从生物圈到细胞
1、细胞（最小的生命系统，最大：卵C ，最长：神经C ）
组织
器官（人体最大：皮肤） 系统（植物没有系统） 个体 种群和群落
生态系统（生物+生物生存的无机环境，如一池塘、一热带雨林） 生物圈（最高级的生命系统）
2.细胞是生物体结构和功能的基本单位.
3.生命活动离不开细胞：
无细胞结构的病毒必需寄生在活细胞中才能生存.
单细胞生物：单个细胞即能完成整个的生物体全部生命活动. 多细胞生物的个体,起源于一个单细胞，以人为例:受精卵,经过细
胞的不断分裂与分化,形成一个多细胞共同维系的生物个体.
注：1、种群：同种生物的所有个体是一个种群
（同种：交配的后代可育，如马和驴后代骡子不可育） 群落：所有的种群组成一个群落（包括动物、植物、微生物）
①大草履虫、小草履虫（大、小熊猫）
某池中所有鱼、某山上所有蛇（有不同种） ②某草原上所有狗尾草幼苗（有属性限定） ③区域：自然区域（不能在市场上）
2、活C ：血小板（有认为是C 碎片）、花粉、筛管 死C ：木纤维（支撑作用）、植物的导管（传输作用） C 产物：酶、激素、抗体
肌肉组织（骨骼、心脏、消化道、胃部） 上皮组织 结缔组织（血液、软骨、肌腱）
神经组织
不
是
种群
细胞的多样性和统一性
一.细胞的多样性与统一性
1.细胞的统一性: ①都有细胞膜,细胞质
②细胞质中都有核糖体.
③遗传物质都是DNA.
2.细胞的多样性: 大小,细胞核,细胞质中的细胞器,包含的生物类群等均不同.
原核细胞和真核细胞：细胞内有无以核膜为界限的细胞核,
常见的细菌有: 乳酸菌,大肠杆菌,醋酸菌，葡萄球菌.
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，霉菌.
二.细胞学说建立(德科学家:施旺,施莱登)
1、细胞学说的内容：
（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
（3）新的细胞可以从老的细胞中产生。（融合或分裂）
2、细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
三.高倍显微镜
1. 使用步骤
a.对光，放置装片；
b.低倍镜观察（先动粗准焦螺旋，再动细准焦螺旋）；
c.将所观察部位移至视野中央（偏哪移哪）；
d.转换高倍镜，用高倍镜观察（只可以动细准焦螺旋）。
2．高倍镜与低倍镜的比较：
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），看到细胞数目（多）。
3．物镜越长放大倍数越大，目镜与之相反。镜头与标本距离越近放大倍数越大。
4、左眼看、右眼画图
5、放大倍数：（10×10→10×40）
直径上有等大的16个C→4个C 在圈上布满等大的16个C→1个C
组成细胞的元素与化合物
一. 元素：生物界与非生物界
统一性：组成生物体的元素都来自无机自然界，种类大体相同
差异性：各种元素的含量与无机自然界大不相同
组成细胞的基本元素是: C H O N 最基本元素: C
大量元素: C H O N P S K Ca Mg
微量元素: Fe Mn B Zn Mo Cu(铁锰硼锌钼铜)（铁锰碰新木桶）占C鲜重最多的元素是:O(水) 占C干重最多的元素:C(蛋白质) 二. 组成细胞的化合物:
无机化合物:水,无机盐（细胞中含量最多的（无机）化合物: 水）有机化合物:糖类,脂质,蛋白质,核酸.（细胞中含量最多的有机化合物或细胞中干重含量最多的化合物：蛋白质。）
三.生物组织中有机物的检测：
蛋白质
一.组成蛋白质的基本单位: 氨基酸 氨基酸的结构通式：
生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种,氨基酸的区别在于侧链基团(R 基)的不同
二.氨基酸形成蛋白质 1. 构成方式: 脱水缩合
脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基（—NH 2）与另一个氨基酸分子
的羧基（—COOH ）相连接，同时失去一分子水。
肽 键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH —CO —）。 二 肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。 多 肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。 肽 链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。 氨基酸形成蛋白质的过程：
