?第一、二章知識點
知識點一：細胞是生命活動的基本單位
1.細胞學(xué)說的創(chuàng)立者：主要是施萊登和施旺。
2．細胞學(xué)說的內(nèi)容要點：
(1)細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成。
(2)細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體生命起作用。
(3)新細胞是由老細胞分裂產(chǎn)生的。
3. 細胞學(xué)說的意義：揭示了動物和植物的統(tǒng)一性，從而闡明了生物界的統(tǒng)一性
4. 生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次：細胞 組織 器官 系統(tǒng) 個體 種群 群落 生態(tài)系統(tǒng) 生物圈。
舉例：酵母菌既是細胞也是個體；菌落是種群；原子、分子、病毒均不屬于生命系統(tǒng)。
5.為什么生命活動離不開細胞？①單細胞生物，單個細胞完成生命活動；②多細胞生物，各種分化的細胞合作共同完成復(fù)雜的生命活動；③無細胞結(jié)構(gòu)的病毒必須寄生在活細胞才能生活
5.為什么說細胞是基本的生命系統(tǒng)？由于細胞是生命活動的基本單位，各層次生命系統(tǒng)的形成、維系和運轉(zhuǎn)都是以細胞為基礎(chǔ)的。
知識點二：細胞的多樣性和統(tǒng)一性
1.高倍顯微鏡的使用方法：

2. 原核細胞和真核細胞
（1）分類依據(jù)：細胞內(nèi)有無核膜包被的細胞核
（2）原核生物種類
細菌（桿菌、球菌、螺旋菌、硝化細菌、醋酸菌、乳酸菌等）；藍細菌（念珠藍細菌、色球藍細菌、顫藍細菌、發(fā)菜等）；支原體（無細胞壁）；衣原體
（3）細菌細胞的統(tǒng)一性：有細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體，有環(huán)狀的DNA分子位于細胞內(nèi)特定的區(qū)域（擬核）
（3）原核生物生活方式：多數(shù)為營腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物，藍細菌為自養(yǎng)（細胞內(nèi)含有藻藍素和葉綠素，能進行光合作用）
（4）原核細胞和真核細胞的統(tǒng)一性：都有細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體，都以DNA作為遺傳物質(zhì)。
知識點三：細胞中的元素和化合物
1．組成細胞的元素
（1）生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性
①統(tǒng)一性：從化學(xué)元素的種類分析，組成細胞的化學(xué)元素，在無機自然界中都能夠找到。
②差異性：從各種元素的相對含量分析，細胞與無機自然界大不相同。
（2）種類：組成細胞的化學(xué)元素，常見的有20多種。



（3）分類

（4）含量：占人體細胞干重最多的是C元素，占細胞鮮重最多的是O元素
2．組成細胞的化合物
（1）存在形式：組成細胞的各種元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂質(zhì)等。
（2）含量：①占細胞中含量最多的化合物是水。 ②干細胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。
3.檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
（1）實驗原理
①還原糖(葡萄糖、麥芽糖、果糖等)與斐林試劑（0.1g/ml的NaOH溶液和0.05g/mlCuSO4溶液）發(fā)生作用生成磚紅色沉淀。
②脂肪被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色。
③蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑（0.1g/ml的NaOH溶液和0.01g/mlCuSO4溶液）發(fā)生作用產(chǎn)生紫色。
（2）實驗過程：
①還原糖的檢測和觀察






②脂肪的檢測和觀察
制作子葉臨時切片，用顯微鏡觀察子葉細胞的著色情況(以花生為例)

③蛋白質(zhì)的檢測和觀察






知識點四; 細胞中的無機物
1.細胞中的水（1） 水的存在形式及作用
形式
自由水
結(jié)合水
功能
①細胞內(nèi)的良好溶劑；
②運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物
③參與生物化學(xué)反應(yīng)
是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分
（2）與細胞代謝、細胞抗逆性的關(guān)系
正常情況下，細胞內(nèi)自由水所占的比例越大，細胞的代謝就越旺盛；而結(jié)合水越多，細胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就越強。
2. 細胞中的無機鹽
（1）存在形式和含量

（2）無機鹽的生理功能
生理功能
舉例
構(gòu)成細胞的重要成分，某些重要化合物的組成成分

①Mg是構(gòu)成葉綠素的元素；
②Fe是構(gòu)成血紅素的元素；
③P是組成細胞膜、細胞核的重要成分，也是細胞必不可少的許多化合物的成分
維持細胞和生物體的生命活動
①Na＋缺乏會引發(fā)肌肉酸痛、無力等；
②哺乳動物血液中Ca2＋的含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀
維持滲透壓和酸堿平衡

知識點五;細胞中的糖類和脂質(zhì)
1.糖類的元素組成和功能
(1)元素組成：C、H、O。
(2)功能：主要的能源物質(zhì)。
2．糖類的分類
注意:(1)淀粉、纖維素、糖原的基本單位都是葡萄糖(六碳糖)
(2)并非所有的糖都是能源物質(zhì):如核糖、脫氧核糖、纖維素,它們是構(gòu)成細胞和生物體的重要成分。
(3)不是所有的糖類中H:0都是2:1,如脫氧核糖C5H1004；分子中H:0為2:1的不一定都是糖，如甲醛（CH2O）。
(4)按糖類的分布進行分類:
動植物共有的糖:葡萄糖、核糖、脫氧核糖
動物細胞特有的糖:半乳糖、乳糖、糖原
植物細胞特有的糖:果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素
3．細胞中的脂質(zhì)
（1）元素組成：主要是C、H、O，有些還含有N、P。
（2）脂質(zhì)分子中氧的含量遠遠少于糖類，而H的含量更多，故脂肪氧化分解釋放的能量多，需要的O2多，產(chǎn)生的H2O多。
（3）種類和作用
4.糖類和脂質(zhì)的關(guān)系
糖類在供應(yīng)充足的情況下,可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪;而脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生障礙,引起供能不足時,才會分解供能,而且不能太量轉(zhuǎn)化為糖類。
分類
常見種類
分子式
分布
主要功能
單糖
五碳糖
核糖
C5H10O5
動植物
細胞
組成RNA的重要成分
脫氧核糖
C5H10O4
組成DNA的重要成分
六碳糖
葡萄糖

C6H12O6


細胞生命活動的主要能源物質(zhì)
果糖
植物細胞
提供能量
半乳糖
動物細胞
二糖
蔗糖
C12H22O11
植物細胞
能水解成單糖而供能
麥芽糖
乳糖
動物細胞
多糖
淀粉
(C6H10O5)n
植物細胞
植物體內(nèi)的儲能物質(zhì)
纖維素
植物細胞壁主要組成成分
糖原
肝糖原
動物肝臟
儲存能量，調(diào)節(jié)血糖
肌糖原
動物肌肉
氧化分解為肌肉收縮供能
幾丁質(zhì)

甲殼、昆蟲外骨骼
用于廢水處理、食品包裝和食品添加劑、人造皮膚
分類
元素組成
功能
分布
脂肪
C、H、O
細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，很好的絕熱體，起保溫作用；緩沖和減壓作用，可以保護內(nèi)臟器官。


