胆固醇
固醇:
性激素:
促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞形成
维生素D促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
蛋白质是干重中含量最高的化合物,是生命活动的主要承担者,化学元素:
QKQNo
④核酸是细胞中含量最稳定的,是遗传信息的携带者,化学元素组成:
C、HQN、Po
3•实验一:
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质
(1)“还原糖的检测和观察”之注意事项:
1还原糖有葡萄糖,果糖,麦芽糖;
2斐林试剂中的甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用;
3必须用水浴加热,颜色变化:
浅蓝色f棕色一砖红色沉淀。
(2)脂肪的鉴定
a.常用材料:
花生子叶或向日葵种子;试剂:
用苏丹IE或苏丹IV染液;
b.现象:
橘黄色或红色。
c.注意事项:
1切片要薄厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的地方模糊。
250%酒精的作用是:
洗去浮色
3需使用显微镜观察
4使用不同的染色剂染色时间不同
(3)蛋白质的鉴定
常用材料:
鸡蛋清,黄豆组织样液,牛奶;试剂:
双缩腺试剂;
颜色变化:
变成紫色
注意事项:
①先加A液1ml,再加B液4滴;
②鉴定前,留出一部分组织样液,以便对比色
4.生命活动的主要承担者一一蛋白质
⑴氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
每种氨基酸都至少含有一个氨基(-NH2)和一个竣基(-COOH),并且都有一个氨基和一个竣基连接在同一个
碳原子上。
氨基酸的种类由R基(侧链基团)决定。
$
构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为:
HN-p-COOH
H
(2)蛋白质的功能有5点,
1构成细胞和生物体结构的重要物质(肌肉毛发);
2催化细胞内的生理生化反应;
3运输载体(血红蛋白);
4传递信息,调节机体的生命活动(胰岛素);
5免疫功能(抗体)
(3)蛋白质分子多样性的原因:
构成蛋白质的氨基酸的种类,数目,排列顺序,以及空间结构不同导致蛋白质结构多样性。
蛋白质结构多样
性导致蛋白质的功能的多样性。
⑷蛋白质计算公式:
n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时,共脱去(n—m)个水分子,形成(n—m)个肽键,至少存在m个-NH?
和
-COOH,形成的蛋白质的分子量为n・a—18(n—m)=n-128—18(n—rri)
5.遗传信息的携带者一一核酸
(1)
RNA的中文名称是核糖核酸。
其中DNA特有的
核酸分为DNA和RNA,DNA的中文名称是脱氧核糖核酸,
是脱氧核糖与胸腺口密旋(A),RNA特有的是核糖和尿卩密噪(U)o
(2)核昔酸是核酸的基本组成单位,核昔酸由一分子五碳糖、
一分子磷酸、一分子含氮碱基组成。
⑶区分DNA与RNA
DNA
RNA
★全称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
★分布
细胞核、线粒体、叶绿体
细胞质
染色剂
甲基绿
毗罗红
链数
双链
单链
碱基
ATCG
AUCG
五碳糖
脱氧核糖
核糖
组成单位
脱氧核昔酸
核糖核昔酸
代表生物
原核生物、真核生物、噬菌体
HIV、SARS病毒
(4)核酸的功能:
细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的
作用。
⑸实验二:
观察核酸在细胞中的分布
1盐酸的作用是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于
DNA与染色剂结合。
2现象:
甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色,毗罗红将细胞质中的RNA染成红色。
3结论:
DNA是细胞核中的遗传物质,此外,在线粒体和叶绿体中也有少量的分布。
RNA主要存在于细胞质
中,少量存在于细胞核中。
6.细胞中的无机物
(1)细胞中的水包括结合水和自由水,其中结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是细胞内良好溶剂,提
供液体环境,运输养料和废物,许多生化反应有水的参与。
(2)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,
开机盐的作用有4点,①细胞中许多有机物的重要组成成分②维持细胞和生物体的生命活动有重要作用③
维持细胞的酸碱平衡④维持细胞的渗透压。
患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;
实例:
哺乳动物血液中Ca丹过低’会出现抽搐症状
高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。
三、细胞的基本结构
1.细胞腰系统的边界⑴细胞膜主要成分:
脂质和蛋白质,还有少量糖类。
1细胞膜中的脂质包括磷脂和胆固醇,其中磷脂的含量最高;
2功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多。
⑵细胞膜功能有3点:
①将细胞与环境分隔开,保证细胞内部环境的相对稳定;②控制物质出入细胞;③进行细胞间信息交流。
(3)实验二:
体验制备细胞膜的方法
