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生物必修一
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编辑于2020-03-31 22:40:35- 相似推荐
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生物必修一
第一章：走进细胞
原核细胞与真核细胞（划分依据：有无以核膜为界限的细胞核）
真核细胞
原核细胞：(拟核是环状DNA)
蓝藻：蓝球藻、颤藻、念珠藻、发菜
异养细菌
放线菌，支原体，衣原体，立克次氏体
细胞学说的建立过程
主要建立者:German施莱登、施旺：①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②细胞是一个相对独立的单位，它既有自己的生命，又对与其他细胞共同构成的整体生命起作用③新细胞可以从老细胞中产生
比利时维萨里，通过大量的尸体解剖发表了巨著《人体构造》，揭示了人体在器官水平的结构。
法国比夏，指出器官由低一层次的结构：组织组成（组织水平）
英国科学家虎克显微镜观察木栓组织，细胞的发现者，命名者cell
荷兰磨镜技师列文虎克，制造了显微镜
第二章：组成细胞的分子
细胞中的元素化合物
元素：绝大部分以化合物形式存在
大量：CHONPSKCaMg
微量：Fe Mn B Zn Mo Cu
最基本元素C 基本元素CHON 主要元素CHONPS
化合物
有机化合物
糖类：主要能源物质
单糖(还原糖)：葡萄糖、果糖、半乳糖
二糖：麦芽糖、乳糖、蔗糖
多糖：淀粉、纤维素、糖原（肌糖原不能分解）
还原糖的检验：斐林试剂A液0.1NaOH.B液0.05CuSO4，混合加入，在50-65℃水浴加热2min
蛋白质（含量最多的有机化合物）
蛋白质的功能
结构蛋白、调节作用、运输蛋白、免疫蛋白、催化蛋白
CHON氨基酸
合成场所：核糖体
功能：生命活动的物质承担者
蛋白质种类为什么多？氨基酸种类数量排列顺序不同
蛋白质的检验：双缩脲试剂，A液0.1g/mlNaOH，B液0.01g/mlCuSO4，先加A液，制造碱性环境，再加入硫酸铜溶液
脂质
脂肪：良好的储能物质，CH比例较高，释放能量多
苏丹三染液2-3滴，染色3min，或苏丹四1min，50％的酒精洗去浮色，用吸水纸吸取周围的酒精，第一滴蒸馏水盖上盖玻片制成临时装片
磷脂：大豆种子、动物肝脏、脑、卵细胞膜含量较高，是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
固醇
胆固醇：参与血液中脂质运输，构成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和生殖细胞的形成
维生素D：促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
核酸
DNA：由脱氧核糖磷酸基团含氮碱基组成
定义：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传变异和蛋白质的合成中，具有非常重要的作用
RNA：一分子核糖，一分子磷酸和一分子含氮碱基构成
基本单位：核苷酸(组成的长链)
观察DNA和Rna在细胞中的分布
检验：①(取口腔上皮细胞)制片：取口腔上皮细胞，放在0.9%生理盐水中，在载玻片烘干②水解小烧杯中加入质量分数为8%的盐酸，将烘干的载玻片放在小烧杯中，大烧杯中放入30℃温水，将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温五分钟，③冲洗涂片：用缓蒸馏水冲载玻片10s，④染色：滴入甲基绿吡罗红混合染液两滴5min，吸取多余染色剂，盖上盖玻片⑤观察。其中，盐酸解离作用是加速DNA和蛋白质的分离，使染色剂进入细胞
原理：甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同 盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加入染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂相结合 结论：真核生物的DNA主要分布在细胞核中线粒体叶绿体中也有少量DNA，RNA主要分布在细胞质中
HIV，SARS，新冠肺炎，病毒的遗传物质都是RNA
无机化合物
水
自由水：①细胞内良好溶剂②生化反应的媒介③参与细胞中的物质运输④为细胞生活提供液体环境
结合水：结合水是细胞结构的重要组成成分
无机盐：主要以离子的形式存在，细胞吸收无机盐的方式主要是主动运输，神经细胞中钠离子的内流和钾离子外流是协助扩散顺浓度梯度运输
功能：①是构成细胞内某些复杂化合物的重要成分②，维持细胞和生物体的正常生命活动③维持细胞渗透压平衡④维持细胞酸碱平衡
生物大分子以碳链为基本骨架
生物大分子（多聚体）：多糖，蛋白质，核酸
细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞的运动分裂分化以及物质运输能量转换，信息传递等生命活动密切相关，能够维持细胞型形态，保持细胞内部结构有序性
细胞的基本结构
细胞膜：
成分：主要由蛋白质和脂质组成，还有少量糖类
脂质(约占细胞膜成分的50%)：磷脂，糖脂，胆固醇，其中磷脂的含量最丰富