皮下和內(nèi)臟器官周圍
磷脂
C、H、O、N、P
構(gòu)成細胞膜、細胞器膜的重要成分
人和動物的腦、卵細胞、肝臟及大豆的種子中

固
醇
膽固醇



C、H、O
構(gòu)成動物細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸

性激素
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腸道對鈣和磷的吸收。

知識點六：蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者
1. 蛋白質(zhì)的功能
實例
蛋白質(zhì)的功能
羽毛、肌肉、蛛絲、頭發(fā)等含有蛋白質(zhì)
結(jié)構(gòu)蛋白
絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，如胃蛋白酶
催化功能
轉(zhuǎn)運蛋白、血紅蛋白
運輸功能
胰島素等蛋白質(zhì)類激素
信息傳遞(調(diào)節(jié))功能
抗體可抵御病菌和病毒等抗原的侵害
免疫功能
2. 蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸
（1）氨基酸的種類和構(gòu)成元素：構(gòu)成元素C、H、O、N，有的氨基酸還含有S等元素。
構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，可分為必需氨基酸和非必需氨基酸。在人體細胞中不能合成的有8種，叫作必需氨基酸；另外13種氨基酸是人體細胞中能夠合成的，稱為非必須氨基酸。
（2）氨基酸的結(jié)構(gòu)特點：
①氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：
②每種氨基酸分子至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。
③每種氨基酸分子中都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，該碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團，這個側(cè)鏈基團用R表示。各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。
（3） 脫水縮合：





④脫水縮合的場所:核糖體
⑤H20的來源: H:一個來自氨基一個來自羧基 O：來自羧基
⑥肽鍵:連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵叫肽鍵
⑦一般情況下,R基中的氨基和羧基不參與脫水縮合
⑧產(chǎn)物:肽和水
二肽:由2個氨基酸分子縮合而成的化合物,含有1個肽鍵。
三肽:由3個氨基酸分子縮合而成的化合物,含有2個肽鍵。
多肽:由多個氨基酸分子縮合而成的,含有多個肽鍵的化合物。多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫做肽鏈。注意:肽鏈不可以去行使一定的功能,必須盤曲折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才可以去行使功能。
（4）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因
①氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同,構(gòu)成的肽鏈不同；
②肽鏈盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同,構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同
注意:高溫、強酸、強堿等條件可使蛋白質(zhì)變性,原因是空間結(jié)構(gòu)遭到了破壞,然可以使用雙縮脲試劑鑒定:鹽析未使蛋白質(zhì)變性。
③區(qū)別蛋白質(zhì)的三種變化
(1)鹽析：是由溶解度的變化引起的，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。
(2)變性：是由于高溫、過酸、過堿、重金屬等因素導(dǎo)致的，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。
(3)水解：在蛋白酶和肽酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反。
3.蛋白質(zhì)的相關(guān)計算
（1）蛋白質(zhì)形成過程中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系
肽鏈
數(shù)目
氨基
酸數(shù)
肽鍵
數(shù)目
失去水
分子數(shù)
多肽鏈相
對分子質(zhì)量
氨基
數(shù)目
羧基
數(shù)目
1條
m
m－1
m－1
am－18(m－1)
至少1個
至少1個
n條
m
m－n
m－n
am－18(m－n)
至少n個
至少n個
注：設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a。
（2）脫水縮合過程中的各原子數(shù)量變化的相關(guān)計算
在脫水縮合形成多肽時，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。其相關(guān)數(shù)量關(guān)系如下：
①氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)。
②氮原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)。
③由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計算為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。
④若已知多肽鏈的分子式，則此多肽鏈中：
①含2個氨基的氨基酸數(shù)＝N原子數(shù)－肽鍵數(shù)－1。

②含2個羧基的氨基酸數(shù)＝。
（3）基因表達過程中，氨基酸數(shù)與相應(yīng)的堿基(核苷酸)數(shù)目的對應(yīng)關(guān)系






★易錯點一　誤認為核糖體中合成的物質(zhì)即具“蛋白質(zhì)”活性
　核糖體是各種蛋白質(zhì)的“合成場所”，然而，核糖體中合成的僅為“多肽鏈”，此肽鏈初步形成后并無生物學(xué)活性——它必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工(盤曲折疊、有的加糖基團)，形成特定的空間結(jié)構(gòu)(有的需再繼續(xù)經(jīng)高爾基體加工成熟)后才能具備生物學(xué)活性，例如剛從核糖體中合成出的唾液淀粉酶并不具催化功能，只有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體加工后才具有催化功能。
★易錯點二　不同生物及同一生物不同細胞中蛋白質(zhì)不同的原因
(1)不同生物蛋白質(zhì)不同的根本原因是DNA(基因或遺傳信息)的特異性。
(2)同一生物不同細胞蛋白質(zhì)不同的根本原因是基因的選擇性表達。

知識點七：核酸是遺傳信息的攜帶者
1. 核酸的種類及其分布
（1）種類
一類是脫氧核糖核酸，簡稱DNA；另一類是核糖核酸，簡稱RNA。
（2）分布
真核細胞的DNA主要分布在細胞核中，線粒體、葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA。RNA主要分布在細胞質(zhì)中。
（3）作用：核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。
2. 核酸的基本組成單位——核苷酸
（1）組成



基本組成元素：C、H、O、N、P
（2）種類
①脫氧核苷酸：構(gòu)成DNA的基本單位。

②核糖核苷酸：構(gòu)成RNA的基本單位。

兩者比較如下：

磷酸
五碳糖
含氮堿基
核苷酸種類
脫氧核糖核苷酸
相同
脫氧核糖
A、T、C、G
4
核糖核苷酸
相同
核糖
A、U、C、G
4
3.DNA和RNA的區(qū)別

DNA
RNA
中文名稱
脫氧核糖核酸
核糖核酸
分布部位
細胞核（主要）、線粒體、葉綠體
主要在細胞質(zhì)
元素組成
C???H???O???N?????P
基本單位
名稱及種類
脫氧核苷酸（4種）
核糖核苷酸（4種）
組成
脫氧核糖、磷酸、堿基
核糖、磷酸、堿基
堿基
（T）、A、G、C
（U）、A、G、C
結(jié)構(gòu)及特點
由2條脫氧核苷酸鏈構(gòu)成，一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)
由1條核糖核苷酸鏈構(gòu)成，一般為單鏈結(jié)構(gòu)
是哪類生物的遺傳物質(zhì)
細胞生物體、DNA病毒
RNA病毒
結(jié)構(gòu)多樣性的原因
核苷酸的數(shù)量及排列順序
初步水解產(chǎn)物
4種脫氧核糖核苷酸
4種核糖核苷酸
徹底水解產(chǎn)物
脫氧核糖、含氮堿基（4種）、磷酸
核糖、含氮堿基（4種）、磷酸
氧化分解產(chǎn)物
CO2、H2O、尿素、磷酸鹽等
4．核酸的多樣性及功能
(1)核酸的多樣性
①DNA的分子結(jié)構(gòu)具有多樣性,其原因是脫氧核苷酸的數(shù)量不限和排列順序極其多樣
②遺傳信息是指脫氧核苷酸的排列順序
（2）功能：
①核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。
②核酸在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。
原核生物、真核生物和病毒的核酸等的比較

