分子与细胞复习教案Word文件下载.docx
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脱水缩合：
一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去1分子的水。
（羧基上的羟基和氨基上的一个氢原子结合形成一分子水）
肽键：
连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）
多肽：
由多个氨基酸分子（3个或3个以上）缩合而成的，含有多个肽键的化合物
肽链：
多肽通常呈链状结构
计算公式：
肽键数=氨基酸总数—肽链数
（3）蛋白质种类多样性的原因：
氨基酸的种类（20种）;
氨基酸的数量成百上千
氨基酸的排列顺序千变万化;
多肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别
（4）蛋白质的功能：
多样性
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质；
绝大多数酶是蛋白质；
有些蛋白质具有运输载体的功能：
有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动；
有些蛋白质具有免疫功能
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者
核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传，变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
蛋白质的合成是由基因控制的，基因决定蛋白质的结构和功能。
5、核酸——遗传信息的携带者
（1）核酸的种类及分布：
DNA：
脱氧核糖核酸（基本单位：
脱氧核苷酸）RNA：
核糖核酸（基本单位：
核糖核苷酸）
甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色
真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体，叶绿体内也含有少量的DNA。
RNA主要分布在细胞质中。
（2）核酸的组成
DNA（双链）RNA（单链）
（3）遗传信息：
DNA分子上的脱氧核苷酸序列即代表遗传信息
6、糖类：
是主要能源物质
单糖：
葡萄糖，果糖，半乳糖，核糖和脱氧核糖
二糖：
麦芽糖（2分子葡萄糖）蔗糖（果糖+葡萄糖）乳糖（葡萄糖+半乳糖）
多糖：
淀粉（植物的储能物质），糖原（人和动物的储能物质），纤维素（植物细胞壁成分）
7、脂质：
脂肪：
细胞内良好的储能物质缓冲和减压作用保温
磷脂：
构成生物膜的成分
固醇：
胆固醇，性激素，维生素D
8、水分
（1）含量：
60%-95%
（2）存在形式
结合水：
与细胞内的其他物质相结合
自由水：
绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动（溶剂，载体，反应物）
通常，自由水/结合水的比例越高，新陈代谢越快。
植物在相对恶劣的环境下，自由水的含量相对降低以提高其抗性（抗旱、抗寒等）。
9、无机盐：
含量少
细胞内大多数无机盐以离子的形式存在
作用：
维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，维持细胞的酸碱平衡非常重要
第三章细胞的基本结构
一、细胞膜——系统的边界
（一）、细胞膜的制备：
材料：
人和其他哺乳动物成熟的红细胞（无细胞核—无DNA，不能增值。
无线粒体—进行无氧呼吸）
（二）、细胞膜的成分：
脂质（磷脂最多）50%；
蛋白质40%；
糖类2%-10%
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
（三）、细胞膜的功能：
（1）将细胞与外界环境分隔开
（2）控制物质进出细胞（3）进行细胞间的信息交流
（四）、细胞物质的运输
1、物质跨膜运输的实例
（1）.水分
条件浓度外液>
细胞质/液外液<
细胞质/液现象动物失水皱缩吸水膨胀甚至涨破
植物质壁分离质壁分离复原
原理外因水分的渗透作用
内因原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
结论细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程
思考：
1、为什么要选用紫色洋葱表皮细胞？
2、为什么用30%蔗糖溶液？
浓度过高或过低会出现什么现象?
