走进细胞

生物必修一 走近细胞，细胞是一个有机体 一切动植物都由细胞发育而来 并由细胞和细胞产物所构成。

走进细胞与细胞的分子组成 作者:王丽瑾

• 走进细胞
  • 细胞学说的要点和意义
    • 基本内容
      • 细胞是一个有机体 一切动植物都由细胞发育而来 并由细胞和细胞产物所构成
      • 细胞是一个相对独立的单位 既有他自己的生命 又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用
    • 意义
      • 揭示了动物和植物的统一性
      • 阐明了生物界的统一性
    • 注意
      • 细胞学书的研究中运用了不完全归纳法
      • 并不是所有细胞都有老细胞分裂而成
        • 受精卵来源于精子与卵细胞的融合
  • 生命活动离不开细胞
    • 病毒
      • 结构特点
        • 病毒是非细胞结构的生物 主要有核酸和蛋白质组成
      • 代谢特点
        • 必须依赖宿主才能进行正常的生命活动
    • 单细胞生物
      • 依赖单个细胞就能完成各项生命活动
    • 多细胞生物
      • 依赖各种分化的细胞密切合作 共同完成生命活动
    • 各层次生命系统的形成 维持和运转都是以细胞为基础的 就连生态系统的能量流动和物质循环也不例外
  • 生命系统结构层次
    • • 细胞 组织 器官 系统 个体 种群 群落 生态系统 生物圈
      • 细胞是生命活动的基本单位 植物没有系统这一层次 生物圈是最大的生命系统
      • 1细胞是最小的生命系统 原子 分子 化合物 病毒等不能独立完成生命活动 不属于生命系统 2地球上最早出现的是单细胞生物 单细胞生物既属于细胞 又属于个体 3生物繁殖和进化的基本单位是种群
  • 细胞的多样性和统一性
    • 原核细胞和真核细胞的比较
      • 有没有以核膜为界限的细胞核
    • 细胞多样性的原因和统一性的原因
      • 多样性
        • 直接原因
          • 构成细胞的蛋白质分子不同
        • 根本原因
          • 不同生物：DNA的多样性
          • 同一生物的不同细胞：基因的选择性表达
      • 统一性
        • 结构
          • 都有细胞膜 细胞质 核糖体
        • 组成
          • 组成细胞的元素和化合物种类基本相同
        • 能量
          • 一般都以ATP作为直接能源物质
        • 增殖
          • 都以细胞分裂的方式进行增殖
        • 遗传
          • 都以DNA作为遗传物质 共用一套密码子
  • 使用高倍显微镜
• 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物
  • 细胞中的元素和化合物 无机物
    • 元素
      • 大量元素
      • 微量元素
      • 作用
        • 组成细胞中多种多样的化合物 影响生物体的生命活动
    • 化合物
      • 无机物
        • 水：各类活细胞中含量最多的化合物
        • 无机盐
      • 有机物
        • 糖类
        • 蛋白质
        • 核酸
        • 脂质
    • 细胞中的水
      • 特点
        • 极性分子
          • 原因
            • 水分子的空间结构和电子的不对称分布
          • 作用
            • 带电荷分子或离子都容易与水结合 水是良好的溶剂
        • 氢键
          • 作用
            • 易断裂 易形成 ，使水在常温下呈液态可流动
            • 具有较高的比热容 使水的温度相对不易发生改变
      • 存在形式
        • 自由水
          • 细胞内良好的溶剂
          • 参与许多生物化学反应
          • 为细胞提供液体环境
          • 运输新陈代谢中产生的代谢废物和营养物质
        • 结合水
          • 是细胞结构的重要组成部分
    • 细胞中的无机盐
      • 存在形式
        • 主要是离子的形式
      • 吸收方式
        • 主动运输
      • 作用
        • 组成复杂的化合物
          • 例如
            • 叶绿素Mg
            • 血红素Fe
        • 可维持细胞和生物体的生命活动
          • 例如：哺乳动物
            • 血钙过高：肌无力
            • 血钙过低：抽搐
        • 对维持细胞和生物体正常的渗透压 酸碱平衡非常重要
        • Mg不参与类胡萝卜素的构成 Fe的缺乏会导致血红素合成障碍 细胞中无机盐主要以离子形式存在 部分以化合物形式存在 （碳酸钙构成骨骼，牙齿 ）
