【正文】 Mg 是葉綠素分子必 需的成分；許多無機(jī)鹽離子對(duì)于 維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng) 有重要作用，如血液中 鈣離子 含量太低就會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象；無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞的 酸堿平衡 也很重要。在還原糖的檢測(cè)中，斐林試劑甲液和乙液應(yīng) 等量混合均勻后再使用 ，并且要 水裕 加熱；在蛋白質(zhì)的檢測(cè)中，在組織樣液中應(yīng)先加入 雙縮脲試劑 A 液 1ml，再加入 雙縮脲試劑 B 液 4 滴，不需加熱。在此實(shí)驗(yàn)中，鹽酸的作用是 改變膜的通透性 ，加速色素進(jìn)入細(xì)胞 。細(xì)胞是生物體的 結(jié)構(gòu) 和 功能 的基本單位。細(xì)胞壁作用為 支持 和 保護(hù) 。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中， 磷脂 最豐富?；罴?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)處于不斷 流動(dòng) 的狀態(tài)，細(xì)胞質(zhì)主 要包括 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 和 細(xì)胞器 。 細(xì)胞器 （ 1）線粒體 線粒體廣泛存在于 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 中，它是 有氧呼吸 主要場(chǎng)所，被喻為“動(dòng)力車間” 。 外膜使它與周圍的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分開， 內(nèi)膜 的某些部位向內(nèi)折疊形成 嵴 ，這種結(jié)構(gòu)使 線粒體內(nèi)的膜面積 增加。 （ 2）葉綠體 葉綠體是 植物、葉肉、 細(xì)胞特有的細(xì)胞 器。在電鏡下可以看到葉綠體外面有 雙層膜 ，內(nèi)部含有幾個(gè)到幾十個(gè)由囊狀的結(jié)構(gòu)堆疊成的 基粒 ，其間充滿了 基質(zhì) 。 （ 3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由 單層膜 連接而成的 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ，大大增加了細(xì)胞內(nèi)的 膜面積 ，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì) 合成 和 加工 有關(guān)，也是 脂質(zhì) 合成的“車間”。核糖體是細(xì)胞內(nèi) 合成蛋白質(zhì) 的場(chǎng)所，被稱為 “生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器” 。 7 （ 6）液泡 成熟的 植物 細(xì)胞都有液泡。 (7)中心體 動(dòng)物 細(xì)胞和 低等植物 細(xì)胞中有中心體，每個(gè)中心體由兩個(gè)互相垂直排列的 中心粒， 及其周圍物質(zhì)組成。 （ 8）溶酶體 溶酶體是細(xì)胞內(nèi)具有 單層膜 結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，它含有多種 水解酶 ，能分解多種物質(zhì)。 結(jié)構(gòu) 在電鏡下觀察經(jīng)過固定、染色的有絲分裂間期的真核細(xì)胞可知其細(xì)胞核主要結(jié)構(gòu)有。 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) 。 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 。 功能 細(xì)胞核是遺傳物質(zhì) 儲(chǔ)存 和 復(fù)制 的主要場(chǎng)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。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) 。 首先，細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行 物質(zhì)運(yùn)輸 、 能量轉(zhuǎn)換 和 信息傳遞 的過程中也起著決定性的作用。 細(xì)胞內(nèi)的廣闊的膜面積為 酶 提供了大量的附著位點(diǎn)，為各種化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件。 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 8 “水分進(jìn)出哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的狀況 ”的三幅圖片（ 見課本 P60）。 對(duì)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 。上述的事例與紅細(xì)胞的失水和吸水很相似。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(shí)到膜的內(nèi)外兩側(cè)并不對(duì)稱； 熒光標(biāo)記小鼠細(xì)胞 與人細(xì)胞的 融合實(shí)驗(yàn)又證明了 膜的流動(dòng)性 等。 流動(dòng)鑲嵌模型 的基本內(nèi)容 P68。 9 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 美國(guó)科學(xué)家薩姆納通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)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。 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。 10 ATP 中文名叫 三磷酸腺苷 ，結(jié)構(gòu)式簡(jiǎn)寫 Ap～ p～ p， 幾乎 所有生命活動(dòng)的能量 直接 來自ATP 的水解 ，由 ADP 合成 ATP 所需能量，動(dòng)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。 構(gòu)成生物體的活細(xì)胞，內(nèi)部時(shí)刻進(jìn)行著 ATP 與 ADP 的相互轉(zhuǎn)化，同時(shí)也就伴隨有能量的釋放 _和 儲(chǔ)存 _。 呼吸作用的本質(zhì)是 氧化分解有機(jī)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 。 1mol 葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生能量 2870 KJ，可用于生命 活動(dòng)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 。 熟悉 95 頁圖 。 溫度過低或過高都會(huì)影響細(xì)胞正常的呼吸作用。 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(huì)減弱或受抑制。但陸生植物根部如長(zhǎng)時(shí)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。 呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用： 作物栽培時(shí)，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。 水果、蔬菜保鮮時(shí)，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。指出： 植物的物質(zhì)積累來自水 ②、 1771 年英國(guó)科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，將點(diǎn)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 。 ? 1845 年，德國(guó)科學(xué)家梅耶指出，植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把 光能 轉(zhuǎn)換成 化學(xué)能 儲(chǔ)存起來。