3、若用一定浓度KNO3则会出现什么现象？
4、生活中为什么可以用浓盐水防腐、腌制咸菜？
○渗透现象发生的条件：
半透膜、细胞内外浓度差
○渗透作用：
水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
○半透膜：
指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
○质壁分离与复原实验可拓展应用于：
（指的是原生质层与细胞壁）
①证明成熟植物细胞发生渗透作用；
②证明细胞是否是活的；
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；
④初步测定细胞液浓度的大小；
（2）.无机盐等其他物质
①不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。
②物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。
（3）.选择透过性膜
可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
□生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。
2、流动镶嵌模型
（1）.要点
①磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。
②蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。
③天然糖蛋白蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等
成分：
磷脂和蛋白质和糖类
结构：
单位膜（三明治）→流动镶嵌模型
细胞膜特性结构特点：
具有相对的流动性
生理特性：
选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）
（2）.与单位膜的异同
相同点：
组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质
不同点：
①流：
蛋白质的分布有不均匀和不对称性；
强调组成膜的分子是运动的。
②单：
蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；
认为生物膜是静止结构。
保护作用
功能控制细胞内外物质交换
细胞识别、分泌、排泄、免疫等
3、物质跨膜运输的方式：
运输方式
浓度梯度
载体
能量
自由扩散
由高到低（氧气，水，甘油等）
不需要
协助扩散
由高到低（葡萄糖入红细胞）
需要
主动运输
由低到高（小肠吸收葡萄糖，氨基酸，无机盐）
○大分子或颗粒：
胞吞、胞吐
四、小结
组成决定
磷脂分子+蛋白质分子结构功能（物质交换）
具有
导致保证体现
运动性流动性物质交换正常选择透过性
成分组成结构，结构决定功能。
构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。
结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。
由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。
可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。
练习：
二、细胞器——系统内的分工合作
1、细胞壁（植物特有）：
纤维素+果胶，支持和保护作用
2、细胞膜成分：
脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%
隔开细胞和环境；
控制物质进出；
细胞间信息交流；
3、真核细胞细胞质：
基质：
有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器分工：
线、内、高、核、溶、中、叶、液、
名称
分布
形态
结构
功能
线粒体
动植物
椭球形
双膜
有氧呼吸主要场所，动力车间
叶绿体
植物叶肉
球形，椭球形
光合作用场所，养料制造车间
内质网
网状
单层膜
有机物的合成加工车间
高尔基体
囊状
蛋白质的加工转运，植物细胞壁形成有关
核糖体
椭球形粒状小体
无膜结构
合成蛋白质的机器
中心体
动物，低等植物
“十”形
有丝分裂（动物细胞）
液泡
植物
泡状
调节细胞内环境，保持渗透压
溶酶体
“酶仓库”“消化车间”
归纳：
具有双层膜的细胞器：
线粒体、叶绿体
单层膜的细胞器：
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
无膜结构的细胞器（不具有磷脂分子）：
中心体、核糖体
高等植物细胞特有的细胞器：
叶绿体、
高等植物细胞没有的、而动物细胞（或低等植物）有细胞器：
与能量转换有关的细胞器：
功能协调配合：
分泌蛋白的合成与分泌；
例：
出芽
AA核糖体内质网高尔基体细胞膜分泌蛋白
（合成肽链）（加工）囊泡（修饰加工）囊泡
注意：
放射性元素出现的顺序
其中能量来自线粒体提供，分泌蛋白的合成要受基因的控制
分泌蛋白常见的物质：
抗体、某些酶（如消化酶）、某些激素（如多肽类、蛋白类激素）
具有分泌蛋白功能的细胞中，高尔基体、内质网等细胞器增多
4、生物膜系统
生物膜系统：
细胞器膜，核膜，细胞膜共同构成
见书
注意：
生物膜的结构和功能与细胞膜相似
三、细胞核
1、细胞核的结构：
核膜，染色质，核仁，核孔
核孔：
实现核质之间频繁的物质交流和信息交流
核仁：
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质：
由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
高度螺旋化，缩短变粗
染色质染色体（同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态）
解螺旋
遗传信息在DNA分子上
2、细胞核的功能：
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
