計算中還需考慮二硫鍵，具體問題具體分析。假設(shè)有n（0n21）種、m個氨基酸，任意排列構(gòu)成多肽的種類數(shù)計算：a若每種氨基酸數(shù)目無限（允許重復(fù)）的情況下，可形成肽類化合物的種類：有nm種b若每種氨基酸只有一個（不允許重復(fù)）的情況下，可形成肽類化合物的種類：有n×（n-1）×（n-2）種補(bǔ)充：1、蛋白質(zhì)的鹽析、變形和水解的區(qū)別：鹽析：蛋白質(zhì)鹽析是由溶解度的變化引起的，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。變性：蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些物理或化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。變性的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了

28、生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此熟雞蛋、熟肉容易被消化。變性的蛋白質(zhì)加入雙縮脲試劑仍然可以產(chǎn)生紫色反應(yīng)。水解：在蛋白酶的作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程是相反的。2、高中生物中常見的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的物質(zhì)的分類：第五節(jié) 核酸是遺傳信息的攜帶者一、核酸的種類及其分布：1、種類： 核酸分為這一種和那一種脫氧核糖核酸既DNA， 核糖核酸既RNA。2、核酸的分布：DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)，另外線粒體、葉綠體、也含有少量的DNA，原核細(xì)胞主要存在于擬核中。 RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,例如核糖體、線粒體、和葉綠體，細(xì)胞

29、核中也有少量分布。觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布實驗：利用甲基綠和吡羅紅兩種染色劑，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色，從而顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。二、核酸是由核苷酸連接而成的長鏈：1、核酸的結(jié)構(gòu)：（1）組成核酸的化學(xué)元素：C、H、O、N、P（2）單體：核苷酸，由一分子五碳糖、一分子含氮堿基和一分子磷脂分子組成。（3）核苷酸鏈：若干個核苷酸脫水縮合形成磷酸二酯鍵。（4）組成DNA的四種脫氧核苷酸:（5）組成RNA的四種核糖核苷酸:（5）DNA一般由兩條脫氧核苷酸鏈組成，且呈現(xiàn)雙螺旋的結(jié)構(gòu)。RNA一般由一條核糖核苷酸鏈組成。（6）“258”與“144”：具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物

30、體內(nèi)核酸既有DNA又有RNA，所以其體內(nèi)共有2種五碳糖、5種含氮堿基、8種核苷酸沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物病毒體內(nèi)核酸只有一種：DNA或RNA，所以體內(nèi)只有1種五碳糖、4種含氮堿基、4種核苷酸2、核酸的功能：核酸是遺傳信息的攜帶者，在生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的合成中具有重要的作用。3、細(xì)胞中重要有機(jī)物的初級水解、徹底水解、氧化分解：ps：巧妙記憶DNA結(jié)構(gòu)：54321三、生物大分子以碳鏈為骨架：1、細(xì)胞中生物大分子的種類：多糖、蛋白質(zhì)、核酸。2、結(jié)構(gòu)：每一個單體都以若干個相連的碳鏈為基本骨架，生物大分子是由許多單體連接成的多聚體。3、生物大分子的組成特點及多樣性的原因：第三章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié) 細(xì)

31、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，為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境；（2）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，包括代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排除,其中伴隨著能量的傳遞；細(xì)胞膜的控制作用是相對的，一些有害的物質(zhì)也可能進(jìn)入細(xì)胞。 細(xì)胞膜功能特點：選擇透過性（3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流，三種方式：間接交流方式：激素、神經(jīng)遞質(zhì)直接交流方式：細(xì)胞膜的直接接觸，如精卵細(xì)胞的結(jié)合通道方式：植物細(xì)胞的胞間連絲二、細(xì)胞膜成分的探索：1、1895年，歐文頓發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過細(xì)胞膜；不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易穿過細(xì)胞膜。推測：細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的。相似相溶原理：溶質(zhì)與溶劑在結(jié)構(gòu)上相似，能彼此相