C 、H 、O 、N 等元素 氨基酸
多肽 一条或几条肽链
具有空间结构的蛋白质
2. 相关计算：
①失去的水分子数=肽键数=氨基酸个数－肽链条数（ n-m ） ②至少含有的羧基（—COOH ）或氨基数（—NH 2） = 肽链数 ③ 氨基酸分子量 肽链分子量 氨基 羧基 n 条肽链 a Ma-18(a-n) 至少m 个 至少m 个 3. 蛋白质结构的多样性:
原因: 组成蛋白质的氨基酸种类,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
组成 脱水缩合
盘曲折叠
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：
a. 构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉毛发）；
b. 催化细胞内的生理生化反应
c. 运输载体（血红蛋白）；
d. 传递信息，调节机体的生命活动（胰岛素）
e. 免疫功能（抗体）
核酸
一、核酸的化学元素组成：C、H、O、N、P
二、核酸:(一切生物的遗传物质)
①脱氧核糖核酸(简称 DNA )和核糖核酸(简称RNA)
②病毒体内只含有DNA或者只含有RNA。含有谁就是其遗传物质。
③有细胞结构的生物体中：
三、核酸在细胞中的分布实验：
实验原理：甲基绿+DNA=绿色 吡罗红+RNA=红色
烘干—固定，缓水流冲洗—防止盐酸与染色剂反应，防止细胞被冲落 ①改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
②使染色体中的DNA 与蛋白质分离，有利于其与染色剂结合
0.9%的NaCl 的作用：保持动物细胞的细胞形态 实验步骤：①制片 ②水解 ③冲洗 ④染色 ⑤观察
结论：DNA 主要存在于细胞核中，少量分布在叶绿体和线粒体中。
RNA 主要存在于细胞质中 四、核酸分子的多样性
核苷酸/碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。
8%
盐酸
细胞中的糖类和脂质
1、糖类的化学元素组成：元素组成（ C，H，O）；大多数糖 H:O=2:1
2、糖类的分类，分布及功能：
3、单糖、二糖、多糖的区分：
单糖：不能水解的糖，可被细胞直接吸收。 二糖：由两分子的单糖脱水缩合而成。
多糖：由许多的葡萄糖分子连接而成。如淀粉、纤维素、糖原,
构成它们的基本单位都是葡萄糖。
4、脂质的比较：
5、生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）以碳链为基本骨架 注：1、获取能量：糖类→脂肪→蛋白质
2、植物特有的不存在动物体中（消化道内不属于体内） 3肝糖原 肌糖原
4、碳是组成生物体最基本元素
5、脂肪—动物皮下、植物种子
磷脂—核桃、芝麻、松子、葵瓜子→C 膜 固醇（含脂溶性维生素，不包括维B ） —动物内脏、蛋黄
葡萄糖
细胞中的无机物
一、有关水的知识要点
二、1.无机盐（绝大多数以离子形式存在）功能：
①、构成某些重要的化合物，如：叶绿素、血红蛋白等
②、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）
③、维持酸碱平衡，调节渗透压（维持C正常形态）
2.部分无机盐的作用
缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病）、呆小症
缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，
老年人会骨质疏松
缺铁：缺铁性贫血
细胞膜——系统的边界
1．细胞膜的成分：脂质（约占50%，磷脂含量最丰富，后胆固醇）蛋白质（约占40%，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多）糖类（约占2%——10%，与蛋白质，脂质结合，与信息交流有关）2．细胞膜的功能：(特点：选择透过性)
①将细胞与外界环境分隔开
②控制物质进出细胞（普遍性、相对性→有些病毒病菌也可进入）
③进行细胞间的信息交流
物质交流：激素靶细胞
接触交流：精子和卵细胞的识别与结合
通道交流：胞间连丝(高等植物C)
