【文章內(nèi)容簡介】 ： 請嘗試在坐標(biāo)軸上畫出表示物質(zhì)分別以三種跨膜運(yùn)輸方式通過生物膜的運(yùn)輸速率的曲線？ 速率 濃度差 速率 濃度差 速率 O2濃度 自由擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散 主動運(yùn)輸 完成所需條件 能量 實(shí)例 胞吞和胞吐 [與細(xì)胞膜因流動性而形成囊泡有關(guān)、 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(cè)分別盛有體積與質(zhì)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(zhì)都趨向于均勻分布 子的總的物質(zhì)的量的濃度 決定 體現(xiàn) 磷脂分子 + 蛋白質(zhì)分子 組成 結(jié)構(gòu) 功能（物質(zhì)交換） 具有 運(yùn)動性 導(dǎo)致 流動性 保證 物質(zhì)交換正常 選擇透過性 成分組成結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能。構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以流動的，因此決定了由它們構(gòu)成的細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有一定的流動性。結(jié)構(gòu)的流動性保證了載體蛋白能把相應(yīng)的物質(zhì)從細(xì)胞膜的一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到到另一側(cè)。由于細(xì)胞膜上不同載體的數(shù)量不同，所以，當(dāng)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞時(shí)能體現(xiàn)出不同的物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的數(shù)量、速度及難易程度的不同，即反映出物質(zhì)交換過程中的選擇透過性?？梢?，流動性是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的固有屬性，無論細(xì)胞是否與外界發(fā)生物質(zhì)交換關(guān)系，流動性總是存在的，而選擇透過性是細(xì)胞膜生理特性的描述，這一特性，只有在流動性基礎(chǔ)上，完成物質(zhì)交換功能方能體現(xiàn)出來。 （ 5）總結(jié) 線粒體 葉綠體 高爾基 體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 液泡 溶酶體 核糖體 中心體 分布 形態(tài) 結(jié)構(gòu) 功能 備注 二 .細(xì)胞質(zhì) ：在細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行一定生理功能的結(jié)構(gòu)單位 在核仁 形成 細(xì)胞凋亡細(xì)胞免疫 吞噬細(xì)胞 質(zhì)壁分離及復(fù)原 植物細(xì)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(guān) 蛋白質(zhì)合成的場所 分解外來或自身的有害物質(zhì)；自我分解 貯存物質(zhì)（糖類、脂肪、色素、多種酶），調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境 合成、 (粗面：分泌蛋白合成和加工；光面：糖類、脂質(zhì)合成）運(yùn)輸條件 細(xì)胞分泌，形成細(xì)胞壁 進(jìn)行 光合作用的場所 有氧呼吸的主要場所 功能 兩個(gè)互相垂直的中心粒（蛋白質(zhì)） 蛋白質(zhì)、RNA、和酶 含有很多酸性水解酶 液泡膜、細(xì)胞液 粗面和光面，外連細(xì)胞膜，內(nèi)連核膜 基粒（類囊體）、基質(zhì)、酶 內(nèi)膜形成嵴上有基粒（ ATP酶復(fù)合體）、基質(zhì) 沒有膜結(jié)構(gòu) 單層膜，形成囊泡狀和管狀，內(nèi)有腔 雙層膜，有少量 DNA 結(jié)構(gòu) 橢球形粒狀小體 小球狀 網(wǎng)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(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 葉綠體 線粒體 相關(guān)實(shí)驗(yàn) 大型的中央液泡是成熟的植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器，其內(nèi)為細(xì)胞液，其中含有有機(jī)酸、生物堿、糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。 范圍大 范圍中 范圍小 一般指人體細(xì)胞和動物細(xì)胞內(nèi)的液體。 細(xì)胞質(zhì)主要包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞重要的結(jié)構(gòu)成分，其體積約占細(xì)胞質(zhì)的一半。 細(xì)胞內(nèi)的液體 在細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的全部原生質(zhì) 液泡內(nèi)的液體 也有流動性 外延 內(nèi)涵 概念 細(xì)胞內(nèi)液 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞液 成分：水、鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等。 作用：細(xì)胞與環(huán)境、細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核以及細(xì)胞器之間的物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換、信息傳遞等都要通過細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)來完成，中間代謝的很多重要化學(xué)反應(yīng)也在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，是代謝的主要場所；為代謝提供物質(zhì)和條件。 真核細(xì)胞內(nèi)由微管、微絲和中等纖維構(gòu)成的蛋白纖維網(wǎng)架系統(tǒng) ——細(xì)胞骨架。 細(xì)胞骨架的功能： ①維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性； ②與細(xì)胞運(yùn)動、物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換、信息傳遞、細(xì)胞分裂、基因表達(dá)、細(xì)胞分化等生命活動密切相關(guān)。 ：細(xì)胞內(nèi)的各種膜結(jié)構(gòu)如細(xì)胞膜、核膜、線粒體膜、葉綠體膜、高爾基體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、溶酶體膜等，化學(xué)組成相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同，統(tǒng)稱為生物膜 （ 1）結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系： ①細(xì)胞核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系； ②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細(xì)胞膜物質(zhì)通過有膜的小泡相互轉(zhuǎn)化，說明膜結(jié)構(gòu)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(diào)。 以分泌蛋白的合成、加工、分泌為例： 一定空間結(jié)構(gòu) 有機(jī)物、 O2 葉綠體 線粒體 能量、 CO2 細(xì)胞核 核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體 細(xì)胞膜 胞外 基因調(diào)控 初步合成 加工 修飾 氨基酸 肽鏈 思考：分泌蛋白和細(xì)胞內(nèi)蛋白的比較 （ 1）相同點(diǎn) ①二者都是蛋白質(zhì)，基本單位都是氨基酸。 ②二者都是在細(xì)胞內(nèi)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(xì)胞核內(nèi)的 DNA。 胞吐 （ 2）不同點(diǎn) ①作用部位不同：分泌蛋白分泌到細(xì)胞外起作用，如抗體、消化酶和一些激素；細(xì)胞內(nèi)蛋白則在細(xì)胞內(nèi)起作用，如有氧呼吸酶、光合作用酶及構(gòu)成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白等。 ②合成部位不同：分泌蛋白是由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著的核糖體所合成的，由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工，而細(xì)胞內(nèi)蛋白是由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中核糖體所合成的，加工則與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)。 （ 3）生物膜系統(tǒng)的要領(lǐng)和作用： 概念：細(xì)胞膜、核膜以及由膜圍繞而成的細(xì)胞器，在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結(jié)構(gòu)體系，叫做細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。 (核心概念 ) 作用： ① 細(xì)胞膜：保護(hù)細(xì)胞，使細(xì)胞具有一個(gè)相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境?？刂萍?xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換，與能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞有關(guān)。 ② 生物膜系統(tǒng)為酶提供附著位點(diǎn)，為各種化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)造條件。 ③ 生物膜把細(xì)胞分為不同的空間，不同的空間進(jìn)行著不同的化學(xué)反應(yīng)，從而使細(xì)胞的生命活動高效、有序。 (4)生物膜的應(yīng)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(kuò)散作用使物質(zhì)通過該膜。根據(jù)生物膜的選擇透過性 ——海水淡化，處理污水。 根據(jù)生物膜的保護(hù)作用和流動性 ——在人體內(nèi)定向向細(xì)胞內(nèi)傳送藥物。 細(xì)胞核具有什么功能？ 資料 1黑白美西螈核移植實(shí)驗(yàn) 結(jié)論： 生物體的遺傳性狀主要由細(xì)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(xì)胞 胚胎細(xì)胞 核移植 ？ 去核 取核 資料 2 蠑螈受精卵的橫縊實(shí)驗(yàn) 沒有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂、分化 黑斑蠑螈 可以看出細(xì)胞核與細(xì)胞的分裂、分化有什么關(guān)系？ 結(jié)論：細(xì)胞核控制細(xì)胞的分裂和分化 資料 3變形蟲的切割實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 1：細(xì)胞核控制著細(xì)胞的生命活動。 結(jié)論 2：細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)是相互依存的，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)只有保持完整性，細(xì)胞才能正常生活。 為什么沒有細(xì)胞核的細(xì)胞質(zhì)會過一段時(shí)間死亡？為什么沒有細(xì)胞質(zhì)的細(xì)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(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)？ 這些現(xiàn)象說明了什么？ 資料 4 傘藻的嫁接實(shí)驗(yàn)和核移植實(shí)驗(yàn) 結(jié)論： 生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)。 假根 傘藻 傘 形 菊 花 形 柄 三 .細(xì)胞核 美西螈核移植實(shí)驗(yàn) 蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn) 變形蟲實(shí)驗(yàn) 傘藻嫁接與移植實(shí)驗(yàn) 控制生物的性狀 沒有細(xì)胞核，細(xì)胞就不能分裂、分化。 細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動的控制中心。 DNA上儲存著遺傳信息 。 細(xì)胞核是遺傳信息庫，使細(xì)胞代謝和遺傳控制的中心。 生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)。 三 .細(xì)胞核 核 膜 核 孔 染色質(zhì) 核 仁 染色質(zhì)和染色體是同樣物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種狀態(tài)，其組成和特性并未發(fā)生改變。在分裂時(shí)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(xì)胞大小的因素 核所能控制的細(xì)胞質(zhì)的量。 