核酸
遺傳物質(zhì)
核苷酸種類
含氮堿基
真核生物
DNA和RNA
DNA
8
A、T、C、G、U（5種）
原核生物
DNA和RNA
DNA
8
A、T、C、G、U（5種）
某種病毒
DNA或RNA
DNA或RNA
4
A、T、C、G或A、U、C、G(4種）
(1)細胞生物都有兩種核酸,病毒只有一種核酸;除RNA病毒外,其他生物的遺傳物質(zhì)都是DNA。
(2)DNA病毒:乙肝病毒、噬菌體等
RNA病毒:HIV、SARS病毒、煙草花葉病毒、流感病毒等
6.生物大分子以碳鏈為骨架
（1）生物大分子:多糖、蛋白質(zhì)、核酸
（2）單體和多聚體
每一個單體都以若干個相鄰的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，生物大分子是由單體連接而成的多聚體，因此生物大分子也是以碳鏈為基本骨架的。
多糖的單體是單糖、蛋白質(zhì)的單體是氨基酸、核酸的單體是核苷酸。
第三章 細胞的基本結(jié)構(gòu) 知識點
知識點一： 細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能
一.細胞膜的功能：
（1）將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定
（2）控制物質(zhì)進出細胞（控制作用是相對的）功能特點：選擇透過性
（3）進行細胞間的信息交流
方式：直接交流 舉例 精子和卵細胞識別結(jié)合
間接交流 激素通過體液運輸把信息傳遞給靶細胞
通道形式 高等植物細胞間的胞間連絲
二.對細胞膜成分的探索
1.發(fā)現(xiàn):細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不同。凡是脂溶性物質(zhì)都更容易通過細胞膜進入細胞
結(jié)論:細胞膜是由脂質(zhì)組成的。
2.發(fā)現(xiàn):單層分子的面積恰為人紅細胞表面積的2倍。
結(jié)論:細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。
3.發(fā)現(xiàn)細胞膜表面張力明顯低于油水界面的表面張力
推測:細胞膜中可能還附有蛋白質(zhì)
4、細胞膜的制備
（1）選材:人或其它哺乳動物成熟紅細胞。 原因： 無細胞壁、細胞核和眾多細胞器。
（2）原理過程:將細胞放在清水中，細胞吸水漲破內(nèi)容物流出，再經(jīng)離心過濾得到細胞膜。
5.細胞膜的成分：主要是脂質(zhì)（約50％）和蛋白質(zhì)（約40％），還有少量糖類（約2％--10％）
成分特點：脂質(zhì)主要是磷脂，動物細胞還有膽固醇。 磷脂的特點：親水的頭部和疏水的尾部
膜的功能主要是蛋白質(zhì)決定，功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量越多
三.對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索
1. 發(fā)現(xiàn):電鏡下，發(fā)現(xiàn)細胞膜有清晰的“暗一亮一暗”三層結(jié)構(gòu)。結(jié)論：---
2.“熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗”的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論
（1）發(fā)現(xiàn):兩種細胞剛?cè)诤蠒r，融合細胞一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光；370C下40min后，兩種顏色的熒光均勻分布。
（2）證明:細胞膜具有流動性。
3. 流動鑲嵌模型
（1）流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
細胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。
磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內(nèi)部是磷脂分子的疏
水端，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障
作用。蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中，
這些蛋白質(zhì)分子在物質(zhì)運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔?br /> （2）結(jié)構(gòu)特點:細胞膜具有流動性。
①主要表現(xiàn):構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動。
②意義:細胞膜的流動性對于細胞完成物質(zhì)運輸、生長、分裂、運動等功能都是非常重要的。
（3）糖被分為糖蛋白和糖脂；糖被與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能密切聯(lián)系。
知識點二：細胞器之間的分工合作
1.相關(guān)概念：
（1）細胞質(zhì)：在細胞膜以內(nèi)、細胞核以外的部分，叫做細胞質(zhì)。
細胞質(zhì)主要包括細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。
（2）細胞質(zhì)基質(zhì)：細胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分是基質(zhì)，是細胞進行新陳代謝的主要場所。
（3）細胞骨架：由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，維持著細胞形態(tài)，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運
動、分類、分化以及物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。
名稱
形態(tài)結(jié)構(gòu)
功能
分布
線粒體
具有雙層膜，內(nèi)膜凹陷成嵴, 增大膜的面積?；|(zhì)中含有DNA、RNA、與有氧呼吸相關(guān)的酶
有氧呼吸的主要場所
普遍分布于動植物細胞
葉綠體
具有雙層膜，類囊體堆疊形成基粒，增大膜面積?；|(zhì)中含有DNA、RNA、光合作用暗反應(yīng)必需的酶
光合作用的場所
綠色植物葉肉細胞
液泡
單層膜，泡狀結(jié)構(gòu)
維持細胞形態(tài)、調(diào)節(jié)細胞內(nèi)PH、滲透壓
存在于成熟植物細胞
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
單層膜，分為光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對蛋白質(zhì)進行合成、加工、運輸
光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：合成糖類和脂質(zhì)
普遍分布于動植物細胞
高爾基體
由許多扁平的囊泡構(gòu)成，單層膜
植物細胞中與植物細胞壁的形成有關(guān)，動物細胞中與蛋白質(zhì)（分泌蛋白）的加工、分類運輸有關(guān)
普遍分布于動植物細胞
溶酶體
球狀小體，單層膜
內(nèi)含多種水解酶，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
主要分布于動物細胞
核糖體
無膜，有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有些游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中。成分：rRNA和蛋白質(zhì)
細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所
普遍分布于動植物細胞
中心體
無膜，每個中心體含兩個中心粒，呈垂直排列，
與細胞的有絲分裂有關(guān)
存在于動物細胞和低等植物細胞
科學(xué)方法：分離細胞器的方法 差速離心法 2.八大細胞器的比較：

3.細胞器的分類
不同分類
種類
按分布
植物細胞特有的細胞器
葉綠體、液泡
動物和低等植物細胞特有的細胞器
中心體
按功能
能產(chǎn)生ATP的細胞器
線粒體、葉綠體
能復(fù)制的細胞器
線粒體、葉綠體、中心體
能產(chǎn)生水的細胞器
核糖體、線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體
與蛋白質(zhì)合成、分泌相關(guān)的細胞器
核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體
能發(fā)生堿基互補配對的細胞器
線粒體、葉綠體、核糖體
與主動運輸有關(guān)的細胞器
核糖體、線粒體
按成分
含DNA的細胞器
線粒體、葉綠體
含RNA的細胞器
核糖體、線粒體、葉綠體
含色素的細胞器
葉綠體、液泡
按結(jié)構(gòu)
無膜細胞器
核糖體、中心體
單層膜細胞器
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡
雙層膜細胞器
線粒體、葉綠體

