1、 1 必修必修 1 分子与细胞分子与细胞 第第 1 章章 走进细胞走进细胞 第第 1 节节 从生物圈到细胞从生物圈到细胞 1.细胞是生物体 结构和功能 的基本单位，生命活动是建立在 细胞 的基础上的。 （1） 无细胞结构的 病毒 必需寄生在活细胞中才能生存，体内只有一种核酸。 （2）单细胞生物(如:草履虫)， 单个细胞 即能完成整个的生物体全部生命动。 2.细胞是最基本的生命系统，最大的生命系统是：生物圈. 细胞 组织 器官 系统 个体种群 群落 生态系统生物圈 第第 2 节节 细胞的多样性与统一性细胞的多样性与统一性 类别 原核细胞 真核细胞 细胞大小 较小 较大 细胞核 无成形细胞核 ，
2、无核膜、 核仁、 染色体 有成形的细胞核 ，有核膜、核 仁、染色体 细胞质 有核糖体 有核糖体、线粒体等，植物细胞 还有叶绿体、液泡等 生物类群 衣原体、支原体、蓝藻、细菌、放 线菌（一支蓝细线） 动物、植物、真菌 常见的细菌有：乳酸菌、大肠杆菌、根瘤菌、霍乱杆菌、炭疽杆菌 常见的蓝藻有：颤藻、发菜、念珠藻、蓝球藻 常见的真菌有：酵母菌 二、细胞学说建立(德科学家： 施旺、施莱登 ) 细胞学说说明细胞的统一性和生物体结构的统 一性。 第第 2 章章 组成细胞的分子组成细胞的分子 第第 1 节节 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 一、元素 1组成细胞的主要元素是: C H O N P S
3、 基本元素是: C H O N 最基本元素: C 2组成细胞的元素常见的有 20 多种，根据含量的不同分为: 大量元素和微量元素。 大量元素: C H O N P S K Ca Mg 微量元素: Fe、Mn、Zn、Cu、B 3占细胞鲜重最大的元素是: O 占细胞干重最大的元素: C 二、组成细胞的化合物: 2 1无机化合物: 水、无机盐 2有机化合物: 糖类、脂质、蛋白质、核酸 3细胞中含量最大的有机化合物或细胞中干重含量最大的化合物： 蛋白质 4细胞中含量最大的化合物或无机化合物: 水 三、化合物的鉴定: 鉴定原理: 某些化学试剂能与生物组织中的有关有机化合物发生特定的颜色反应。 1还原性糖
4、: 斐林试剂 0.1g/ml NaOH 0.05g/ml CuSO4 甲乙溶液先混合再与还原性糖溶液在 5065 的水浴中反应生成 砖红色沉淀 。 （葡萄糖、果糖、麦芽糖) 注： 蔗糖 是典型的非还原性糖，不能用于该实验。 2蛋 白 质: 双缩脲试剂 0.1g/ml NaOH 0.01g/ml CuSO4 先加入 A 液再加入 B 液。 呈 紫色反应 。 3脂肪: 苏丹（ 橘黄色 ） 苏丹（ 红色） 4核酸：DNA_甲基绿，绿色反应_；RNA 吡罗红，红色反应_ 制片（0.9%的 NaCl 的作用：保持动物细胞的细胞形态 ） 水解： 使用 8%盐酸 ， 它的作用是： 改变细胞膜的通透性， 加速
5、染色剂进入细胞， 同时使 染 色质中的 DNA 与蛋白质分离 ，有利于 DNA 与染色剂结合。 冲洗 染色 观察 结论：DNA 主要存在于细胞核中，RNA 主要存在于细胞质中；少量 DNA 存在于 细胞质 中。 原核细胞中 DNA 主要存在于拟核中，RNA 主要存在于细胞质中 第第 2 节节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质 一、组成蛋白质的基本单位: 氨基酸 1. 氨基酸的结构特点: 一个氨基酸分子至少含有一个 氨基 和一个 羧基 ,且连接在 同一个 碳原子上.除此之外,该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团. 2. 各种氨基酸的区别在于 侧链基团(R 基) 的不同. 3
6、. 生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 21 种. 二、氨基酸形成蛋白质 1. 构成方式: 脱水缩合 脱水缩合: 在蛋白质的形成过程中,一个氨基酸的 羧基 和另一个氨基酸的 氨基 相连接,同 时脱去一分子 水 ,这种结合方式叫做脱水缩合. 由 2 个氨基酸分子缩合而成的化合物叫 二肽 . 由多个氨基酸分子缩合而成的化合物叫 多 肽 . 连接两个氨基酸分子的化学键叫 肽键 2. 脱去水分子数 = 形成的 肽键 数. (1) 假设一个蛋白质分子中含有的氨基酸数为 n 若蛋白质只有一条肽链, 则脱去水分子数 = 形成的肽键数 = n1 若蛋白质含有 m 条肽链, 则脱去水分子数 = 形成的肽键数 = n
