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nullnull第1章 走近细胞第1节 从生物圈到细胞1.生命活动离不开细胞2.生命系统的结构层次个体系统组织细胞种群群落生态系统生物圈器官细胞是最基本的生命系统, 是生物体结构、代谢和遗传的基本单位null第2节 细胞的多样性和统一性生物没有细胞结构有细胞结构:病毒动物病毒植物病毒细菌病毒(噬菌体)原核生物:细菌,蓝藻(颤藻 蓝球藻 念珠藻 发菜)真核生物:绝大多数自养型(无机物→有机物):绿色植物,硝化细菌 异养型(有机物→有机物):动物,人,腐生、寄生细菌null第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物1.组成细胞的元素C(最基本元素)、H、O、N大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo2.组成细胞的化合物检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质null还原糖——斐林试剂————砖红色脂肪——苏丹Ⅲ染液——————橘黄色蛋白质——双缩脲试剂———紫色煮沸方法1方法2(显微镜）null一.氨基酸是基本单位氨基酸分子结构通式CNH2COOHHR第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质特点:①至少 ②都有(约有20种)null+二.脱水缩合+H2O肽二肽键null肌红蛋白分子相对分子质量:16700含153个氨基酸(1条肽链)null血红蛋白相对分子质量:64500含574个氨基酸(4条肽链)null三.蛋白质多种多样: 氨基酸的①种类、②数目、③排列顺序 以及蛋白质的④空间结构不同蛋白质种类: 大肠杆菌 3000种 人 105种 生物界 1010～1012种null四.蛋白质的功能①结构蛋白(构成细胞和生物体结构)②绝大多数酶③运输载体(血红蛋白)④信息传递,调节生命活动(胰岛素)⑤免疫(抗体)null第3节 遗传信息的携带者——核酸一.核酸核苷酸二.包括两大类2.RNA(核糖核酸)基本单位:脱氧核糖核苷酸:A G C T4种核糖核苷酸:A G C U4种基本单位:5种 (AGCTU)2种=1+18种=4+41.DNA(脱氧核糖核酸)基本单位:null第4节 细胞中的糖类和脂质 一.糖类1.是主要的能源物质2.由C、H、O三种元素构成 3.分类:核糖、脱氧核糖葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖 乳糖淀粉、纤维素糖原4.水解: ①麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖 ②蔗糖→葡萄糖+果糖 ③乳糖→葡萄糖+半乳糖5.淀粉、纤维素、糖原的基本单位都是葡萄糖null汉堡淀粉糖原纤维素null二.脂质1.脂肪:良好的储能物质2.磷脂:生物膜的重要成分3.固醇: ①胆固醇:细胞膜的重要成分;参与血液中脂质的运输 ②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成 ③维生素D:促进对钙、磷的吸收null第5节 细胞中的无机物 一.水 细胞中含量最多的化合物1.结合水2.自由水(含量最多的有机物:蛋白质):细胞结构的重要组成成分:良好溶剂;参与反应:①水解反应②有氧呼吸③光合作用null二.无机盐 大多数以离子的形式存在 1.许多有机物的重要组成成分 Mg2+:叶绿素 Fe2+:血红蛋白 2.调节生命活动 Ca2+太低:抽搐null人红细胞的 正常形态细胞失水皱缩细胞吸水膨胀null第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜——系统的边界制备细胞膜的方法:哺乳动物成熟的红细胞1.细胞膜的成分主要是脂质(磷脂最丰富)和蛋白质,少量糖类2.细胞膜的功能①将细胞与外界环境分隔开②控制物质进出细胞③进行细胞间的信息交流神经递质、激素与受体结合,精卵识别结合,胞间连丝null人红细胞null第2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1.细胞器之间的分工(1)线粒体:有氧呼吸的主要场所 健那绿:专一性活细胞染料,蓝绿色(2)叶绿体:光合作用的场所(3)内质网:蛋白质合成和加工,脂质合成的场所(4)高尔基体:对蛋白质进行加工、分类和包装null动物细胞亚显微结构模式图null植物细胞亚显微结构模式图null线粒体null精子进入卵细胞线粒体精子的结构null 利用卵质转移技术 培育出的转基因婴儿null叶绿体null叶肉细胞叶绿体双子叶植物叶片的内部结构null③能量 有人幻想和设想：有朝一日,科学家将光合作用机理搞清楚,并将植物光合作用的全套基因转移到人的头发中,在头发中模拟光合作用的过程,那么,只要在人的头上撒点水、再晒晒太阳,在头发中便完成了二氧化碳加水合成葡萄糖的过程,葡萄糖从头发中输送到人体的各部分,吃饭的历史使命便可宣告结束了。