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第一章走近细胞第一节从生物圈到细胞
一、相关概念、细胞是生物体结构和功能的基本单位除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的细胞是地球上最基本的生命系统生命系统的结构层次细胞一组织一器官一系统(植物没有系统)一个体一种群一群落一生态系统一生物圈
二、病毒的相关知识、病毒()是一类没有细胞结构的生物体重要特性
①、个体微小,一1Virus般在10〜30nm之间,大多数必须用电子显微镜才干看见;
②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;
③、专营细胞内寄生生活;
④、结构简朴,一般由核酸(或)和蛋DNA RNA白质外壳所构成、根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)2三大类根据病毒所含核酸种类的不同分为病毒和病毒、常见的病毒有人类流感病毒DNA RNA3(引起流行性感冒)、病毒、人类免疫缺陷病毒()[引起艾滋病()]、禽流感病毒、SARS HIVAIDS乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等第二节细胞的多样性和统一性
一、细胞种类根据细胞内有无以核膜为界线的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞
二、原核细胞和真核细胞的比较、原核细胞细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗1传物质(一个环状分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,不与蛋白质结合,;细胞器只DNA DNA有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同、真核细胞细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细2胞核;有一定数目的染色体(与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器、原核生物由原核细DNA3胞构成的生物如蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物,真核生物由真核细胞构成的生物如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘4菌)等
三、细胞学说的建立
一、相关概念细胞质在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质细胞质重要涉及细胞质基质和细胞器细胞质基质细胞质内呈液态的部分是基质是细胞进行新陈代谢的重要场合细胞器细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称
二、细胞器之间的分工名称分布形态结构成分功能外膜、内膜(双层膜蛋白质、磷脂、有氧有氧呼吸的重要场合,普遍存在于动大多数呈椭球线粒体结构)、崎、基粒、呼吸酶、少量“动力车间”植物细胞形基质和DNA RNA重要存在于叶蛋白质、磷脂、光合光合作用的场合,“养料肉细胞和幼茎外膜、内膜(双层膜作用的酶、色素、少制造车间”“能量转换叶绿体球形、椭球形皮层细胞内结构)量DNA和RNA站”增大了细胞内的膜面积与蛋白质、脂质、糖类的绝大多数动植合成有关;蛋白质等的运内质网网状(单层膜结构)蛋白质、磷脂等物细胞送通道;“有机物的合成加工车间”动物细胞与分泌物的形成有关,表现在对蛋白质的加工和转运普遍存在于动高尔基体囊状(单层膜结构)蛋白质、磷脂等植物细胞与植物细胞壁植物细胞的形成有关“蛋白质的加工车间”和“发送站”游离于基质,附着在合成蛋白质的场合,“生普遍存在于动椭球形粒状小内质网、核外膜上核糖体蛋白质、产蛋白质的机器”rRNA植物细胞体(无膜结构)动物细胞、低等两个互相垂直的中动物细胞的中心体与有丝中心体“+”形微管蛋白植物细胞心粒及其周边物质分裂有关构成(无膜结构)调节细胞的内环境,使细液泡膜、细胞液(单蛋白质、磷脂、有机胞保持一定渗透压,保持液泡植物细胞泡状层膜)酸、生物碱、糖类、膨胀状态无机盐、色素等动物细胞、植物“酶仓库”和“消化车溶酶体囊状囊状(单层膜)细胞间”