7、m (2) 蛋白质分子量的计算. 假设氨基酸的平均分子量为 a,含有的氨基酸数为 n 则，形成的蛋白质的 分子量为：_ an18(nm)即：氨基酸的总分子量减去脱去的水分子总量。 3 3. 蛋白质结构的多样性: 原因: 组成蛋白质的氨基酸的 种类,数目,排列顺序不同 ,肽链的_折叠,盘曲_及蛋白质的 空 间结构 千差万别 4. 蛋白质的功能 蛋白质结构的多样性决定了它的功能多样性：_催化_功能：酶 _运输_功能：血红蛋白 _免疫_功能：抗体 _调节_功能：激素 _结构_功能：羽毛、头发等 第第 3 节节 遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸 一、DNA 与 RNA 的比较（表） DNADN
8、A（脱氧核糖核酸）（脱氧核糖核酸） RNARNA（核糖核酸）（核糖核酸） 基本单位基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 化学组成化学组成 磷酸(P) 脱氧核糖碱基 （ A.T.G.C ） 磷酸(P) 核糖碱基 （ A.C.G.U ） 存在场所存在场所 主要分布于 细胞核 中 主要分布在 细胞质 中 主要功能主要功能 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用。 核酸的功能： 核酸是携带 遗传信息 的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极 其重要的作用。 四、核酸的组成 （1）基本组成单位是 核苷酸 ，其组成成分中的五碳糖有两种： 核糖 、 脱氧核糖 （2）一个核苷酸是由一
9、分子 磷酸 、一分子 五碳糖 和一分子含氮 碱基 组成 （3）DNA 和 RNA 各含 4 种碱基，4 种核苷酸 （4）核酸中含有的碱基总数为: 5 核苷酸数为 8 六、核酸分子的多样性： 绝大多数生物的 遗传信息 就储存在 DNA 分子中，组成 DNA 分子的核苷酸虽然只有 4 种， 但是核苷酸的 排列顺序 却是千变万化的。核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息。 生物的遗传物质是核酸（DNA 或 RNA），其中，主要遗传物质是 DNA 。 第第4 4节节 细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类和脂质 1糖类：元素组成（ C,H.O ）；特点: 大多数糖 H:O=2:1 2糖类的分类，分布及功能： 种类
10、分布 功能 单糖 _五_碳糖 核糖(C5H10O5) 细胞中都有 组成_RNA_的成分 脱氧核糖 (C5H10O4) 细胞中都有 组成_DNA_的成分 _六_碳糖 葡萄糖 细胞中都有 主要的_能源_物质 果糖 _植物_细胞中 提供能量 半乳糖 _动物_细胞中 提供能量 4 二糖 (C12H22O11) 麦芽糖 ( 葡萄糖+葡萄糖 ) 发芽的小麦、谷控中含量丰富 都能提供能量 蔗糖 (葡萄糖 + 果糖) 甘蔗、甜菜中含量丰富 乳糖 (葡萄糖+半乳糖) 人和动物的乳汁中含量丰富 多糖 (C6H10O5)n ( ) 淀粉 植物粮食作物的种子、变态根或茎等 储藏器官中 储存能量 纤维素 植物细胞的细胞
11、壁中 支持保护细胞 糖原 _肝糖原_ 动物的肝脏中 储存能量调节_血糖_ _肌糖原_ 动物的肌肉组织中 储存能量 3. 脂质的比较： 分类 元素 常见种类 功能 脂质 脂肪 C、H、O 1、主要储能物质 2、保温 3、减少摩擦，缓冲和减压 _磷脂_ C、H、O （N、P） 细胞膜的主要成分 固醇 胆固醇 与细胞膜流动性有关 _性激素_ 维持生物第二性征，促进生殖器官发育 _维生素 D 有利于肠道对 Ca、P 吸收 第第 5 节节 细胞中的无机物细胞中的无机物 存在形式 含量 功能 联系 水 _自由水_ 约 95 1、良好溶剂 2、参与多种化学反应 3、 运送养料和代谢废物 它们可相互转化；代谢
