第一章走近细胞

第一节从生物圈到细胞

1、病毒没有细胞结构，但必须依赖（活细胞）才能生存，寄生在活细胞中，利用细胞里的物质结构基础生活，繁殖。

2、生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的（基本单位）。

3、生命系统的结构层次：（细胞）、（组织）、（器官）、（系统）、（个体）、（种群）（群落）、（生态系统）、（生物圈）。

4、血液属于（组织）层次，皮肤属于（器官）层次。

5、植物没有（系统）层次，单细胞生物既可化做（个体）层次，又可化做（细胞）层次。

6、地球上最基本的生命系统是（细胞）。生物圈是最大的生态系统。

7、种群：在一定的区域内同种生物个体的总和。例：一个池塘中所有的鲤鱼。

8、群落：在一定的区域内所有生物的总和。例：一个池塘中所有的生物。（不是所有的鱼）

9、生态系统：生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体。

10、生物圈中存在着众多的单细胞生物，单个细胞就能完成各种生命活动。许多植物和动物是多细胞生物，他们依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。以细胞代谢为基础的生物与环境之间的物质和能量的交换；以细胞增殖、分化为基础的生长与发育；以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异。

第二节细胞的多样性和统一性

知识梳理：

细胞的统一性：动植物细胞基本相似结构，都具有细胞膜、细胞质、细胞核（哺乳动物、成熟的红细胞没有细胞核）。

一、高倍镜的使用步骤：“一移二转三调”

1、在低倍镜下找到物象，将物象移至（视野中央），

2、转动（转换器），换上高倍镜。

3、调节（光圈）和（反光镜），使视野亮度适宜。

4、调节（细准焦螺旋），使物象清晰。

二、显微镜使用常识

1、调亮视野的两种方法（放大光圈）、（使用凹面镜）。

2、高倍镜：物象（大），视野（暗），看到细胞数目（少）。

低倍镜：物象（小），视野（亮），看到的细胞数目（多）。

3、物镜：（有）螺纹，镜筒越（长），放大倍数越大。

目镜：（无）螺纹，镜筒越（短），放大倍数越大。

放大倍数越大 视野范围越小 视野越暗 视野中细胞数目越少 每个细胞越大

放大倍数越小 视野范围越大 视野越亮 视野中细胞数目越多 每个细胞越小

4、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数

5、一行细胞的数目变化可根据视野范围与放大倍数成反比

计算方法：个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数

如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目是20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞? 20×1/4=5

6、圆行视野范围细胞的数量的变化可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算

如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞? 20×(1/2)2=5

三、原核生物与真核生物：

科学家根据细胞内有无核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。

原核生物：细菌（球、杆、螺旋、弧菌、乳酸菌）、衣原体、蓝藻、支原体（没有细胞壁，最小的细胞生物）、放线菌、立克次氏体

真核生物：植物、动物、真菌（蘑菇、酵母菌、霉菌、大型真菌）

病毒非真非原。

蓝藻：发菜、颤藻、念珠藻、蓝球藻。蓝藻没有成型的细胞核，有拟核——环状DNA分子。

蓝藻细胞质：含蓝藻素和叶绿素（物质基础），能进行光合作用（自养生物）；核糖体。

细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异氧生物。

原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质，没有有核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有一个环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫拟核。

四、细胞学说

1、创立者：（施莱登，施旺）对动植物细胞的研究而揭示细胞的统一性和生物体结构统一性。

2、细胞的发现者及命名者：英国科学家 罗伯特.虎克

3、内容要点：共三点。其中3.新细胞可以从老细胞中产生应改为细胞通过分裂产生新细胞。

4、揭示问题：揭示了（细胞统一性，和生物体结构的统一性）。

第二章组成细胞的元素和化合物

第一节细胞中的元素和化合物

知识梳理：

1、生物界与非生物界 统一性：元素种类大体相同 差异性：元素含量有差异

2、组成细胞的元素（常见20多种）

大量元素：C H O N P S K Ca Mg

微量元素： Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn（口诀：新木桶碰铁门）

主要元素：C、H、O、N、P、S

含量最高的四种元素：C、H、O、N（基本元素）

最基本元素：C（干重下含量最高）

质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最多的是水）

数量最多的元素：H

3、组成细胞的化合物

无机化合物：水（鲜重下含量最多），无机盐

有机化合物：糖类，脂质，蛋白质（干重中含量最高的化合物），核酸

4、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质

实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。

糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹红Ⅲ染成橘黄色（或被苏丹红Ⅳ染液染成红色）。淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。