证据：
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
四、总结
树立观点（基本思想）
1．有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；
○结构和功能相统一
2．任何功能都需要一定的结构来完成
1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；
○分工合作
2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
○生物的整体性：
整体大于各部分之和；
只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。
1．结构：
细胞的各个部分是相互联系的。
如分布在细胞质的内质网内连核膜，外接细胞膜。
2．功能：
细胞的不同结构有不同的生理功能，但却是协调配合的。
如分泌蛋白的合成与分泌。
3．调控：
细胞核是代谢的调控中心。
其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。
4．与外界的关系上：
每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
第五章细胞的能量供应和利用
第一节降低化学反应活化能的酶
一、酶——降低反应活化能
◎新陈/细胞代谢：
活细胞内全部有序化学反应的总称。
◎活化能：
分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1、定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
注：
①由活细胞产生（与核糖体有关）
②催化性质：
A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。
B.反应前后酶的性质和数量没有变化。
③成分：
绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
2．特性
①高效性：
催化效率很高，使反应速度很快，是一般无机催化集的107——1013倍。
②专一性：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
→多样性。
③需要合适的条件（温度和pH值）→温和性→易变性。
酶的催化作用需要适宜的温度、pH值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。
低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
图例
解析1.在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。
2.在一定条件下，每一种酶在某一T时活力最大，称最适温度；
当T升高到一定限度时，反应速率反而随温度的升高而降低。
3.在一定条件下，每一种酶在某一PH时活力最大，称最适PH；
过酸、过碱会降低酶的活性，甚至使酶失活
◎动物T：
35—40℃PH：
6.5—8.0
口腔：
唾液淀粉酶，pH：
6.8胃:
胃蛋白酶,pH:
1.5—2.2
小肠:
小肠液中的肠肽酶和胰液中的各种酶,pH:
8—9
实验探究温度、PH对（唾液淀粉）酶的活性的影响
温度：
低温（0℃）、高温（100℃）
PH：
过酸、过碱
人在发高烧时曾常常不思饮食，其根本原因是（）
A.消化道内食物尚未消化B.发烧使胃肠蠕动减弱
C.体内的食物残渣排出受阻D.高烧使酶的活性减弱
第二节细胞的能量“通货”——ATP
◎ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。
1．结构简式
A—P～P～P（~代表高能磷酸键）
A-腺苷
普通化学键13.8KJ/mol高能磷酸键30.54KJ/mol磷酸基团
2．ATP与ADP的转化
水解酶、放能
◎ATPADP+Pi+能量
合成酶、吸能
相互转化不是可逆反应（物质可逆，能量不可逆）：
条件不同：
水解酶与合成酶的不同
反应场所不同：
ATP合成在细胞质基质、线粒体、叶绿体
ATP水解在细胞各个需能的场所
能量来源和流向不同：
ATP的水解能量来自高能磷酸键内的化学能，释放后供生命活动的需要
ATP的合成能量来自太阳能和有机物中的化学能，贮存在高能磷酸键中
ATP在细胞中含量很少，但转化快；
使ATP处于动态平衡之中。
ATP的来源：
呼吸作用（线粒体）（细胞质基质）
光合作用（叶绿体）
3、ATP的利用
水解酶、放能
用于：
物质主动运输、神经传导、生物电（电能）、肌肉收缩（机械能）、细胞内各种吸能反应
ADP（每个活细胞）合成代谢（化学能）
◎糖类—主要能源物质
太阳光能脂肪—主要储能物质
蛋白质—能源物质之一
（直接能源）--ATP
3．能产生ATP：
线粒体、叶绿体、细胞质基质
能产生水：
线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
能碱基互补配对：
例题：
实验探究ATP是直接的能源物质（ATP与葡萄糖作实验材料）
第三节、ATP的主要来源——细胞呼吸
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
分为：
有氧呼吸无氧呼吸
一、有氧呼吸
有氧呼吸：
细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成许多ATP的过程。
酶
反应式：
C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
阶段
变化
场所
第一阶段
1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸
产生少量[H]，释放少量能量
细胞质基质
第二阶段
丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]释放少量能量
线粒体基质
第三阶段