三、叶绿体和线粒体的比较线粒体叶绿体成分
1.具有少量和细胞质遗传有关的DNA和RNA
2、
1.具有少量和细胞质遗传有关的DNA和RNA
2.光合作用所需的各种色素,重要分布在叶绿体的基粒类囊体薄膜上,具线粒体内膜和线粒体基质中具有大量与有氧呼吸有吸取、传递和转化光能的作用有关的酶具有暗反映所需要的磷酸3含少量的磷酸但却含大量的磷脂
3.、含少量的磷酸但却含大量的磷脂3结构、线粒体一般呈球状、粒状、棒状,并且.叶绿体一般呈扁平的球形或椭球形11随细胞类型及生理条件的不同而存在较大的差别、叶绿体由外膜、内膜两层膜包被,内具有几个到几十个
2、线粒体大体有外膜、内膜和基质(线粒体基质)基粒,每个基粒都是由很多个类囊体(囊状结构)堆叠而成,2三部分构成外膜平整无折叠,内膜向内折叠凹基粒与基粒之间充满叶绿体基质陷而形成突起的崎,从而扩大了化学反映的膜面.叶绿体由外膜、内膜两层膜包被,内具有几个到几十个2积基粒,每个基粒都是由很多个类囊体(囊状结构)堆叠而成,基粒与基粒之间充满叶绿体基质、叶绿体由外膜、内膜两层膜包被,内具有几个到儿十个2基粒,每个基粒都是由很多个类囊体(囊状结构)堆叠而成,基粒与基粒之间充满叶绿体基质功能线粒体是有氧呼吸的重要场合,是细胞内供应能叶绿体是光合作用的场合,是细胞内养料制造工厂和能量转量的“动力工厂”换器线粒体普遍存在于动、植物细胞等真核细胞内在叶绿体只存在于绿色植物细胞内,如叶肉细胞等处都存在叶分布正常的细胞中,一般在需要能量较多的部位比较密集细胞的新陈代谢越旺盛的部位,线粒体的绿体叶绿体在细胞中的分布与光照强度有关在强光下常含量就越多而哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等以侧面对着光源,避免被强光灼伤;在弱光下,均匀分布在寄生虫,细菌等原核生物没有线粒体细胞质基质中,并以止面(最大面积)对着光源,以利于吸取更多的光能而蓝藻等进行光合作用的原核生物、植物的根细胞没有叶绿体
四、分泌蛋白的合成和运送核糖体(合成肽链)一内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)一高尔基体(进一步修饰加工)一囊泡f细胞膜一细胞外
五、生物膜系统的组成涉及细胞器膜、细胞膜和核膜等
六、细胞核--系统的控制中心.细胞核的功能是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场合),是细胞代谢和遗传的控制中心;
12、细胞核的结构
(1)、染色质由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态
(2)、核膜双层膜,把核内物质与细胞质分开
(3)、核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
(4)、核孔实现细胞核与细胞质之间的物质互换和信息交流英国人虎克用自己设计与制造的显微镜放大倍数为倍
1.1665Robert Hooke40-140观测了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并初次用拉丁文小室这个词来cella对细胞命名荷兰人列文虎克初次观测到活细胞,观测过原生动物、人类精子、鞋鱼的.
2.
168.A.va.Leeuwenhoek,红细胞、牙垢中的细菌等、世纪年代德国人施莱登、施旺提出一切植31930Matthias JacobSchleiden TheodarSchwann物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位这一学说即“细胞学说,Cell Theory”它揭示了生物体结构的统一性第二章组成细胞的分子
一、组成细胞的元素.组成生物体的化学元素种类与含量