第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质

蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的。

元素组成：C H O N(有的含N P S Fe等)

基本单位：氨基酸

一、氨基酸及其种类 氨基酸是组成蛋白质的基本单位（或单体）。

种类：约20种

通式：

有8种氨基酸是人体细胞不能合成的（婴儿有9种），必须从外界环境中直接获取，叫必需氨基酸。另外12种氨基酸是人体能够合成的，叫非必需氨基酸。

结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。

二、蛋白质的结构

氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。

肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子。

三、蛋白质的功能

1. 构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉毛发）

2. 催化细胞内的生理生化反应）

3. 运输载体（血红蛋白）

4. 传递信息，调节机体的生命活动（胰岛素）

5. 免疫功能（ 抗体）

四、蛋白质分子多样性的原因

构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序，以及蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。

规律方法

1、构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为：

根据R基的不同分为不同的氨基酸。

氨基酸分子中，至少含有一个－NH2和一个－COOH位于同一个C原子上，由此可以判断是否属于构成蛋白质的氨基酸。

2、公式：肽键数=失去H2O数=aa数-肽链数（不包括环状）n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去(n－m)个水分子，形成(n－m)个肽键。

至少存在m个－NH2和m个－COOH，具体还要加上R基上的氨（羧）基数。

形成的蛋白质的分子量为nx氨基酸的平均分子量－18（n－m）

3、氨基酸数=肽键数+肽链数

4、蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分子量-脱水缩合反应脱去的水的总分子量。

第三节遗传信息的携带者——核酸

一、核酸的分类

细胞生物含两种核酸：DNA和RNA

病毒只含有一种核酸：DNA或RNA

核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸（DNA）；一类是核糖核酸（RNA）。

二、核酸的结构

1、核酸是由核苷酸连接而成的长链（C H O N P）。DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸，RNA的基本单位核糖核苷酸。核酸初步水解成许多核苷酸。基本组成单位—核苷酸（核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成）。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）和核糖核苷酸。

2、DNA由两条脱氧核苷酸链构成。RNA由一条核糖核苷酸连构成。

3、核酸中的相关计算：

（1）若是在含有DNA和RNA的生物体中，则碱基种类为5种；核苷酸种类为8种。

（2）DNA的碱基种类为4种；脱氧核糖核苷酸种类为4种。

（3）RNA的碱基种类为4种；核糖核苷酸种类为4种。

附表

三、核酸的功能：核酸是细胞内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具有极其重要的作用。

第四节细胞中的糖类和脂质

细胞中的糖类——主要的能源物质

糖类的分类，分布及功能：

细胞中的脂质

脂质的分类 、分布及功能:

1、脂肪（C、H、O）存在人和动物体内的皮下，大网膜和肠系膜等部位。动物细胞中良好的储能物质，与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2倍。

功能：①保温②减少内部器官之间摩擦③缓冲外界压力，可以保护内脏器官。

2、（内脂）磷脂构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分。

分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富。

3、固醇包括：

①胆固醇------构成细胞膜重要成分；参与人体血液中脂质的运输。

②性激素------促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，激发并维持第二性征。

③维生素D------促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。

单体和多聚体的概念：生物大分子如蛋白质是由许多氨基酸连接而成的。核酸是由许多核苷酸连接而成的。 氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体，而这些大分子分别是单体的多聚体。