[H]与O2结合成水，释放大量能量
线粒体内膜
二、无氧呼吸
无氧呼吸：
指细胞在无氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸
酶
C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量（马铃薯块茎，肌细胞，玉米胚，甜菜块根，乳酸菌）
C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量（大部分高等植物，酵母菌）
三、比较
不同点场所：
有氧呼吸第二阶段在线粒体基质、第三阶段在内膜无氧呼吸始终在细胞质基质
条件：
有氧呼吸需分子氧、酶无氧呼吸不需分子氧、需酶
产物：
有氧呼吸是CO2、H2O无氧呼吸是酒精和CO2或乳酸
能量：
有氧呼吸大量、合成38ATP（1161KJ）无氧呼吸少量、合成2ATP（61.08KJ）
相同点联系：
从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
实质：
分解有机物，释放能量，合成ATP
意义：
为生物体的各项生命活动提供能量；
为体内其他化合物合成提供原料
四、影响有氧呼吸的外界因素及其在生产实践中的应用
1、温度：
通过影响酶的活性来影响呼吸速率
应用：
低温贮存蔬菜、水果大棚栽培夜间适当降低温度、阴雨天适当降低温度以降低呼吸消耗
2、氧气的浓度
在一定范围内，随O2浓度的增加，有氧呼吸速率增快（无氧呼吸受到抑制）；
当氧浓度达到一定值时，呼吸速率不再增加。
应用：
低氧贮存粮食中耕松土
3、含水量
在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强。
种子贮存应先晒干
实验：
测定植物（种子）的呼吸速率
装置耗氧量的测定
第四节光合作用
一、捕获光能的色素和结构
1、色素
叶绿素A和叶绿素B主要吸收蓝紫光和红光
胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光
色素的提取与分离：
纸层析法色素在滤纸上的排序（上下）
2、结构
双层膜：
叶绿体基粒：
类囊体含有与光反应有关的色素和酶
基质：
含有与暗反应有关的酶
二、光合作用的原理和应用
1、探究过程：
2、光合作用的过程
光合作用：
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
（1）
部位：
叶绿体的类囊体薄膜上
（2）条件：
需光、色素分子和酶
（3）物质变化：
水的光解：
2H2O→4[H]+O2
ATP的形成：
ADP+Pi+能量→ATP
（4）能量转换：
光能→ATP中的活泼的化学能
（1）部位：
叶绿体基质中
需多种酶和CO2
CO2的固定：
CO2+C5→2C3
C3的还原:
2C3+12[H]+ATP→C6H12O6+H2O
ATP中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能
总反应式：
条件骤变时，物质量的变化。
如：
突然停止光照；
突然停止CO2供应；
C3,C5,ATP和【H】，（CH2O）的变化
3．光合作用中光反应阶段和暗反应阶段的区别与联系：
（1）区别
光反应阶段
暗反应阶段
所需条件
必须有光
有光无光均可
进行场所
类囊体的薄膜上
叶绿体内的基质中
物质变化
H2O分解成O2和［H］；
形成ATP
二氧化碳被固定；
C3被［H］还原，最终形成糖类；
ATP转化成ADP和Pi
能量转换
光能转变为化学能，储存在ATP中
ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能
（2）.联系：
物质：
光反应阶段产生的［H］，在暗反应阶段用于还原C3；
能量：
光反应阶段生成的ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。
4.为什么光合作用与呼吸作用不是简单的逆转？
（1）从生物角度看：
所有生物都能进行呼吸作用，而只有绿色植物才能进行光合作用。
（2）从细胞角度看：
所有活细胞都能进行呼吸作用，而光合作用一般在叶肉细胞或绿茎皮层细胞中进行。
（3）从反应的场所看；
呼吸作用的场所是细胞质和线粒体，而光合作用的场所在叶绿体。
（4）从能量变化来看：
呼吸作用是将有机物中的化学能转变为热能和ATP，而光合作用则是将光能转变为化学能。
结论：
光合作用与呼吸作用虽然有本质上的区别，但不是简单的逆转。
5．光合作用和细胞呼吸的区别和联系：
区别
比较
光合作用
细胞呼吸
植物细胞内的叶绿体
细胞内的线粒体和细胞质基质
原料
CO2和H2O
C6H12O6（或和O2）；
C6H12O6是光合作用的产物，其中所含的能量最终来自光能
条件
光能、酶
联系
（CH2O）和O2；
（CH2O）中的能量由光能转化而来，（CH2O）可以为细胞呼吸提供原料
CO2和H2O，或C3H6O3，或C2H5OH和CO2；
C3H6O3和C2H5OH中含有的能量最终也来自光能
6、影响光合作用作用的环境因素
（1）光照强度：
在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强；
但光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。
光的补偿点、饱和点
另：
光质也会影响光合作用
（2）、温度：
温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用；
在一定范围内随温度的提高，光合作用加强；
温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。
（3）、O2浓度：
二氧化碳是光合作用的原料。
在一定浓度范围内，适当提高二氧化碳的浓度，光合作用加强。
但浓度提高到一定程度，光合作用不再增强。
（4）水分：
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的
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