4.特殊細胞的細胞器差異
(1)哺乳動物成熟的紅細胞——沒有細胞核和各種細胞器。
(2)具有分裂能力或代謝旺盛的細胞(包括癌細胞)——核糖體、線粒體的數(shù)量較多。
(3)分泌細胞——高爾基體的數(shù)量較多。
(4)原核細胞——只有核糖體一種細胞器。
5．細胞結(jié)構(gòu)與功能中的“一定”“不一定”與“一定不”
①能進行光合作用的生物，不一定有葉綠體(如藍細菌)，但高等植物細胞的光合作用一定在葉綠體中進行。
②能進行有氧呼吸的生物不一定有線粒體，但真核生物的有氧呼吸一定有線粒體參與，丙酮酸徹底氧化分解一定發(fā)生于線粒體。
③一切生物，其蛋白質(zhì)合成場所一定是核糖體。
④有中心體的生物不一定為動物，但一定不是高等植物。
⑤高爾基體經(jīng)囊泡分泌的物質(zhì)不一定為分泌蛋白，但分泌蛋白一定經(jīng)高爾基體分泌。
⑥具有細胞壁的細胞不一定是植物細胞，真菌、細菌也都有細胞壁。
⑦沒有葉綠體和中央液泡的細胞不一定是動物細胞，如根尖分生區(qū)細胞。
⑧一定不發(fā)生于細胞器中的反應(yīng)為：葡萄糖→丙酮酸。
6．分泌蛋白合成和運輸?shù)膶嶒灧治觥派湫酝凰貥擞浄?br /> 分泌蛋白
(1)概念：在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì)。
(2)舉例：消化酶、抗體和蛋白質(zhì)激素。




7．分泌蛋白的加工和運輸過程中膜面積變化圖

圖1　　　　　　　　　　圖2
(1)圖1和圖2分別以直方圖和曲線圖的形式表示在分泌蛋白加工和運輸過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積相對增大的現(xiàn)象。
8．區(qū)分參與分泌蛋白形成的“有關(guān)細胞器”“有關(guān)結(jié)構(gòu)”和“有關(guān)膜結(jié)構(gòu)”
(1)有關(guān)細胞器：線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。
(2)有關(guān)結(jié)構(gòu)：線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜。
(3)有關(guān)膜結(jié)構(gòu)(直接相關(guān))：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細胞膜。
9．各種生物膜之間的聯(lián)系
(1)結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性

(2)功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成、加工、運輸過程為例)

10.生物膜系統(tǒng)
（1）組成：在細胞內(nèi)，包括細胞器膜、細胞膜和核膜等。
（2）功能：
①使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。在物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞起決定性作用。
②增大膜的面積，供酶、核糖體等附著在上面。使各種化學(xué)反應(yīng)有序進行。
③將細胞分隔成許多小區(qū)室，使各種化學(xué)反應(yīng)能同時進行而不互相干擾。


11.實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)流動
（1）實驗原理
①高等植物的葉綠體散布于細胞質(zhì)中，呈綠色、扁平的橢球形或球形，可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)和分布。
②活細胞中的細胞質(zhì)處不斷流動的狀態(tài)，可以用細胞質(zhì)中葉綠體的運動作為標志來觀察細胞質(zhì)的流動。
（2）實驗材料的選取：蘚類葉（或菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮），新鮮的黑藻。
（3）注意事項
①觀察葉綠體時，臨時裝片中的材料要隨時保持有水狀態(tài)，否則細胞失水皺縮，將影響對葉綠體形態(tài)的觀察。
②用菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮的原因是靠近下表皮的葉肉為海綿組織，葉綠體大而排列疏松，便于觀察；帶葉肉是因為表皮細胞一般不含葉綠體。靠近葉脈的細胞水分充足，容易觀察到細胞質(zhì)的流動
③葉綠體在弱光下以橢球形的正面朝向光源，便于接受較多的光照；在強光下則以側(cè)面朝向光源，以避免被灼傷。
④蓋蓋玻片時，一定要緩慢且與載玻片成45°夾角，蓋玻片一側(cè)先接觸液滴，然后慢慢放平，防止裝片下產(chǎn)生氣泡。
知識點三：細胞核的結(jié)構(gòu)和功能
1．細胞核的功能：是遺傳信息庫（遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所），是細胞代謝和遺傳的控制中心；
2. 細胞核的結(jié)構(gòu)：
（1）染色質(zhì)：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在
細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。
（2）核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細胞質(zhì)分開。
（3）核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。
（4）核孔：實現(xiàn)細胞核與細胞質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。

3.注意事項
名稱
特點
功能
核膜和
核孔
①核膜是雙層膜，外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，且有核糖體附著
②核膜不連續(xù)，其上有核孔
③核膜、核孔具有選擇透過性
④在有絲分裂過程中，核膜周期性地消失和重建

①化學(xué)反應(yīng)的場所，核膜上有酶附著，利于多種化學(xué)反應(yīng)的進行
②控制物質(zhì)進出，小分子、離子通過核膜進
出，RNA、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)通過核孔進出
核仁
①折光性強，易與其他結(jié)構(gòu)區(qū)分
②在有絲分裂過程中，核仁周期性地消失和重建

參與rRNA的合成與核糖體的形成


4. 構(gòu)建模型
（1）概念：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的的概括性的描述。
（2）類型：物理模型、 概念模型、數(shù)學(xué)模型等。
（3）區(qū)分：①物理模型可以是實物和圖畫形式，但不能是照片。
②概念模型見課本P14概念圖(用線條和文字等表示) ③數(shù)學(xué)模型：用曲線圖或數(shù)學(xué)公式表示
5.研究細胞核功能的實驗
實驗內(nèi)容
實驗過程
實驗結(jié)論
實驗分析
兩種美西螈細胞核移植

美西螈皮膚顏色遺傳是由細胞核控制的
還可將白色美西螈胚胎細胞核移植到黑色美西螈去核卵細胞形成重組細胞進行培養(yǎng)作為對照
橫縊蠑螈受精卵

蠑螈的細胞分裂和分化是由細胞核控制的
該實驗既有相互對照，又有自身對照
將變形蟲切成兩半

變形蟲的分裂、生長、再生、應(yīng)激性是由細胞核控制的
該實驗既有相互對照，又有自身對照
傘藻嫁接與核移植
①傘藻嫁接實驗過程：

②傘藻核移植實驗過程：

傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的
傘藻核移植實驗可排除假根中其他物質(zhì)的作用，從而證明是細胞核控制傘藻“帽”的形狀
第四章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出知識點
知識點一： 水進出細胞的原理
1. 滲透作用
(1)概念：水分子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散。
(2)發(fā)生的條件
滲透作用發(fā)生條件的驗證:








（3）滲透方向：水分子從水的相對含量高的一側(cè)向相對含量低的一側(cè)滲透；
從溶液濃度低向溶液濃度高的一側(cè)的滲透
(4)不同滲透裝置中水分子運動情況及液面變化(溶質(zhì)不能通過半透膜的情況)






①若S1溶液濃度(物質(zhì)的量濃度)大于S2溶液濃度，則單位時間內(nèi)由S2→S1的水分子數(shù)多于由S1→S2的水分子數(shù)，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面上升。
②若S1溶液濃度小于S2溶液濃度，則情況相反，外觀上表現(xiàn)為S1溶液液面下降。
③在達到滲透平衡后，若存在上圖所示的液面差Δh，則S1溶液濃度仍大于S2溶液濃度。
2. 動物細胞的吸水和失水：
(1)條件
①細胞膜：相當(dāng)于半透膜。
②細胞質(zhì)：有一定濃度，和外界溶液發(fā)生滲透作用。
(2)原理
外界溶液濃度＜細胞內(nèi)溶液濃度→細胞吸水膨脹
外界溶液濃度＞細胞內(nèi)溶液濃度→細胞失水皺縮
外界溶液濃度=細胞內(nèi)溶液濃度→細胞形態(tài)不變（處于動態(tài)平衡）
等滲溶液:生理鹽水(0.9%氯化鈉溶液)
3. 植物細胞的吸水和失水
（1）相關(guān)結(jié)構(gòu)：