null(5)核糖体:合成蛋白质的场所(6)溶酶体:分解衰老、损伤的细胞器, 吞噬并杀死病毒病菌(7)液泡:内有细胞液(含色素)(8)中心体:与有丝分裂有关null2.细胞器之间的协调配合分泌蛋白的合成和运输:核糖体→内质网→高尔基体→囊泡→细胞膜→细胞外(囊泡:运输“货物”, 高尔基体:“交通枢纽”)3.细胞的生物膜系统细胞膜、核膜和细胞器膜结构共同构成作用:(1)使细胞有稳定的内部环境;在物质运输、 能量转换和信息传递中起决定性作用 (2)酶的附着位点 (3)把细胞器分隔开,使生命活动高效、有序null内质网核糖体高尔基体细胞膜分泌蛋白腺泡细胞的分泌功能(修饰加工)(形成肽链)(形成蛋白质)囊泡null第3节 细胞核——系统的控制中心染色质螺旋化染色体(分裂间期)(分裂期)解螺旋核膜:内、外两层核仁:合成核糖体RNA,形成核糖体核孔:核质之间物质和信息交流染色质:DNA和蛋白质一.细胞核的结构染色体null女性体细胞 染色体组成XYnull2006年5月18日人类基因组序列图绘制完成null二.细胞核的功能单细胞伞藻由帽、柄和假根三部分构成。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做实验,如下图。实验一实验一的结果说明_______________________________。帽的形状是由假根控制的帽柄假根细胞核null实验二实验二的结果说明______________________________。帽的形状是由细胞核控制的帽柄假根细胞核null克隆羊技术null细胞核的功能:遗传信息库,细胞代谢和遗传的控制中心三.原核细胞细胞壁细胞膜细胞质:只有核糖体拟 核:没有核膜,没有染色体null第4章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例 1.细胞的吸水和失水(1)动物细胞当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 低时,细胞吸水膨胀(图C)当外界溶液的浓度比细胞质的浓度 高时,细胞失水皱缩(图B)null细胞液浓度低外界溶液浓度高null(2)成熟的植物细胞a.细胞液浓度小于外界溶液浓度,b.大于时,细胞吸水,发生质壁分离的复原正常的细胞发生了细胞质壁分离的细胞细胞失水,发生质壁分离null细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液蔗糖溶液原生质层(中央)液泡(半透膜)发生了质壁分离的细胞(全透性)null2.物质跨膜运输的其他实例番茄:吸收Ca2+、Mg2+,几乎不吸收Si4+ 水稻:大量吸收Si4+,吸收Ca2+、Mg2+较少 甲状腺滤泡上皮细胞:碘浓度比血液高20～25倍结论:细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜null水稻培养液和番茄培养液中Mg2+、Ca2+、Si4+浓度的变化水稻:吸水>吸Mg2+Ca2+番茄:吸水>吸Si4+null第2节 生物膜的流动镶嵌模型 探索历程 a.溶于脂质的物质更容易通过细胞膜提出假说膜由脂质组成b.将哺乳动物红细胞膜分离出来化学分析膜的主要成分是脂质和蛋白质nullc.人红细胞的脂质在空气-水界面上铺展成单分子层的 面积恰为红细胞 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面积的2倍提出假说膜中的脂质分子排列为两层nulld.电镜下,暗-亮-暗建立模型三层结构模型e.荧光标记小鼠细胞和人细胞,融合后荧光均匀分布细胞膜有流动性表明流动镶嵌模型建立模型磷脂双分子层构成基本支架,具有流动性 蛋白质分子不均匀的分布,大多数可以运动null细胞膜的结构模型示意图null接近细菌开始吞噬细菌已将细菌吞噬白细胞吞噬细菌的过程 (说明细胞膜具有流动性)null第3节 物质跨膜运输的方式 细胞外细胞内自由扩散载体蛋白协助扩散null主动运输载体蛋白细胞外细胞内null自由扩散高→低××H2O、O2、CO2协助扩散高→低√×葡萄糖进入红细胞主动运输被动 运输低→高√√红细胞积K＋排Na＋物质跨膜运输的方式胞吞:白细胞吞噬细菌胞吐:分泌蛋白(胰岛素 消化酶 抗体);神经递质null第5章 细胞的能量供应和利用 比较在下述不同条件下的反应速率:①常温 ②加热 ③Fe3+ ④酶第1节 酶1.酶的作用显著降低了活化能,使细胞代谢在温和条件下快速进行 ①反应条件(加热,Fe3+,酶)属于自变量 反应速率属于因变量 ②对照实验:1号试管是对照组,2,3,4号是实验组null关于酶本质的探索 巴斯徳之前 发酵是纯化学反应,与生命活动无关巴斯德 是整个活酵母细胞在起作用李比希 是细胞中的物质 在细胞死亡裂解后起作用毕希纳 物质在细胞破碎后和在活细胞中都起作用萨姆纳 酶是蛋白质null2.