32、溶，例如同為脂質(zhì)的物質(zhì)可以相溶。2、通過一定的方法制備出純凈的細(xì)胞膜，進(jìn)行化學(xué)分析，得知組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。3、純凈的細(xì)胞膜制備方法：選材：哺乳動物成熟的紅細(xì)胞原因：a動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁。b哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器，易用差速離心法得到不摻雜細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的純凈的細(xì)胞膜。c紅細(xì)胞數(shù)量多，材料易得。原理：細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)有一定濃度。把紅細(xì)胞放入清水中，水會進(jìn)入紅細(xì)胞，導(dǎo)致紅細(xì)胞吸水漲破，使細(xì)胞膜內(nèi)的物質(zhì)流出來，除去細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)得到細(xì)胞膜。（其實就是發(fā)生滲透作用吸水）過程：a將紅細(xì)胞稀釋液制成裝片。（用生理鹽水進(jìn)行稀釋） 等滲溶液b在高倍鏡下觀察，蓋玻片一側(cè)

33、滴加蒸餾水，在另一側(cè)用吸水紙吸引。（引流法）c紅細(xì)胞凹陷消失，體積增大，最后導(dǎo)致細(xì)胞破裂，內(nèi)容物流出。利用差速離心法將細(xì)胞內(nèi)容物與細(xì)胞膜相分離，獲得純凈的細(xì)胞膜。思考：用大腸桿菌制備細(xì)胞膜可行性？4、磷脂的一端為親水的頭，兩個脂肪酸一端為疏水的尾，多個磷脂分子在水中總是自發(fā)地形成雙分子層。5、1925年戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展為單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。推測：細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。 磷脂的其他排列方式6、1935年，丹尼利和戴維森推測細(xì)胞膜除脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)。7、細(xì)胞膜的成分是脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類，主

34、要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)注意：不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞膜的成分及各成分的含量不完全相同，如動物細(xì)胞膜中還有一定量的膽固醇，而植物細(xì)胞膜中膽固醇的含量幾乎沒有。8、與細(xì)胞膜功能復(fù)雜程度有關(guān)的是蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量。三、對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索：1、1959年，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)，提出假說：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，把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。解釋：暗帶是因為電子穿透得較少，明帶是因為電子穿透得較多。蛋白質(zhì)對電子的阻擋作用很大，穿透樣品的電子較少，所以是暗帶；而脂雙層對電子的阻擋作用小，透過樣品的電子較多，所以是明帶。2、20世紀(jì)60年代，對細(xì)胞膜靜態(tài)

35、的觀點提出質(zhì)疑：細(xì)胞膜的復(fù)雜功能難以實現(xiàn)，就連細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運動這樣的現(xiàn)象都難以解釋。3、1970年，用綠色熒光染料標(biāo)記小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)，再用紅色熒光染料標(biāo)記人細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合。在37環(huán)境40分鐘后，兩種顏色的熒光均勻分布。這一實驗及相關(guān)其他實驗表明：細(xì)胞膜具有流動性。4、1972年，辛格和尼克爾森提出流動鑲嵌模型。四、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容：1、細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成。2、磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架。3、蛋白質(zhì)的存在形式：鑲嵌或貫穿在磷脂雙分子層中。4、細(xì)胞膜具有一定的流動性（原因：膜結(jié)構(gòu)中的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動

36、的） 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點eg：神經(jīng)細(xì)胞外排鉀離子，吸收鈉離子體現(xiàn)了 細(xì)胞膜的哪種功能？ 控制物質(zhì)進(jìn)出的功能做題時一定要注意審題 細(xì)胞膜的哪種功能特點？ 選擇透過性5、細(xì)胞膜的外表面還有糖類分子，它和蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成的糖蛋白，或與脂質(zhì)結(jié)合形成的糖脂，這些糖類分子叫作糖被。糖被與細(xì)胞表面識別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。五、細(xì)胞壁（全透性）：1、細(xì)胞壁的成分：植物纖維素和果膠 細(xì)菌肽聚糖 真菌幾丁質(zhì)。2、主要功能：保護(hù)、支持，植物細(xì)胞壁對于植物體起著骨架的作用，以維持細(xì)胞正常的形態(tài)。注意：細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，而非細(xì)胞壁！ 第二節(jié) 細(xì)胞器之間的分工合作一、相關(guān)概念：細(xì)胞質(zhì)：在細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核