（2）原理和現(xiàn)象：
外界溶液濃度＞細胞液濃度→細胞失水→質(zhì)壁分離
外界溶液濃度＜細胞液濃度→細胞吸水→質(zhì)壁分離的復(fù)原
外界溶液濃度=細胞液濃度→細胞形態(tài)不變（處于動態(tài)平衡）
（3）質(zhì)壁分離產(chǎn)生的條件：
活的成熟的植物細胞(具有中央大液泡)；外界溶液濃度>細胞液濃度
知識點二:探究植物細胞的吸水和失水的實驗
1. 實驗原理
(1)成熟的植物細胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)，可發(fā)生滲透作用。
(2)內(nèi)因:原生質(zhì)層的伸縮性大于細胞壁的伸縮性。
外因: 外界溶液濃度＞細胞液濃度
2．實驗步驟和現(xiàn)象












3．實驗注意事項
(1)在實驗中，當(dāng)質(zhì)壁分離現(xiàn)象出現(xiàn)后，觀察時間不宜過長，以免細胞因長期處于失水狀態(tài)而死亡，影響質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象的觀察。
(2)本實驗存在兩組對照實驗








(3)本實驗結(jié)果的觀察只能用低倍鏡，不能用高倍鏡。
(4)質(zhì)壁分離后在細胞壁和細胞膜之間的是濃度降低的外界溶液。這是由于細胞壁是全透性的，且有水分子通過原生質(zhì)層滲出來。
5．不同外界溶液中植物細胞的變化分析
將成熟的植物細胞依次浸于蒸餾水、物質(zhì)的量濃度為0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生質(zhì)體的體積隨時間變化曲線如圖，分析如下：
(1)A曲線表示細胞在蒸餾水中：細胞吸水膨脹，但是由于細胞壁的存在，原生質(zhì)體的體積不能無限膨脹。
(2)B曲線表示細胞在0.5 mol/L的尿素溶液中：細胞先因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，后由于尿素能進入細胞，使得質(zhì)壁分離后的細胞因吸水而自動復(fù)原。KNO3、甘油、乙二醇等溶液中也可發(fā)生質(zhì)壁分離后自動復(fù)原現(xiàn)象。
(3)C曲線表示細胞在0.3 mol/L的蔗糖溶液中：蔗糖不能進入細胞，因此質(zhì)壁分離后細胞不能發(fā)生自動復(fù)原。
6．質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗的拓展應(yīng)用
(1)判斷成熟植物細胞的死活


(2)測定細胞液濃度范圍

(3)比較不同成熟植物細胞的細胞液濃度

(4)鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)

知識點三 被動運輸和主動運輸
1．物質(zhì)進出細胞的方式

2．物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞胶陀绊懸蛩?br /> (1)圖示表示的跨膜運輸方式
甲：主動運輸；乙：自由擴散；丙：協(xié)助擴散；?。簠f(xié)助擴散。
(2)圖中物質(zhì)a為載體蛋白，b為通道蛋白，c為載體蛋白。它們都屬于轉(zhuǎn)運蛋白。
(3)影響跨膜運輸方式的因素
甲：載體蛋白和能量；乙：濃度差；丙、?。簼舛炔詈娃D(zhuǎn)運蛋白。
3、自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^：
比較項目
運輸方向
是否要轉(zhuǎn)運蛋白
是否消耗能量
代表例子
自由擴散
高濃度→低濃度
（順濃度梯度）
不需要
不消耗

O2、CO2、乙醇、甘油等
協(xié)助擴散
需要
葡萄糖進入紅細胞等
主動運輸
低濃度→高濃度
（逆濃度梯度）
需要
消耗
小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸；各種離子等
4．不同因素對物質(zhì)進出細胞方式的影響及曲線模型

(1)物質(zhì)濃度

(2)氧氣濃度(紅細胞的主動運輸與氧氣無關(guān))

根據(jù)曲線判斷影響物質(zhì)運輸?shù)囊蛩?br /> 隨橫坐標的增加，物質(zhì)吸收速率增加，則影響因素為橫坐標。
隨橫坐標的增加，物質(zhì)吸收速率不變，則影響因素為橫坐標之外的因素。
(3)溫度

①溫度通過影響分子運動而影響物質(zhì)的跨膜運輸，如圖甲。
②溫度直接影響轉(zhuǎn)運蛋白的活性從而影響主動運輸和協(xié)助擴散，如圖乙。
③溫度通過影響酶的活性影響細胞呼吸，進而影響細胞的能量供應(yīng)，如圖乙。
5．探究物質(zhì)跨膜運輸方式的實驗設(shè)計思路
(1)探究是主動運輸還是被動運輸

(2)探究是自由擴散還是協(xié)助擴散

6.判定物質(zhì)進出細胞的方式
(1)“三看法”快速判定物質(zhì)進出細胞的方式


(2)判斷葡萄糖、氨基酸等分子出入細胞的方式要看具體信息，若為從高濃度到低濃度的運輸，則為協(xié)助擴散，若為從低濃度到高濃度的運輸，則為主動運輸。
(3)大分子物質(zhì)出入細胞一定經(jīng)過胞吐或胞吞，但胞吞、胞吐的物質(zhì)未必都是大分子物質(zhì)，如釋放的神經(jīng)遞質(zhì)。
(4)消耗能量的物質(zhì)運輸方式有主動運輸、胞吞和胞吐。
(5)胞吐過程一定會發(fā)生囊泡膜與細胞膜的融合。
5.1降低反應(yīng)活化能的酶
一．酶的本質(zhì)及生理功能
化學(xué)本質(zhì)
絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)
少數(shù)是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成場所
核糖體
細胞核（真核生物）
來源
一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶
作用場所
細胞內(nèi)、外或生物體內(nèi)外均可
生理功能
催化作用
作用原理
降低化學(xué)反應(yīng)的活化能
二.酶與激素的比較

酶
激素
來源
活細胞產(chǎn)生
專門的內(nèi)分泌腺(細胞)或特定部位細胞產(chǎn)生
化學(xué)本質(zhì)
絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA
固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂質(zhì)等
生物功能
催化作用
調(diào)節(jié)作用
共性
在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少
三.酶的特性
1、高效性
(1)含義：酶的催化效率比無機催化劑高107～1013倍
(2)曲線：
①催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。②酶只能縮短達到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。③酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。
(3)實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解
①原理：過氧化氫在高溫、化學(xué)催化劑Fe3+、生物催化劑酶的作用下可以分解為水和氧。
②實驗過程及現(xiàn)象：






③結(jié)論：過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣，H2O2酶的催化效率最高，酶具有高效性的特點。
2、專一性
（1）含義：每一種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。
（2）曲線：
①在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應(yīng)。
②在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時相同，說明酶不催化底物A參加反應(yīng)。
（3）實驗：淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用
①實驗原理： 淀粉（非還原性糖）→麥芽糖 （ 還原性糖）
蔗糖（非還原性糖）→葡萄糖＋果糖 （ 還原性糖）
還原性糖＋斐林試劑→磚紅色沉淀
②實驗過程及現(xiàn)象
序號
項目
試管
1
2
1
注入可溶性淀粉
2 mL
無
2
注入蔗糖溶液
無
2 mL
3
注入新鮮淀粉酶溶液
2 mL振蕩
2 mL振蕩
4
50 ℃溫水保溫
5 min
5 min
5
加斐林試劑
1 mL振蕩
1 mL振蕩
6
將試管下部放入60 ℃熱水中
2 min
2 min
7
觀察實驗結(jié)果
有磚紅色沉淀
無磚紅色沉淀
結(jié)論
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
注意事項：此實驗不能用碘液檢測淀粉的有無。淀粉被分解完，兩組加碘液都沒有顏色變化。
3作用條件較溫和
（1）含義：強酸、強堿、或溫度過高會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而完全失去活性。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以恢復(fù)。所以酶作用一般都要求比較溫和的條件。
（2）曲線



