导图社区 高中生物2细胞
- 148
- 13
- 5
- 举报
高中生物2细胞
本图从生命的化学基础、细胞结构、细胞的分裂分化、细胞代谢四个方面总结了高中生物中细胞生物学的内容。适合高一以及高三一轮复习时使用
编辑于2022-11-24 11:05:26 广东
- 相似推荐
- 大纲
高中生物之细胞 由李致源根据人教版2019版普通高中生物学教科书及《陈阅增普通生物学》编绘 图中的实验部分均来自B站up主@生物实验教师易任远 未经授权，禁止转载
生命的化学基础
组成细胞的元素
大量元素：C H O N P S K Ca Mg
微量元素：Fe Zn Cu B Mo
细胞内最多的化合物是水，最多的有机物是蛋白质
组成细胞的化合物
水
作用
是良好的溶剂 参与许多化学反应 可以输送物质
自由水
含量多，是溶剂，呈游离状，可自由流动
结合水
含量少，是生物体的构成成分，与多糖或蛋白质等结合
自由水比例越高，新陈代谢越旺盛
无机盐
细胞中无机盐大多以离子形式存在
Mg构成叶绿素 Fe构成血红素 P构成细胞膜，核 Na＋缺乏，神经、肌肉细胞兴奋性降低，肌肉酸痛无力 Ca2＋过少则哺乳动物抽搐，过多则肌无力
脂质
主要由CHO组成，有些有P和N。与糖类比氢多氧少。通常不溶于水，溶于脂溶性溶剂
脂肪
由三分子脂肪酸一分子甘油所形成的脂，是良好的储能物质，绝热减压。因为有多个碳氢链，所以含能量较高。一克脂肪所含的能量大约是一克淀粉的两倍
植物脂肪多含不饱和脂肪酸（有双键），室温呈液态。因为双键使得碳链弯曲，所占空间较大 动物脂肪多含饱和脂肪酸（没有双键），室温呈固态
磷脂
除CHO外还有P甚至N，是细胞膜和细胞器膜的重要组成部分 结构与脂肪类似，只不过将一分子脂肪酸变为磷酸
固醇
胆固醇
构成动物细胞膜，在人体内参与血液中脂质的运输
性激素
促进性腺发育和生殖细胞的形成
维生素D
促进动物肠道对Ca和P的吸收
蜡
长链的醇和长链脂肪酸形成的脂
疏水性强于脂肪，故常在生物表面，避免干燥
糖和脂质可以相互转化。糖充足则可大量转化为脂肪；而脂肪只能在糖类代谢产生障碍时少量转化为糖类
实验：脂肪的检测和观察
1.制作切片(切片越薄越好)将最薄的花生切片放在载玻片中央 2.染色(滴苏丹Ⅲ染液2～3滴切片上→3min后吸去染液→滴1~2滴体积分数50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精) 3.制作装片(滴1滴清水于材料切片上→盖上盖玻片) 4.镜检鉴定(显微镜对光→低倍镜观察→高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒)
糖
实验：还原糖的检测和观察
1.向试管内注入2mL待测组织药液 2.向试管内注入1mL斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再注入)，甲液为0.1g/ml的NaOH溶液， 乙液为0.05g/ml的CuSO4溶液 3.将试管放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min 4.观察到试管中溶液变为砖红色
蛋白质
蛋白质是生命活动的主要承担者
结构蛋白
组成细胞结构的基础
毛发，韧带，肌腱
收缩蛋白
与结构蛋白共同起作用
肌肉运动
贮藏蛋白
卵清蛋白，种子萌发的养料
防御蛋白
抗体
转运蛋白
负责物质转运的蛋白质
血红蛋白
信号蛋白
将信号从一个细胞传递到另一个细胞
胰岛素
酶
催化剂
唾液淀粉酶
氨基酸
是蛋白质的基本单位，有21种
脱水缩合
一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连，同时脱去一分子水。连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键（-CO-NH-）
蛋白质的种类的影响因素
氨基酸的数量、种类、排列，肽链的盘曲方式以及肽链间的位置关系
若氨基酸序列改变或蛋白质空间结构改变就可能影响其功能
蛋白质分子的四个层次
一级结构
氨基酸的排列顺序
二级结构
部分肽链产生的卷曲和折叠产生二级结构，卷曲产生的称为α-螺旋，折叠产生的称为折叠片
三级结构
一条肽链的三维形状
四级结构
由两条或多条多肽所组成的蛋白质中各个多肽称为亚基，四级结构由亚基的个数，种类以及空间结构所决定