37、以外的結(jié)構(gòu)，叫做細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)主要包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：由水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成，呈膠質(zhì)狀態(tài)。其中進(jìn)行著多種化學(xué)反應(yīng)，是細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所。細(xì)胞器：細(xì)胞質(zhì)中具有特定功能的各種亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的總稱。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)胞形態(tài)，錨定并支撐著許多細(xì)胞器，與細(xì)胞運動、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。二、細(xì)胞器之間的分工： 雙層膜細(xì)胞器1、線粒體：（呈粒狀、棒狀，具有雙層膜，普遍存在于動、植物細(xì)胞中，內(nèi)有少量DNA和RNA及核糖體，內(nèi)膜突起形成嵴增加內(nèi)膜的表面積，內(nèi)膜、基質(zhì)和基粒中有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶），線粒體是細(xì)胞進(jìn)

38、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，是細(xì)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(xì)胞里），葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，（含有葉綠素和類胡蘿卜素，還有少量DNA和RNA及核糖體，類囊體薄膜上有與光合作用有關(guān)的光合色素和光反應(yīng)的酶，葉綠體基質(zhì)中有暗反應(yīng)有關(guān)的酶）。單層膜細(xì)胞器3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：由膜結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物，是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間”，分為：滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（脂質(zhì)、糖類）和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（分泌蛋白）。4、液泡：成熟的中央大液泡主要存在于成熟植物細(xì)胞中，液泡內(nèi)有細(xì)胞液?；瘜W(xué)成分：有機(jī)酸、生物堿、糖類、蛋

39、白質(zhì)、無機(jī)鹽、色素等。有維持細(xì)胞形態(tài)、儲存養(yǎng)料、調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透吸水的作用。注意：液泡中的色素是花青素，與花和果實的顏色有關(guān)；葉綠體中的色素主要是葉綠素，與光合作用有關(guān)。5、高爾基體：蛋白質(zhì)加工植物細(xì)胞壁的形成突觸小泡的形成溶酶體的形成精子變形過程中形成頂體。6、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(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。易錯點：溶酶體只是儲存水解酶的場所，而不是合成水解酶。無膜細(xì)胞器7、核糖體：橢球形粒狀小體，由rRNA和蛋白質(zhì)組成。是細(xì)胞內(nèi)將氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。分為游離的核糖體（合成胞內(nèi)蛋白）和附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體（合成分泌蛋白）8、中心體：每個

40、中心體含兩個中心粒，呈空間垂直狀態(tài)，存在于動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞，與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)。原核細(xì)胞具有的細(xì)胞器只有：核糖體 病毒無任何細(xì)胞器三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合：1、研究方法：同為素標(biāo)記法2、分泌蛋白的合成、加工及運輸過程：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體（合成肽鏈）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（加工車間）囊泡高爾基體（加工和包裝）囊泡細(xì)胞膜細(xì)胞外注意：該過程涉及到的細(xì)胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。如果問“涉及到的具膜細(xì)胞器”“涉及到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)”“直接相關(guān)的細(xì)胞器”該如何回答？3、關(guān)于分泌蛋白的合成和運輸圖示類題型的總結(jié)： 、a、d內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 、b、f高爾基體膜 、c、e細(xì)胞膜四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)：1、定義：細(xì)胞膜、

41、核膜以及細(xì)胞器膜，在結(jié)構(gòu)和功能上都是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結(jié)構(gòu)體系，叫做細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。錯誤說法：生物體所有的膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成了生物膜系統(tǒng) ×2、功能：（1）細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起著決定性作用。（2）許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行，細(xì)胞內(nèi)廣闊的膜面積提供了大量的附著位點，有利于化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行。（3）各種生物膜把細(xì)胞分割成一個個小的區(qū)室，使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會互相干擾，保證了細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。3、聯(lián)系：原核細(xì)胞內(nèi)存在生物膜，但不存在生物膜系統(tǒng)；而病毒無任何膜結(jié)

