【正文】 的孔道。 核仁在不同種類的生物中，形態(tài)和數(shù)量不同，它在細(xì)胞分裂過程中周期 性地 消失和重現(xiàn) 。核仁與某種 RNA 的合成以及 核糖體 的形成有關(guān)。 染色質(zhì)主要由 DNA 和 蛋白質(zhì) 組成，能被 堿性染料 染成 深色 。在細(xì)胞有絲分裂間期，染色質(zhì)呈 絲 狀 ，并交織成網(wǎng)；在分裂期染色質(zhì) 螺旋化 化，縮短變粗，變成一條 圓柱狀或桿狀的染色體 ，因此， 染色質(zhì) 和 染色體 是細(xì)胞中 同種 物質(zhì)在 不同 時期的 兩 種形態(tài)。 功能 細(xì)胞核是遺傳物質(zhì) 儲存 和 復(fù)制 的主要場所，是細(xì)胞 代謝 和細(xì)胞 遺傳 的控制中心，因此，細(xì)胞核是細(xì)胞中最重要的部分。 （五） 細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) 在上述細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器中，具有雙層膜有 線粒體 、 葉綠體 ，具有單層膜的有 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶 體、液泡 。它們都由 生物膜 構(gòu)成，這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的 生物膜系統(tǒng) 。 細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動中起著極其重要的作用。 首先，細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行 物質(zhì)運輸 、 能量轉(zhuǎn)換 和 信息傳遞 的過程中也起著決定性的作用。 第二，細(xì)胞的許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在 生物膜 上進(jìn)行。 細(xì)胞內(nèi)的廣闊的膜面積為 酶 提供了大量的附著位點，為各種化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件。 第三，細(xì)胞內(nèi)的生物膜把細(xì)胞分隔成一個個小的 區(qū)室 ，這樣就使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不 會相互干擾，保證了細(xì)胞的生命活動高效、有序地進(jìn)行。 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 8 “水分進(jìn)出哺乳動物紅細(xì)胞的狀況 ”的三幅圖片（ 見課本 P60）。 正常生活著的紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細(xì)胞膜到膜外嗎？ 不會 根據(jù)現(xiàn)象判斷紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于什么膜？答： 半透膜 當(dāng)外界溶液的濃度低時，紅細(xì)胞一定會吸水而漲破嗎？答： 不是 紅細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么？答： 兩邊溶液中水的相對含量的差值。 對于植物細(xì)胞來說水分要進(jìn)出細(xì)胞必須要通過 原生質(zhì)層 。原生質(zhì)層相當(dāng)于 半透膜 ， 植物細(xì)胞膜和液泡膜都是生物膜， （ P61） 他們具有與紅細(xì)胞的細(xì)胞膜基本相同的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。上述的事例與紅細(xì)胞的失水和吸水很相似。 紫色洋蔥鱗片葉細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原 中央液泡大小 原生質(zhì)層的位置 細(xì)胞大小 30%蔗糖溶液 變小 （細(xì)胞失水） 原生質(zhì)層 脫離細(xì)胞壁 變 小 清水 逐漸恢復(fù)原來大小 （細(xì)胞吸水） 原生質(zhì)層 恢復(fù)原來位置 基本不變 在建立生物膜模型的過程中， 實驗技術(shù)的進(jìn)步 起到了關(guān)鍵性的推動作用。如電子顯微鏡的誕生使人們終于看到了膜的存在；冰凍蝕刻技術(shù)和掃描電子顯微鏡技術(shù)使人們認(rèn)識到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對稱； 熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞 與人細(xì)胞的 融合實驗又證明了 膜的流動性 等。沒有這些技術(shù)的支持，人類的認(rèn)識便不能發(fā)展 。 流動鑲嵌模型 的基本內(nèi)容 P68。 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式 運輸方式 運輸方向 是否需要載體 是否消耗能量 示例 自由擴散 高濃度到低濃度 否 否 水、氣體、脂類（因為細(xì)胞膜的主要 成分是脂質(zhì)，如甘油） 主動運輸 低濃度到高濃度 是 是 幾乎所有離子、氨基酸、葡萄糖等 協(xié)助擴散 高濃度到低濃度 是 否 主 動運輸?shù)囊饬x是 保證活細(xì)胞按照生命活動需要，主動吸收營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和有害物質(zhì)。 