实验：蛋白质的检测和观察
1.试管中加样液2mL 2.加双缩脲试剂0.1g/mL的NaOH溶液1mL，摇匀 3.加双缩尿试剂0.01g/mL的CuSO4溶液4滴，摇匀 4.观察颜色变化(紫色)
核酸
分类
核酸
核糖核酸 RNA
水解
核糖核苷酸
主要在细胞质中
脱氧核糖核酸 DNA
水解
脱氧核糖核苷酸
真核细胞内主要在细胞核中，少量在叶绿体和线粒体中
结构
核苷酸
核糖
左为核糖，右为脱氧核糖
含氮碱基
其中胸腺嘧啶（T）为脱氧核糖核苷酸所特有的碱基， 尿嘧啶（U）为核糖核苷酸所特有的碱基
磷酸
核酸
核苷酸之间通过脱水缩合形成核苷酸长链。一个核苷酸分子脱掉3号碳上的H，另一核苷酸分子上的磷酸则脱掉一个羟基，形成3′，5′-磷酸二脂键，如此便形成了一个重复出现的糖-磷酸主链
DNA分子由碱基互补配对原则形成双链 RNA则是单链
DNA双螺旋的结构特点
1.围绕一个共同的轴旋转，为右手螺旋
2.双螺旋的多核苷酸长链一条为从3′到5′，另一条方向相反，反向平行
3.嘌呤碱和嘧啶碱在双螺旋内部，磷酸根和核糖在外部 碱基的平面与轴相垂直，糖的平面与碱基的平面几乎相垂直
4.螺旋的直径约为2nm，整个旋转每隔十个碱基后转回原位置
5.两条链是由碱基间的氢键连在一起的，A总与T配对，之间有两个氢键；G总与C配对，之间有三个氢键
6.多核苷酸的碱基序列不受任何限制
作用
核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异以及蛋白质的合成中有重要的作用
带负电
多糖，蛋白质，核酸等生物大分子以碳链为骨架
细胞结构
细胞膜
功能
1.将细胞与外界分隔开 保障了内部环境的相对稳定
2.控制物质进出细胞 其控制作用是相对的
3.进行细胞间的信息交流
相邻两个细胞的细胞膜接触
细胞间信息交流的其他形式
内分泌细胞分泌的激素 随血液与靶细胞的受体结合
胞间连丝（植物特有）
细胞通讯
信号接受
信号分子为配体，与受体结合，从而受体发生形状上的改变。受体分子一般为细胞膜上的蛋白质
信号传递
类似多米诺骨牌，第一个受体活化第二个受体，第二个受体活化第三个受体，以此类推。每一步传递的都是受体构象的变化，蛋白激酶使蛋白质磷酸化，则信号开始传递；关闭信号传递时则是蛋白磷酸酶使蛋白质去掉磷酸根。信号传导途径有许多步骤，目的是将信号放大，每一步的活性产物都比上一步的多，每一步信号放大十倍百倍，经过所有步骤便放大了千百万倍。
信号响应
酶活性的改变，酶的合成甚至细胞核的变化
结构
流动镶嵌模型
细胞膜具有流动性
膜脂和大部分膜蛋白可侧向移动
膜蛋白分布的不对称性
细胞膜为单层膜 ，有两层磷脂分子。蛋白质有的镶嵌在膜的内或外表面，有的嵌入或横跨磷脂双分子层。
有些膜蛋白与胞外基质或细胞骨架相连
成分
细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成
糖被（糖脂及糖蛋白）与细胞表面的识别和细胞间的信息传递有关，均在细胞膜外侧
动物的细胞连接
桥粒
桥粒与细胞质基质中的中间丝相连，使相邻细胞的骨架间接的连成网，类似一排榫卯插在一起，十分牢固
紧密连接
相邻两个细胞紧密靠拢，两膜之间不留空隙，使细胞外的物质不能通过
间隙连接
普遍存在，两细胞间有很窄的间隙不过2-3nm，间隙之间有一系列通道，使两细胞的细胞质相通，小分子可通过间隙迅速转运到相邻细胞
细胞壁
成分
植物
主要为果胶，纤维素，还有蛋白质和其他多糖
细菌
肽聚糖
真菌
几丁质
功能
支持与保护作用
位置
位于细胞膜外面
胞间连丝
相邻细胞壁间有小孔，相邻细胞的细胞质和内质网相连
胞外基质
动物细胞膜外的一层由糖蛋白组成的网，可影响细胞的生活
细胞质
细胞器
液泡
主要存在在植物细胞中，单层膜，内有细胞液，有许多糖类、无机盐等物质
核糖体
由大小两个亚基组成，由rRNA和蛋白质构成。用于合成肽链，无膜。有的附着在内质网上，合成需要运送到指定地点的蛋白质（如运送到溶酶体或分泌出细胞）；有的游离于细胞质基质中，合成在细胞质基质中起作用的蛋白。
内质网
合成运输加工蛋白质等大分子，单层膜，有核糖体附着的为粗面内质网，合成需要运送到指定地点的蛋白质（如运送到溶酶体或分泌出细胞）和膜（以囊泡的形式为膜系统提供组分）；反之则为光面内质网，在不同细胞中起不同作用（如合成脂质，糖类的代谢等）。与核被膜（细胞核的外层膜）相连