1、目前已知的化学元素有种,出人工合成的以外,在自然界中有种其中组成生物体的化学元素有111290多种,其组成、分类及含量分布如下20生物界与非生物界具有统一性组成细胞的化学元、其中重要元素指含量占原生质总量以上的元素大量元素指含量占生物总重量的万分之一以上的元素微297%量元素指生物体生活所必须的,含量虽少但却是维持正常生命活动所必不可少的如等矿质元素:指出MnZnCu BM了以外,重要由根系从土壤中吸取的元素CHO、化学元素的存在形式和功能化学元素的存在形式化学元素在生物体内的存在形式组成生物体的各种化学元素,31在生物体内重要以无机盐离子或化合态形式存在,生物体获得各种元素的方式重要以积极运送为主
(2)生物体内化学元素的功能(生物体的化学元素组成多种多样的化合物,这些化合物和化学元素是生物体生命活动的物质基础(化学元素可以影响生物体的生命活动
二、生物的统一性和多样性()统一性(从元素的角度组成生物体的各化学元素种类大体相同(从分子水平:1DNA的空间结构和基本单位相同;共用一套遗传密码(从结构角度都以为直接能源从结构水平出病毒外,生物ATP体都是幼细胞组成()差异性(从元素的角度看,组成生物体的各化学元素的含量有很大差异2
三、生物界与非生物界的统一性和差异性()统一性组成生物体的化学元素在无机环境中都能找到,没有一种是生物1体所特有的()差异性组成生物体的各种化学元素含量和其在非生物界中的含量又有一定差异2
(1)组成细胞的无机化合物1,无机化合物一一水
(2)水的含量、分类、及生理作用含量概念生理作用结合水
4.5%与其他物质结合在一起细胞组成成分自由水
95.5%可以自由流动、以游离状态良好溶剂存在运送作用反映场合
(2)不同生物含水量特点
①是细胞和生物体中含量最多的物质
②含水量:水生〉陆生/幼年〉成年〉老年/代谢旺盛〉代谢缓慢/幼嫩细胞>衰老细胞、无机化合物-无机盐2
(1)无机盐存在的形式及含量含量很少,约占细胞鲜重的1%——5%
三、存在形式大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中,少数以化合物的形式存在与细胞中
四、
(2)无机盐的生理作用
①有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分
②有许多种无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要作用
③生物体内的无机盐离子,必须保持一定的比例,这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非常重要,这是生物进行正常生命活动的必要条件
五、有机化合物一蛋白质一生命的承担者氨基酸是构成蛋白质的基本单位自然界中氨基酸已发现有多种,但构成蛋白质的氨基酸种类大约有300种,涉及必须氨基酸和非必需氨基酸非必须氨基酸可以哦那个过其他化合物转化而来20必须氨基酸人体内有种(婴儿种),必须从外界获取
89、氨基酸的特点
①氨基酸分子中的氨基和粉基数目至少一个,也可以是几个,由2于基中也许具有氨基或装基通式R NH2IR—CH—COOH、
②在构成蛋白质的氨基酸中,都有一个氨基和一个按基连在同一个碳原子上,否则就不是构成蛋白质的氨基酸例3如
③不同的氨基酸分子有不同的基,这就是氨基酸分类的依据H2N-CH2-CH2-COOH R、蛋白质的结构功能及其多样性4
(1)蛋白质的分子结构化学结构用约种氨基酸作原料,根据“基因”信息指令,在细胞质的核糖体中,按特定的方式和顺序将氨基酸分20子互相连结合(蛋白质合成场合核糖体)氨基酸分子结合方式一个氨基酸分子的短基和另一个氨基酸分子的氨基,脱去一分子水而连接起来,这种结合方式叫脱水缩合肽键在肽链中连接两个氨基酸分子的化学键
(一)NH—CO—二肽由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只具有一个肽键的叫做二肽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,叫肽链蛋白质分子的功能(生命活动的重要承担者)、运送作用(血红蛋白运送和.载体蛋白作为积极运送和协助102CO2运送的工具).免疫(如抗体)、催化(多数的酶)、调节功能(调节生命活动,如生234长激素和胰岛素)、结构蛋白(构成细胞和生物体,如头发和肌肉等)5蛋白质分子的多样性.氨基酸数量成百上千、氨基酸排列顺序千变万化、肽链盘曲折叠形成的空间结构千差万别123