9 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 美國科學(xué)家薩姆納通過實驗證實酶是一類具有 催化作用的蛋白質(zhì) ，科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù) RNA 也具有生物催化作用?？傊?，酶是 活細(xì)胞 產(chǎn)生的一類 催 化作用 的 有機物 ，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等絕大多數(shù)的酶是 蛋白質(zhì) ，少數(shù)的酶是 RNA。 不能說 所有的蛋白質(zhì) 和RNA 都是酶 ， 只是具有催化作用的蛋白質(zhì) 或 RNA，才稱為酶。 酶的特性有 高效性、專一性 、需要適宜的條件 進(jìn)行 有關(guān)的實驗和探究，學(xué)會控制 自變量 ，觀察和檢測 因變量 的變化，以及設(shè)置 對照組和 重復(fù)實驗 。 10 ATP 中文名叫 三磷酸腺苷 ，結(jié)構(gòu)式簡寫 Ap～ p～ p， 幾乎 所有生命活動的能量 直接 來自ATP 的水解 ，由 ADP 合成 ATP 所需能量，動物來自 呼吸作用 ，植物來自 光合作用 和 呼吸作用 ， ATP 可在細(xì)胞器 線粒體 或 葉綠體 中和在 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 中合成。在細(xì)胞內(nèi) ATP 含量 很少 ，轉(zhuǎn)化 很快 ， 熟悉 89 頁圖 。 構(gòu)成生物體的活細(xì)胞，內(nèi)部時刻進(jìn)行著 ATP 與 ADP 的相互轉(zhuǎn)化，同時也就伴隨有能量的釋放 _和 儲存 _。故把 ATP 比喻成細(xì)胞內(nèi)流通著的“ 通用貨幣 ”。 呼吸作用的本質(zhì)是 氧化分解有機物 ，釋放 能量 ， 不一定 需要氧氣，分為 有氧呼吸 和 無氧呼吸 93 頁圖 。 ， 有氧呼吸的反應(yīng)式： ， 第一階段在 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 進(jìn)行，原料是 糖類等 ，產(chǎn)物是 丙酮酸 、 氫 、 ATP ，第二階段在 線粒體 基質(zhì) 進(jìn)行，原料是 丙酮酸和水 ，產(chǎn)物是 C02 、 ATP 、氫 ，第三階段在線粒體 內(nèi)膜 進(jìn)行，原料是 氫 和 氧 ，產(chǎn)物是 水、 ATP ，第一、二階段的共同產(chǎn)物是氫 、 ATP，三個階段的共同產(chǎn)物是 ATP 。 1mol 葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生能量 2870 KJ，可用于生命 活動的有 1161 KJ（ 38molATP），以熱能散失 1709 KJ，無氧呼吸產(chǎn)生的可利用能量是 KJ（ 2 molATP）， 1molATP 水解后放出能量 KJ 。 場所 發(fā)生反應(yīng) 產(chǎn)物 第一階段 細(xì)胞質(zhì) 基質(zhì) 丙酮酸、 [H]、釋放少量能量，形成少量 ATP 第二階段 線粒體 基質(zhì) CO [H]、釋放少量能量，形成少量 ATP 第三階段 線粒體 內(nèi)膜 生成 H2O、釋放大量能量，形成大量 ATP 寫出 2 條無氧呼吸反應(yīng)式 C6H12O6 2C2H5OH（ 酒精 ） +2CO2+能量 C6H12O6 2C3H6O3＋ 能量 無氧呼吸的場所是 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) ， 分 2 個階段 ， 第一 個階段與 有氧 呼吸的相同 ， 是由 葡萄糖 分解為 丙酮 酸 ， 第二階段的反應(yīng)是由 丙酮酸 分解成 CO2和酒精 或轉(zhuǎn)化成 C3H6O3(乳酸 ) 。 熟悉 95 頁圖 。 影響呼吸速率的外界因素： 溫度：溫度通過影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細(xì)胞的呼吸作用。 溫度過低或過高都會影響細(xì)胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細(xì)胞呼吸越弱；溫度越高，細(xì)胞呼吸越強。 氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。 6H2O 酶 2丙酮酸 少量能量 [H] + + + 6CO2 H2O 酶 大量能量 [H] + + O2 葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量量 [H] + + 11 水分：一般來說，細(xì)胞水分充足，呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒，根部缺氧，進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生過多酒精，可使根部細(xì)胞壞死。 CO2：環(huán)境 CO2 濃度提高，將抑制細(xì)胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。 呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用： 作物栽培時，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。 