高尔基体
加工、分类、贮存、转运蛋白质，合成多糖（除了纤维素），单层膜。通常靠近细胞核的一侧为凸面，为接受侧；靠近细胞膜一边的为凹面，为外运侧
线粒体
有氧呼吸主要场所，双层膜，其中有液态的基质。线粒体外膜平整，内膜向内折叠形成嵴，使表面积增加。与细菌在大小、核糖体上都相似，并且DNA也都是环状的
质体
是植物细胞的细胞器
白色体
存在于分生组织细胞和不见光的细胞中，含有油脂、淀粉
有色体
含有各种色素
叶绿体是最主要的有色体
光合作用场所，双层膜。分布与光照有关，光照时分布在有光的一侧，黑暗时移向内部。基质中悬浮有类囊体组成的基粒。类囊体有基粒类囊体和基质类囊体，基粒类囊体间通过基质类囊体相连。光合作用的色素都位于类囊体膜中
有环状DNA和核糖体
中心体
在动物与低等植物细胞中，影响有丝分裂，无膜。又称微管组织中心，因为许多微管都是从这里伸向细胞质中的。
中心粒
由九束三联体微管组成，埋藏在一团特殊的细胞质中，即中心体
通常一个细胞中有两个中心粒，彼此呈直角排列
溶酶体
主要在动物细胞中，有多种水解酶，分解衰老损伤的细胞器和病菌以及食物泡，单层膜。通常由高尔基体外运侧出芽形成
微体
与H2O2代谢有关，单层膜
细胞质基质
分泌蛋白的运输过程
核糖体合成一段肽链——粗面内质网继续合成——内质网腔中加工折叠形成蛋白质——高尔基体修饰加工——囊泡转运到细胞膜
差速离心法
采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的
同位素标记法
同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。借助同位素原子以研究有机反应历程的方法。即同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种科学研究方法叫做同位素标记法。同位素标记法也叫同位素示踪法
使用同位素标记法的实验
光合作用、呼吸作用标记O原子
分泌蛋白
DNA的半保留复制
T2噬菌体侵染大肠杆菌
实验：观察叶绿体、线粒体和细胞质流动
材料：新鲜藓类叶、黑藻叶或菠菜叶，口腔上皮细胞临时装片 结果：叶绿体在显微镜下观察，绿色,球形或椭球形。 用健那绿染液染色后的口腔上皮细胞中线粒体成蓝绿色,细胞质接近无色。
细胞骨架
成分
蛋白质纤维
微管
中空，维持并改变细胞形状，也是细胞器移动的轨道
微丝
实心，产生张力，与胞质环流有关（细胞内细胞质的环形流动，以加速物质分配）
中间丝
较前两者更为固定，如细胞核的笼子就是中间丝
功能
维持细胞形态，锚定支撑细胞器
与细胞分裂分化以及物质运输，能量转化，信息传递有关
生物膜系统
包括细胞膜、细胞器膜、核膜等
功能
1.细胞膜使细胞具有稳定内部环境，还参与物质运输、能量转化、信息传递
2.广阔的膜面积为酶提供附着点
3.细胞内的生物膜隔开各种细胞器，互不干扰
细胞核
功能
控制细胞的代谢和遗传
结构
核膜
双层膜，把核内物质和细胞质分开。一般外膜延伸而与粗面内质网相连
核仁
rRNA的合成和核糖体合成的主要场所，核仁大的细胞蛋白质蛋白质合成活跃
染色质
主要成分为DNA和组蛋白，也有少量RNA和非组蛋白。染色质和染色体是同一物质不同时期的两种存在状态
核孔
实现核、质之间物质、信息交流
鞭毛和纤毛
鞭毛和纤毛结构相同，差别在于长度和数目。由九束微管，一束两根，共十八根组成
细胞的分裂和分化
细胞分化
由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，形成不同类型细胞的过程。细胞遗传信息完全相同，而形态、结构和生理功能有差异，是因为基因的选择性表达
细胞全能性
是指细胞经分裂分化后仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特质
高度分化的植物细胞仍具有发育成完全植株的能力，已分化的动物体细胞核具有全能性
细胞增殖
是重要的细胞生命活动，是生物体生长发育。繁殖遗传的基础
二分分裂
原核细胞分裂方式
细菌染色体复制时，细胞长大。复制完成时细胞变大一倍，细胞膜向内凹陷把细胞一分为二
有丝分裂
细胞周期
连续分裂的细胞从一次分裂完成时到下一次分裂完成时为一个细胞周期
分裂间期
DNA复制，有关蛋白质合成，动物细胞中心粒倍增