酶的本质活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,极少数特殊的酶是RNA(核酶)3.酶的特性(1)高效性(2)专一性(3)条件较温和a.过酸、过碱或高温,都会破坏酶的空间结构, 使酶永久失去活性b.低温虽使酶活性明显降低,但能使酶的空间结构 保持稳定,在适宜温度下,酶活性可以恢复null第2节 ATP(三磷酸腺苷) 腺嘌呤用于需要能量的生命活动能量来自呼吸作用、光合作用高能磷酸键(2个)腺苷 (A)null第3节 细胞呼吸(呼吸作用) 酵母菌:(1)有氧条件下:(2)无氧条件下:??null有氧呼吸过程:1分子葡萄糖2分子丙酮酸[H]少量ATP少量ATP6分子O2大量ATP12分子H2O第一阶段 细胞质基质(三个阶段)第二阶段 线粒体基质第三阶段 线粒体内膜null2870kJATP 1161kJ(散失)热能第三阶段有氧呼吸: 细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程null2.无氧呼吸酵母菌、植物:乳酸菌、马铃薯块茎、动物、人:第一阶段:与有氧呼吸的第一阶段完全相同, 第二阶段:没有ATP的生成全过程场所:细胞质基质null第4节 光合作用一.绿叶中的色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素b(黄绿色)叶绿素a(蓝绿色)叶黄素(黄色)胡萝卜素(橙黄色)主要吸收蓝紫光和红光,对绿光吸收最少主要吸收蓝紫光nullnull二.光合作用的反应式三.光合作用的过程叶绿体 中的色素H2O[H]O2ADP + PiATPCO2C52C3(CH2O)(类囊体膜)(基质)null四.环境因素对光合作用强度的影响1.空气中二氧化碳的浓度2.土壤中水分的多少3.光照的长短与强弱4.光的成分5.温度的高低五.化能合成作用硝化细菌:利用氧化氨(NH3)释放的化学能 将二氧化碳和水合成为糖类null第6章 细胞的生命历程第1节 细胞的增殖一.细胞不能无限长大1.细胞越大,物质运输的效率就越低2.细胞太大,细胞核的“负担”就会过重物质运输效率＝NaOH扩散的体积／整个琼脂块的体积null1个染色体(含有1个DNA分子)着丝点含有2个染色单体1个染色体(含有2个DNA分子)(一)分裂间期二.细胞通过分裂增殖三.有丝分裂细胞周期从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止①染色体复制(DNA复制,蛋白质合成)染色体 呈细丝状 (染色质形态)②细胞生长不含染色单体复制null前期①染色质成为染色体 ②核仁解体,核膜消失 ③形成纺锤体中期染色体排列在细胞中央后期染色单体分开,移向两极末期①染色体变成染色质 ②纺锤体消失 ③出现新的核膜核仁(二)分裂期null444848 88 44 88000 88课本P114图6-6:nullnullnull动、植物细胞有丝分裂过程的不同点:1.前期纺锤丝形成纺锤体中心粒星射线形成纺锤体2.末期细胞板形成细胞壁细胞从中部缢裂植动植动null前期中期后期末期间期洋葱根尖细胞的有丝分裂null前期中期间期后期末期植物细胞null洋葱根尖的细胞分裂照片null第2节 细胞的分化1.实验证明:植物细胞的全能性——组织培养基因选择性表达,遗传物质没有改变。一.分化二.细胞的全能性已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能2.实验证明:动物细胞核的全能性——多利受精卵分裂成人(1014个细胞)、分化,200多种细胞)null植物细胞A植物细胞B 酶解法去除细胞壁 (纤维素酶、果胶酶)原生质体A原生质体B融合再生细胞壁组织培养杂种细胞杂种植株原生质体融合植物体细胞 杂交融合物理法:离心,振动, 电激化学法:聚乙二醇null农杆菌Ti质粒转化植物技术null干细胞:动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞造血干细胞红细胞白细胞血小板分裂、分化null第3节 细胞的衰老和凋亡一.细胞的衰老1.个体衰老≠细胞衰老2.细胞衰老的特征a.水分减少b.多种酶活性降低,如:酪氨酸酶c.色素积累d.核增大,核膜内折,染色质收缩d.细胞膜运输能力降低二.细胞的凋亡由基因所决定的细胞自动结束生命的过程null分析数据人体不同细胞的寿命和分裂能力不同1.细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗?2.细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗?没有有null第4节 细胞的癌变一.癌细胞的主要特征1.在适宜条件下,能够无限增殖(有丝分裂)2.形态结构发生显著变化3.细胞表面发生变化糖蛋白等减少,细胞间黏着性降低,容易分散和转移二.致癌因子1.物理因子 2.化学因子 3.病毒因子三.原癌基因和抑癌基因突变,成为癌细胞