  • 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质
    • 检测原理
      • 某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应
    • 糖类的检测
      • 还原糖和斐林试剂，水浴加热
      • 淀粉遇碘变蓝
      • 现象：产生砖红色沉淀
    • 脂质的检测
      • 脂肪和苏丹Ⅲ染液
      • 现象：橘黄色
    • 蛋白质的检测
      • 蛋白质，双缩尿试剂
      • 现象：紫色
• 细胞中的糖类脂质
  • 细胞中的糖类
    • 种类
      • 不能水解 ：单糖
        • 果糖 葡萄糖 五碳糖 半乳糖
      • 水解为两分子单糖 ：二糖
        • 蔗糖 麦芽糖 乳糖
      • 水解为多分子单糖 ：多糖
        • 淀粉 纤维素 肝糖原 肌糖原
    • 功能
      • 参与构成核酸：核糖脱氧核糖
      • 构成植物细胞壁 ：纤维素
      • 储存能量：淀粉（植物），糖原（动物）
      • 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 ：几丁质
      • 主要能源物质：糖类是最主要的能源物质
  • 细胞中的脂质
    • 种类
      • 脂肪
        • 功能:储存物质 保温 保护内脏器官
      • 磷脂
        • 功能:细胞膜的组成成分
      • 固醇
        • 胆固醇
          • 参与人体学中纸质运输 动物细胞膜的重要成分
        • 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
        • 维生素D
          • 促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
    • 出入细胞的方式
      • 自由扩散（相似相容原理）
• 核酸是遗传信息的携带者
  • 核酸的结构与功能
    • 结构层次
      • 元素组成
        • 碳氢氧氮磷
      • 结构层次
        • 小分子物质 核苷酸 核苷酸链 核酸
    • 功能
      • 携带遗传信息
      • 控制生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成
    • 分布
      • 真核细胞
      • 原核细胞
      • 病毒
    • 核酸分子的多样性和特异性
      • 多样性
        • 组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有四种 但如果数量不限，在连成长列时 排列顺序是极其多样的
      • 特异性
        • 每个DNA分子的四种脱氧和甘酸的 比例和排列顺序是特定的 其代表了特定的遗传信息
  • 生物大分子以碳链为基本骨架
    • 单体与多聚体
      • 组成多糖 蛋白质 核酸的基本单位 分别是单糖，氨基酸 核苷酸
      • 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
      • 碳原子与碳原子或其他原子通过共价键连接
      • 碳是生命的核心元素 原因 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
• 生命活动的主要承担者 蛋白质
  • 功能
    • 功能蛋白
      • 催化
        • 绝大多数酶都是蛋白质
      • 运输
        • 通道蛋白 载体蛋白
      • 调节
        • 蛋白质类激素
      • 免疫
        • 抗体和细胞因子
    • 结构蛋白
      • 肌肉 头发中的蛋白质
  • 基本组成单位——氨基酸
    • 组成元素
      • C H O N（S）
    • 结构
      • 特点:至少还有一个氨基和一个羧基 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
    • 种类
      • 必须氨基酸 （8种）
      • 非必需氨基酸（13种）
  • 蛋白质的结构
    • 氨基酸脱水缩和 肽链盘曲折叠 肽链聚集在一起 形成复杂的空间结构
  • 蛋白质结构的多样性
    • 氨基酸种类 数目和排列顺序不同
    • 多态的数量及盘曲折叠方式不同
    • 蛋白质的空间结构千差万别
  • 蛋白质的变性
    • 概念:蛋白是在某些物理和化学因素作用下 其特定的空间构象被破坏 从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象