(3)肽键、氨基酸、水分子、蛋白质之间的联系.肽键是指在氨基酸互相连接形成蛋白质时,各个氨基酸之间互相连接的那个化学键,就称为肽键[其实肽键是1在两个氨基酸连接时,由一个氨基酸的竣基(・COOH)与另一个氨基酸的氨基(-NH2)互相连接所形成的化学键(・NH・CO・].肽链是由多个氨基酸互相连接在一起所形成的链状结构(就好比我们一排人手拉手连接在一起就形成了一条人2链同样的道理每一个人就好比一个氨基酸,而我们两个人的手连接在一起时就好比一个肽键)、.因果联系每两个氨基酸互相连接形成一个肽键,多个氨基酸互相连接就形成了多个肽键,由多个氨基酸互相连13接形成的具有多个肽键的一条链状结构称为肽链(其实假如我们把“肽”换成“人”就很容易理解了)、.水分子在两个氨基酸连接形成肽键时会脱出(或说生成)一分子水即有多少个肽键形成,就会脱出多少分子24水那么一条肽链中具有多少个肽键,就会有多少个水分子脱出、蛋白质一条肽链具有多个肽键,一个蛋白质分子由一条或多条肽链组成
3、蛋白质相关的计算4组成某蛋白质氨基酸的数目为个,脱水缩合形成条肽链则脱去水分子数和肽键数为个M NM-N
①肽键数二脱去水分子数=氨基酸数目一肽链数
②、至少具有的竣基
(一)或氨基数
(一)=肽链数1,COOH NHz.蛋白质中具有的氨基或竣基数=肽链数基中的氨基或较基数2+R
③个氨基酸脱水缩合形成条多肽链时,共脱去()个水分子,形成()n m n-mn—m个肽键,至少存在m个-NH2和-COOH,形成的蛋白质的分子量为二n•氨基酸的平均分子量一18(n—m)、
④.蛋白质中原子数=氨基酸总数基中的原子数51N+R N、蛋白质中原子数氨基酸总数-脱去的水分子数基中的原子数60=2X+R0
三、蛋白质的重要功能(生命活动的重要承担者)
①构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;
②催化作用如酶;
③调节作用如胰岛素、生长激素;
④免疫作用如抗体,抗原;
⑤运送作用如红细胞中的血红蛋白
四、蛋白质多样性的因素是组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化
五、细胞中的有机物一糖、组成元素、三种元素1C.H、分类、互相关系、特点和实例2⑴单糖不能被水解,可直接吸取的糖最常见的是葡萄糖,比较常见的尚有果糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖等葡萄糖是细胞生命活动所需重要能源物质、⑵二糖由两分子单糖缩合而成的,必须通过水解为单糖才干被细胞吸取最常见的二糖是蔗糖,尚有麦芽糖以及人和动物乳汁中3的乳糖
五、⑶多糖有多个单糖脱水缩合而成的糖,是生物体内绝大多数糖存在的形式,必须水解为单糖才干为细胞吸取,最常见的是淀粉,作为植物细胞的储能物质存在于细胞中此外尚有糖原作为动物细胞的储能物质存在于动物细胞中纤维素是构成植物细胞壁的重要成分,多糖的基本单位都是葡萄糖
六、⑷单糖脱水缩合生成二糖,二糖脱水缩合生成多糖,多糖水解为二糖,二糖水解为单糖
七、功能⑴细胞中的重要储能物质,如葡萄糖是生命燃料⑵是生物体重要成分,如纤维素是植物体细胞壁的重要成分
八、有机化合物一一脂质
六、元素组成:.、还具有和C.H0,P N
七、种类和功能⑴脂肪脂肪中的储能物质,尚有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用⑵磷脂构成细胞膜和细胞器膜的重要成分⑶固醇
①胆固醇构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运送
②性激素促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成
③维生素D促进人和动物肠道对钙磷的吸取
