【正文】 第 1節(jié) 從生物圈到細(xì)胞 談?wù)勀闼私獾?SARS病毒具有怎樣的結(jié)構(gòu)？它是怎樣生活和繁殖的？ 病毒一旦離開活細(xì)胞，就不再表現(xiàn)生命現(xiàn)象。受精卵 是新生命的開始。 討 論： 因此，生物體的某一種細(xì)胞受到損害，也會影響該種生物的生命活動。 以上四個實例是從不同的角度來說明生物的生命活動都離不開細(xì)胞。例如，心臟應(yīng)為二心房、二心室；種群應(yīng)為同一區(qū)域的所有人，等等。 細(xì)胞層次；其他層次都是建立在細(xì)胞這一層次的基礎(chǔ)之上的，沒有細(xì)胞就沒有組織、器官、系統(tǒng)等層次。 思考與討論： 不同的生物具有不同的具體的生命系統(tǒng)，這說明了什么呢？ 越高等的生物其生命系統(tǒng)越復(fù)雜，而低等生物則比較簡單。 病毒 :如 SARS,HIV,流感病毒 ,噬菌體等 真核細(xì) 胞 生物 原核細(xì)胞生物：細(xì)菌、藍(lán)藻、支原體、衣原體 細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物 真核細(xì)胞和原核細(xì)胞除了成形細(xì)胞核的有無之外，還有哪些區(qū)別？ 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的主要區(qū)別 種類 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 細(xì)胞大小 染色體 細(xì)胞核 代表生物 較大 (10～ 100 μ m) 較小 (1～ 10 μ m) 一個細(xì)胞只有一條DNA，與 RNA、蛋白質(zhì)不聯(lián)結(jié)在一起 一個細(xì)胞有幾條染色體， DNA與 RNA、蛋白質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起 無真正的細(xì)胞核，只有擬核 有核膜核仁 代表生物：藍(lán)藻簡介 請從宏觀和微觀兩個方面通過閱讀教材概括藍(lán)藻的各種特征和性質(zhì) 藍(lán) 藻 宏觀 微觀： 當(dāng)以細(xì)胞群體出現(xiàn)時，如： 水體富營養(yǎng)化 —— 水華 狀如發(fā)絲、呈黑藍(lán)色 —— 發(fā)菜 沒有成形的細(xì)胞核 ,有 擬核 —— 環(huán)狀 DNA 藻藍(lán)素和葉綠素 —— 能進(jìn)行光合作用 細(xì)胞質(zhì) : 核糖體 自養(yǎng)生物 注 意： 二、細(xì)胞學(xué)說建立的過程 19世紀(jì)，德國科學(xué)家施萊登和施旺創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說。 施旺 施萊登 請仔細(xì)閱讀課本 P1012的 “ 資料分析 ”思考下列幾個問題 ？ ？主要觀點有哪些？ ，如果你是科 學(xué)家請將其進(jìn)行修正。 蛋白質(zhì)是由多種氨基酸按照不同的方式結(jié)合形成的，氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性 COOH H NH2 C R1 COOH H H N C R2 氨基酸形成二肽 H CO H NH2 C R1 COOH H N C R2 氨基酸形成二肽 H H2O 肽鍵 一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，脫去一分子的水，這種結(jié)合方式叫做 脫水縮合 。多肽所呈的鏈狀結(jié)構(gòu)叫做 肽鏈 。 （肌球蛋白、肌動蛋白） 催化作用（酶） 運輸作用（血紅蛋白） 調(diào)節(jié)作用（激素） 免疫功能（抗體） 鞏固練習(xí) ，可牛肉和羊肉的口味卻有差異，這是由于（ ） C ,你知道為什么嗎 ? (3)含豐富蛋白質(zhì)的食物最好煮熟后再食用。 絕大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)成分，蛋白質(zhì)在高溫時會變性，失去蛋白酶的功能。 (2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰島素的原因什么？ 2 因為胰島素是一種蛋白質(zhì)，口服會在消化道里以蛋白質(zhì)的形式被消化成氨基酸，而失去胰島素的功能。 （ 4）該化合物叫做 。 ：核苷酸 五碳糖 含氮堿基 磷酸 三、核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu) ： C、 H、 O、 N、 P等 A G C T 腺嘌呤脫氧核苷酸 鳥嘌呤脫氧核苷酸 胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 ⑴ 基本組成單位：脫氧核苷酸 ⑵ 脫氧核苷酸鏈 連 接 A T G C A T G C ⑶ DNA分子的多樣性和特異性 多樣性： 四種脫氧核苷酸的數(shù)目、比率和排列順序不同。 構(gòu)成它們的基本單位都是葡萄糖！ 單糖、二糖和多糖的轉(zhuǎn)化過程 單糖 二糖 多糖 糖尿病與糖的攝取有關(guān)嗎？為什么要嚴(yán)格限制糖尿病人的甜味食品以及饅頭、米飯等主食？ ?有人認(rèn)為，吃糖過多或吃得過飽，即使不吃肥肉也很容易引起肥胖，你認(rèn)為對嗎？ 