細胞的物質(zhì)基礎和結(jié)構基礎

專題1細胞的物質(zhì)基礎和結(jié)構基礎目前一頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點細胞分子組成結(jié)構化學元素化合物大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等無機物：水、無機鹽有機物：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸細胞膜（邊界）細胞質(zhì)（代謝中心）細胞核(控制中心）細胞壁成分功能結(jié)構細胞質(zhì)基質(zhì)細胞器具膜結(jié)構非膜結(jié)構核膜（有核孔）染色質(zhì)核仁生物膜系統(tǒng)構成真核細胞：纖維素、果膠原核細胞：肽聚糖構成功能決定流動性選擇透過性目前二頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點小專題1細胞的物質(zhì)基礎目前三頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點一、元素細胞是由20多種化學元素組成的,在有機化合物中碳是最基本的元素,碳鏈是生物大分子的骨架。目前四頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點(1)糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸、ATP在元素組成上怎樣聯(lián)系？

(2)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一——物質(zhì)循環(huán)中的“物質(zhì)”指的是組成生物體的元素還是化合物？

目前五頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點歸納、1、同位素標記法在教材中有哪些應用？3H、18O、

14C、15N、32P、35S分泌蛋白的合成和運輸（3H）驗證光合作用的氧來自水（18O）暗反應中碳的去向（14C）DNA的半保留復制（15N）噬菌體侵染細菌的實驗（32P35S）目前六頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點2、從元素含量上分析物質(zhì)氧化分解時釋放能量的多少糖類和脂肪都只含有C、H、O，但脂肪中氧含量遠遠低于糖類，而氫含量高于糖類，因此，等質(zhì)量的糖類和脂肪氧化分解時，脂肪耗氧多，產(chǎn)水多，同時釋放的能量也多。糖類、蛋白質(zhì)氧化分解釋放的能量約17kJ/g，脂肪氧化分解釋放的能量約39kJ/g。目前七頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點例⒈下列有關組成生物體的化學元素的敘述，正確的是（）A.組成脫氧核糖、ATP和核糖核苷酸的化學元素完全相同B.C是構成細胞的基本元素，在人體活細胞中含量最多C.人、動物和植物所含有化學元素的含量和種類差異很大D.胰島素、酶、血紅蛋白、抗體和核酸都是含有氮元素的生物大分子D

目前八頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點二、水和無機鹽水無機鹽存在形式結(jié)合水自由水主要以離子形式存在生理作用細胞結(jié)構的組成成分①細胞內(nèi)的良好溶劑②運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物③參與生物化學反應④細胞生活的液體環(huán)境①構成復雜化合物②維持生命活動③維持細胞的酸堿平衡和滲透壓平衡

目前九頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點無機鹽目前十頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點(1)實驗組：(2)對照組：正常植物＋完全培養(yǎng)液→正常生長無機鹽生理功能的實驗驗證目前十一頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點產(chǎn)生水的結(jié)構及代謝①葉綠體基質(zhì)中的暗反應；②線粒體內(nèi)膜上有氧呼吸的第三階段；③核糖體上氨基酸的脫水縮合；④植物的高爾基體中合成纖維素動物的肝臟和肌肉中合成糖原（多糖的合成）；⑤細胞核、線粒體、葉綠體中的DNA復制和轉(zhuǎn)錄；⑥ADP合成ATP時目前十二頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點利用水的代謝過程①葉綠體類囊體薄膜上的光反應；②線粒體基質(zhì)中有氧呼吸的第二階段；③ATP水解；④多糖、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸的水解；目前十三頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點水的知識歸納1.水的代謝與調(diào)節(jié)利用水生成水光合作用水的光解C3還原有氧呼吸第二階段第三階段目前十四頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點目前十五頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點2．水的含量與新陳代謝、植物抗性的關系當細胞中自由水/結(jié)合水的比值增大時，細胞代謝會加強；相反，當細胞中結(jié)合水/自由水的比值增大時，植物抗性增強。3．結(jié)合水與自由水的相互轉(zhuǎn)化自由水與結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，如受溫度的影響，溫度升高時結(jié)合水可轉(zhuǎn)化為自由水，溫度降低時自由水可轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。目前十六頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點判斷題1.不同種生物細胞的自由水和結(jié)合水的比值相同，它們的代謝強度也相同2.細胞有氧呼吸過程的第三個階段，既有水的生成，又有水的分解3.如果白天用含18O的水澆花草，周圍空氣中的H2O、O2和CO2中都可能檢測出18O目前十七頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點三、細胞中的能源物質(zhì)