42、構(gòu)。第三節(jié) 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能一、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)：染色質(zhì)：由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。（分裂期染色體，除分裂期外染色質(zhì)） 易被堿性染料染色（甲紫溶液）注意：DNA的主要載體是染色質(zhì)，除此之外線粒體和葉綠體還有少量DNA。核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。 雙層膜細(xì)胞結(jié)構(gòu)核仁：與某種RNA（rRNA）的合成以及核糖體的形成有關(guān)。核孔：實現(xiàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流，如細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA通過核孔到細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯。核孔具有選擇性，注意不同于細(xì)

43、胞膜的選擇透過性注意：核孔的數(shù)量、核仁的大小與細(xì)胞代謝強(qiáng)弱有關(guān)；大分子物質(zhì)是通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核，所以穿過膜的層數(shù)為零。第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 第一節(jié) 被動運輸一、水進(jìn)出細(xì)胞的原理：1、滲透作用：（1）概念：指水分子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)散。（2）發(fā)生滲透作用的條件： 具有一層半透膜 半透膜兩側(cè)具有濃度差 半透膜：指某些物質(zhì)可以透過而另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，物質(zhì)能夠通過半透膜取決于物質(zhì)分子的大小。（3）滲透的方向：水分子從水的相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透。（從溶液的濃度來看就是低濃度溶液中的水向高濃度溶液中滲透的過程）滲透壓：指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。溶液滲

44、透壓的大小，取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目：溶質(zhì)微粒越多，即溶液濃度越高，對水的吸引力越大，溶液滲透壓越高。2、動物細(xì)胞的吸水和失水： 任何狀態(tài)都有水分子既有進(jìn)又有出（1）動物細(xì)胞與外界溶液可以構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)：細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜；細(xì)胞質(zhì)有一定的濃度，與外界溶液能形成一定的濃度差。（2）細(xì)胞吸水或失水的多少取決于細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度差。 水往高處流高指的是高濃度、高滲透壓外界溶液濃度 < 細(xì)胞質(zhì)濃度時 細(xì)胞吸水膨脹 外界溶液濃度 > 細(xì)胞質(zhì)濃度時 細(xì)胞失水皺縮 外界溶液濃度 = 細(xì)胞質(zhì)濃度時 水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡 3、植物細(xì)胞的吸水和失水：（1）成熟的植物細(xì)胞與外界溶液可以

45、構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)：成熟的植物細(xì)胞中的液體環(huán)境主要指的是液泡里的細(xì)胞液，細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)成為原生質(zhì)層，它相當(dāng)于一層半透膜。 與原生質(zhì)體區(qū)別液泡中的細(xì)胞液與外界溶液之間存在濃度差。外界溶液濃度 > 細(xì)胞液濃度時 細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離 外界溶液濃度 < 細(xì)胞液濃度時 細(xì)胞吸水發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原 外界溶液濃度 = 細(xì)胞液濃度時 水分進(jìn)出細(xì)胞處于動態(tài)平衡 （植物細(xì)胞在發(fā)生質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原的過程中細(xì)胞的大小基本不變）注意：滲透系統(tǒng)的溶液濃度指物質(zhì)的量濃度而非質(zhì)量濃度，實質(zhì)是指滲透壓，如10%葡萄糖溶液和10%蔗糖溶液的質(zhì)量濃度相等，但10%蔗糖溶液的滲透壓小，故水可以通

46、過半透膜由蔗糖向葡萄糖溶液移動。探究：植物細(xì)胞的吸水和失水1、實驗原理：當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞將失水，原生質(zhì)層和細(xì)胞壁都會收縮。但原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁大，所以原生質(zhì)層就會與細(xì)胞壁分開，發(fā)生質(zhì)壁分離。反之，當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞將吸水，原生質(zhì)層會慢慢恢復(fù)原來的狀態(tài)，使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。2、材料用具：紫色洋蔥外表皮、0.3g/ml的蔗糖溶液、清水、載玻片、鑷子、滴管、顯微鏡等。 對于植物細(xì)胞的選擇：一是成熟的植物細(xì)胞，保證具有中央大液泡和原生質(zhì)層；二是細(xì)胞液最好具有顏色，易于觀察。常用紫色洋蔥鱗片葉作實驗材料，其成熟的外表皮細(xì)胞的液泡非常大，呈紫色。 化學(xué)試劑的