八、细胞中核酸的分布、结构、种类和功能.核酸的结构⑴组成核酸的化学元素、、和⑵单体核甘酸,由一分子五碳糖、一分子含氮碱1C.H0N P基和一分子磷脂分子组成,种类共有种,脱氧核甘酸种、组成核糖核甘酸种、组成84DNA,4RNA⑶DNA和RNA在化学组成上的区别五碳糖含氮碱基DNA脱氧核糖核甘酸A、T、G、C:腺喋吟A、鸟喋吟和胞喀咤、胸腺喀咤G CTRNA核糖核甘酸A、U、G、C:腺喋吟A、鸟喋吟和胞口密咤、胸腺喀咤G CT种类脱氧核糖核酸既重要存在于细胞核内;核糖核甘酸既重要存在于细胞质内DNA,RNA,、核酸的分布
①重要存在于细胞核内,此外线粒体、叶绿体、也具有少量的原核细胞重要存在于拟核中重要存在2DNA DNA,RNA于细胞质中,例如核糖体、线粒体、和叶绿体,细胞核中也有少量分布
七、
②观测和在细胞中的分布实验:运用甲基绿和吐罗红两种染色剂,甲基绿使呈现绿色,毗DNA RNA DNA罗红使呈现红色,从而显示和在细胞中的分布RNADNARNA
八、核酸的功能核酸是遗传信息的携带者,在生物体的遗传变异和蛋白质的合成中具有重要的作用
九、颜色反映斐林试剂双缩尿试剂苏丹红试剂甲液乙液液液苏丹苏丹A Bni IV成分
0.1/mL
0.05/mL
0.1/mL
0.01/mL溶液溶液溶液溶液NaOH CuSOiNaOH CuSOi鉴定可溶性还原糖蛋白质脂肪物质添加甲乙两夜等量混匀后立即先加入液摇匀,再A1mL,顺序使用加入B液4滴,摇匀反映水浴50—65摄氏度不需加热,摇匀即可不需加热条件反映样液为砖红色样液变紫色样液为橘黄样液为红色色现象
八、脂质的比较分类儿系常见种类功能重要储能物质
1.、保温2脂肪C.H、0/
3、减少摩擦,缓冲和减压.减少摩擦,缓冲和减压
3、减少摩擦,缓冲和减压3脂质磷脂/细胞膜的重要成分胆固醇与细胞膜流动性有关、C.H O维持生物第二性征,促进生殖器固醇(N、P)性激素官发育维生素D有助于Ca、P吸取第三章细胞的基本结构第一节细胞膜一系统的边界、
一、细胞膜的成分细胞是最基本的生命系统,其边界是细胞膜
3、重要成分是蛋白质和脂质,此外还具有少量的糖类
4、细胞膜的成分中含量最多的是脂质,该成分含量最丰富的是磷脂
5、与细胞膜功能复杂限度有关的是蛋白质的种类和数量6
二、细胞膜的功能
(1)将细胞与外界环境分隔开,为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境
(2)控制物质进出细胞,涉及代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中随着着能量的传递;
(3)进行细胞间的信息交流,例如,人体免疫细胞间的互相作用
三、细胞膜的成分和作用成分含量在细胞膜构成中的作用脂质约50%其中磷脂时构成细胞膜的重要成分蛋白质约40%蛋白质是生命活动的重要承担者,细胞膜的功能重要由其上的蛋白质来行使糖类与蛋白质或膜脂结合成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表面2%〜10%
(2)植物细胞壁的成分和作用.化学成分纤维素和果胶
12、植物细胞壁由三部分组成
(1)胞间层重要成分为果胶质有助于将相邻细胞粘连在一起,并可缓冲细胞间的挤压
(2)初生壁重要成分为纤维素、半纤维素,并有结构蛋白存在
(3)次生壁重要成分为纤维素
五、细胞膜的制备.选材人或动物成熟的红细胞
1.原理细胞内的物质有一定浓度把红细胞放入清水中,水会进入红细胞,导致红细胞吸水涨破,使细胞膜内2的物质流出来,除去细胞内的其他物质得到细胞膜、过程⑴将红细胞稀释液制成装片⑵在高倍镜下观测,盖玻片一3侧滴加蒸储水,在另一侧用吸水纸吸引⑶红细胞凹陷消失,体积增大,最后导致细胞破裂,内容物流出⑷运用离心法获得纯净的细胞膜细胞膜的几个特性⑴镶嵌性膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质(如受体、载体蛋白、酶蛋白)⑵流动性流动性膜结构中蛋白质和脂类分子在膜中可做各种形式的移动,膜整体结构也具有流动性流动性具有重要生理意义,与物质运送、细胞辨认、细胞融合、细胞表面受体功能调节等有关⑶不对称性膜两侧的分子性质和结构不相同第二节系统内的分工合作。
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