包括一个DNA合成期和两个间歇期（G1、G2），离开细胞周期不再分裂的细胞叫做G0期细胞，人体中绝大多数细胞都处于G0期
分裂期
前期
染色质变为染色体（每条染色体有两条单体） 核仁解体，核膜消失，植物细胞从细胞两极发出纺锤丝/动物细胞中心粒移向细胞两极，发射星射线（微管），形成纺锤体（成束的微管组成，包括动粒微管——牵引着丝粒、星体微管——中心体向纺锤体外辐射发出的、极微管——来自两级在赤道板交汇）
中期
纺锤丝（动粒微管）附在着丝粒（着丝粒是染色质，是染色体最后复制的部分）上，着丝粒排列在赤道板上
后期
单体分离，向两极移动。动粒微管牵引染色体移动，极微管延伸，使细胞两级距离变大
末期
两组染色体到达两极后，动粒微管消失，极微管进一步延伸。染色体变为染色质丝，出现新细胞核，植物细胞出现细胞板，后成为细胞壁/动物细胞细胞膜内陷，缢裂成两部分
实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
(一)解离：剪取洋葱根尖5cm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1:1)的玻璃皿中，在室温下解离3～5min。 (二)染色：把根尖放在盛有0.01g/ml龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3～5cm。 (三)漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。 (四)制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻按压盖玻片
意义
将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代间保持了遗传的稳定性
无丝分裂
细胞核伸长，从中凹陷缢裂成两个细胞核。整个细胞再从中部缢裂成两个子细胞
减数分裂
间期
精/卵原细胞体积增大，染色体复制，成为初级精/卵母细胞
减数分裂
减I
前期
同源染色体（形状大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方）联会，形成四分体，非姐妹染色单体互换，先联会后细胞核解体
中期
同源染色体排列在赤道板两侧
后期
同源染色体分离，卵母细胞不均等分裂
产生两个次级精母细胞/一个次级卵母细胞和第一极体
减II
姐妹染色单体分离，次级卵母细胞不均等分裂
产生四个精细胞/一个卵细胞和三个第二极体
补充
减数分裂结束后，精细胞变形成为精子 减数第二次分裂中期的卵母细胞，此时需精卵结合卵母细胞才能继续完成减数第二次分裂
减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半
实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1、在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。 2、先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。 3、根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图
细胞衰老、死亡
细胞衰老
膜通透性改变，物质运输功能降低
水分减少，体积减小，萎缩
酶活性降低，新陈代谢变慢
色素积累，妨碍物质交流
核增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深
细胞凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。帮助生物体正常发育，维持内部环境稳定，抵御外界因素干扰
细胞坏死
由极端物理、化学因素或病理性刺激导致的细胞代谢受损或中断，进而引起的细胞损伤或死亡
细胞代谢
能与细胞
能
做工的本领。讨论细胞代谢所涉及的能量主要为化学能，即分子中的势能
热力学定律
热力学第一定律
能量守恒定律
热力学第二定律
熵增定律
能量的转化导致宇宙的无序性增高。熵代表的是不可利用的能量。一个开放系统的有序性增加则环境无序性增加，如一个生长的细胞是一个不断熵减的系统，生存于不断熵增的宇宙中