思 考： 男性：標(biāo)準(zhǔn)體重（ kg）＝身高（ cm）－ 105 女性：標(biāo)準(zhǔn)體重（ kg）＝身高（ cm）－ 100 二、細(xì)胞中的脂質(zhì) ： 主要是 C、 H、 O，有些含有 P和 N 脂肪： 磷脂： 固醇： 細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，還具有隔熱、保溫、緩沖和減壓的作用 構(gòu)成細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜的主要成分 包括膽固醇、性激素和維生素 D；對人體的代謝起到很重要的調(diào)節(jié)作用 三、生物大分子以碳鏈為骨架 每一個單體都以若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。例如，用臺盼藍(lán)染色，死的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活的動物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。 形態(tài)結(jié)構(gòu) —— 桿狀或粒狀 線粒體亞顯微結(jié)構(gòu) （如肝細(xì)胞中線粒體多達(dá) 2020個，一般細(xì)胞為幾十至幾 百個），在代謝衰退的細(xì)胞中線粒體較少。 分析下述例子，說明線粒體有何功能，分布上有何特點？ 線粒體大多是顆粒狀、短線狀，一般情況下均勻地分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中、但它在活細(xì)胞中能自由移動，往往在細(xì)胞內(nèi)代謝旺盛的部位比較集中。 問題小結(jié) ? 存在于綠色植物細(xì)胞中； ? 雙層膜結(jié)構(gòu)； ? 內(nèi)有基粒，由多個類囊體垛疊而成； ? 綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。 ，經(jīng)過了哪 些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)？嘗試描述分泌蛋白的 合成和運輸過程。 核糖體上合成的分泌蛋白，首先進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，加工形成比較成熟的蛋白質(zhì)。 奶牛的乳腺細(xì)胞 核糖體： 合成牛奶中的蛋白質(zhì)（半成品） 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)： 把這些半成品運輸?shù)礁郀柣w。 ，如同一個個小的區(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 不會互相干擾，保證了細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。 什么是細(xì)胞核？ 立體結(jié)構(gòu) 平面結(jié)構(gòu) 切成兩半的變形蟲，有核部分能繼續(xù)生活，無核部分死亡。 DNA上有許多基因，通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，控制生物的性狀。 。 核仁 染色質(zhì) 核膜 核孔 1）概念：主要指細(xì)胞核內(nèi)容易被堿性染料 染成深色的物質(zhì)。 ：細(xì)胞有核部分出現(xiàn)死亡現(xiàn)象的可能原因有兩方面，一是實驗過程中人為因素對細(xì)胞造成了傷害，導(dǎo)致部分細(xì)胞死亡；二是細(xì)胞的正常凋亡。因此說，染色質(zhì)和染色體是 在 的兩種形態(tài)。 分析實驗現(xiàn)象 ？ （友情提醒）半透膜，水分子可以自由通過。 疑問？紅細(xì)胞是否也是發(fā)生滲透作用呢？ 【 探究 】 紅細(xì)胞是否具有發(fā)生滲透作用的條件 問題一 紅細(xì)胞的 相當(dāng)于半透膜，為什么？ 因為，細(xì)胞膜同樣具有有些物質(zhì)可以通過，而有些物質(zhì)不能通過的特點。 3．紅細(xì)胞吸水或失水的多少與什么有關(guān)？ 紅細(xì)胞吸水或失水的多少主要取決于紅細(xì)胞內(nèi)外的濃度差，一般差值越大，吸水或失水越多。 在蔗糖溶液中植物細(xì)胞的中央液泡會變小，細(xì)胞皺縮；在清水中植物細(xì)胞的中央液泡會變大，細(xì)胞膨脹。 細(xì)胞對物質(zhì)的吸收是有選擇的。用解剖刀 或刀片在葉片外表皮劃一 cm見方的“井”字。 ，可見原生質(zhì)緩慢收縮，逐漸出現(xiàn)與細(xì)胞壁 分離的現(xiàn)象，直到原生質(zhì)收縮成球狀小團(tuán)，與細(xì)胞壁完全分開。 紅細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于“問題探討”中的半透膜。 討 論 細(xì)胞膜的主要成分 脂質(zhì)（磷脂最豐富） 大約占 50% 蛋白質(zhì) 大約占 40% 糖類 大約占 2%— 10% 動動腦筋 細(xì)胞膜的組成成分中含有脂質(zhì) 材料一 ① 1859年， 500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行了上萬次的研究。 1925年荷蘭科學(xué)家 Gorter和 Grendel從細(xì)胞膜中提取脂質(zhì)，鋪成單層分子， 發(fā)現(xiàn)面積是細(xì)胞膜的 2倍 結(jié)論： 細(xì)胞膜中的磷脂是雙層的 磷脂分子 材料二 電鏡下觀察細(xì)胞膜有 “ 暗 亮 暗 ” 結(jié)構(gòu)圖像 你從以上實驗中能得出什么結(jié)論？ 