【文章內(nèi)容簡介】 H O）單糖：葡萄糖是細胞生命活動所需要的主要能源物質(zhì)。葡萄糖不能水解，可直接被細胞吸收。二糖：由兩分子單糖脫水縮合而成，二糖必須水解成單糖才能被細胞吸收。Eg：麥芽糖（植物）蔗糖（植物）乳糖（人和動物）多糖：淀粉：植物通過光合作用產(chǎn)生淀粉，作為植物體內(nèi)的儲能物質(zhì)存在與植物細胞中。糖原：分布在人和動物的肝臟和肌肉中。纖維素：植物細胞的細胞壁。構(gòu)成他們的基本單位都是葡萄糖分子。（C H O有的還含有P N）通常不溶于水，溶于脂性有機溶劑。脂肪：只含有C H O，是細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，還是一種很好的絕熱體。還具有緩沖減壓的作用，可以保護內(nèi)臟器官。磷脂：是構(gòu)成細胞膜的重要成分，也是構(gòu)成多種細胞器膜的重要成分。固醇：包括膽固醇，性激素和維生素D等。膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸；性激素能促進人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細胞的形成；維生素D能有效地促進人和動物倡導對鈣和磷的吸收。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。第五節(jié) 細胞中的無機物 自由水與結(jié)合水的關系：①在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 ②兩者的相對含量（自由水/結(jié)合水）影響生物組織細胞的代謝速率→代謝旺盛：結(jié)合水轉(zhuǎn)換為自由水；代謝緩慢：自由水轉(zhuǎn)換成結(jié)合水。自由水是細胞體內(nèi)的良好溶劑；細胞內(nèi)的許多生物化學反應也都需要水的參與；多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，必須浸潤在以水為基礎的液體環(huán)境中；可以把營養(yǎng)物質(zhì)運送到各個細胞，同時也把各個細胞在新陳代謝中產(chǎn)生的廢物，運送到排泄器官或者直接排出體外。一切生命活動都離不開水。細胞中大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。無機鹽對于維持細胞核生物體的生命活動有重要作用。維持細胞的酸堿平衡。細胞是多種元素和化合物構(gòu)成的生命系統(tǒng)。C、H、O、N等化學元素在細胞內(nèi)含量豐富，是構(gòu)成細胞中主要化合物的基礎；以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機化合物，構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架；糖類和脂質(zhì)提供了生命活動的重要能源；水和無機鹽與其他物質(zhì)一道，共同承擔起構(gòu)建細胞、參與細胞生命活動等重要功能?；罴毎械倪@些化合物，含量和比例處在不斷變化之中，但又保持相對穩(wěn)定，以保證細胞生命活動的正常進行。第三章 細胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié) 細胞膜——系統(tǒng)的邊界 實驗：體驗制備細胞膜的方法 動物細胞沒有細胞壁。把細胞放在清水里，水會進入細胞，把細胞漲破，細胞內(nèi)的物質(zhì)流出來，這樣就可以得到細胞膜了。怎樣把細胞膜與細胞器膜分開？用人和其他哺乳動物成熟的紅細胞。怎樣得到較純的細胞膜？差速離心法細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。還有少量糖類。磷脂最豐富。功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。 ① 將細胞與外界環(huán)境分隔開。細胞膜保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。② 控制物質(zhì)的進出細胞 ③ 進行細胞間的信息交流：方式一：內(nèi)分泌細胞產(chǎn)生激素，隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合，將信息傳遞給靶細胞。方式二：相鄰的兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。例如，精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合。方式三：相鄰的兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞。例如，高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，也有信息交流的作用。植物細胞在細胞膜的外面還有一層細胞壁，它的化學成分主要是纖維素和果膠。細胞壁對植物細胞有支持和保護作用。第二節(jié) 細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作 分離各種細胞器的方法：差速離心法 線粒體：細胞進行有氧呼吸的主要場所。雙層膜（內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成脊），分布在動植物細胞體內(nèi)。葉綠體：進行光合作用，“能量轉(zhuǎn)換站”，雙層膜，分布在植物的葉肉細胞。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間”，單層膜，動植物都有。高爾基體：對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝，單層膜，動植物都有，參與了植物細胞壁的形成。核糖體：生產(chǎn)蛋白質(zhì)，無膜。溶酶體：內(nèi)含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌，單層膜。液泡：主要存在與植物細胞中，內(nèi)有細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺。單層膜。中心體：動物和某些低等植物的細胞，由兩個相互垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成，與細胞的有絲分裂有關，無膜。八大細胞器：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，液泡，線粒體，高爾基體，核糖體，溶酶體，葉綠體，中心體 光鏡能看到：細胞質(zhì)，線粒體，葉綠體，液泡，細胞壁在細胞質(zhì)中，除了細胞器外，還有呈膠質(zhì)狀態(tài)的細胞質(zhì)基質(zhì)。