吸能反应和放能反应
吸能反应
生成物分子中的势能比反应物中的多，如光合作用
放能反应
生成物分子中的势能小于反应物分子中的势能，如细胞呼吸
总称为细胞代谢，两者能量传递的纽带即ATP
ATP
腺苷三磷酸，是高能磷酸化合物
结构
A-P~P~P
~为高能磷酸键
由一个核糖，一个腺嘌呤，三个磷酸根组成
反应
ATP→水解 ADP+Pi
放出能量
ADP+Pi→酶 ATP
吸收能量
作用
用于物质合成、肌肉收缩、为主动运输供能（水解后的磷酸与载体蛋白结合使其磷酸化，从而空间结构发生改变），生物体能的其他一切活动
ATP的参与常使一个反应能自发进行
酶
是一种生物催化剂，能降低反应的活化能，酶所催化的反应中的反应物为底物，一个酶分子在一秒钟内能与成千上万甚至数百万个底物分子反应。酶分子中只有一个小的局部与底物结合，称之为活性部位，类似口袋或沟，底物分子就装在里面。如果整个分子有损伤，活性部位也会发生变化
成分
蛋白质为主，少部分为RNA，有些DNA也有催化作用（了解即可）
特点
专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
实验：淀粉酶对蔗糖和淀粉的水解作用
(1)取两支洁净的试管,编上号,然后向1号注入2ml可溶性淀粉溶液和2ml.新鲜淀粉酶溶液；向2号注入2ml.蔗糖溶液和2m新鲜淀粉酶溶液。 (2)轻轻振荡这两支试管,使试管内的液体混合均匀,然后将试管的下半部浸到60℃左右的热水中,保温5min。 (3)取出试管,各加入2ml斐林试剂(边加入斐林试剂,进轻轻振荡这两支试管,以便使试管内的物质混合均匀)。 (4)将两支试管的下半部放进盛有热水的大烧杯中,用酒精灯加热,煮沸并保持1min。 (5)观察并记录两支试管内的颜色变化
高效性
降低活化能，催化效率是无机催化剂的10^7~10^13倍
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
步骤： （1）取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内分别加入2 mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。 （2）将2号试管放在90 ℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。 （3）向3号试管内滴入2滴FeCl3溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液（肝脏中含有过氧化氢酶），仔细观察哪支试管产生的气泡多。 （4）2～3 min后，将点燃的卫生香分别放入这两支试管内液面的上方，观察哪支试管中的卫生香燃烧猛烈
控制变量，空白对照
作用条件温和
过酸、过碱、高温会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。宜在低温下保存，0℃左右时酶的活性低但结构稳定
影响酶活性的因素
温度
只有在最适温度下酶的活性才最高，因为温度高分子运动剧烈易与酶接触，若温度太高则酶会变性。人体大多数酶的最适温度接近人的体温
（1）在一只试管内加入1 mL2%α-淀粉酶溶液，另一支试管中加入2 mL 3%可溶性 淀粉溶液一起置于0 ℃、60 ℃或95 ℃的水浴中2 min。 （2）将两支试管中的溶液混合，摇匀后，继续在之前的温度中水浴2 min。 （3）取出试管，等待冷却后，加入2滴碘液，观察并记录现象（图1）
PH
（1）取3支试管，记为1、2、3号，各加入2滴20%肝脏研磨液。 （2）向三支试管内分别加入1 mL5%HCl、1 mL5%NaOH溶液和1 mL蒸馏水。 （3）分别加入1 mL3% 过氧化氢溶液，观察并记录气泡产生的速率
一般酶的最适PH接近中性
盐
盐浓度太高也会破坏蛋白质结构
辅因子
参与酶的正常活动，如：锌、钾、镁离子，也可能是有机物。有机的辅因子则称为辅酶。
抑制剂
停止酶的作用或使之减慢
竞争性抑制剂
与酶的正常底物相似的化学物质，与底物分子竞争酶的活性部位，鸠占鹊巢
作用是可逆的，只要底物浓度高于抑制剂浓度
非竞争性抑制剂
不占据活性部位，但与酶结合后酶的结构发生变化
若成键为共价键便不可逆，为氢键则可逆