蛋白质：含量约为40%，蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞，蛋白质的种类和数量就越多
糖类：占2%到10%
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：细胞分别化学物质由血液运送到全身各处作用到靶细胞。有发出信号的细胞和靶细胞，比如说精子和卵细胞的结合，高等植物中胞间连丝
结构：磷脂双分子层构成了膜的基本支架，具有流动性，是清油般的流体。蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷子双分子层中，有的贯穿整个脂双分子层，大多数蛋白质分子是可以运动的
探索历程
欧文顿提出，膜是由脂质构成的
荷兰两位科学家得出：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
20世纪50年代，电子显微镜诞生，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗三层结构，大胆的提出生物膜的模型，所有的生物膜都由蛋白质，脂质，蛋白质三层结构呈她把生物膜描述为静态的统一结构
20世纪 70年代科学家用荧光标记小鼠细胞和人的细胞，使其融合证明了细胞膜具有流动性
1972年，桑格和尼克森，提出了流动镶嵌模型，为大多数人所接受
鉴别死细胞和活细胞的方法：染色排除法（台盼蓝染色，死细胞会变成蓝色，活动物细胞不着色） 原理是细胞膜的选择透过性
应用：人工合成的膜材料可以用于肾透析
生物膜系统
组成：细胞膜，核膜，细胞器膜
功能：①使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外界环境进行物质运输，能量转换和信息传递过程中起着决定性作用②广阔的膜面积为细胞内多种酶提供了大量的附着位点，是生化反应的场所③生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞的生命活动能够高效有序的进行
细胞器：
高尔基体：是对来自内质网的蛋白质的加工分类，包装的车间及发送站，是（囊泡运输）重要枢纽
内质网：蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的车间
核糖体：生产蛋白质的机器
附着在内质网上的核糖体：分泌蛋白：抗体、激素……同位素标记法
游离在细胞质中的核糖体：胞内蛋白：呼吸酶、血红蛋白……
中心体：存在于动物和低等植物中，有丝分裂间期发生复制，有两个互相垂直的中心粒及周围物质组成
液泡：内含细胞液，含有糖类，无机盐，色素，蛋白质等物质液泡中有花青素等多种色素，①调节植物细胞内环境②可以使植物细胞保持坚挺
溶酶体：是细胞的消化车间有多种水解酶能够分解体内衰老和损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入体内的病菌或病毒，北溶酶体分解后的产物如果对细胞有用，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外溶酶体内的水解酶由高尔基体分泌，矿工的硅肺，由于体内与缺少分解硅尘的酶体膜破裂，其中的水解酶释放出来，导致肺部受损
克劳德发明了差速离心法，德迪夫是溶酶体的发现者
半自主性细胞器
线粒体：是细胞的动力车间，细胞的95%的能量都来自线粒体，可以进行转录翻译，因为它有少量的，DNA和rna
叶绿体：是细胞的养料制造车间和能量转换站
用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
线粒体的观察：健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，观察材料是人口腔上皮细胞。①制作口腔上皮细胞的临时装片。在洁净的载玻片中央滴一滴健那绿染液，用牙签在人漱净的口腔内壁上轻轻刮几下，将附有碎屑的一端放在染液中涂抹几下，盖上盖玻片②，在高倍显微镜下观察，经过染色的人的口腔上皮细胞临时装片可以看到蓝绿色的线粒体，而细胞质接近无色
叶绿体的观察：材料是新鲜藓类的叶，注意叶片要随时保持有水状态，观察时先用低倍镜找到叶片细胞，再用高倍镜
细胞质
细胞器
细胞质基质：呈胶质状态的细胞质基质，由水，无机盐蛋白质，脂质糖类，氨基酸，核苷酸以及多种酶组成，在细胞质基质中可以进行多种化学反应
细胞核
核膜：核膜是双层膜，把细胞质和核内物质分隔开
核孔：有利于核质之间频繁的物质交换和信息交流，大分子物质进出
核仁：与某种Rna的合成以及核糖体的形成有关
染色质：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，染色质和染色体是细胞在不同时期的两种存在状态
功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。DNA，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。遗传信息的作用：细胞根据遗传信息进行物质合成，能量转换和信息交流，完成生长发育衰老和凋亡
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位
细胞的物质输入和输出