物質(zhì)交換的速度和物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞后擴(kuò)散的速度。 結(jié) 論： 一般來說，生理活躍的細(xì)胞較小，代謝活動弱的細(xì)胞較大。 細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位 ， 也是生物體代謝和遺傳的基本單位 。 ○結(jié)構(gòu)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(gè)整體的時(shí)才能體現(xiàn)出生命現(xiàn)象。 1．結(jié)構(gòu)：細(xì)胞的各個(gè)部分是相互聯(lián)系的。如分布在細(xì)胞質(zhì)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)連核膜，外接細(xì)胞膜。 2．功能：細(xì)胞的不同結(jié)構(gòu)有不同的生理功能，但卻是協(xié)調(diào)配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。 3．調(diào)控：細(xì)胞核是代謝的調(diào)控中心。其 DNA通過控制蛋白質(zhì)類物質(zhì)的合成調(diào)控生命活動。 4．與外界的關(guān)系上：每個(gè)細(xì)胞都要與相鄰細(xì)胞、而與外界環(huán)境直接接觸的細(xì)胞都要和外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換。 1．有一定的結(jié)構(gòu)就必然有與之相對應(yīng)功能的存在； 2．任何功能都需要一定的結(jié)構(gòu)來完成 1．各種細(xì)胞器既有形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上的差異，又相互聯(lián)系，相互依存； ○分工合作 2．細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)體現(xiàn)細(xì)胞各結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。 細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，也是生物體代謝和遺傳的基本單位。 總結(jié) 第 5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 ◎細(xì)胞代謝：活細(xì)胞內(nèi)全部有序化學(xué)反應(yīng)的總稱。 ◎新陳代謝是所有活細(xì)胞代謝的總和。 新陳代謝是 生物 體內(nèi)全部有序 化學(xué)變化 的總稱。它包括 物質(zhì)代謝 和 能量代謝 兩個(gè)方面。 物質(zhì)代謝：是指生物體與外界環(huán)境之間物質(zhì)的交換和生物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)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(nèi)能量的轉(zhuǎn)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(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，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(zhì)加以分解，釋放出其中的能量，并且把分解的終產(chǎn)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(zhì)，轉(zhuǎn)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(zhì)代謝 能量代謝 同時(shí)進(jìn)行，相輔相成 第 5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 新陳代謝是 生物 體內(nèi)全部有序 化學(xué)變化 的總稱。 合成代謝 分解代謝 ◎細(xì)胞代謝：活細(xì)胞內(nèi)全部有序化學(xué)反應(yīng)的總稱。 ◎新陳代謝是所有活細(xì)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(nèi)，讓鷹吞下，一段時(shí)間后取出小籠，發(fā)現(xiàn)肉塊消失，胃具有化學(xué)性消化的作用。 ②巴斯德（法、微生物學(xué)家）：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)；發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞。 ③利比希（德、化學(xué)家）：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。 ④畢希納（德、化學(xué)家）：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。 ⑤薩姆納（美、科學(xué)家）：從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質(zhì)。 ⑥許多酶是蛋白質(zhì)。 ⑦切赫與奧特曼（美、科學(xué)家）：少數(shù) RNA具有生物催化功能。 第 1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 二．定義 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。 ①成分：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是 RNA。 ②由活細(xì)胞產(chǎn)生 ③催化性質(zhì)： ，提高化學(xué)反應(yīng)速度。相關(guān)實(shí)驗(yàn) ◎ 活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。 。 ，能使生物體內(nèi)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速地進(jìn)行，而酶本身并不發(fā)生變化。 只改變反應(yīng)速度，不改變化學(xué)平衡位點(diǎn)。 三．特性 ：催化效率很高，使反應(yīng)速度很快，是一般無機(jī)催化劑的 107—— 1013倍。 ：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。 → 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(jié)構(gòu)。低溫也會影響酶的活性，但不破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，適當(dāng)溫度下活性可恢復(fù)。（ 0～ 4 ℃ 保存酶） 四．相關(guān)實(shí)驗(yàn) ：淀粉、淀粉酶、斐林試劑