生物大分子的形成：C形成4个化学键 → 成千上万原子形成 → 碳链 → 单体 → 生物大分子

第五节细胞中的无机物

1、细胞中的水包括

结合水：细胞结构的重要组成成分

自由水：细胞内良好溶剂 ；运输养料和废物；许多生化反应有水的参与；提供液体环境。

自由水与结合水的关系：自由水和结合水可在一定条件下可以相互转化。

细胞含水量与代谢的关系：代谢活动旺盛，细胞内自由水水含量高；代谢活动下降，细胞中结合水水含量高。

2、细胞中的无机盐

第三章细胞的基本结构

第一节 细胞膜——系统的边界知识网络

1、研究细胞膜的常用材料：人或哺乳动物成熟红细胞

2、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类

细胞膜成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多

3、细胞膜功能：

①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定

②控制物质出入细胞（选择透过性膜）

③进行细胞间信息交流

一、制备细胞膜的方法（实验）

原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）

选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞，动物细胞没有细胞壁，没有细胞核和众多细胞器。

提纯方法：差速离心法

细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）

二、与生活联系：

细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）

三、细胞壁

植物：纤维素和果胶（原核生物：肽聚糖） 作用：支持和保护

四、细胞膜特性： 结构特性：流动性 举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）

五、功能特性：选择透过性 举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活）

六、细胞膜其它功能：维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫

第二节 细胞器——系统内的分工合作

分离各种细胞器的方法：差速离心法

一、细胞器之间分工

（1）双层膜

叶绿体：进行光合作用，“能量转换站”，双层膜，分布在植物的叶肉细胞。

线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜（内膜向内折叠形成脊），分布在动植物细胞体内。

（2）单层膜

内质网：蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”，单层膜，动植物都有。

高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，单层膜，动植物都有，参与了植物细胞壁的形成。

液泡：主要存在与植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。单层膜。

溶酶体：内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，单层膜。

（3）无膜

核糖体：无膜，合成蛋白质的主要场所。

中心体：动物和某些低等植物的细胞，由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关，无膜。

八大细胞器：内质网，液泡，线粒体，高尔基体，核糖体，溶酶体，叶绿体，中心体

光镜能看到：细胞质，线粒体，叶绿体，液泡，细胞壁

在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质。

实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。

材料：新鲜的藓类的叶

二、分泌蛋白的合成和运输

有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白叫分泌蛋白。如消化酶（催化作用）、抗体（免疫）和一部分激素（信息传递）

核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜

（合成肽链） （加工成蛋白质） （进一步加工） （囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）

分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器活细胞结构？

答：附和在内质网的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜

内质网鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合，成为高尔基体膜的一部分。

三、生物膜系统

1、概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统

2、作用：使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递；为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。

第三节细胞核——系统的控制中心

除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。绝大多数只有一个核。

细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核控制细胞的分裂、分化。

细胞核的结构

核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）

染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体）

核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）

核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）

细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质。染色质（分裂间期）和染色体（分裂时）是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。

细胞核具有控制细胞代谢的功能。

细胞既是生物体结构的基本单位，又是生物体代谢和遗传的基本单位。

第四章细胞的物质输入和输出

科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用

成分：磷脂和蛋白质和糖类

结构：单位膜（三明治）→ 流动镶嵌模型

细胞膜 特性 结构特点：具有相对的流动性

生理特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）

保护作用

功能 控制细胞内外物质交换，细胞识别、分泌、排泄、免疫等

一、物质跨膜运输的实例

1.水分

条件 浓度 外液 > 细胞质/液 外液 < 细胞质/液

现象 动物 失水皱缩 吸水膨胀甚至涨破

植物 质壁分离 质壁分离复原

原理 外因 ：水分的渗透作用

内因 ：原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同

结论 细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程

○ 渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差

○ 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

○ 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。

○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）

①证明成熟植物细胞发生渗透作用；

②证明细胞是否是活的；

③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法；

④初步测定细胞液浓度的大小；

2. 无机盐等其他物质

① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。

② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。

3. 选择透过性膜

可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。

□ 生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

二、流动镶嵌模型

1.要点

①磷脂双分子层 构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。

②蛋白质 镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。

③天然糖蛋白 蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等

2.与单位膜的异同

相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质

不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。

②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。

三、跨膜运输的方式

1、自由扩散，其特点是：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。

例如：水、氧气、二氧化碳、氮气、苯、脂质、甘油、乙醇等

2、协助扩散，也称促进扩散（faciliatied diffusion），其运输特点是： ①比自由扩散转运速率高；②存在最大转运速率； 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度再增加，运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；③有特异性，即与特定溶质结合。这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型。

例如：红细胞吸收葡萄糖

3、主动运输，其特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；②需要能量（由ATP直接供能）或与释放能量的过程偶联（协同运输），并对代谢毒性敏感；③都有载体蛋白，依赖于膜运输蛋白；④具有选择性和特异性。

