高中生物-分子與細(xì)胞 (一)

生物必修1

第二章細(xì)胞的化學(xué)組成

第一節(jié)細(xì)胞中的原子和分子

一、組成細(xì)胞的原子和分子

1、細(xì)胞中含量最多的6種元素是C、H、O、N、P、S（98%）o

2、組成生物體的基本元素：C元素。（碳原子間以共價(jià)鍵構(gòu)成的碳鏈，碳鏈?zhǔn)巧飿?gòu)成生物大

分子的基本骨架，稱為有機(jī)標(biāo)的碳骨架。）

3、缺乏必需元素可能導(dǎo)致疾病。如：克山病（缺硒）

4、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性

統(tǒng)一性：組成生物體的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界都可以找到,沒有一種元素是生物界特有的。差

異性：組成生物體的化學(xué)元素在生物體和自然界中含量相差很大。

二、細(xì)胞中的無機(jī)化合物：水和無機(jī)鹽

1、水：（1）含量：占細(xì)胞總重量的60%-90%,是活細(xì)胞中含量是度務(wù)的物質(zhì)。

（2）形式：自由水、結(jié)合水

?自由水：是以游離形式存在,可以自由流動的水。作用有①良好的溶劑;②參與細(xì)胞內(nèi)生

化反應(yīng);③物質(zhì)運(yùn)輸;④維持細(xì)胞的形態(tài);⑤體溫調(diào)節(jié)

（在代謝旺盛的細(xì)胞中,自由水的含量一般較多）

?結(jié)合水：是與其他物質(zhì)相處金的水。作用是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。

（結(jié)合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增強(qiáng)）

2、無機(jī)鹽

（1）存在形式：

（2）作用

①與蛋白質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合成復(fù)雜的化合物-

（如Mg2+是構(gòu)成葉綠素的成分、Fe2+是構(gòu)成血紅蛋白的成分、1是構(gòu)成甲狀腺激素的成分。

②參與細(xì)胞的各種生命活動。（如鈣離子濃度過低肌肉抽搐、過高肌肉乏力）

第二節(jié)細(xì)胞中的生物大分子

一、糖類

1、元素組成：由C、H、03種元素組成。

2、分類

概念種類分布主要功能

核糖組成核酸的物質(zhì)

單糖不能水解的糖脫氧核糖動植物細(xì)胞

葡萄糖細(xì)胞的重要能源物質(zhì)

蔗糖

水解后能夠生成二分子植物細(xì)胞

二糖麥芽糖

單糖的糖

乳糖動物細(xì)胞

多糖水解后能夠生成許多個淀粉植物細(xì)胞植物細(xì)胞中的儲能物質(zhì)

單糖分子的糖纖維素植物細(xì)胞壁的基本組成成分

糖原動物細(xì)胞動物細(xì)胞中的儲能物質(zhì)

附：二糖與多糖的水解產(chǎn)物：

蔗糖-1葡萄糖+1果糖淀粉f麥芽糖f葡萄糖

麥芽糖一2葡萄糖纖維素一纖維二糖』葡萄糖

乳糖-1葡萄糖+1半乳糖糖原『葡萄糖

3、功能：糖類是生物體維持生命活動的主要熊量來源。

（另：能參與細(xì)胞識別,細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸和免疫功能的調(diào)節(jié)等生命活動。）

4.糖的鑒定：

（1）淀粉遇碘液變藍(lán)色,這是淀粉特有的顏色反應(yīng)。

（2）還原性糖（矍盤、麥芽糖和乳糖）與斐林試劑在隔水加熱條件下,能夠生成痔紅色沉淀。

斐林試劑：配制：O.lg/mL的NaOH溶液（2mL）+0.O5g/mLCuSO4溶液（4-5滴）

使用：混合后使用,且現(xiàn)配現(xiàn)用。

二、脂質(zhì)

1、元素組成：主要由C、H、O組成（C/H比例高于糖類），有些還含N、P

2、分類：膻肪、類度（如磷脂）、固鬟（如膽固醇、性激素、維生素D等）

3.功能：

脂肪：細(xì)胞代謝所需能量的主要儲有形式。

類脂中的磷脂：是構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)。

固醇：在細(xì)胞的營養(yǎng)、調(diào)節(jié)、和代謝中具有重要作用。

4、脂肪的鑒定：脂肪可以被蘇丹川染液染成橘黃色。

（在實(shí)驗(yàn)中用50%酒精洗去浮色一顯微鏡觀察f橘黃色脂肪顆粒）

三、蛋白質(zhì)

1、元素組成：除C、H、O、N外,大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有，

2、基本組成單位；氨基酸（組成蛋白質(zhì)的氨基酸約20種）

R

I

HiN—C—COOH

I

氨基酸結(jié)構(gòu)通式：11:

氨基酸的判斷：①同時有氨基和較基

②至少有一個氨基和一個段基連在同二企碳原子上。

（組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的區(qū)別：R基的不同）

3.形成：許多氨基酸分子通過脫水縮合形成肽鍵3CO-NH-）相連而成肽鏈，多條肽鏈盤曲

折疊形成有功能的蛋白質(zhì)

二肽：由2個氨基酸分子組成的肽鏈。

多肽：由n（n與3）個氨基酸分子以肽鍵相連形成的肽鏈。

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性的原因：組成蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸的獨(dú)類、數(shù)且、排列順序的不同;

構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈M藪亶、空間結(jié)構(gòu)不同

4.計(jì)算：

一個蛋白質(zhì)分子中肽鍵數(shù)（脫去的水分子數(shù)）=氨基酸數(shù)一肽鏈條數(shù)。

一個蛋白質(zhì)分子中至少含有氨基數(shù)（或段基數(shù)）=肽鏈條數(shù)

5.功能：生命活動的主要承擔(dān)者。（注意有關(guān)蛋白質(zhì)的功能及舉例）

表2-3蛋白質(zhì)的部分功能及舉例

功能舉例

催化生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在蛋白質(zhì)類的酶的催化下進(jìn)行的

運(yùn)輸血紅蛋白運(yùn)輸氧氣,脂蛋白隨血流將脂質(zhì)從肝運(yùn)輸?shù)缴眢w其他部位

收縮和運(yùn)動肌肉中的一些蛋白質(zhì)構(gòu)成肌肉的收縮系統(tǒng)

有機(jī)體結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜系統(tǒng)等主要由蛋白質(zhì)和磷脂構(gòu)成,還有各種結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)

防御抗體具有免疫功能,凝血蛋白能保護(hù)受傷的血管

調(diào)控調(diào)節(jié)、控制細(xì)胞的生長、分化、遺傳信息的表達(dá)

6.蛋白質(zhì)鑒定：與雙縮腺試劑產(chǎn)生紫色的顏色反應(yīng)

雙縮胭試劑：配制：O.lg/mL的NaOH溶液（2mL）和O.Olg/mLCuSO4溶液（3-4滴）

使用：分開使用,先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。

四、核酸

1、元素組成：由C、H、O、N、P5種元素構(gòu)成

2、基本單位：核昔酸（由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮堿基組成）

（4種）L1分子含氮堿基（A、U>G、C）

3、種類：強(qiáng)氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）

種類英文縮寫基本組成單位存在場所

脫氧核糖核酸DNA脫氧核甘酸（4種）主要在細(xì)胞核中

（在葉綠體和線粒體中有少量存在）

核糖核酸RNA核糖核昔酸（4種）主要存在細(xì)胞質(zhì)中

4、生理功能：儲存遺傳信息,控制蛋白質(zhì)的合成。

（原核、真核生物遺傳物質(zhì)都是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。）

第三章細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能

第一節(jié)生命活動的基本單位一一細(xì)胞

一、細(xì)胞學(xué)說的建立和發(fā)展

?發(fā)明顯微鏡的科學(xué)家是荷蘭的列文?虎克;

?發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的科學(xué)家是英國的胡克；

?創(chuàng)立細(xì)胞學(xué)說的科學(xué)家是德國的施萊登和施旺。施旺、施萊登提出“一切動物和植物都是由

細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞是一切動植物的基本單位”。

?在此基礎(chǔ)上德國的魏爾肖總結(jié)出：“細(xì)胞只能來自細(xì)胞”,細(xì)胞是一個相對獨(dú)立的生命活動

的基本單位。這被認(rèn)為是對細(xì)胞學(xué)說的重要補(bǔ)充。

二、光學(xué)顯微鏡的使用

1、方法：

先對光：一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器；二轉(zhuǎn)聚光器；三轉(zhuǎn)反光鏡

再觀察：一放標(biāo)本孔中央；二降物鏡片上方；三升鏡筒仔細(xì)看

2、注意：

（1）放大倍數(shù)=物鏡的放大倍數(shù)X目鏡的放大倍數(shù)

（2）物鏡越長,放大倍數(shù)越大

目鏡越短,放大倍數(shù)越大

“物鏡一玻片標(biāo)本”越卷:，放大倍數(shù)越大

（3）物像與實(shí)際材料上下、左右都是顛倒的

（4）高倍物鏡使用順序：

低倍鏡一標(biāo)本移至中央f高倍鏡一大光圈，凹面鏡一細(xì)準(zhǔn)焦螺旋

（5）污點(diǎn)位置的判斷：移動或轉(zhuǎn)動法

第二節(jié)細(xì)胞的類型和結(jié)構(gòu)