12、旺盛时 _自由水_含量增多，反之， 含量减少。 _结合水_ 约 4.5 _细胞结构的重要组成 成分_ 二、无机盐（绝大多数以离子形式存在） 第第 3 章章 细胞的基本结构细胞的基本结构 第第 1 节节 细胞膜细胞膜-系统的边界系统的边界 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 细胞膜结构： 磷脂 蛋白质 糖类 _磷脂双分子层_ “_镶嵌蛋白_” _糖被_ （膜基本支架） （与细胞信息识别有关） 5 二、二、细胞膜的特性 结构特点：具有一定的_流动性_ 细胞膜 （生物膜） 功能特点：选择_透过性_ 二、细胞膜的功能： 将细胞与外界环境分隔开 控制物质_进出细胞 进行细胞间的_信息交流_ 三、植
13、物细胞还有细胞壁，主要成分是_纤维素_和_果胶_，对细胞有支持和保护作用；其性质 是_全透性_的。 第第 2 节节 细胞器细胞器-系统内的分工合作系统内的分工合作 1、 名 称 化学组成 主要功能 膜结构 存在位置 线粒体 蛋白质、呼吸酶、 RNA、脂质、DNA 能 量 代 谢 有 氧 呼 吸 的 主要场所 双层膜 动植物细胞 叶绿体 蛋白质、光合酶、 RNA、脂质、DNA、 色素 光合作用 植物叶肉细胞 内质网 蛋白质、酶、脂质 与蛋白质、脂质、糖类 的加工、运输有关 单层膜 动植物细胞中广泛存 在 高尔基体 蛋白质、脂质 蛋白质的运输、加工、 细胞分泌、细胞壁形成 溶酶体 蛋白质、脂质、酶
14、 细胞内消化 核糖体 蛋白质、RNA、酶 合成蛋白质 无膜 中心体 蛋白质 与有丝分裂有关 动物细胞 低等植物细胞 三、分泌蛋白的合成和运输： _核糖体_（合成肽链）_内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）_高尔基体_（进 一步修饰加工）囊泡细胞膜细胞外（此过程由_线粒体_供能） 四、生物膜系统的组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。 第第 3 节节 细胞核细胞核-系统的控制中心系统的控制中心 一细胞核的功能 是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所），是细胞_代谢和遗传_的控制中心 二 细胞核的结构： 1、染色质：由_DNA 和蛋白质组成，染色质和染色体是_同样_物质在细胞不同时期的_两种_
15、存在状态。 2、核 膜：_双_层膜，把核内物质与细胞质分开。 6 3、核 仁：与某种_RNA_的合成以及_核糖体_的形成有关。 4、核 孔：实现细胞核与细胞质之间的_物质_交换和_信息_交流。 第第 4 章章 细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出 比较项目 运输方向 是否要载体 是否消耗能量 代表例子 自由扩散 _高_浓度_低_ 浓度 不需要 不消耗 O2、 CO2、 H2O、 乙醇、 甘油等 协助扩散 _高_浓度_低_ 浓度 需要 不消耗 葡萄糖进入红细胞等 主动运输 _低_浓度_高_ 浓度 需要 消耗 氨基酸、各种离子等 三、 离子和小分子物质主要以被动运输 （自由扩散、 协助扩散）
16、和主动运输的方式进出细胞 （跨膜） ； 大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是_胞吞_作用和_胞吐_作用（不跨膜） 。 第第 5 章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第 1 节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 酶的本质：大多数酶的化学本质是具有催化活性的 蛋白质 （合成酶的场所主要是 核糖体 ，水解酶的 酶是 蛋白酶 ） ，也有少数是具有催化活性的 RNA 。 酶的特性： 高效性 ：酶催化效率比无机催化剂高许多。 专一性 ：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。 酶需要较 温和 的作用条件：在最适宜的 温度 和 pH 下，酶的活性最高。温度和 pH 偏高和 偏低