①甲、乙曲線表明：
在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強，超過這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會使酶失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞。
②從丙圖可以看出：反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
（3）實驗：
實驗1： 溫度對酶活性的影響
①實驗原理：淀粉+碘液→藍色
溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺來判斷酶的活性。
②過程及現(xiàn)象
序號
實驗操作內(nèi)容
試管1
試管2
試管3
試管1′
試管2′
試管3′
1
注入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
／
／
／
2
注入新鮮淀粉酶溶液
／
／
／
1mL
1mL
1mL
3
放置溫度
60℃
100℃
0℃
60℃
100℃
0℃
4
保溫時間
5分鐘
5分鐘
5分鐘
5分鐘
5分鐘
5分鐘
5
混合
試管1′
試管2′
試管3′
／
／
／
6
保溫時間
5分鐘
5分鐘
5分鐘
／
／
／
7
滴碘液
1滴
1滴
1滴
／
／
／
8
觀察實驗現(xiàn)象
無藍色出現(xiàn)
呈藍色
呈藍色
／
／
／
注意事項：
a此實驗不宜用斐林試劑檢測有無葡萄糖的生成，因為斐林試劑檢測還原糖的反應(yīng)需要加
熱條件，而本實驗必須嚴格控制溫度。
b實驗中一定要將盛有淀粉酶和淀粉溶液的兩支試管放到相應(yīng)的環(huán)境中一段時間后再混
合。若先混合再調(diào)節(jié)溫度，在達到相應(yīng)溫度之前就會發(fā)生反應(yīng)，影響實驗結(jié)果。
c本實驗不宜使用H2O2作為反應(yīng)物，因為H2O2遇熱會加速分解，無法確認實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)
是不是溫度對酶活性的影響。
實驗2：pH對酶活性的影響
實驗原理
pH影響酶的活性，從而影響氧氣的生成量，可用點燃但無火焰的衛(wèi)生香燃燒的情況來檢驗氧氣生成量的多少。
過程及現(xiàn)象
序號
實驗操作內(nèi)容
試管1
試管2
試管3
1
注入等量過氧化氫酶溶液
2滴
2滴
2滴
2
注入不同pH的溶液
1 mL蒸餾水
1 mL鹽酸
1 mLNaOH
3
注入等量的H2O2溶液
2 mL
2 mL
2 mL
4
觀察現(xiàn)象
有大量氣泡產(chǎn)生
無氣泡產(chǎn)生
無氣泡產(chǎn)生
注意事項：
a實驗步驟中第二、第三步不能顛倒，否則會失敗。
b本實驗不宜選用淀粉酶催化淀粉水解的反應(yīng)，因為淀粉在酸性條件下也會發(fā)生水解。
四.影響酶促反應(yīng)的因素
影響酶促反應(yīng)的因素常有酶的濃度、pH、溫度、底物濃度等，其變化規(guī)律有以下特點：
①酶的活性 是指酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率。主要影響因素： 溫度和PH。
底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響




甲圖：在其他條件適宜、酶量一定的情況下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。
乙圖：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。
5.2細胞的能量貨幣——ATP
一、ATP的結(jié)構(gòu)與功能

ATP若去掉兩個磷酸基團之后是構(gòu)成RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。
ATP、ADP、AMP等的結(jié)構(gòu)簡式如圖.
功能：直接給細胞生命活動提供能量
二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
1.反應(yīng)式表示：ADP　＋　Pi?。芰俊? 　ATP
2.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的比較
項目
ATP的合成
ATP的水解
反應(yīng)式
ADP+Pi+能量ATP
ATPADP+Pi+能量
酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量來源
光能（光合作用） 化學(xué)能（呼吸作用）
特殊的化學(xué)鍵中的能量
能量去路
形成特殊的化學(xué)鍵
用于各項生命活動
反應(yīng)場所
細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、 葉綠體
生物體的需能部位
結(jié)論
ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化時，反應(yīng)所需要的酶、能量的來源去路、反應(yīng)場所不同，因此二者轉(zhuǎn)化時不可逆的，從兩者的轉(zhuǎn)化來看，物質(zhì)是可逆的能量是不可逆的。
【歸納總結(jié)】能源物質(zhì)類型
類型
物質(zhì)
原因
直接能源物質(zhì)
ATP
ATP水解時釋放的能量直接用于各項生命活動
主要能源物質(zhì)
糖類
生命活動可利用的能量大約有70%由糖類提供
儲能物質(zhì)
脂肪
在生物體內(nèi)長期儲存的能源物質(zhì)是脂肪，因為脂肪儲存效率最高，1g脂肪所儲存的能量是同等質(zhì)量的糖原的兩倍多

最終能源
太陽能
地球上所有生物進行生命活動所需要的能量幾乎全部來源于光合作用所需要的太陽能，所以生物體生命活動的最終來源是太陽能。
第5章 細胞的能量供應(yīng)和利用
第3節(jié) 細胞呼吸的原理和應(yīng)用知識點
一、 細胞呼吸的方式
1、 細胞呼吸的概念：生物體內(nèi)的有機物在細胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其它產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程。
2、 細胞呼吸的類型：根據(jù)是否有氧氣參與，細胞呼吸可分為有氧呼吸和無氧呼吸兩類。
3、 實驗：探究酵母菌細胞呼吸的方式
（1）原理：酵母菌是一種兼性厭氧菌， 在有氧條件下進行有氧呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和少量的二氧化碳。
（2）裝置







① 自變量：有無氧氣； 控制自變量方法：有氧，接橡皮球或氣泵 無氧，密封一段時間
② 產(chǎn)物的鑒定：
鑒定有無酒精產(chǎn)生：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)變成灰綠色
鑒定有無CO2產(chǎn)生以及比較CO2產(chǎn)生的多少：CO2 使澄清石灰水變渾濁或使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃的時間長短
（3）實驗結(jié)論：酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的二氧化碳和水；在無氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生酒精，還產(chǎn)生少量的二氧化碳
（4）實驗中的注意事項
①裝置甲NaOH作用：吸收空氣中的CO2，保證第三個錐形瓶的澄清石灰水變渾濁是由酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的CO2所致。
②裝置乙II瓶應(yīng)封口放置一段時間，待酵母菌將B瓶中的氧消耗完，再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，確保是無氧呼吸產(chǎn)生的CO2通入澄清的石灰水。
二、有氧呼吸：
1、總反應(yīng)式：
【特別提示】：
①有氧呼吸過程中，水的利用發(fā)生在第二階段，水的產(chǎn)生發(fā)生在第三階段，氧的利用發(fā)生
在第三階段，CO2的產(chǎn)生發(fā)生在第二階段。因此，CO2中的氧來自葡萄糖和水 ，
生成物水中的氧來自 氧氣 。
②在線粒體內(nèi)進行的有 第二、三兩階段 ，釋放能量最多的是第三階段，能產(chǎn)生[H]的步驟是第一、二兩階段，產(chǎn)生的[H]的作用是還原O2
③原核生物雖然沒有線粒體，但有些原核生物因為含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，也可以進行有氧呼吸；無線粒體的真核生物或真核細胞只能進行無氧呼吸，如蛔蟲、哺乳動物成熟的紅細胞等。
④葡萄糖在體內(nèi)徹底氧化分解所釋放的能量包括儲存在ATP中的能量和以熱能形式散失的能量。
2、過程及場所
階段項目
第一階段
第二階段
第三階段
場所
細胞質(zhì)基質(zhì)
線粒體基質(zhì)
線粒體內(nèi)膜
反應(yīng)物
葡萄糖
丙酮酸+H2O
[H]+O2
生成物
丙酮酸+[H]
CO2+[H]
H2O
產(chǎn)生ATP數(shù)量
少量
少量
大量
氧的關(guān)系
不需氧
不需氧
需要氧
三、無氧呼吸
1、無氧呼吸反應(yīng)式：
C6H12O6?--酶-→ 2C3H6O3（乳酸）+ 少量能量
C6H12O6?--酶-→ 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2?+ 少量能量
2、過程及場所：