47、選擇：一是對細(xì)胞無毒害；二是濃度適當(dāng)。3、方法步驟：（1）制作洋蔥表皮臨時裝片。（2）低倍鏡下觀察原生質(zhì)層位置。（3）在蓋玻片一側(cè)滴一滴蔗糖溶液，另一側(cè)用吸水紙吸（引流法），重復(fù)幾次，讓洋蔥表皮浸潤在蔗糖溶液中。（4）低倍鏡下觀察原生質(zhì)層位置及細(xì)胞大小變化（基本不變），觀察到細(xì)胞中央液泡逐漸減?。伾由睿?，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離。（5）在蓋玻片一側(cè)滴12滴清水，另一側(cè)用吸水紙吸，重復(fù)幾次，讓洋蔥表皮浸潤在清水中。（6）低倍鏡下觀察原生質(zhì)層位置、細(xì)胞大小變化（基本不變），觀察到細(xì)胞中央液泡逐漸恢復(fù)原來大小，原生質(zhì)層逐漸貼近細(xì)胞壁。 注意：總體來說，本實驗至少要觀察植物細(xì)胞三次，第一次看正常細(xì)胞的

48、形態(tài)，第二次看植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離，第三次看植物細(xì)胞的復(fù)原。所以該時間存在兩次自身對照，第一次是自然狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài)的細(xì)胞對照，第二次是復(fù)原后狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài)的細(xì)胞對照。觀察質(zhì)壁分離的時間不宜過長，以免細(xì)胞因長時間處于失水狀態(tài)而死亡，影響對質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象的觀察。4、實驗結(jié)果：細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度 細(xì)胞失水（質(zhì)壁分離）細(xì)胞液濃度 外界溶液濃度 細(xì)胞吸水（質(zhì)壁分離復(fù)原）5、質(zhì)壁分離產(chǎn)生的原因：內(nèi)因： 原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁的伸縮性 外因： 外界溶液濃度 > 細(xì)胞液濃度 6、植物體的兩種吸水方式： 吸脹吸水（未形成大液泡）如：干種子和根尖分生區(qū)細(xì)胞 滲透吸水（具有中央大液泡）如：根

49、尖成熟區(qū)細(xì)胞 注意：質(zhì)壁分離能說明的問題：判斷細(xì)胞的死活、測定細(xì)胞內(nèi)外的濃度以及細(xì)胞膜的伸縮性。7、質(zhì)壁分離后的三種“復(fù)原”情況分析： 不能復(fù)原：所用外界溶液濃度過大或有毒性，使細(xì)胞在實驗過程中因過度失水而死亡；或質(zhì)壁分離時間過長，使細(xì)胞長時間缺水而死亡。 需將外界溶液置換成清水（或低濃度溶液）才能復(fù)原：因為質(zhì)壁分離實驗所用外界溶液的溶質(zhì)分子不被植物細(xì)胞吸收，如蔗糖。 可以自動復(fù)原：因為外界溶液的溶質(zhì)分子可被植物細(xì)胞主動吸收，如一定濃度的KNO3溶液、葡萄糖溶液、尿素溶液等。（自動復(fù)原的原因可分為兩方面，一是植物細(xì)胞在失水的過程中，細(xì)胞液濃度升高；另一方面是植物細(xì)胞可主動吸收外界溶液中的溶質(zhì)分