過一段時(shí)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。 ⑤、 1880 年，德國(guó)科學(xué)家思吉爾曼用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)。 ⑥、 20 世紀(jì) 30 年代美國(guó)科學(xué)家魯賓卡門采 用同位素標(biāo)記法研究了光合作用。 光合作用釋放的氧全部來自來水。光合作用的總反應(yīng)式： CO2+H2O （ CH2O） +O2。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。 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(chǎng)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(chǎng)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(duì)光能的利用率。 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(diǎn)的含義 在生產(chǎn)上的應(yīng)用 單因子影響 光照強(qiáng)度 A 點(diǎn)光照強(qiáng)度 為 0，此時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，釋放 CO2的量，表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。 BC 段表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到 C 點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了。 (1)適當(dāng)提高光照強(qiáng)度 (2)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間(例：輪作 ) (3)對(duì)溫室大棚用無色透明玻璃 (4)若要降低光 合作用則用有色玻璃。但較其他單色光強(qiáng)。 OB 段干物質(zhì)量隨光合作用增強(qiáng)而增加，而由于 A 點(diǎn)以后光合作用量不再增加，而葉片隨葉面積的不斷增加 OC 段呼吸量不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低如 BC 段。 適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免陡長(zhǎng)，封行過早，使中下層葉子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。 二氧化碳濃度 CO2 是光合作用的原料，在一定范圍內(nèi)， CO2 越多，光合作用速率越大，但到 A 點(diǎn)時(shí)，即 CO2達(dá)到飽和時(shí)，就不再增加了 溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)提高室內(nèi) CO2的濃度，如釋放一定量的干冰或多施有機(jī)肥，使根部吸收的 CO2增多。一般植物在 10℃～ 35℃下正常進(jìn)行光合作用，其中 AB 段 (10℃～35℃ )，隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng)， B 點(diǎn) (35℃ )以上光合酶活性下降，光合作用開始下降， 40℃～50℃光合作用幾乎完全停止 (1)適時(shí)播種 (2)溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫 (3)植物“午休”現(xiàn)象的原因之一 葉齡 OA 段為幼葉，隨幼葉的不斷生長(zhǎng)，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加。 BC 段為老葉，隨葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降 農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時(shí)換新葉，都是根據(jù)其原理。如缺少 N，就影響蛋白質(zhì) (酶 )的合成；缺少 P 就會(huì)影響ATP 的合成；缺少 Mg 就會(huì)影響葉綠素的合成 合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率 葉面積指數(shù) 光合作用實(shí)際量 干物質(zhì)量 呼吸量 物 質(zhì) 的 量 O 2 4 6 8 A B C 當(dāng)?shù)?Q 點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因子，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示的其他因子 應(yīng)用 溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)充加 CO2，進(jìn)一步提高光合速率?？傊筛鶕?jù)具體情況，通過增加光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)或增加 CO2濃度來充分提高光合效率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的 CO2的含量 很低時(shí)，綠色植物不能 制造有機(jī)物，隨 CO2的含量的提高，光合作用逐漸 提高 ；當(dāng) CO2 的含量提高到一定程度時(shí)，光合作用的強(qiáng)度不再隨 CO2 的含量的提高而 提高 。 溫度： 溫度可影響酶的活性。 1請(qǐng)自行 比較 光合作用與呼吸作用。細(xì)胞以 分裂 方式增殖，通過它，單細(xì)胞生物能產(chǎn)生后代，多細(xì)胞生物則可以由一個(gè) 受精卵 經(jīng)過 分裂 和 分化 ，最終發(fā)育為一個(gè)多細(xì)胞個(gè)體。 真核細(xì)胞的分裂方式有 有絲分裂 、無絲分裂和 減數(shù)分裂 。 分裂間期 分裂間期最大特征是 DNA 分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合 成 ， 同時(shí)細(xì)胞有適度的增 15 長(zhǎng) ，對(duì)于細(xì)胞分裂來說，它是整個(gè)周期中 為分裂期作準(zhǔn)備的 階段。同時(shí)， 核仁 解體， 核膜 消失，紡錘絲形成 紡錘體 。 （ 3）后期 每個(gè) 著絲點(diǎn) 一分為二， 姐妹染色單體 隨之分離，形成兩條 子染色體 ，在 紡錘絲的 牽引下向細(xì)胞 兩極 運(yùn)動(dòng)。 （ 5）動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂比較 植物 動(dòng)物 紡錘體形成方式 由細(xì)胞的兩極 兩極發(fā)出紡錘絲 由中心體 發(fā)出星射線 細(xì)胞一分為二方式 赤道板的位置形成細(xì)胞板，高爾基體的作用下形成細(xì)胞壁 細(xì)胞膜從中央凹陷 意義 親代染色體經(jīng)過復(fù)制之后，精確地評(píng)均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中 二、 無絲分裂 無絲分裂比較簡(jiǎn)單，一般是 細(xì)胞核 延長(zhǎng)，從 核的中部 向內(nèi)凹進(jìn)，分裂為兩個(gè) 細(xì)胞核 ，接著整個(gè)細(xì)胞從中間分裂為兩個(gè)細(xì)胞。 二、 細(xì)胞的分化、癌變、衰老 一、細(xì)胞分化 細(xì)胞分化是指在 個(gè)體發(fā)育 中， 由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生 的后代 在 形態(tài) 、 結(jié)構(gòu) 16 和 生理功能 上發(fā)生 穩(wěn)定性 差異的過程。經(jīng)過細(xì)胞分化，生物體內(nèi)會(huì)形成各種不同的 細(xì)胞 和 組織 ，這種穩(wěn)定性的差異是 不可逆的 。細(xì)胞全能性是指生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成 完整 個(gè)體的 潛能 的特性。理論上，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有 全能性 。 二、細(xì)胞的癌變 在個(gè)體發(fā)育過程中，大多數(shù)細(xì)胞能夠正常分化。癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比，具有以下特點(diǎn)： 能夠