場所
反應(yīng)物
生成物
產(chǎn)生能量
是否需氧
第一階段
細胞質(zhì)基質(zhì)
C6H12O6
丙酮酸 [H]
少量
不需
第二階段
細胞質(zhì)基質(zhì)
丙酮酸 [H]
酒精、CO2或乳酸
不產(chǎn)生
不需
【特別提示】：
①無氧呼吸第一階段產(chǎn)生的[H]作用是與丙酮酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成酒精和二氧化碳或者乳酸，因此無氧呼吸不會有[H]的積累。
②無氧呼吸只在第一階段在 細胞質(zhì)基質(zhì)中釋放少量的能量， 第二階段無能量釋放。無氧
呼吸比有氧呼吸產(chǎn)生的能量少，原因是形成的 酒精或乳酸 中，仍貯存著大量能量。
③不同的生物無氧呼吸產(chǎn)生不同的產(chǎn)物，原因是不同生物所含酶的種類不同 。動物無氧呼吸生成物是乳酸；一般植物組織無氧呼吸生成物是酒精和二氧化碳，但馬鈴薯塊莖、玉米胚、甜菜塊根無氧呼吸生成物是乳酸菌呼吸作用生成乳酸，酵母菌呼吸作用生成 水和二氧化碳或酒精與二氧化碳 。





四、 有氧呼吸和無氧呼吸的比較

有氧呼吸
無氧呼吸
場所
第一階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中，第二、三階段在線粒體中
細胞質(zhì)基質(zhì)
條件
O2、酶
酶
產(chǎn)物
CO2和水，分解徹底
產(chǎn)生酒精和CO2或者乳酸，分解不徹底
能量
大量
少量
五、細胞呼吸方式的判定方法
1.方式一：根據(jù)氧氣與二氧化碳量的關(guān)系
（1）若某種生物吸收O2的量和放出CO2的量相同，則該生物進行 有氧呼吸 ；若某種生物不吸收O2 ，但放出CO2，則該生物進行 無氧呼吸 。
（2）若某種生物吸收O2的量比放出CO2的量少，則該生物一部分進行有氧呼吸另一部分進行無氧呼吸 。有氧呼吸與無氧呼吸的速率關(guān)系，如下：
V二氧化碳/V氧氣等于4/3，有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖速率的相等
V二氧化碳/V氧氣 大于4/3，無氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸
V二氧化碳/V氧氣小于4/3，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于無氧呼吸
（3）酵母菌細胞呼吸類型的判斷
若只產(chǎn)生CO2，不消耗O2，則只進行無氧呼吸(圖中A點)。
若產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量比吸收O2的物質(zhì)的量多，則兩種呼吸同時存在(圖中AC段)。
若產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量與吸收O2的物質(zhì)的量相等，則只進行有氧呼吸(圖中C點以后)。
B點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等(用CO2釋放量表示)，此時CO2的總釋放量最低。D點表示O2濃度超過一定值(10%)以上時，無氧呼吸消失，細胞只進行有氧呼吸。
2.方式二：根據(jù)液滴的移動
如圖所示是測定發(fā)芽種子的呼吸類型所用的裝置(假設(shè)呼吸底物只有葡萄糖，并且不考慮外界條件的影響)，

現(xiàn)象：甲
乙
結(jié)論
液滴左移
液滴不動
只進行有氧呼吸
液滴不動
液滴右移
只進行無氧呼吸
液滴左移
液滴右移
既進行有氧呼吸
又進行無氧呼吸


六、影響細胞呼吸的外界因素及應(yīng)用
溫度 O2的濃度 H2O CO2的濃度
1. 溫度：通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率。曲線模型同溫度影響酶活的曲線相同。
應(yīng)用：低溫下儲存蔬菜、水果；在大棚蔬菜的栽培過程中夜間適當(dāng)降溫，降低細胞呼吸，減少有機物的消耗。
2.O2濃度：①對無氧呼吸，氧氣濃度（氧分壓）為0時只進行無氧呼吸，氧氣濃度增大對無氧呼吸產(chǎn)生抑制，O2濃度達到一定值時，可完全抑制。
②對有氧呼吸：在一定范圍內(nèi)隨氧氣濃度的增加，有氧呼吸逐漸增強。達到一定的氧氣濃度時，無氧呼吸消失，只進行有氧呼吸。如圖
3. 含水量：在一定范圍內(nèi)，細胞呼吸的速率隨含水量的增加而加快，當(dāng)含水量過多時，植物細胞呼吸速率減慢，甚至死亡。
4. CO2濃度：二氧化碳是細胞呼吸的產(chǎn)物，對細胞呼吸具有抑制作用。
5、應(yīng)用：
（1）作物栽培時，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤（如：花盆經(jīng)常松土，促進根部有氧呼吸，吸收無機鹽等）。
（2）糧油種子貯藏時，要風(fēng)干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機物消耗。
（3）水果、蔬菜保鮮時，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。
（4）大棚蔬菜的栽培過程中，夜間適當(dāng)降溫，降低細胞呼吸，減少有機物的消耗，提高產(chǎn)量。
（5）包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細菌無氧呼吸，從而抑制厭氧菌繁殖
（6）酵母菌釀酒：選通氣，后密封。先讓酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再無氧呼吸產(chǎn)生酒精
（7）稻田定期排水：抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡
（8）提倡慢跑：防止劇烈運動，肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸
（9）破傷風(fēng)桿菌感染傷口：須及時清洗傷口，以防無氧呼吸
光合作用的探究歷程與基本過程（知識要點）
考點一　葉綠體中色素及提取和分離
一.色素的提取與分離
1.實驗原理



2.實驗流程















3.問題分析
（1）.色素提取液呈淡綠色的原因分析
①研磨不充分，色素未能充分提取出來。②稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度小。③未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。
（2）.色素帶不整齊的原因：①畫濾液細線時，細線沒有做到細且直，使色素彼此重疊。②濾紙條一端兩角剪得不對稱。
（3）.濾紙條上看不到色素帶的原因：①濾液細線接觸到層析液。②忘記畫濾液細線
（4）.濾紙條上只呈現(xiàn)胡蘿卜素、葉黃素色素帶的原因
①忘記加CaCO3，導(dǎo)致葉綠素被破壞；
②所用葉片為黃葉。
4.影響葉綠素合成的三大因素