17、，酶的活性都会明显降低。 第第 2 节节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”-ATP 一、ATP 的结构简式： ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写， 结构简式： ， 其中： A 代表 腺苷 ， P 代表 磷酸 基团， 代表 高能 磷酸键，代表 普通 化学键。 二、ATP 与 ADP 的转化： 酶酶 1 ATP 酶酶 2 在 ATP 和 ADP 转化过程中 物质 是可逆， 能量 是不可逆的 ATP 形成的过程储存的能量来自：动物中为 呼吸作用 转移的能量，植物中来自 光合作用和呼吸作用 ADP+Pi+能量 7 第第 3 节节 ATP 的主要来源的主要来源-细胞呼吸细胞呼吸 有氧呼吸的总反应式： C6H
18、12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量_ 无氧呼吸的总反应式： 酒精发酵：酒精发酵： C6H12O6 2C2H5OH（酒精）（酒精）+ 2CO2 + 少量能量少量能量 乳酸发酵：乳酸发酵： C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+ 少量能量少量能量 有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行） ： 场所 发生反应 产物 第一阶段 细胞质 基质 _丙酮酸_、H、释放少少 量能量量能量，形成少量 ATP 第二阶段 线粒体 基质 _ CO2_、H、释放 少量能量，形成少量 ATP 第三阶段 线粒体 内膜 _生成 H2O、 释放大量能 量，形成大量 ATP 第第 4
19、节节 能量之源能量之源-光与光合作用光与光合作用 光合色素（在类囊体的薄膜上） ： 1、提取色素原理：色素能溶解在 丙酮 等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。 2、分离色素原理：各色素在层析液中 溶解度 不同，随层析液在滤纸上 扩散速度 不同，从而分离色素。 溶解度大，扩散速度 快 ；溶解度小，扩散速度 慢 。 3、各物质作用： 无水乙醇或丙酮： 提取色素 ； 层析液： 分离色素 ； 二氧化硅： 使研磨更加充分 ； 碳酸钙： 保护色素 。 4、结果：滤纸条从上到下依次是： 胡萝卜素 (最窄)、 叶黄素 、 叶绿素 a (最宽)、 叶绿素 b (第 2 宽)，色素带的宽窄与色素 含量 相关
20、。 5、注意事项： （1）画滤液细线：均匀，直，细，重复若干次 （2）分离色素：不能让滤液细线触及层析液 胡萝卜素 （橙黄色） 类胡萝卜素 主要吸收 蓝紫光 叶黄素 （黄色） 色素 叶绿素_a_ (蓝绿色） 叶绿素 主要吸收 红光和蓝紫光 叶绿素_b_(黄绿色） 酶酶 酶酶 葡萄糖葡萄糖 酶 酶 2丙酮酸丙酮酸 少量能量少量能量 4H + + 6H2O 酶 酶 2丙酮酸丙酮酸 少量少量 能量能量 20H + + + 6CO2 12H2O 酶酶 大量能量大量能量 24H + + 6O2 8 光合作用的过程： 光 反 应 阶 段 条件 光、色素、酶 场所 _在类囊体的薄膜上_ 物质变化 水的光解：
21、_2H2O 4 H + O2 _ ATP 的生成：_ ADP + Pi + 光能 ATP _ 能量变化 光能ATP 中的活跃化学能 暗 反 应 阶 段 条件 酶、ATP、H 场所 _叶绿体基质_ 物质变化 CO2的固定：_ CO2 + C5 2C3 C3的还原：2C3 + H （CH2O）+ C5_ 能量变化 ATP 中的活跃化学能（CH2O）中的稳定化学能 总反应式 CO2 + H2O O2 + （CH2O） 第第 6 章章 细胞的生命历程细胞的生命历程 第第 1 节节 细胞的增殖细胞的增殖 一、限制细胞长大的原因 细胞_表面积与体积的比。细胞的_核质比_。 二、细胞增殖 1. 细胞增殖的意