物质跨膜运输的实例：水从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，需要有半透膜，植物细胞的原生质层相当于半透膜，由细胞膜液泡膜和细胞质组成，植物的质壁分离和原生质层有关
植物细胞的吸水和失水(低倍镜下)：制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片，用低倍镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中的紫色中央液泡的大小和原生质层的位置，从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引如此重复几次盖玻片，下面的洋葱鳞片叶表皮浸润在蔗糖溶液中，这个蔗糖溶液应该是03克每毫升
生物膜的流动镶嵌模型：磷脂双分子层（详见上面总结的细胞膜）
物质跨膜运输方式
被动运输
自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。水，甘油，乙醇，苯，二氧化碳等物质进出细胞
协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散叫做协助扩散。红细胞吸收葡萄糖，
主动运输：主动运输使细胞膜内外离子的浓度差更大，由低浓度一侧到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，消耗细胞中化学反应所释放的能量
意义：（普遍存在于动植物和微生物细胞中）保证的细胞能够按照生命活动的需要主动选择吸收对细胞有害的物质排出，对细胞有害的物质和的代谢废物
胞吞胞吐（不是跨膜运输）：大分子物质进出细胞，主要依赖于细胞膜的流动性，需要消耗能量
细胞的能量供应和利用
降低化学反应活化能的酶
酶：是活细胞产生的，具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，能够显著降低化学反应所需要的活化能，酶制剂适合在低温条件下保存
本质：Rna或是蛋白质，关于糖类为什么会变成酒精，李比希和巴斯德有过一次争论，你必须认为葡萄酒变酒精是酵母细胞死后释放出的某些物质造成的，巴斯德则认为只有活细胞才能产生使葡萄糖变酒精的物质。结束这一争论的人，是法国科学家毕希纳，把干酵母放在石英砂中，研磨过滤得出不含酵母细胞的滤液，将这些滤液加入葡萄糖，一段时间后就会冒出气泡，这一结果跟糖液中含有活酵母细胞是一样的，他把藏母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。科学家萨姆纳从刀豆种子，证明脲酶是蛋白质。20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数rna具有生物催化功能。
酶的特性：①高效性（验证酶的高效性，只能用有机催化剂和无机催化剂来做比较）②专一性③作用条件较温和
细胞内能量的通货ATP：ATP中的a是腺苷，有两分子高能磷酸基团，ATP的合成与放能反应线联系，ATP的水解（高能磷酸键断裂释放能量）和吸能反应相联系。
细胞内的各种吸能反应举例：主动运输，生物发电肌细胞收缩，大脑思考，葡萄糖果糖脱水缩合生成蔗糖的反应
(ATP的主要来源)细胞呼吸
定义：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程
场所：细胞质基质，线粒体基质，线粒体内膜
有氧呼吸
第一阶段：细胞质基质中一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸和四个还原态氢，释放少量能量
第二阶段：丙酮酸和水在酶的作用下，形成6个二氧化碳和20个还原氢，这一过程发生在线粒体基质
第三阶段：前两个阶段形成的24个还原态氢和六个氧气形成水释放出大量能量，这一过程发生在线粒体内膜中
无氧呼吸
第一阶段 与有氧呼吸完全相同，细胞基质基质中一分子葡萄糖分解为二分子的丙酮酸和四个还原态氢
第二阶段 分别是，丙酮酸在不同酶的催化作用下分解为两分子的酒精和两分子二氧化碳，或者是丙酮酸分解为两分子的乳酸
应用：①包扎伤口用创可贴透气，防止厌氧菌繁殖②醋酸杆菌，谷氨酸棒状杆菌控制通气发酵产食醋和味精③定期松土，防止土壤板结，促进根部有氧呼吸④稻田定期排水防止根部无氧呼吸⑤提倡有氧运动
光与光合作用
捕获光能的色素和结构
色素
叶绿素：主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光
胡萝卜素
叶黄素
绿叶中叶绿素的提取和分离
提取：利用叶绿素能够溶解在无水乙醇中，可用无水乙醇提取
分离（原理）：叶绿素在层析液中溶解度的不同，扩散的快慢也不同
具体操作：①提取色素.取10g新鲜绿叶②加入无水乙醇，SiO2（有助于研磨充分），CaCO3（防止色素被破坏）放入研钵中充分研磨③将滤液迅速放入单层尼龙布漏斗过滤，滤液收集到试管中，面塞塞严。④制备滤纸条，剪去两角⑤画滤液细线每次干后重复一两次⑥将适量层析液倒入试管中，将有细线的一侧插入层析液中，不接触，随后让面塞塞紧试管口（挥发有毒）⑦观察记录
结构：叶绿体内的类囊体薄膜（和萨克斯有关）
光合作用
定义：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放氧气的过程