有时抑制剂就是反应的产物，如ATP供过于求，则ATP就是ATP酶的非竞争性抑制剂。这也是负反馈机制
物质的跨膜运输
膜的选择透过性源于其分子组成
脂双层
脂双层是亲脂性的，烃类、二氧化碳、氧气等能溶于脂双层，所以易透过细胞膜
转运蛋白
亲水性物质通过转运蛋白进出细胞
膜的选择透过性决定于脂双层本身的限制和转运蛋白的专一性
被动运输
扩散
扩散是分子因其所带动能自由运动而造成的，扩散的方向决定于扩散物质的浓度梯度。仅与该物质的浓度梯度有关，与其他溶质无关
物质以扩散的方式进出细胞，不消耗能量。顺浓度梯度 影响速率的因素：浓度梯度、转运蛋白数量以及电化学势梯度（膜电势和浓度梯度，仅对离子）大小
自由扩散
通过简单的扩散作用进出细胞
气体，如：CO2,O2
脂溶性有机物小分子;甘油、乙醇、苯
协助扩散
借助细胞膜上的转运蛋白进出细胞
有机物小分子，如：葡萄糖，氨基酸等和离子
转运蛋白
载体蛋白
与自身结合部位相适应的分子、离子，转运时自身构象会改变
通道蛋白
与自身通道大小、形状、电荷相适应的分子、离子。不需与通道蛋白结合
渗透是水的被动运输
两种溶质相同而浓度不同的溶液，其中浓度较高的则为高渗溶液，较低的则为低渗溶液（若浓度相等则为等渗溶液）。半透膜(允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜)一侧为高渗溶液，一侧为低渗溶液，水分子或其它溶剂分子从低渗溶液通过半透膜进入高渗溶液，直至两侧成为等渗溶液的现象
质壁分离
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，根据扩散作用原理，水分子会由细胞液中渗出到外界溶液中，通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同，细胞壁伸缩性较小，而原生质层伸缩性较大，从而使二者分开;反之，外界溶液浓度小于细胞液浓度，则细胞通过渗透作用吸水，分离后的质和壁又复原。
实验：探究植物细胞吸水和失水
材料：紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞（具紫色大液泡），质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液，清水等。 步骤：制作洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片→观察→盖玻片一侧滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引→观察(液泡由大到小,颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离)→盖玻片一侧滴清水, 另一侧用吸水纸吸引→观察(质壁分离复原)
渗透现象是集流和扩散的综合结果
渗透势等于压力势时，水势等于0，即细胞不失水也不吸水
主动运输
逆浓度梯度，需载体蛋白协助，ATP水解后的磷酸与载体蛋白结合使其磷酸化，从而空间结构发生改变
如：K+,Ca+，Na+等离子，钠-钾离子泵
协同转运
专一转运一种溶质的泵又间接推动其他电解质的主动转运
胞吞胞吐
大分子，不穿过细胞膜
胞吞
吞噬
伪足将颗粒包裹，形成吞噬泡，然后与溶酶体融合
胞饮
任何物质，没有专一性
受体介导的胞吞
非常专一，使细胞能获得大量专一性的物质
消耗能量
细胞呼吸
有氧呼吸
有氧呼吸时指细胞在氧的参与下，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，生产大量ATP的过程
反应原理
C6H12O6 +6H2O→酶 6CO2+12H2O+能量
糖酵解：葡萄糖→ 2丙酮酸+2〔H〕+2ATP
细胞质基质
柠檬酸循环：丙酮酸+水→ 二氧化碳+〔H〕+2ATP
线粒体基质
电子传递链：氧气+〔H〕→ 水+28ATP
线粒体内膜
无氧条件下不可能发生
产生的能量相当部分储存在ATP中，其余的则变成热。细胞只能利用葡萄糖中约35%的能量
〔H〕是NADH
实验：探究酵母菌细胞的呼吸方式
实验原理
酵母菌：酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是兼性厌氧型，可用于研究细胞呼吸的不同方式。