1、能源物質(zhì)的種類及關系主要能源物質(zhì)是主要儲能物質(zhì)是動物細胞中還有，植物細胞中還有能源物質(zhì):糖類、脂肪、蛋白質(zhì)供能順序是：糖類―→脂肪―→蛋白質(zhì)生物體生命活動的直接能源物質(zhì)是ATP；生物體生命活動的最終能量來源是太陽能。

目前十八頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點太陽能糖類等能源物質(zhì)

ATP中化學能生命活動呼吸作用水解功能目前十九頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點糖類脂質(zhì)功能①細胞中主要的能源物質(zhì)(葡萄糖)②構成細胞結(jié)構或化合物的重要成分(纖維素是細胞壁的組成成分，核糖和脫氧核糖是核酸的組成成分)③細胞通訊識別作用的基礎(細胞膜表面的糖蛋白)④細胞的儲能物質(zhì)(淀粉、糖原)脂肪：生物體主要的儲能物質(zhì)磷脂：構成生物膜的重要組成成分固醇：參與血液中脂質(zhì)的運輸(膽固醇)膽固醇是動物細胞膜的組成成分

、調(diào)節(jié)新陳代謝和生殖,合成部位葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)目前二十頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點并非所有的糖都是還原糖，如淀粉、纖維素、蔗糖，都是非還原糖，不能用斐林試劑檢測。多糖的單體都是葡萄糖，但二糖并不都是由葡萄糖組成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖組成。并非所有的糖都能作能源物質(zhì)，如纖維素。等質(zhì)量的脂肪和糖相比，脂肪氧化分解釋放的能量多。易錯點目前二十一頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點答案C 目前二十二頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點四、蛋白質(zhì)與核酸的比較蛋白質(zhì)核酸元素組成C、H、O、N，有的含P、S等C、H、O、N、P組成單位氨基酸(約20種)核苷酸脫氧核糖核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）目前二十三頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點基本單位①氨基酸結(jié)構通式：②種類：約20種，氨基酸的不同在于R基的不同③特點：至少含有__________________________，且連在同一碳原子上①核苷酸結(jié)構模式圖②種類：8種③組成差異：脫氧核糖核苷酸含___________________,核糖核苷酸含分子結(jié)構氨基酸肽鏈蛋白質(zhì) 1個—NH2和1個—COOH 脫氧核糖和胸腺嘧啶脫水縮合盤曲、折疊核糖和尿嘧啶目前二十四頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點合成場所肽鏈在

上合成，分泌蛋白需經(jīng)__________

加工主要功能①結(jié)構物質(zhì)：結(jié)構蛋白是構成細胞和生物體結(jié)構的重要物質(zhì)②功能物質(zhì)：催化作用、_____________________________等①DNA：遺傳功能，DNA是主要的遺傳物質(zhì)②RNA遺傳功能：如煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是

RNA催化功能：某些RNA具催化作用傳遞遺傳信息:mRNA運輸氨基酸：tRNA核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體細胞核運輸作用、調(diào)節(jié)作用、免疫作用目前二十五頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點