糧油種子貯藏時，要風(fēng)干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機物消耗。 水果、蔬菜保鮮時，要低溫或降 低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。 光合作用的 的探究歷程 ①、 1648 年海爾蒙脫 (比利時 )，把一棵 的柳樹苗種植在一桶 的土壤中，然后只用雨水澆灌而不供給任何其他物質(zhì)， 5 年后柳樹增重到 ，而土壤只減輕了57g。指出： 植物的物質(zhì)積累來自水 ②、 1771 年英國科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠不容易窒息而死，證明： 植物可以更新空氣 。 ③、 1785 年，由于空氣組成的發(fā)現(xiàn)，人們明 確了綠葉在光下放出的氣體是 氧氣 ，吸收的是 二氧化碳 。 ? 1845 年，德國科學(xué)家梅耶指出，植物進(jìn)行光合作用時，把 光能 轉(zhuǎn)換成 化學(xué)能 儲存起來。 ④、 1864 年 ,德國科學(xué)家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍(lán)色。證明： 綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉 。 ⑤、 1880 年，德國科學(xué)家思吉爾曼用水綿進(jìn)行光合作用的實驗。證明： 葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所，氧是葉綠體釋放出來的。 ⑥、 20 世紀(jì) 30 年代美國科學(xué)家魯賓卡門采 用同位素標(biāo)記法研究了光合作用。第一組相植物提供 H218O 和 CO2，釋放的是 18O2；第二組提供 H2 O 和 C18O，釋放的是 O2。 光合作用釋放的氧全部來自來水。 1葉綠體色素吸收 可見 光，主要吸收 紅橙 光 和 藍(lán)紫 光，（葉綠素 a 和葉綠素 b 主要吸收藍(lán)紫光和紅橙光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光），光反應(yīng)的場所是 葉綠體類囊體膜上 ，（因為所有色素和所有光反應(yīng)的酶都在囊狀結(jié)構(gòu)上），原料是 水 ,ADP、 Pi ，動力是 光能 ，產(chǎn)物是 氧、氫和 ATP ，暗反應(yīng)場所是 葉綠體基質(zhì) ，原料是 CO2 ，動力是 ATP水解釋放的能量 ，產(chǎn)物是 有機物（ CH2O）和 C5 ，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供 還原劑氫 和 ATP（能量） ， CO2 被還原前先要進(jìn)行 固定 ， C3 化合物一部分 被還原為有機物 ，另一部分又變成 五碳化合物 。光合作用的總反應(yīng)式： CO2+H2O （ CH2O） +O2。自然界最基本的物質(zhì)、能量代謝是 光合作用 ，光合作用產(chǎn)生的氧氣來自 H20 ，有機物中的 O 來自 CO2 。光合作用的意義： ，固定太陽能，為其他生物提供物質(zhì)和能量需要， ，維持 O2 與 CO2的平衡，使好氧生物得以發(fā)展 O3層 ，使生物由水生向陸生進(jìn)化。 熟悉 103 頁圖。 12 胡蘿卜素：橙黃色 葉黃素：黃色 葉綠素 a：藍(lán)綠色 葉綠素 b：黃綠色 1光合作用 的過程： 光 反 應(yīng) 階 段 條件 光、色素、酶 場所 在類囊體的薄膜上 物質(zhì)變化 水的分解 ： H2O → [H] + O2↑ ATP 的生成 ： ADP + Pi → ATP 能量變化 光能→ ATP 中的活躍化學(xué)能 暗 反 應(yīng) 階 段 條件 酶、 ATP、 [H] 場所 葉綠體基質(zhì) 物質(zhì)變化 CO2 的固定： CO2 + C5 → 2C3 C3 的還原： C3 + [H] → （ CH2O） 能量變化 ATP 中的活躍化學(xué)能→ （ CH2O） 中的穩(wěn)定化學(xué)能 總反應(yīng)式 CO2 + H2O O2 + （ CH2O） 1 提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要條件之一，是提高農(nóng)作物對光能的利用率。 要提高農(nóng)作物的光 能的利用 率的方法有： 1）延長光合作用的時間 2）增加光合作用的面積 （ 合理密植，間作套種 ） 3）光照強弱的控制 4）必需礦質(zhì)元素的供應(yīng) 5） CO2 的供應(yīng)（ 溫室栽培多施有機肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度）。 ① ②③④ 光能 葉綠體 光 酶 酶 酶 ATP 13 影響光合作用速度的曲線分析及應(yīng)用 因素 圖像 關(guān)鍵點的含義 在生產(chǎn)上的應(yīng)用 單因子影響 光照強度 A 點光照強度 為 0，此時只進(jìn)行呼吸作用，釋放 CO2的量，表明此時的呼吸強度。 AB 段表明隨光照強度加強，光合作用逐漸加強，CO2 的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用； B 點時，呼吸作用釋放的 CO2全部用于光合作用，即光合作用強度 =呼吸作用強度，稱 B 點為光補償點 (植物白天光照強度應(yīng)在光補償點以上，植物才能正常生長 )。 BC 段表明隨著光照強度不斷加強，光合