选材:
哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜。
原理:
细胞吸水胀破
现象:
凹陷消失,细胞体积增大,很快细胞破裂,内容物流岀
⑷植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用。
去除细胞壁的方法:
使用纤维素酶和果胶酶
2.细胞器一一系统内的分工合作
⑴细胞器根据膜的情况,可以分为双层膜、单层膜和无膜的细胞器。
叶绿体存在于绿色植物细胞,是进行光合作用的场所,但不能说叶绿体是一切生物体进行光合作用的场所,
原核细胞蓝藻没有叶绿体,它含有藻蓝素和叶绿素可以进行光合作用。
线粒体是有氧呼吸主要场所,同理不能说线粒体是进行有氧呼吸的唯一场所。
实验四:
高倍镜观察叶绿体和线粒体(叶绿体直接用显微镜观察,线粒体需用健那绿染液染成蓝绿色后再观察。
)
单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡和溶酶体等:
内质网:
是细胞内蛋白质合成和加工,脂质合成的场所;
高尔基体:
在动物细胞中与分泌物的形成有关;在植物细胞中与细胞壁的形成有关。
液泡:
植物细胞特有,调节细胞内部环境,维持细胞形态,与质壁分离有关;
溶酶体:
分解衰老、损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒、病菌。
③无膜的细胞器有核糖体和中心体:
】
核糖体是合成蛋白质的主要场所,也就是翻译的场所;
中心体是动物和低等植物细胞所特有,与细胞有丝分裂有关。
⑵细胞器的分工合作:
以分泌蛋白的合成和运输为例来说明问题,整个过程由线粒体提供能量。
核糖体.内质网—.高尔基体■细胞膜
(合成肽链)(加工成蛋白质)(进一步加工)(囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
作用:
a・使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递;b.为各种酶提供大量附着位点,是许多生
化反应的场所;C.把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行。
3.细胞核系统的控制中心
厂核膜:
双层膜,把核内物质与细胞质分开$结构核仁:
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,蛋白质合成旺盛,活跃生长的细胞核仁主。
细胞核[「由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的两种状态
5染色质[容易被碱性染料染成深色
I核孔:
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
功能:
是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
k
四、细胞的物质输入和输出
物质跨膜运输的实例
(1)植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
原生质层:
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离;
外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原;
外界溶液浓度二细胞液浓度时就,水分进出细胞处于动态平衡。
质壁分离产生的
(1)具有大液泡
(2)具有细胞壁
质壁分离产生的原因:
⑴内因:
原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性;⑵外因:
外界溶液浓度>细胞液浓度
⑵对矿质元素的吸收:
逆相对含量梯度一一主动运输;对物质是否吸收以及吸收多少,都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。
细
胞膜的选择透过性由细胞膜上的蛋白质体现。
⑶细胞膜是一层选择透过性膜:
水分子可以自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和
大分子则不能通过。
2.生物膜的流动镶嵌模型
⑴流动镶嵌模型的基本内容
1生物膜是由脂质和蛋白质构成的;
2磷脂双分子层构成了膜的基本支架(亲水端朝向两侧,疏水端朝向内侧)
3蛋白质存在形态:
镶在表面、嵌入、横跨三种。
外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被,体现了生物膜的不对称性。
4细胞膜的结构特点:
具有流动性(磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动)
5细胞膜的功能特点:
具有选择透过性
⑵糖蛋白(糖被)作用:
保护、润滑、识别细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。
)
3.物质跨膜运输的方式
(1)物质跨膜运输的方式包括被动运输和主动运输。
物质进出细胞,顺浓度梯度的扩散,称为被动运输,包括自由扩散和协助扩散。
自由扩散:
物质通过简单的扩散作用进出细胞;协
助扩散:
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
主动运输:
从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。
方式
方向
载体
能量
举例
肪自由扩散
高TE
i不需以
壬不需建
水、Q、CO?