1、有關蛋白質(zhì)或多肽及其功能

升高血糖胰高血糖素降低血糖胰島素促進腎小管和集合管對水的重吸收抗利尿激素促進生長，主要是促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長生長激素調(diào)節(jié)內(nèi)分泌腺的分泌活動促激素調(diào)節(jié)垂體的分泌活動促激素釋放激素功能蛋白質(zhì)種類目前二十六頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后神經(jīng)元或效應器細胞的受體神經(jīng)遞質(zhì)的受體識別、通訊作用細胞膜表面的受體蛋白(糖蛋白)運輸作用細胞膜上的載體蛋白T細胞產(chǎn)生的抗病毒、抗腫瘤的可溶性糖蛋白干擾素與外毒素特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)抗毒素免疫作用抗體催化作用絕大多數(shù)酶目前二十七頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點糖類脂質(zhì)蛋白質(zhì)RNAN、P轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯NDNA目前二十八頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點2、用圖示分析蛋白質(zhì)多樣性和DNA多樣性的原因以及DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性與生物多樣性之間的關系。直接原因根本原因目前二十九頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點3、DNA、RNA(1)DNA和RNA在組成上的差異：①五碳糖不同②含N堿基不完全相同A、G、C(2)RNA與ATP的關系：①元素組成都是C、H、O、N、P。②ATP去掉二個磷酸基團后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一的腺嘌呤核糖核苷酸目前三十頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點(3)核酸、核苷酸、含氮堿基種類與生物種類的關系：4種，A、G、C、T或U4種1種，DNA或RNA病毒5種，A、G、C、T、U8種2種，DNA和RNA細胞生物(原核、真核生物)含氮堿基核苷酸核酸生物種類目前三十一頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點(4)同一個體的不同體細胞中核DNA、mRNA與蛋白質(zhì)的關系(1)核DNA相同：不同體細胞都是由一個受精卵分裂分化形成的。(2)mRNA和蛋白質(zhì)不同：由于基因的選擇性表達，不同細胞表達的基因不同，產(chǎn)生的mRNA、蛋白質(zhì)不同。目前三十二頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點4、相關計算(1)肽鏈的相關計算已知形成肽鏈的氨基酸數(shù)為a，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為b，則：肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)蛋白質(zhì)相對平均分子質(zhì)量游離的氨基數(shù)游離的羧基數(shù)DNA堿基數(shù)RNA堿基數(shù)N原子數(shù)O原子數(shù)一條肽鏈a－1a－1ab－18(a－1)≥1≥1至少6a至少3a≥a≥a＋1n條肽鏈a－na－nab－18(a－n)≥n≥n至少6a至少3a≥a≥a＋n蛋白質(zhì)中含有N、O原子數(shù)的計算①N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子總數(shù)②O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2*肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)-脫去水分子數(shù)目前三十三頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點(2)核苷酸脫水縮合形成核酸過程中的有關規(guī)律n個脫氧核苷酸合成雙鏈DNA失去的水分子數(shù)_____。n個核糖核苷酸合成RNA失去的水分子數(shù)為_____。(3)氨基酸與相應核酸的堿基(核苷酸)數(shù)目的對應關系：脫氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸6∶3∶1上述關系應為每形成1個氨基酸，至少需mRNA上__個堿基，DNA上6個堿基(由于mRNA中存在終止密碼子等原因)。n－2n－13目前三十四頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點五、有機物水解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物總結(jié)物質(zhì)基本單位初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物代謝產(chǎn)物DNA脫氧核苷酸4種脫氧核苷酸磷酸、脫氧核糖、含氮堿基RNA核糖核苷酸4種核糖核苷酸磷酸、核糖、含氮堿基蛋白質(zhì)氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O尿素目前三十五頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點物質(zhì)基本單位初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物代謝產(chǎn)物多糖葡萄糖二糖葡萄糖CO2、H2O脂肪甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸CO2、H2O目前三十六頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點六．幾種常見物質(zhì)鑒定的歸納總結(jié)化合物試劑顏色反應備注還原糖斐林試劑磚紅色水浴加熱；甲液和乙液混合后立即加入目前三十七頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色A液、B液依次加入淀粉碘液藍色脂肪蘇丹Ⅲ染液橘黃色蘇丹Ⅳ染液紅色DNA甲基綠綠色二苯胺藍色沸水浴加熱目前三十八頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點RNA吡羅紅紅色酒精橙色的重鉻酸鉀溶液灰綠色酸性條件下CO2澄清的石灰水混濁溴麝香草酚藍水溶液黃色目前三十九頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點小專題1細胞的結(jié)構基礎目前四十頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點原核細胞真核細胞大小較小較大本質(zhì)區(qū)別無以核膜為界限的細胞核有以核膜為界限的細胞核細胞壁細胞質(zhì)有核糖體，無其它細胞器有核糖體和其它細胞器細胞核擬核，無__核膜___和核仁有核膜和核仁DNA擬核、質(zhì)粒細胞核：和蛋白質(zhì)_形成染色體細胞質(zhì)：分布于線粒體、葉綠體內(nèi)遺傳物質(zhì)生物圖示植物壁成分：纖維素和果膠真菌壁成分：幾丁質(zhì)DNA成分：肽聚糖(細菌)一、目前四十一頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點特別提示：（1）病毒是沒有細胞結(jié)構的生物，切不可把它們當成原核生物。