3．植物细胞细胞壁的成分：主要是纤维素和果胶，没有生物活性对植物细胞有支持和保护作用，其性质是全透性。
4、制备C膜：把C放入清水里，C涨破，C内物质流出则得C膜
①动物C无C壁，更容易操作（无则选原核C）
②人和其他哺乳动物成熟的红C中无C核和众多的C器
（成熟过程中，C核与C器逐渐退化，从C中排出，为血红蛋白腾出空间）
系统内的分工合作
一、细胞器之间的分工
1、分离细胞器的方法：差速离心法。
2、
细胞质基质
细胞器 3、 各种细胞器功能与结构：
细胞
质
①呈胶质状态
②含多种成分 ③新陈代谢的场所 中有细胞骨架 （蛋白质）
4、 分泌蛋白：抗体—血液中 胞内蛋白
5、探究分泌蛋白的形成过程：同位素标记法。
6、鉴别活细胞和死细胞：染色排除法（通常死细胞被染色而活细胞不染色）。
7、细胞功能差异取决于细胞器的种类和数量 细胞的结构和功能相适应
二、细胞器之间的协调配合（分泌蛋白的合成与运输为例）： 氨基酸 核糖体（进行脱水缩合，形成肽链） 内质网（进行初加工，并且形成囊泡，将蛋白质运输到高尔基体） 高尔基体（进一步加工，形成囊泡，将蛋白质分泌到细胞外）
整个过程线粒体提供能量，内质网膜↓，高尔基体膜→，细胞膜↑ 三、 生物膜系统：由细胞膜、细胞器膜、核膜共同构成 1、结构特性：流动性 功能特性：选择透过性 2、作用：
①使C 有一个相对稳定的内部环境，在与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递过程中起决定性作用 ②广阔的膜面积为多种酶提供了大量附着位点
③把各种C 器分隔开，能同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了C 生命活动高效、有序地进行 3、直接联系：内连核膜，外连C
间接联系：内质网膜、高尔基体通过囊泡，在合成分泌蛋白时的联系
蛋
白质
消化酶 某些激素（如胰岛素） 附着在内质网上的核糖体合成的
细胞核——系统的控制中心
一、细胞核的功能1、①细胞核是遗传信息库 ②是细胞代谢和遗传的控制中心 （细胞的代谢中心：细胞质）
2、伞藻嫁接实验不能明确是C 核起作用，核移植实验可以 二、细胞核的结构
1、遗传信息的载体：DNA
遗传物质的载体：染色体、叶绿体、线粒体 2、有核—染色质，无核—染色体 3、
4、同一个生物体内细胞的遗传物质相同，分化→基因选择性表达
5、细胞是基本的生命系统，各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。
6、细胞：①生物体结构的基本单位
②生物体代谢和遗传的基本单位
真核细胞
绝大部分有1个C 核
草履虫2个核，肌肉细胞几十个
高等植物成熟的筛管C 和哺乳动物成熟红C 无核
物质跨膜运输的实例
1、渗透作用：水分子（或溶剂分子）通过半透膜的扩散 条件：①半透膜
②膜两侧溶液具有浓度差
2、植物细胞内的液体环境主要指液泡内的细胞液
3、实验：植物细胞的吸水和失水（活的成熟的植物细胞） ①原生质层：细胞膜和液泡膜以及两膜间细胞质
②原理：A 、植物C 的原生质层相当于半透膜，C 可以发生渗透现象
B 、原生质层比
C 壁伸缩性大
③质壁分离：A 、植物C 的原生质层相当于半透膜
B 、
C 液浓度﹤外界溶液的浓度
④用尿素、葡萄糖、KNO3、NaCl 、乙二醇等做实验会分离，不一会儿自己复原：C 吸收了物质，C 液浓度变大
⑤ 4、生物膜都是选择透过性膜 ①水分子自由通过
②一些离子和小分子也可通过（葡萄糖、氨基酸等） ③其他离子、小分子和大分子不能通过（不被选择） 5、注意浓度变化的判断
如：吸收的水多，吸收的离子量少，离子总量减少，但浓度上升
生物膜的流动镶嵌模型
1、结构特点：具有一定流动性（由荧光标记技术发现） 功能特点：选择透过性
2、细胞膜有糖蛋白，通用的生物膜无糖蛋白
动态平
衡
动物细胞液=外界溶液植物细胞液≧外界溶液浓度
3、模式图
①磷脂双分子层：基本支架（流动性）
②蛋白质：
A、有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，大多数可运动
B、糖蛋白（糖被）
消化道和呼吸道上皮C表面的糖蛋白有保护和润滑作用
糖被与C表面的识别有密切关系（血型）
物质跨膜运输的方式
一、被动运输
1、自由扩散
水、氧、CO2、维生素D、脂肪酸、氮气（共生固氮作用→固氮菌）
2、协助扩散：借助载体蛋白的扩散（通常比自由扩散快）
①葡萄糖进出红C
②Na+和K+进出神经C可以协助扩散（也可主动运输）