、甘油、乙醇、苯、N、脂
亠
'酸、维生素等
协助扩散
咼~低
需要
不需要
葡萄糖进入红细胞
主动运输
低—高
需要
需要
+++
氨基酸、K、Na、Ca
等离子、葡萄糖进入
小肠上皮细胞;肾小管重吸收葡萄糖
(2)胞吞、胞吐不属于跨膜运输的方式,是大分子物质进出细胞的方式,且需要消耗能量。
五、细胞的能量供应和利用
1•降低化学反应的活化能的酶
1.1酶的作用和本质
⑴细胞代谢:
细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢•
⑵实验五:
比较过氧化氢酶在不同条件下的分解
实验结论:
酶具有催化作用,催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多
控制变量法:
变量:
实验过程中可以变化的因素称为变量。
自变量:
人为改变的变量称为自变量。
因变量:
随着自变量的变化而变化的变量。
无关变量:
除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,
对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
3对照实验:
除一个因素外,其余因素都保持不变的实验。
(3)活化能:
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量
(4)同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
1.2酶的特性
仃)酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。
酶大多数是蛋白质,少数是RNAo
(2)酶的特性:
酶具有高效性;
酶具有专一性:
每一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应:
3酶的催化作用需要适宜的条件:
温度和PH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
实际上,过酸、过碱和高温都能使酶的分子结构遭到破坏
而失去活性。
高温使酶失活;低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
(l)ATP的中文名称是三磷酸腺昔,它是生物体新陈代谢的直接能源。
糖类是细胞的能源物质,脂肪是生物体
的储能物质。
这些物质中的能量最终是由ATP转化而来的。
—代表一般
(2)ATP普遍存在于活细胞中,分子简式写成A—P〜P〜P,其中A代表腺昔,P代表磷酸基团,
的含量总是处于动态平衡中,这对于生物体的生命活动具有重要意义。
(3)ADP和ATP转化的意义
对于构成生物体内环境稳定的功能有重要意义。
是生物体进行一切生命活动所需能量的直接能源。
ATP是生物体的细胞内流通的“能量货币”
3.ATP的主要来源一一细胞呼吸
⑴细胞呼吸:
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,
生成
氧化碳
或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。
ADP+Pi+能量TW是不可逆的:
当反应向右进行时,
对高等动物来说,能量来自呼吸作用,
是线粒体;对植物来说,
能量来自呼吸作用和光合作用。
场所分
体和叶绿体。
当反应向左进行吋
对高等动物来说,能量用于营养物质
O.
要场所
是线粒
的吸收、神
经兴奋的传导、细胞分裂和蛋白质合成;对植物来说
矿质离子
的吸收、光合作用暗反应、蛋白质合成及细胞分裂的生命活动0
⑵有氧呼吸
V
co:
⑶无氧呼吸
存于乳酸或酒精中。
有氧呼吸过程中氧气的去路:
氧气用于和[H]生成水
★比较:
(5)呼吸作用在生产上的应用:
a.水果、蔬菜保鲜时:
要低温(0°C以上)或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度。
b.粮油种子贮藏时:
要风干、降温,降低氧气含量。
c・作物栽培时:
松土、排涝d.酿醋、包扎伤口时:
应控制通气(或透气
4.能量之源——光勺光合作用
⑴光合作用概念:
绿色植物通过叶绿•体••遁所),利用光能(•条件)•,把2氧化碳和水(原料)转化成储存着能量的有.权L.物.(产物),并释放出氧气・・(产物)的过程
(2)光合色素(在类囊体的薄膜上)一一吸收、传递、转化光能
「胡萝卜素:
橙黄色(最窄)「类胡萝卜素{叶黄素:
黄色
色素的分类Xr叶绿素a:
蓝绿色(最宽)
I叶绿素{叶绿素b:
黄绿色
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
提取色鄴U端P庞K酒精•,分离僚的i跻1^3层析.液•,分离色素的方法是纸层.析.法.(原理:
不同色素在层析液中的溶解度不同,随滤纸扩散的速度不同)
白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱。
⑶实验六:
绿叶中色素的提取和分离
实验原理:
绿叶中的色素都能溶解在层析液中,且他们在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤
纸上扩散得快,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
⑷捕获光能的结构叶绿体的结构:
外膜,内膜,基质,基粒(由类囊体构成),与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。
光合作用
色素分布于类囊体的薄膜上。
⑸光合作用的意义主要有:
为自然界提供—有机物和_。
2:
维持大气中_。
2和C02—含量的相对稳定:
此外,对_生物进化—具有重要作用。
(6)光合作用的过程:
1光合作用的探究历程中的重要实验:
普里斯特利“小鼠与绿色植物”一一植物可以更新空气。
萨克斯“植物半遮光”一一绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
思吉尔曼用“水绵与好氧菌”一一叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,
氧是叶绿体释放出来的。
上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以积累有机物。
co2浓度对光合作用的影响
在一定范围内,植物光合作用强度随着C02浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好,供应充足的C02
4水分浓度对光合作用的影响
水分的供应当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响C02进入叶内,暗反应受阻,光合
作用下降。