例如：氨基酸、葡萄糖、核苷酸、各种离子（如：钠离子、氢离子等）

4、包吞和包吐

四、小结

成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。

第五章 细胞的能量供应和利用

第一节 降低化学反应活化能的酶

一、相关概念：

新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。

细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。

酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。

活 化 能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

二、酶的发现：

①、1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用；

②、1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶；

③、1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质；

④、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。

三、酶的本质：大多数酶的化学本质是蛋白质（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RNA。

四、酶的特性：

①、高效性：催化效率比无机催化剂高许多。

②、专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

③、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，酶的活性都会明显降低。

第二节 细胞的能量“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：A－P～P～P，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。

注意：ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定，在水解时，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。

二、ATP与ADP的转化：

ATP与ADP的转化

ATP与ADP的转化

一、相关概念：

1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成 二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸

2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。

3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。

4、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。

二、有氧呼吸的总反应式：

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O +能量

三、无氧呼吸的总反应式：

C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+少量能量

或 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量

四、有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）：

有氧呼吸过程

五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：

有氧呼吸与无氧呼吸的比较

六、影响呼吸速率的外界因素：

1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。

温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。

2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。

3、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。

4、CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

七、呼吸作用在生产上的应用：

1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。

2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。

3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。

第四节 能量之源----光与光合作用

一、相关概念：

1、光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程

二、光合色素（在类囊体的薄膜上）：

三、光合作用的探究历程：

①、1648年海尔蒙脱(比利时)，把一棵2.3kg的柳树苗种植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质，5年后柳树增重到76.7kg，而土壤只减轻了57g。指出：植物的物质积累来自水

②、1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。

③、1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。

1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存 起来。

④、1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

⑤、1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。

⑥、20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2 O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。

四、叶绿体的功能：

叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素，在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。

五、影响光合作用的外界因素主要有：

1、光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降。

2、温度：温度可影响酶的活性。

3、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。

4、水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。

六、光合作用的应用：

1、适当提高光照强度。

2、延长光合作用的时间。

3、增加光合作用的面积------合理密植，间作套种。

4、温室大棚用无色透明玻璃。

5、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。

6、温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。

七、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

水的分解：H2O → [H] + O2↑ ATP的生成：ADP + Pi → 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： C3 + [H] → （CH2O）

能量变化 ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能

第6章 细胞的生命历程

第1节 细胞的增殖

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

细胞增殖

1.细胞增殖的意义：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：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失

染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体

3.中期

特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②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：①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。②纺锤丝牵引着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：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，并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

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分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。

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

五、有丝分裂的意义：

将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。

六、无丝分裂：

特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。

第二节 细胞的分化

一、细胞的分化

（1）概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

（2）过程：受精卵 增殖为多细胞 分化为组织、器官、系统 发育为生物体

（3）特点：持久性、稳定不可逆转性

二、细胞全能性:

（1）体细胞具有全能性的原因

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。

（2）植物细胞全能性

高度分化的植物细胞仍然具有全能性。

例如：胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株

（3）动物细胞全能性

高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是，细胞核仍然保持着全能性。例如：克隆羊多莉

（4）全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞

第三节 细胞的衰老和凋亡

细胞的衰老

1、个体衰老与细胞衰老的关系

单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

2、衰老细胞的主要特征：

1）在衰老的细胞内水分 。

2）衰老的细胞内有些酶的活性 。

3）细胞内的 会随着细胞的衰老而逐渐积累。

4）衰老的细胞内 速度减慢，细胞核体积增大， 固缩，染色加深。

5） 通透性功能改变，使物质运输功能降低。

3、细胞衰老的原因：

（1）自由基学说（2）端粒学说

二、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

2、意义：完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。

3、与细胞坏死的区别：细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。

细胞凋亡是一种正常的自然现象。

第4节 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 的细胞，这种细胞就是癌细胞。

2. 癌细胞的特征：

癌细胞的特征: ①能够无限 增殖 .②癌细胞的 形态结构 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 细胞膜上的糖蛋白等物质减少.使得癌细胞之间的黏着性显著降低.容易在体内分散和转移

3. 致癌因子的种类有三类：物理致癌因子 . 化学致癌因子 . 病毒致癌因子 .

4. 细胞癌变的原因：当环境中的致癌因子损伤细胞中的 DNA .使 原癌基因 和 抑癌基因 发生突变.导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞.

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