【文章內容簡介】 ： 請嘗試在坐標軸上畫出表示物質分別以三種跨膜運輸方式通過生物膜的運輸速率的曲線？ 速率 濃度差 速率 濃度差 速率 O2濃度 自由擴散 協(xié)助擴散 主動運輸 完成所需條件 能量 實例 胞吞和胞吐 [與細胞膜因流動性而形成囊泡有關、 ATP供能、分泌與吞噬 ] 如圖所示， c處為一半透膜（水分子和葡萄糖分子可以通過，蔗糖分子不能通過）， a、b兩側分別盛有體積與質量百分比濃度相同的葡萄糖和蔗糖溶液，其中液面變化會是怎樣的？ 葡萄糖 蔗糖 ，任何一種物質都趨向于均勻分布 子的總的物質的量的濃度 決定 體現(xiàn) 磷脂分子 + 蛋白質分子 組成 結構 功能（物質交換） 具有 運動性 導致 流動性 保證 物質交換正常 選擇透過性 成分組成結構，結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的，因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由于細胞膜上不同載體的數量不同，所以，當物質進出細胞時能體現(xiàn)出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同，即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見，流動性是細胞膜結構的固有屬性，無論細胞是否與外界發(fā)生物質交換關系，流動性總是存在的，而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述，這一特性，只有在流動性基礎上，完成物質交換功能方能體現(xiàn)出來。 （ 5）總結 線粒體 葉綠體 高爾基 體 內質網 液泡 溶酶體 核糖體 中心體 分布 形態(tài) 結構 功能 備注 二 .細胞質 ：在細胞質中具有一定形態(tài)結構和執(zhí)行一定生理功能的結構單位 在核仁 形成 細胞凋亡細胞免疫 吞噬細胞 質壁分離及復原 植物細胞分裂，抗體、激素的分泌 ，精子的頂體，突觸小泡 備注 與有絲分裂有關 蛋白質合成的場所 分解外來或自身的有害物質；自我分解 貯存物質（糖類、脂肪、色素、多種酶），調節(jié)內環(huán)境 合成、 (粗面：分泌蛋白合成和加工；光面：糖類、脂質合成）運輸條件 細胞分泌，形成細胞壁 進行 光合作用的場所 有氧呼吸的主要場所 功能 兩個互相垂直的中心粒（蛋白質） 蛋白質、RNA、和酶 含有很多酸性水解酶 液泡膜、細胞液 粗面和光面，外連細胞膜，內連核膜 基粒（類囊體）、基質、酶 內膜形成嵴上有基粒（ ATP酶復合體）、基質 沒有膜結構 單層膜，形成囊泡狀和管狀，內有腔 雙層膜，有少量 DNA 結構 橢球形粒狀小體 小球狀 網狀 大小囊泡、扁平囊 扁平的球形或橢球形 橢球形、棒形 形態(tài) 動物低等植物 動植物 動植物 植物和某些原生動物 動植物 動植物 植物 真核幾乎都有（蛔蟲等厭氧無 ) 分布 中心體 核糖體 溶酶體 液泡 內質網 高爾基體 葉綠體 線粒體 相關實驗 大型的中央液泡是成熟的植物細胞特有的細胞器，其內為細胞液，其中含有有機酸、生物堿、糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質。 范圍大 范圍中 范圍小 一般指人體細胞和動物細胞內的液體。 細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。細胞質基質是細胞重要的結構成分，其體積約占細胞質的一半。 細胞內的液體 在細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質 液泡內的液體 也有流動性 外延 內涵 概念 細胞內液 細胞質 細胞液 成分：水、鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等。 作用：細胞與環(huán)境、細胞質與細胞核以及細胞器之間的物質運輸、能量交換、信息傳遞等都要通過細胞質基質來完成，中間代謝的很多重要化學反應也在細胞質基質中進行，是代謝的主要場所；為代謝提供物質和條件。 真核細胞內由微管、微絲和中等纖維構成的蛋白纖維網架系統(tǒng) ——細胞骨架。 細胞骨架的功能： ①維持細胞形態(tài)、保持細胞內部結構的有序性； ②與細胞運動、物質運輸、能量交換、信息傳遞、細胞分裂、基因表達、細胞分化等生命活動密切相關。 ：細胞內的各種膜結構如細胞膜、核膜、線粒體膜、葉綠體膜、高爾基體膜、內質網膜、溶酶體膜等，化學組成相似，基本結構大致相同，統(tǒng)稱為生物膜 （ 1）結構上的聯(lián)系： ①細胞核膜、內質網膜、細胞膜結構上的聯(lián)系； ②內質網膜、高爾基體膜、細胞膜物質通過有膜的小泡相互轉化，說明膜結構的連續(xù)性。 （ 2）功能上的聯(lián)系：既有明確分工，又有相互協(xié)調。 以分泌蛋白的合成、加工、分泌為例： 一定空間結構 有機物、 O2 葉綠體 線粒體 能量、 CO2 細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外 基因調控 初步合成 加工 修飾 氨基酸 肽鏈 思考：分泌蛋白和細胞內蛋白的比較 （ 1）相同點 ①二者都是蛋白質，基本單位都是氨基酸。 ②二者都是在細胞內的核糖體中合成的，合成過程中都需要線粒體提供能量，合成過程中的 mRNA模板都來自于細胞核內的 DNA。 胞吐 （ 2）不同點 ①作用部位不同：分泌蛋白分泌到細胞外起作用，如抗體、消化酶和一些激素；細胞內蛋白則在細胞內起作用，如有氧呼吸酶、光合作用酶及構成細胞的結構蛋白等。 ②合成部位不同：分泌蛋白是由粗面內質網上附著的核糖體所合成的，由粗面內質網加工，而細胞內蛋白是由細胞質基質中核糖體所合成的，加工則與滑面內質網有關。 （ 3）生物膜系統(tǒng)的要領和作用： 概念：細胞膜、核膜以及由膜圍繞而成的細胞器，在結構和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結構體系，叫做細胞的生物膜系統(tǒng)。 (核心概念 ) 作用： ① 細胞膜：保護細胞，使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內部環(huán)境?？刂萍毎麅韧馕镔|交換，與能量轉換和信息傳遞有關。 ② 生物膜系統(tǒng)為酶提供附著位點，為各種化學反應創(chuàng)造條件。 ③ 生物膜把細胞分為不同的空間，不同的空間進行著不同的化學反應，從而使細胞的生命活動高效、有序。 (4)生物膜的應用： 思考：生物膜和人工膜的區(qū)別 ? 生物膜具有選擇透過性，而人工膜依靠由于濃度差而形成的物理擴散作用使物質通過該膜。根據生物膜的選擇透過性 ——海水淡化，處理污水。 根據生物膜的保護作用和流動性 ——在人體內定向向細胞內傳送藥物。 細胞核具有什么功能？ 資料 1黑白美西螈核移植實驗 結論： 生物體的遺傳性狀主要由細胞核控制。 生物表現(xiàn)出來的特性 ,稱為性狀。 白美西螈 黑美西螈 卵細胞 胚胎細胞 核移植 ？ 去核 取核 資料 2 蠑螈受精卵的橫縊實驗 沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化 黑斑蠑螈 可以看出細胞核與細胞的分裂、分化有什么關系？ 結論：細胞核控制細胞的分裂和分化 資料 3變形蟲的切割實驗 結論 1：細胞核控制著細胞的生命活動。 結論 2：細胞核與細胞質是相互依存的，細胞的結構只有保持完整性，細胞才能正常生活。 為什么沒有細胞核的細胞質會過一段時間死亡？為什么沒有細胞質的細胞核會死亡？ 為什么傘形柄上長出了菊形帽？菊形柄上長出了傘形帽？ 決定傘藻帽的形態(tài)，是假根中的細胞核還是細胞質？ 這些現(xiàn)象說明了什么？ 資料 4 傘藻的嫁接實驗和核移植實驗 結論： 生物體形態(tài)結構的建成主要與細胞核有關。 假根 傘藻 傘 形 菊 花 形 柄 三 .細胞核 美西螈核移植實驗 蠑螈受精卵橫縊實驗 變形蟲實驗 傘藻嫁接與移植實驗 控制生物的性狀 沒有細胞核，細胞就不能分裂、分化。 細胞核是細胞生命活動的控制中心。 DNA上儲存著遺傳信息 。 細胞核是遺傳信息庫，使細胞代謝和遺傳控制的中心。 生物體形態(tài)結構的建成主要與細胞核有關。 三 .細胞核 核 膜 核 孔 染色質 核 仁 染色質和染色體是同樣物質在細胞不同時期的兩種狀態(tài)，其組成和特性并未發(fā)生改變。在分裂時期形成染色體，便于攜帶遺傳信息，使其平均分配而不容易丟失。 制約細胞大小的因素 核所能控制的細胞質的量。 物質交換的速度和物質進入細胞后擴散的速度。 結 論： 一般來說，生理活躍的細胞較小，代謝活動弱的細胞較大。 細胞既是生物體結構的基本單位 ， 也是生物體代謝和遺傳的基本單位 。 ○結構和功能相統(tǒng)一 ○生物的整體性：整體大于各部分之和；只有在各部分組成一個整體的時才能體現(xiàn)出生命現(xiàn)象。 1．結構：細胞的各個部分是相互聯(lián)系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜，外接細胞膜。 