生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。
5光合作用的应用:
a.适当提高光照强度。
b.延长光合作用的时间。
c.增加光合作用的面积---合理密植,间作套种。
d.温室大棚用无色透明玻璃。
温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。
f.温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。
6光合作用与呼吸作用的关系:
[实际(总)光合作用量m争(表)光合作用量+呼吸消耗量-
六、细胞的生命历程
1.细胞的增殖
⑴限制细胞长大的原因包括细胞表面积与体积的比和细胞的核质比。
⑵细胞增殖的意义:
生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,
⑶真核细胞分裂的方式包括有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。
细胞周期的概念:
指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
细胞周期分分裂间期和分裂期两个阶段。
分裂间期:
是指从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前;分裂间期所占时间长。
分裂期:
可以分为前期、中期、后期、末期。
植物细胞有丝分裂各期的主要特点:
口诀:
前期:
两失两现一散乱;中期:
着丝点一平面,形态数目清晰见;
后期:
着丝点一分为二,数目加倍两移开;末期:
两现两失一构造。
★【有丝分裂各时期特点】
有丝分裂:
体细胞增殖的主要方式
1
90%—95%)、起点。
“膜仁”消失现“两体”(最明显的变化:
出现染色体)
着丝点整齐排列在赤道板上,染色体形态数目清晰,观察的最佳时期着丝点分裂,姐妹染色单体分离,成为两条相同的子染色体,由纺锤绅彭捌^向槪染色体数目.加倍.
“膜仁”再现“两体”失(植物:
高尔基体-细胞板-细胞壁)
过程
「分裂间期:
DNA复制和有关蛋白质合成,体积增大。
时间长(
I严期:
I中期:
I分裂期<后期:
记录表
成;结果是每
-
核糖体(间期:
线粒体(提供能量)
高尔基体(植物末期:
形成细胞板f细胞壁)中心体(动物前期:
发出星射线,形成纺纟垂体)⑤有丝分裂中,染色体及
个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态
2.前期特点:
①出现染色体、出现纺锤体
2
核膜、核仁消失。
前期染色体特点:
①染色体散乱地分布在细胞中心附近。
2每个染色体都有两条姐妹染色单体
3.中期特点:
①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上
②染色体的形态和数目最清晰。
中期染色体特点:
染色体的形态比较固定,数目比较清晰。
故中期
是进行染色体观察及计数的最佳时机。
4.后期特点:
①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染
色体。
并分别向两极移动。
②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。
这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。
后期染色体特点:
染色单体消失,染色体数目加倍。
5.末期特点:
1染色体变成染色质,纺锤体消失。
2核膜、核仁重现。
3在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
(4)有丝分裂的意义:
将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。
从而保持生物的亲代和子代之间的
遗传性状的稳定性。
⑸无丝分裂特点:
在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
如蛙的红细胞分裂
2.细胞分化
(1)在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程,
叫做细胞分化。
⑵细胞分化发生时期:
是一种持久性变化,它发生在生物体的整个生命活动进程中,胚胎时期达到最大限度。
⑶细胞分化的特性:
稳定性、持久性、不可逆性、全能性。
⑷细胞分化的意义:
经过细胞分化,在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织;多细胞生物体是由一个受精卵通过细胞
增殖和分化发育而成,如果仅有细胞增殖,没有细胞分化,生物体是不能正常生长发育的。
*细胞分化的原因(实质):
基因选择性表达
(同一个体,各种细胞具有相同的遗传信息,但不同细胞的RNA和蛋白质有差别)
(5)细胞的全能性
细胞的全能性是指已分化的细胞,仍然具有发育成完整植物体的潜能。
生物体的每个细胞中,都含有保持本物种遗传性所需要的全套遗传物质。
全能性高低:
受精卵>卵细胞>体细胞
动物细胞核移植实验说明,已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞
3.细胞的衰老和凋亡
⑴细胞衰老主要特征:
水分减少,细胞萎缩,体积变小,代谢减慢;有些酶活性降低(细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白)
色素积累(如:
老年斑);呼吸减慢,细胞核增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透功能改变,物质运输能力降低。
⑵细胞癌变
1概念:
生物体内有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中的遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续
进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
2特征:
在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖。
(一般人体细胞能够分裂50-60次)
癌细胞的形态结构发生变化发生显著变化。
癌细胞的表面发生了变化(糖蛋白减少,易移动)
3致癌因子大致分为三类:
物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子
4原因:
环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使这原癌基因和抑癌基因发生基因突变,导致正常细胞的
生长和分裂失控而变成癌细胞。
(累积效应)
⑶细胞坏死
是在种种不利因素的影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。