一、細(xì)胞的類型

r原核細(xì)胞：沒有典型的細(xì)胞核,無核膜和核仁。如細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌等原核生物的細(xì)胞。

寸真核細(xì)胞：直核膜包被的明顯的細(xì)胞核。如動物、植物和真菌（酵母菌、霉菌、食用菌）

等真核生物的細(xì)胞。

二、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

1.細(xì)胞膜

（1）組成：主要為磷脂雙分子層（基本骨架）和蛋白質(zhì),另有糖蛋白（在膜的外側(cè)）。

（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動性（原因：磷脂和蛋白質(zhì)的運(yùn)動）；

功能特點(diǎn)：具有選擇通透性。

（3）功能：保護(hù)和控制物質(zhì)進(jìn)出

2.細(xì)胞壁：主要成分是纖維素,有支持和保護(hù)功能。

3.細(xì)胞質(zhì)：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器

（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：為代謝提供場所和物質(zhì)和一定的環(huán)境條件,影響細(xì)胞的形狀、分裂、運(yùn)動及細(xì)

胞器的轉(zhuǎn)運(yùn)等。

（2）細(xì)胞器：

?線粒體（雙層膜）:內(nèi)膜向內(nèi)突起形成“崎”，細(xì)胞有氧呼吸的主要場所（第二、三階段）,

含少量DNAo

?葉綠體（雙層膜）:只存在于植物的綠色細(xì)胞中。類囊體上有色素，類囊體和基質(zhì)中含有

與光合作用有關(guān)的酶，是光合作用的場所。含少量的DNA。

?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（單層膜）:是有機(jī)物的合成“車間”,蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?/p>

?高爾基體（單層膜）:動物中與分泌物的形成有關(guān),植物中與有絲分裂細(xì)胞壁的形成有關(guān)。

?溶酶體（單層膜）:內(nèi)含消化酶。是消化車間，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器等。

?液泡（單層膜）:泡狀結(jié)構(gòu)，成熟的植物有大液泡。功能：?（營養(yǎng)、色素等）、保持組

胞形態(tài)，調(diào)節(jié)滲透吸水。

?核糖體（毛膜結(jié)構(gòu)）：合成蛋白質(zhì)的場所。

?中心體（無膜結(jié)構(gòu)）：由垂直的兩個中心粒構(gòu)成,與動物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)。

小結(jié)：

★雙層膜的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體

★單層膜的細(xì)胞器：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體

★非膜的細(xì)胞器：核糖體、中心體;

★含有少量DNA的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體

含有少量RNA的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體、核糖體

★含有色素的細(xì)胞器：葉綠體、液泡

★動、植物細(xì)胞的區(qū)別：動物特有中心體;高等植物特有細(xì)胞壁、葉綠體、液泡。

4.細(xì)胞核

（1）組成：核膜、核仁、染色質(zhì)

（2）核膜：巫層膜，有核孔（細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換通道，RNA、蛋白質(zhì)等大分子

進(jìn)出必須通過核孔。）

（3）核仁：在細(xì)胞有絲分裂中周期性的消失（前期）和重建（末期）

（4）染色質(zhì)：被堿性染料染成深色的物質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成

染色質(zhì)和染色體的關(guān)系：細(xì)胞中同一種物質(zhì)在不同時期的兩種表現(xiàn)形態(tài)

（5）功能：是遺傳物質(zhì)DNA的儲存和復(fù)制的主要場所,是細(xì)胞遺傳特性和細(xì)胞代謝活動的控

制中心。

（6）原核細(xì)胞與真核細(xì)胞根本區(qū)別：是否具有成形的細(xì)胞核（是否具有核膜）

5.細(xì)胞的完整性：細(xì)胞只有保持以上結(jié)構(gòu)定整性，才能完成各種生命活動。

第三節(jié)物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

一、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例：

1、半透膜的特性：水分子等小分子可以通過，蔗糖等大分子則不能通過。

2、滲透作用的概念：滲透作用是指水分子或其它溶劑分子通過半透膜的擴(kuò)散。

3、發(fā)生滲透作用的條件：一是具有半透膜，二是半透膜兩側(cè)的溶液有濃度差。

4、原理：當(dāng)溶液濃度A>B時，水分子就通過半透膜由B流向A；當(dāng)溶液濃度A<B時，水分子就

通過半透膜由A流向B；當(dāng)溶液濃度A=B時，則處于動態(tài)平衡。

5、滲透作用的結(jié)果：水分子可以通過半透膜進(jìn)行雙向擴(kuò)散。從宏觀觀察，水分是由低濃度溶液