50、子，使細(xì)胞液濃度進(jìn)一步升高，當(dāng)細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度時，進(jìn)入細(xì)胞的水分子多于從細(xì)胞出去的水分子，所以發(fā)生自動復(fù)原）。8、質(zhì)壁分離實驗的拓展應(yīng)用： 判斷成熟植物細(xì)胞是否具有生物活性。 測定細(xì)胞液濃度范圍。 比較不同植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度。 比較未知濃度溶液的濃度大小。 驗證原生質(zhì)層和細(xì)胞壁伸縮性大小。二、自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散：1、被動運輸：物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞順濃度梯度（由高濃度到低濃度）的擴(kuò)散，稱為被動運輸。自由擴(kuò)散：物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞。協(xié)助擴(kuò)散：進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)需借助細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白的擴(kuò)散方式。2、轉(zhuǎn)運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白：載體蛋白：只容許與自身結(jié)合部位相適應(yīng)的分子或離子通過，而且

51、每次轉(zhuǎn)運時都發(fā)生自身構(gòu)象的改變。通道蛋白：只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過。3、自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散的比較：強(qiáng)調(diào)：水分進(jìn)入細(xì)胞有協(xié)助擴(kuò)散（主要）和自由擴(kuò)散（次要）兩種方式。第二節(jié) 主動運輸和胞吞、胞吐一、主動運輸：1、概念：物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種方式叫做主動運輸。關(guān)于載體蛋白的補(bǔ)充：（1）具有特異性：不同物質(zhì)分子的運輸所需的載體蛋白不同，一種載體蛋白通常只能轉(zhuǎn)運一類分子或離子。不同生物細(xì)胞膜上的載體蛋白的種類和數(shù)量不同。（2）具有飽和現(xiàn)象：當(dāng)細(xì)胞膜上載體蛋白已經(jīng)全部參與運輸時，細(xì)胞通過該載體蛋

52、白運輸物質(zhì)的速率不再隨細(xì)胞外物質(zhì)濃度的增大而增大。 2、意義：主動運輸普遍存在于動植物和微生物細(xì)胞中，通過主動運輸來選擇吸收所需要的物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，從而保證細(xì)胞和個體生命活動的需要。3、過程：某些離子先與載體蛋白結(jié)合，ATP水解釋放能量的過程中所產(chǎn)生的磷酸基團(tuán)與載體蛋白結(jié)合，使其磷酸化，載體蛋白磷酸化后空間構(gòu)象發(fā)生改變，離子通過載體蛋白進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)測。 注意先后順序，如上圖。二、胞吞與胞吐：1、胞吞：當(dāng)細(xì)胞攝取大分子時，首先大分子與膜上蛋白質(zhì)結(jié)合，從而引起這部分細(xì)胞膜內(nèi)陷形成小囊，包圍著大分子。然后，小囊從細(xì)胞膜上分離下來，形成囊泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，這種現(xiàn)象叫胞吞。（需消耗

53、能量，不需要載體）2、胞吐：當(dāng)細(xì)胞外排大分子時，先在細(xì)胞內(nèi)形成囊泡，囊泡移動到細(xì)胞膜處，與細(xì)胞膜融合，將大分子排出細(xì)胞，這種現(xiàn)象叫胞吐。（需消耗能量，不需要載體）3、細(xì)胞進(jìn)行胞吞、胞吐作用依賴于細(xì)胞膜具有一定的流動性。注意：1、能進(jìn)行胞吞和胞吐運輸方式的物質(zhì)并不一定是大分子，特例是小分子神經(jīng)遞質(zhì)！2、大分子通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核屬于細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)運輸，而胞吞、胞吐屬于細(xì)胞與外界進(jìn)行的物質(zhì)運輸。 核孔運輸物質(zhì)具有選擇性三、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式的影響因素：1、被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度對物質(zhì)跨膜運輸?shù)挠绊懀海?）被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度主要影響自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。自由擴(kuò)散中，被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度越大，運輸速率越大。（2）協(xié)助擴(kuò)散或主動運輸中，當(dāng)被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度較小時，隨被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度的增大，運輸速率也逐漸增大；被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度達(dá)到一定程度后，運輸速率不再繼續(xù)增大，原因是受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量的限制。2、轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量對跨膜運輸?shù)挠绊懀海?）自由擴(kuò)散不受轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)量的影響。（2）轉(zhuǎn)運蛋白主要影響協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸。在其他條件適宜的情況下，轉(zhuǎn)運蛋白數(shù)