動動腦筋 科學(xué)家對細(xì)胞膜化學(xué)成分深層分析發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜會被蛋白酶分解（提示：蛋白酶是生物體內(nèi)普遍存在的 只 對蛋白質(zhì)分解起催化作用的物質(zhì)）。 流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容： 。 （也體現(xiàn)了膜的流動性） ，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。 一、被動運輸 ： 特征： 自由擴(kuò)散 ： 特征： （二）思考與討論 。 進(jìn)行的，不需要細(xì)胞消耗能量，所以統(tǒng)稱為被動運輸。 胞吞： 物質(zhì)以囊泡包裹的形式通過細(xì)胞膜，從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程。 +和 Cl 是通過主動運輸排出細(xì)胞的。 x y=kx+z 8滴 大量復(fù)燃變量 步驟 試管編號 說明 1 2 3 4 一 H2O2 濃度 劑量 二 劑量 結(jié)果 氣泡產(chǎn)生 衛(wèi)生香燃燒 結(jié)論 比較過氧化氫在不同條件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常溫 90℃ FeCl3 肝臟研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 不明顯 少量 較多 大量 不復(fù)燃 不復(fù)燃 變亮 復(fù)燃 過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣 反應(yīng)條件 自變量 因變量 無關(guān)變量 對照組 實驗組 對照實驗 酶在細(xì)胞代謝中的作用 正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。 各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)： 加熱： Fe3+： 酶： 提高分子的能量 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 為了驗證加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更強的去污力，有一個生物實驗小組把同樣的臟布條放在不同的燒杯內(nèi)浸泡 燒杯 條件 水量 水溫 浸泡時 間 1 加酶洗 衣粉 500mL 40℃ 20min 2 普通洗 衣粉 500mL 60℃ 20min 課堂練習(xí) 用。 （ 不可逆 ） 低溫，不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，只是 降低酶的活性 。） ： （參考答案：蒸餾水不是能源物質(zhì)，葡萄糖不是直接的能源物質(zhì)，他們都不會使熄滅的離體發(fā)光器重新發(fā)光，而ATP能使離體的發(fā)光器重新發(fā)光） 具有改善肌體代謝的作用，同時又是 體內(nèi)能量的主要來源 。 ATP與 ADP的相互轉(zhuǎn)化： 能量的 儲存 能量的 釋放 ATP 酶 ADP + Pi + 能量 ADP+Pi+能量 酶 ATP ，保證了穩(wěn)定 供能。 高能磷酸鍵 2 4 2 作業(yè)： 設(shè)計出新實驗方案并設(shè)計出實驗步驟對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。 26 ？ 不能。 ，細(xì)胞還能夠通過呼吸作用釋放 能量嗎？ 呼吸： 機體與環(huán)境之間 O2和 CO2交換的過程。 葡萄糖 丙酮酸 無 O2 過程： 酒精 +CO2+少量能量 酶 （ 大部分高等植物、 酵母菌 ） 乳酸 +少量能量 酶 （ 馬鈴薯塊莖、玉米胚、脊椎動物肌細(xì)胞、 乳酸菌 ） 二、無氧呼吸 主要場所： 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 無氧呼吸總反應(yīng)式 C6H12O6 酶 2 C3H6O3(乳酸 ) + 少量能量 C6H12O6 2 C2H5OH(酒精 ) + 2CO2 + 少量能量 酶 例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官 （馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等） 例：大多數(shù)植物、酵母菌 同樣是分解葡萄糖，為何無氧呼吸只能釋放少量能量？ 發(fā)酵 微生物的無氧呼吸 （酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵） 無氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中 無氧呼吸的意義 高等植物在水淹的情況下，可以進(jìn)行短暫的無氧呼吸，將葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，釋放出能量以適應(yīng)缺氧環(huán)境條件。 五、細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用 細(xì)胞呼吸的中間產(chǎn)物是各種有機物之間轉(zhuǎn)化的樞紐，細(xì)胞呼吸原理在生產(chǎn)實踐中有廣泛的應(yīng)