實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體健那綠染液是將活細胞中線粒體染色的專一性染料，可以使活細胞中的線粒體呈現(xiàn)藍綠色。材料：新鮮的蘚類的葉 實驗：分泌蛋白的合成和運輸：（同位素標記法）有些蛋白質(zhì)是在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用，這類蛋白叫分泌蛋白。如消化酶（催化作用）、抗體（免疫）和一部分激素（信息傳遞）分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經(jīng)過了哪些細胞器活細胞結(jié)構(gòu)？ 答：附和在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜PS：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鼓出由膜形成的囊泡，包裹著要運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)，離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到達高爾基體，與高爾基體膜融合，成為高爾基體膜的一部分。細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)。細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起著決定性作用；許多重要的化學反應都在生物膜上進行，這些化學反應需要酶的參與，廣闊的膜的面積為多種酶提供了大量的附著位點；細胞內(nèi)的生物膜把各種細胞器分隔開，能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，保證了細胞生命活動高效、有序的進行。第三節(jié) 細胞核——系統(tǒng)的控制中心除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數(shù)細胞外，真核細胞都有細胞核。絕大多數(shù)只有一個核。細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。細胞核控制細胞的分裂、分化。核膜（雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開）染色質(zhì)（主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體）核仁（與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關）核孔（實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流）細胞分裂時，細胞核解體，染色質(zhì)高度螺旋化，縮短變粗，成為光學顯微鏡下清晰可見的圓柱狀或桿狀的染色體。分裂結(jié)束時，染色體解螺旋，重新成為細絲狀的染色質(zhì)。染色質(zhì)（分裂間期）和染色體（分裂時）是同樣的物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。細胞核具有控制細胞代謝的功能。細胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，又是生物體代謝和遺傳的基本單位。第四章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出 第一節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?滲透作用條件：①半透膜 ②濃度差 當外界溶液的濃度比細胞質(zhì)的濃度低時，細胞吸水張破 當外界溶液的濃度比細胞質(zhì)的濃度高時，細胞失水皺縮當外界溶液的濃度與細胞質(zhì)的濃度相同時，水分進出細胞處于動態(tài)平衡。細胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡里面的細胞液。細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)成為原生質(zhì)層。植物細胞的原生質(zhì)層相當于一層半透膜。由于原生質(zhì)層比細胞壁的伸縮性大，當細胞不斷失水時，原生質(zhì)層就會與細胞壁逐漸分離下來，也就是逐漸發(fā)生了質(zhì)壁分離。細胞的吸水和失水是水分子順相對含量的梯度跨膜運輸過程。物質(zhì)跨膜運輸并不都是順向?qū)刻荻鹊模壹毎麑τ谖镔|(zhì)的輸入和輸出有選擇性。可以說細胞膜和其他生物膜都是選擇性透過性膜，這種膜可以讓水分子自由通過，一些離子和小分子也可以通過，而其他的離子、小分子和大分子不能通過。第二節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 膜是由脂質(zhì)組成的。膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。磷酸頭部親水，脂肪酸尾部疏水。羅伯特森→暗亮暗→蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)→靜態(tài)統(tǒng)一結(jié)構(gòu) 桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型。細胞膜具有流動性。磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架，不是靜止的，磷脂雙分子層是輕油般的流體，具有流動性，蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運動的。細胞膜的外表有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。有保護和潤滑的作用；糖被與細胞表面的識別有密切關系。細胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂。第三節(jié) 物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞轿镔|(zhì)進出細胞順濃度梯度擴散統(tǒng)稱為被動運輸；逆濃度梯度的運輸稱為主動運輸。（高→低，不需要消耗能量）物質(zhì)通過簡單的擴散作用進出細胞，叫做自由擴散。（水，氣體小分子，脂溶性有機小分子，脂肪酸，膽固醇，性激素，維D）進出細胞的物質(zhì)借住載體蛋白的擴散，叫做協(xié)助擴散。（葡萄糖進入紅細胞）（更重要，低→高）低→高，需要載體蛋白的協(xié)助，同時需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量，叫做主動運輸。保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排除代謝廢物和有害物質(zhì)。