→不是所有离子都是主动运输
3、特点：①浓度差
②不消耗能量
二、主动运输（大多数离子、氨基酸）
1、载体蛋白（协助、主动）具有专一性（不同C 其数量和种类不同） （例外如：钠钾泵，吸收K+，排出Na+→不同部位，同一蛋白）
2、意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质
3、胞吞：如白C 吞噬入侵的细菌、C 碎片及衰老的红C 胞吐：如分泌蛋白的合成加工
4、特殊例子：葡萄糖、氨基酸
5、果脯在腌制中变甜：高浓度→失去选择透过性→蔗糖进入 三、分析图 1、自由扩散：
3、主动运输
2、协助扩散
吸收→主动扩散
排出→协助扩散
浓度差 浓度差 载体数量限制 浓度
载体数量/浓度 向外运输
能量
能量 物质浓度
载体数量/浓度 浓度
降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
1、细胞代谢：细胞中全部有序的化学反应
2、本质：蛋白质、少数RNA
二、酶的特性
1、高效性
①保证细胞内化学反应的顺利进行
②保证细胞所需能量的稳定供应
2、专一性
使细胞代谢能有条不紊地进行
3、酶的作用条件较温和
三、实验
1、实验一：证明酶有催化作用（降低活化能）
①猪肝研磨：利于过氧化氢酶的释放，过氧化氢酶多且活性高
②控制变量
无关变量温度、加入试剂的量、氯化铁和肝脏研磨液的新鲜程度
2、实验二：探究影响酶活性的条件
①酶活性：酶对化学反应的催化效率
表现：单位时间内底物的减少量和产物的生产量
②淀粉酶探究温度对酶活性的影响（先控制温度，再混合酶与淀粉）
过氧化氢酶探究PH
③用碘液检验淀粉酶结果（斐林试剂加热会影响实验结果）
3、影响酶反应速率的因素
①温度（低温不破坏结构）
②PH
③酶浓度（受底物影响）
④底物浓度（受酶量影响）
细胞的能量“通货”——ATP
1、ATP ：三磷酸腺苷（A —P ~P ~P ） A 为腺苷，P 为磷酸集团，~为高能磷酸键
糖类、脂肪等 ATP （能量少，直接利用） 2、ATP 与ADP
相互转化（不是可逆） ADP+Pi+能量 ATP 动物：呼吸作用
植物：呼吸作用、光合作用（光能） 3、吸能反应：ATP 水解 放能反应：ATP 合成
ATP 的主要来源——细胞呼吸
一、细胞呼吸的方式
1、细胞呼吸：有机物在C 内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP 的过程
2、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式（对比实验）
①二氧化碳使澄清石灰水变混浊，使溴麝香草酚蓝溶液蓝→绿→黄 ②把葡萄糖溶液煮沸再冷却（除溶解的二氧化碳） 二、有氧呼吸
1、C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 6CO 2+12H 2O+能量
2、阶段
③线粒体内膜（[H]+ O 2→H 2O ）——需氧 3、仅需要酶即可（细菌无线粒体，有有氧呼吸） 线粒体只是场所，不是必须
① 附着位点②分隔为小区室（高效有序）
酶
大量能量，不能直接利用
酶
不需氧
三、无氧呼吸
1、C 6H 12
O 6 2C 3H 6O 3（乳酸）+少量能量
C 6H 12O 6 2C 2H 5OH （酒精）+2CO 2+能量 2、阶段（细胞质基质）
①葡萄糖→丙酮酸+[H]+ATP （只有这一阶段少量释放能量） ②丙酮酸→酒精+二氧化碳 /丙酮酸→乳酸
3、无氧呼吸是不彻底的氧化分解
①高等植物→酒精发酵（除马铃薯块茎和甜菜块根→乳酸） ②高等动物→乳酸发酵
（骨骼肌中含有大量肌糖原：有氧呼吸能量不足时无氧呼吸补充） ③肠道寄生虫→无氧呼吸（对不利环境的适应） 四、细胞呼吸原理的应用
1、包扎伤口要透气：避免厌氧菌的繁殖
2、酒精发酵（先通气，后密封）
3、稻田定期排水：①需有氧呼吸提供能量→主动运输→吸收无机盐 ②抑制无氧呼吸产生酒精，防止中毒
4、破伤风芽孢杆菌无氧呼吸（皮肤损失较深或绣钉扎伤）
5、保存：①低温②低氧③低湿（蔬菜、水果）、干燥（种子） 六、影响呼吸作用 ①温度→影响酶活性
②氧气→A 、增强有氧呼吸，到某程度受线粒体（酶）的限制 B 、抑制无氧呼吸
③二氧化碳浓度过大会抑制呼吸作用进行→用于保鲜 ④水分→一定范围内，细胞呼吸随含水量增大而增大 ⑤O 2吸收量=有氧呼吸CO 2生成量 生成CO 2 越少，说明呼吸作用弱
酶
酶