二.葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能
(1)結(jié)構(gòu)模式圖












三.色素的種類與吸收光譜
(1)分布：葉綠體類囊體薄膜上。
(2)功能：吸收、傳遞(四種色素)和轉(zhuǎn)換光能(只有少量葉綠素a)。
由圖可以看出：
①葉綠體中的色素只吸收可見光，而對紅外光和紫外光等不吸收。
②葉綠素對紅光和藍紫光的吸收量大，類胡蘿卜素對藍紫光的吸收量大。
考點二　光合作用的探究歷程與光合作用的過程
1.光合作用的探索歷程
時間
人物
實驗過程、方法
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
1881年
恩格爾曼
把水綿和好氧性細菌的臨時裝片置于黑暗的沒有空氣的環(huán)境中：⑴用極細光束照射水綿；⑵裝片完全暴露于光下。
⑴好氧細菌集中在
光束照射部位的周圍 ⑵好氧細菌集中在 所有受光部位
氧氣由葉綠體釋放出來，葉綠體是光合作用場所。
1937年
希爾
在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒有CO2）
在光照下可以釋放氧氣
離體的葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣。
1941年

魯賓和卡門

同位素示蹤法
⑴向第一組植物提供H218O和CO2；
⑵向第二組植物提供H2O和C18O2
第一組釋放的氧
全是 18O2
第二組釋放的氧全是O2
光合作用中釋放出來的氧全部來自于水。
1954-
1957年
阿爾農(nóng)
光照下，葉綠體可合成ATP；1957年。他發(fā)現(xiàn)這一過程總是和水的光解相伴隨。
2.光合作用的過程

(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行，沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成。
(2)光合作用反應(yīng)式及元素去向分析：
①O：HOO
C18O2C3(CHO)＋HO
②C：14CO214C3(14CH2O)
③H：H2O→H+ →NADPH→(CH2O)＋H2O
[巧學(xué)助記]　光合作用過程的“一、二、三、四”





3.環(huán)境改變時光合作用各物質(zhì)含量的變化分析
(1)“過程法”分析各物質(zhì)變化
下圖中Ⅰ表示光反應(yīng)，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的還原，當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時，分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時間內(nèi)的變化：













助學(xué)巧記







突破光合作用過程的4個誤區(qū)
(1)綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色素不參與光合作用。
(2)綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中。
(3)光合作用的過程可以分為兩個階段，即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者在光下才能進行，并在一定范圍內(nèi)隨著光照強度的增加而增強；后者在有光、無光的條件下都可以進行，但需要光反應(yīng)的產(chǎn)物NADPH和ATP，因此在無光條件下不可以長期進行。
(4)葉綠體并不是進行光合作用的必要場所：進行光合作用的細胞不一定含葉綠體，如藍藻、光合細菌能進行光合作用，但沒有葉綠體。
考點三　影響光合作用的因素及應(yīng)用
一．影響光合作用的實驗探究：
1.光合作用強度：
概念：植物在單位時間 內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。
表示方法：一定時間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示。
2.實驗流程

項目

燒杯
小圓形葉片
加富含CO2的清水
光照強度
葉片浮起數(shù)量
甲
10片
20 mL
強
多
乙
10片
20 mL
中
中
丙
10片
20 mL
弱
少
3.實驗結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強(小圓形葉片產(chǎn)生的O2多，浮起的多。)
二.影響光合作用的因素：
1.內(nèi)部因素
(1)植物自身的遺傳特性(如植物品種不同)以陰生植物、陽生植物為例，如圖所示。

(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶




2.外部因素
(1)單因子變量對光合作用影響的曲線分析
A.光照強度
①原理分析：通過影響光反應(yīng)階段，制約ATP和NADPH的產(chǎn)生，進而制約暗反應(yīng)階段。
A
②曲線分析：
O點時，光合速率為0。
OA段，隨著光照強度的增強，光合作用強度也逐漸增強。
A點后，限制光合作用速率的環(huán)境因素不再是光照強度，可能是溫度或CO2濃度等。
另外，光的波長（光質(zhì)）也影響光合作用的速率，通常在紅光下光合作用最快，藍紫光次之，綠光最慢(復(fù)色光---白光最佳)。
③應(yīng)用：溫室大棚適當(dāng)增加光照強度可增加光合作用強度；合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。
B.CO2濃度
①原理分析：通過影響暗反應(yīng)階段，制約C3的生成。
②曲線分析：在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度升高而加快，但達到一定濃度后，再增大CO2濃度，光合作用速率不再加快。
A點之前，外界CO2濃度很低時，綠色植物葉不能利用外界的CO2制造有機物，A點時植物開始進行光合作用。
B點后隨著CO2濃度的升高，光合作用速率不再加快，
此時限制光合作用速率的因素主要是光照強度。
③應(yīng)用：大田中增加空氣流動，以增加CO2濃度，如“正其行，通其風(fēng)”；溫室中可增施有機肥，以增大CO2濃度或使用CO2發(fā)生器適當(dāng)提高CO2濃度。
C.溫度
①原理分析：通過影響與光合作用有關(guān)的酶的活性進而影響光合作用。
②曲線分析：低溫導(dǎo)致酶的活性降低，引起植物的光合速率降低；在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高酶活性升高，進而引起光合速率增強；溫度過高會引起酶活性降低甚至失活，使植物光合速率降低。
③應(yīng)用：白天將溫度調(diào)到光合作用的最適溫度，以提高光合作用強度；晚上適當(dāng)降低溫度，降低酶的活性，以降低細胞呼吸強度，保證有機物的積累。
D.水分
光合速率
光合作用速率
①原理分析：水是光合作用的原料，缺水既可直接影響光合作用，又會導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉、限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。
②分析：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨著水分的增加而加快，超過一定范圍會因水分過多導(dǎo)致植物無氧呼吸產(chǎn)生酒精，反而不利于植物生長，使光合速率減慢。
③ 應(yīng)用：及時、合理灌溉。
E礦質(zhì)元素
①
原理分析：必需元素影響酶、葉綠素、NADPH、ATP等的合成。
②分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增加必需元素的供應(yīng)，可提高光合速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高，導(dǎo)致植物滲透失水而萎縮。
③應(yīng)用：合理施肥可促進葉片面積增大，促進葉綠素（Mg）合成，促進光合產(chǎn)物的運輸和轉(zhuǎn)化等，提高光合速率
(2)多因子對光合速率的影響




















[易錯易混]
易錯點1　混淆塑料大棚中“塑料顏色”與“補光類型”的選擇
點撥　為提高光能利用率，塑料大棚栽培時常選擇“無色塑料”以便透過各色光。然而，為避免白熾燈光中黃、綠光利用率較低，陰天或夜間給溫室大棚“人工補光”時，則宜選擇植物吸收利用效率最高的“紅光或藍紫光”燈泡。
易錯點2　同一植物光照時間相等光合產(chǎn)量不一定相等
點撥　若同一植物處于兩種不同情況下進行光合作用。甲：一直光照10分鐘(暗反應(yīng)時間為10分鐘)；乙：光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，則光合作用制造的有機物：甲

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