大分子的運輸（eg蛋白質(zhì)）：胞吞胞吐（體現(xiàn)膜的流動性，需要消耗能量）第五章 細胞的能量供應和利用 第一節(jié) 降低化學反應活化能的酶 一..酶的本質(zhì)和作用細胞中每時每刻都在進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。細胞代謝是細胞生命活動的基礎控制變量的原則：①對照 ②單一變量分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。機理：降低活化能實質(zhì)：降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。酶與一般催化劑的共同點： ① 改變化學反應速率，本身不被消耗。② 只能催化已存在的化學反應。③ 降低活化能，使反應速率加快。④ 加快化學反應速率，縮短達到平衡的時間，但不改變平衡點。酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。①高效性 ②專一性 ③作用條件溫和（最適溫度，最適pH）第二節(jié) 細胞的能量“通貨”——ATP 直接給細胞的生命活動提供能量的有機物——ATP ATP是三磷酸腺苷的縮寫，結(jié)構(gòu)式可簡寫成A—P～P～P，A代表腺苷，P代表磷酸集團，～代表高能磷酸鍵。ATP可以水解（高能磷酸鍵水解），遠離A的～易斷裂（釋放能量）；易形成（儲存能量）。（酶的作用）ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時時刻不停的發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中。吸能反應一般與ATP水解相聯(lián)系；放能反應一般與ATP的合成有關。1mol葡萄糖徹底氧化分解后，釋放出2870kj的能量。第三節(jié) ATP的主要來源——細胞呼吸呼吸作用的實質(zhì)：細胞內(nèi)有機物的氧化分解，并釋放能量。細胞呼吸是指有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化塘或其他產(chǎn)物，釋放能量并生成ATP的過程。實驗：探究酵母菌細胞呼吸的方式材料：新鮮的食用酵母菌（生殖快，細胞代謝旺盛，實驗效果明顯。）檢測酒精的產(chǎn)生：橙色的重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下與乙醇發(fā)生化學反應，變成灰綠色。有氧呼吸的主要場所是線粒體。線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關的酶，少量的DNA。一般地說，線粒體均勻的分布在細胞質(zhì)中，肌質(zhì)體是由大量變性的線粒體組成的。有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖，反應方程式可以簡寫成：第一階段 C6H12O6酶→細胞質(zhì)基質(zhì)=2丙酮酸（C3H4O3)+4[H]+能量（2ATP）第二階段 2丙酮酸（C3H4O3)+6H2O酶→線粒體基質(zhì)=6CO2+20[H]+能量（2ATP）第三階段 24[H]+6O2酶→線粒體內(nèi)膜=12H2O+能量（34ATP）總反應式 C6H12O6+6H2O+6O2酶→6CO2+12H2O+大量能量（38ATP）概括的說，有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。無氧呼吸的全過程可以概括為兩個階段，需要不同酶的催化，都在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。C6H12O6（酶）→2C3H6O3（乳酸）+少量能量 C6H12O6（酶）→2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量第四節(jié) 能量之源——光與光合作用 實驗：綠葉中色素的提取和分離提取色素的原理“在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散的快；反之則慢。色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中，可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。二氧化硅有助于研磨的充分，碳酸鈣可防止研磨中的色素被破壞。不能讓濾液細線觸及層析液。綠葉中的色素有4種，他們可以歸納為兩大類： 葉綠素（約占3/4）：葉綠素a（藍綠色）葉綠素b（黃綠色）類胡蘿卜素（約占1/4）：胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。因為葉綠素對綠光吸收最少，綠光被反射出來，所以葉片呈綠色。吸收光能的四種色素和光合作用有關的酶，就分布在類囊體的薄膜上。類囊體在基粒上。葉綠體是進行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進行光合作用所必須的酶。光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。（同位素標記法）植物更新空氣。植物進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)化成化學能儲存起來。光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。光合作用釋放的氧氣來自水。CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中的碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。CO2+H2O（光照、酶、葉綠體）==(CH2O)+O2光反應階段必須有光才能進行，在類囊體薄膜上進行的。暗反應階段有沒有光都可以進行，在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行的。實質(zhì)：物質(zhì)變化：無機物→有機物能量變化：光能→糖類等有機物中的化學能 實驗：環(huán)境因素對光合作用強度的影響影響因素：空氣中二氧化碳的濃度，土壤中水分的多少，光照的長短與強弱，光的成分以及溫度的高低注意：避開大的葉脈。綠色植物屬于自養(yǎng)生物，人，動物，真菌以及大多數(shù)細菌，只能用環(huán)境中的有機物來維持自身的生命活動，屬于異氧生物。少數(shù)細菌能利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用叫做化能合成作用，這些細菌也屬于自養(yǎng)生物。Eg：硝化細菌。2NH3+3O2=亞硝化細菌=2HNO2+2H2O+能量(1)2HNO2+O2=硝化細菌=2HNO3+能量(2)6CO2+6H2O=能量(1)(2)酶=C6H12O6+6O2