22、义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 2. 真核细胞分裂的方式：_有丝分裂、无丝分裂、减数分裂_ (一)细胞周期 （1）概念： 指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。 （2）两个阶段： 分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前 分裂期：分为前期、中期、后期、末期 （3）特点：分裂_间_期所占时间长。 (二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点： 1.分裂间期 特点：完成_DNA 的复制_和有关_蛋白质的合成_ 结果：每个染色体都形成两个_姐妹染色单体_，呈_染色质_形态 2.前期 特点：出现_染色体_、_出现纺锤体_核膜、核仁消失 染色体特点：1、染色体散乱地分
23、布在细胞中心附近。 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体 3.中期 特点：所有染色体的_着丝点_都排列在_赤道板_上 染色体的形态和数目_最清晰_ 染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。 4.后期 特点：着丝点一分为二，_姐妹染色单体_分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着 光光 光能光能 叶绿体叶绿体 9 子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极 染色体特点：_染色单体_消失，染色体数目_加倍_。 5.末期 特点：染色体变成_染色质_，纺锤体消失。核膜、核仁重现。在赤道板位置出现_细胞板_，并
24、扩展成 分隔两个子细胞的_细胞壁_ 前期：膜仁消失显两体。中期：形定数晰赤道齐。 后期：点裂数加均两极。末期：膜仁重现失两体。 四、植物与动物细胞的有丝分裂的比较 不同点 植物细胞 动物细胞 _前期_纺锤体 的来源 由两极发出的纺锤丝直接产生 由_中心体_周围产生的星射线形成 _末期_细胞质 的分裂 细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞 隔开 细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞 缢裂 相同点 1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。 2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。 染色体在各期的变化也完全相同。 3、有丝分裂过程中染色体、DNA 分子数目的变
25、化规律。动物细胞和植物细胞完 全相同。 3.有丝分裂过程中染色体、DNA 数量变化特征： 第第 2 节节 细胞的分化细胞的分化 细胞全能性:由于体细胞一般是通过_有丝分裂_增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的 _DNA_分子，因此，分化的细胞具有_发育成完整新个体的潜能_。 第第 3 节节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡 衰老细胞的主要特征： （1）_细胞膜_通透性功能改变，使物质运输功能降低。 （2）在衰老的细胞内_水分_减少。 （3）衰老的细胞内有些_酶_的活性丧失。 （4）细胞内的_色素_会随着细胞的衰老而逐渐积累。 （5）衰老的细胞内_代谢_速度减慢，_细胞核_体积增
26、大， _染色质_固缩，染色 加深。 10 细胞的凋亡 1、概念：由_基因_所决定的细胞自动结束生命的过程。 由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞_编程性死亡_ 细胞的癌变细胞的癌变 1. 癌细胞：细胞由于受到_致癌因子_的作用，不能正常地完成细胞分化，而形成了不受有机体控制的、_连续 进行分裂_的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。 2. 癌细胞的特征： （1）能够_无限_增殖。 （2）癌细胞的_遗传物质发生了变化。 （3） 癌细胞的_表面_也发生了变化。 癌细胞容易在有机体内分散转移的原因： 细胞膜上_糖蛋白_减少， 黏着性降低。 3. 致癌因子的种类有三类：_物理_致癌因子、_化学_致癌因子、_生物_致癌因子 。 4. 细胞癌变的原因：致癌因子使细胞的_原癌_基因从稳定状态变为活跃状态。正常细胞转化为癌细胞。