（2）需氧型細菌等原核生物無線粒體，但細胞膜上存在著有氧呼吸酶，也能進行有氧呼吸。

（3）藍藻屬原核生物，無葉綠體，有光合片層，也能進行光合作用。

目前四十二頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點二、主要細胞器的結(jié)構與功能歸納

（1）目前四十三頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點(2)功能上：①與能量轉(zhuǎn)換有關的細胞器(或產(chǎn)生ATP的細胞器)：②與主動運輸有關的細胞器：③參與細胞分裂的細胞器：葉綠體：光能(→電能)→活躍的化學能→穩(wěn)定的化學能；線粒體：穩(wěn)定的化學能→活躍的化學能。線粒體——供能、核糖體——合成載體蛋白；核糖體——間期蛋白質(zhì)合成；中心體——由它發(fā)出的星射線構成紡錘體；高爾基體——與植物細胞分裂時細胞壁的形成有關；線粒體——供能。目前四十四頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點（3）從分布上分①動植物細胞一般均有的細胞器：②動物細胞和低等植物細胞特有的細胞器：③植物細胞特有的細胞器：高爾基體、線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等；中心體；液泡、葉綠體。（4）從成分上分

①含DNA的細胞器：

②含RNA的細胞器：

③含色素的細胞器：葉綠體、線粒體；葉綠體、線粒體、核糖體；葉綠體、液泡（有的液泡中沒有色素，大液泡的形成標志細胞成熟，失去了分裂能力）。

目前四十五頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點④產(chǎn)生ATP的細胞器(結(jié)構）：

⑤能復制的細胞器：

⑥能進行堿基互補配對的細胞器：

葉綠體、線粒體、（細胞質(zhì)基質(zhì)）線粒體、葉綠體、中心體核糖體（翻譯過程）、線粒體和葉綠體（DNA分子的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程）。目前四十六頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點植物細胞的特殊性并非所有植物細胞都有葉綠體和大液泡。如根尖分生區(qū)細胞有中心體的細胞不一定是動物細胞，也可能是低等植物細胞有葉綠體的和細胞壁的細胞一定是植物細胞根尖分生區(qū)細胞沒有的細胞器：葉綠體、中心體、大液泡目前四十七頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點動物細胞的特殊性1、蛔蟲在人體腸道內(nèi)寄生，只進行無氧呼吸，無線粒體。2、哺乳動物成熟的紅細胞只有細胞膜，沒有核膜和細胞器膜。(1)所以實驗室常用作提取細胞膜的實驗材料；(2)沒有細胞核，也沒有一般的細胞器如核糖體、線粒體等，所以自身不能合成蛋白質(zhì)，呼吸作用方式是無氧呼吸，不能進行細胞分裂，而且壽命較短；(3)紅細胞數(shù)目的增多源于造血干細胞的增殖分化；目前四十八頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點三、細胞核

細胞核的結(jié)構（1）核膜：雙層膜結(jié)構，核孔：細胞核與細胞質(zhì)之間物質(zhì)交換和信息交流的通道（2）染色質(zhì)和染色體：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，同一種物質(zhì)在不同時期的兩種形態(tài)（3）核仁：與核糖體的形成有關，蛋白質(zhì)合成旺盛的細胞，核仁較大。目前四十九頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點功能：遺傳物質(zhì)貯存、復制和轉(zhuǎn)錄的場所，也是新陳代謝的控制中心特別提示：核孔是大分子物質(zhì)進出的通道，但它不是“全透性”的。核孔能夠控制物質(zhì)出入，具有一定的選擇性。高考中涉及的通過核孔出入的大分子物質(zhì)主要有：（1）信使RNA在核內(nèi)合成后通過核孔進入細胞質(zhì)；（2）轉(zhuǎn)錄需要的酶以及組成染色體、核糖體的蛋白質(zhì)在細胞質(zhì)中合成后通過核孔進入細胞核。目前五十頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點四、生物膜系統(tǒng)1、細胞膜（1）細胞膜的成分、結(jié)構與功能目前五十一頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點（2）細胞膜結(jié)構和功能特性及其實驗驗證結(jié)構特性——流動性①結(jié)構基礎：構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是運動的。②驗證實驗：熒光標記的小鼠細胞與人細胞融合實驗，如圖所示：目前五十二頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點功能特性——選擇透過性：實驗驗證：含不同無機鹽離子的溶液+不同植物目前五十三頁\總數(shù)六十五頁\編于二十二點不同植物對同一種無機鹽離子的吸收有差異，同一種植物對不同種無機鹽離子的吸收也有差異——植物細胞膜對無機鹽離子的