产物检测：二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿变黄。
在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与酒精反应变成蓝绿色。
实验装置
空气先通过第一个锥形瓶溶液的目的是：清除空气中的二氧化碳。排除空气中混有的二氧化碳是澄清石灰水变浑浊的情况。
B瓶先密封放置一段时间后再连通澄清石灰水的锥形瓶的目的是耗尽氧气。
实验现象
A组（有氧）：澄清石灰水变浑浊且出现的时间快，重铬酸钾溶液无变化。
B组（无氧）：澄清石灰水变浑浊且出现的时间慢，重铬酸钾溶液出现灰绿色。
一种有控制的氧化还原作用
无氧呼吸/发酵作用
反应原理
C6H12O6→酶 2C3O6O3（乳酸）+少量能量
葡萄糖→酶 2丙酮酸+2〔H〕+2ATP
细胞质基质
乳酸发酵：丙酮酸→酶 乳酸
细胞质基质
C6H12O6→酶 2C2H5OH+2CO2+少量能量
葡萄糖→酶 2丙酮酸+2〔H〕+2ATP
细胞质基质
乙醇发酵：丙酮酸→酶 酒精+二氧化碳
细胞质基质
在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程
光合作用
光合作用指绿色植物通过叶绿体，利用光能将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
色素
分类
叶绿素（占3/4），吸收蓝紫光和红光
叶绿素a（蓝绿）
叶绿素b（黄绿）
类胡罗卜素（占1/4），吸收蓝紫光
胡萝卜素（橙黄）
叶黄素（黄）
实验：色素的提取和分离
原理
叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂丙酮或无水乙醇——提取色素 各色素在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散速度不同——分离色素
步骤
（1）提取色素 研磨 （2）制备滤纸条 （3）画滤液细线：均匀，直，细，重复若干次 （4）分离色素：不能让滤液细线触及层析液 （5）观察和记录: 结果滤纸条上从上到下依次为:橙黄色(胡萝卜素)、黄色(叶黄素)、蓝绿色(叶绿素a)、黄绿色(叶绿素b)
结构
有许多类囊体，扩展受光面积
反应原理
CO2+H2O→光能、叶绿体 （CH2O）+O2
光反应
H2O→1/2O2+ 2H+
NADP+ + H+→NADPH
ADP+Pi→ATP
类囊体薄膜
NADPH是一种高能分子，其中所含能量是ATP的数倍
光合电子传递链
暗反应
CO2的固定
3CO2+3RuBP（C5）→6（C3）
氧化还原反应
6PGA(C3)→6G3P（C3）
6ATP→ADP+Pi
6NADPH→NADP+ + H+
RuBP的再生
5G3P（C3）→3RuBP(C5)
3ATP→3ADP
卡尔文循环
G3P(C3)→(CH2O)
叶绿体基质
虽然不直接需要光，但光照时才有NADPH和ATP源源不断地供应
CO2为唯一原料，NADPH和ATP只是供应能量的
不需要光反应生物光合作用
光呼吸
气孔关闭后细胞内氧气较多，CO2较少。于是氧气参加卡尔文循环生成C2化合物，再将其分解为CO2和水
C4光合作用
在一个不发生卡尔文循环的细胞中固定CO2生成C4,C4转移到相邻细胞去释放CO2，再进行卡尔文循环。所以C4植物在气孔关闭的情况下仍能光合、作用，玉米甘蔗等C4植物适于在高温干燥强光下生长
CAM光合作用
菠萝、仙人掌等肉质植物进行此类光合作用，为CAM植物。适应干旱地区，气孔白天关闭，晚上张开。夜间将CO2固定在C4中，白天C4转换成CO2，进行卡尔文循环
影响光合作用的因素
CO2浓度、气孔导度、温度、无机营养等
实验：探究环境对光合作用强度的影响
1、取新鲜的菠菜叶，用打孔器打出30个直径1cm的小圆形叶片（避开大的叶脉） 2、将小圆形叶片置于注射器内，将注射器吸入清水后连续抽动几次，抽出叶片中的气体，将叶片放入黑暗处盛有清水的一次性纸杯中待用。 3、取3个烧杯，编号后，分别加入清水40ml。用三根吸管同时向三个烧杯中吹入等量CO2 4、 向三个烧杯中各放入10片已抽去气体的叶片 5、将3个烧杯分别放到距离台灯10cm、 20cm、 30cm处，并开始计时，观察并记录同一时间段内各烧杯中小叶片浮起的数量。