2．功能：細胞的不同結構有不同的生理功能，但卻是協(xié)調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。 3．調控：細胞核是代謝的調控中心。其 DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。 4．與外界的關系上：每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環(huán)境直接接觸的細胞都要和外界環(huán)境進行物質交換和能量轉換。 1．有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在； 2．任何功能都需要一定的結構來完成 1．各種細胞器既有形態(tài)結構和功能上的差異，又相互聯(lián)系，相互依存； ○分工合作 2．細胞的生物膜系統(tǒng)體現(xiàn)細胞各結構之間的協(xié)調配合。 細胞既是生物體結構的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。 總結 第 5章 細胞的能量供應和利用 ◎細胞代謝：活細胞內全部有序化學反應的總稱。 ◎新陳代謝是所有活細胞代謝的總和。 新陳代謝是 生物 體內全部有序 化學變化 的總稱。它包括 物質代謝 和 能量代謝 兩個方面。 物質代謝：是指生物體與外界環(huán)境之間物質的交換和生物體內物質的轉變過程。 能量代謝：是指生物體與外界環(huán)境之間能量的交換和生物體內能量的轉變過程。 在新陳代謝過程中，既有同化作用，又有異化作用。 同化作用：又叫做 合成代謝 )是指生物體把從外界 環(huán)境 中獲取的營養(yǎng)物質轉變成自身的組成物質，并且儲存 能量 的變化過程。 異化作用： (又叫做 分解代謝 )是指生物體能夠把自身的一部分組成物質加以分解，釋放出其中的能量，并且把分解的終產物排出體外的變化 過程 。 新 陳 代 謝 同化作用 異化作用 吸收營養(yǎng)物質，轉變成自身成分 貯存能量 分解自身組成成分，排出廢物 釋放能量 物質代謝 能量代謝 同時進行，相輔相成 第 5章 細胞的能量供應和利用 新陳代謝是 生物 體內全部有序 化學變化 的總稱。 合成代謝 分解代謝 ◎細胞代謝：活細胞內全部有序化學反應的總稱。 ◎新陳代謝是所有活細胞代謝的總和。 一 .酶的發(fā)現(xiàn) ① 1783年斯帕蘭札尼將肉塊放入金屬籠內，讓鷹吞下，一段時間后取出小籠，發(fā)現(xiàn)肉塊消失，胃具有化學性消化的作用。 ②巴斯德（法、微生物學家）：發(fā)酵與活細胞有關；發(fā)酵是整個細胞。 ③利比希（德、化學家）：引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。 ④畢希納（德、化學家）：酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。 ⑤薩姆納（美、科學家）：從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。 ⑥許多酶是蛋白質。 ⑦切赫與奧特曼（美、科學家）：少數 RNA具有生物催化功能。 第 1節(jié) 降低化學反應活化能的酶 二．定義 酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。 ①成分：絕大多數酶是蛋白質，少數酶是 RNA。 ②由活細胞產生 ③催化性質： ，提高化學反應速度。相關實驗 ◎ 活化能：分子從常態(tài)轉變成容易發(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。 。 ，能使生物體內復雜的化學反應迅速地進行，而酶本身并不發(fā)生變化。 只改變反應速度，不改變化學平衡位點。 三．特性 ：催化效率很高，使反應速度很快，是一般無機催化劑的 107—— 1013倍。 ：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 → 多樣性 。 3. 需要合適的條件（溫度和 pH值） → 溫和性 → 易變性 。 酶失活的原因：過酸、過堿、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性，但不破壞酶的分子結構，適當溫度下活性可恢復。（ 0～ 4 ℃ 保存酶） 四．相關實驗 ：淀粉、淀粉酶、斐林試劑