光反应:包括水的光解，发生在类囊体薄膜，和ATP的合成两个过程，光反应中合成的ATP只能用于暗反应中
暗反应:有光无光都可以进行，主要进行二氧化碳的固定和碳三化合物的还原，制造有机物
光合作用探究历程
1771英国普利斯特利，植物可以更新因蜡烛燃烧或小鼠呼吸而变得污浊的空气
1779荷兰英格豪斯500次更新空气实验证明，普老哥的实验只有在阳光照射下才行
1845德国梅耶根据能量守恒定律，指出光合作用把光能转化成化学能储存起来
1864德国萨克斯饥饿实验，证明光合作用产物除了氧气还有淀粉……他还和类囊体有关系
1941美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水（用同位素分别标记水和二氧化碳）
美国卡尔文探明了CO2在光合作用中碳转化成有机物的途径（C14）
化能合成：利用体外无机物氧化时释放的能量来制造有机物，硝化细菌将土壤中的氨氧化成亚硝酸，利用这些能量讲二氧化碳和水合成糖类
细胞的生命历程
细胞增殖
细胞不能无限长大:细胞不能无限长大，表面积和体积的比值限制了细胞长大，比值越大，生长越快
原因：多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞增值分化逐渐发育为成体，也不断有细胞衰老死亡，因此需要细胞不断增殖加以补充
意义：细胞增殖是细胞重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
细胞通过分裂进行增殖
有丝分裂：(真核生物进行细胞分裂的主要方式)
细胞周期：连续分裂的细胞才有细胞周期，一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止是一个周期
分裂间期：约占细胞周期90%-95%，为分裂期进行活跃的物质准备，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞有适度生长，中心体复制（动物低等植物）
分裂期（植物细胞）
前期：核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，染色质丝螺旋缠绕缩短变粗形成染色体，散乱排布，纺锤体形成
中期：染色体整齐排列在赤道板（并不真实存在）上，纺锤丝黏连在着丝点上，牵引染色体运动，中期染色体形态稳定，数目清晰，便于观察
后期：着丝点分裂，染色体移向细胞两极
末期：染色体移向两极后，变成染色质丝，纺锤丝逐渐消失，核膜核仁出现，细胞板向四周扩展，形成新的细胞壁（新细胞形成的标志）
动物细胞与植物的不同之处：①中心粒发出的星射线形成的纺锤体②末期细胞向内凹陷缢裂，不形成细胞板
重要意义：将亲代细胞的遗传物质复制后（DNA复制），精确的平分到两个子细胞中，在亲子代之间保持了遗传性状的稳定性。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂：
过程：①解离：盐酸15%酒精95%混合液中3-5min，目的：使组织中的细胞相互分离开来②漂洗：待根尖酥软后，放在清水中约10min，目的：洗去药液，防止解离过度③染色：根尖放进0.01g/ml或0.02的龙胆紫或醋酸洋红中3-5min，使染色体着色④制片：镊子将根尖取出，放在载玻片上，弄碎，盖玻片上加一个载玻片，压！目的：使细胞分离开来
观察：先低倍镜扫视整个细胞找到分生区后高倍镜
无丝分裂：蛙红细胞的分裂
二分裂：原核生物
细胞分化:
定义：在个体发育中，有一个或一群细胞增殖产生的后代，在形态结构生理功能上发生稳定性差异的过程
特点:①普遍性②不可逆转性③持久性④稳定性
作用：细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率
实质:基因的选择性表达
细胞的全能性
条件：①脱离母体②适宜的营养物质
定义：:已分化的个体仍然具有发育成完整个体的潜能，注
应用：通过植物组织培养，快速繁育花卉作物；拯救濒危物种；与基因工程结合
细胞的衰老和凋亡
衰老（个体的衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程）（特征）①细胞内多种酶的活性降低，细胞新陈代谢速率减慢，②细胞内的水分减少，细胞萎缩，细胞体积减小，新陈代谢速率减慢③细胞膜的通透性发生显著变化，细胞的物质运输功能降低④细胞内的色素会随着细胞的衰老逐渐积累，妨碍细胞内物质交流和传递，影响细胞的正常生理功能⑤细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折染色质收缩，染色加深，
凋亡
定义：基因决定的细胞自动死亡的过程（基因所决定细胞自动结束生命的过程。被病原体感染的细胞的清除，细胞自然更新也是属于细胞凋亡，注意区别细胞坏死和细胞凋亡的区别，细胞坏死是由外界因素的影响下，细胞的正常生命活动中断引起的细胞死亡)
意义：细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持细胞内部环境稳定，以及抵御外界各种因素的干扰起着非常关键的作用
细胞的癌变
癌细胞的特征:①癌细胞表面发生变化②癌细胞形态结构发生了显著变化③在适宜条件下，癌细胞可以无限增殖
原因:原癌基因抑癌基因发生突变，原癌基因的作用是调节细胞周期，控制细胞的生长分裂进程，抑癌基因的作用是阻止细胞的不正常增殖
病毒致癌因子（Rous）化学致癌因子.物理致癌因子