1、分子与细胞第 1 章 走近细胞 答案和提示第 1 节 细胞是生命活动的基本单位（一）问题探讨1. 提示：可以将大熊猫和冷箭竹几种器官、组织制成装片或切片，在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成；或者，查阅科学研究文献，利用科学家已经获得的研究结果为证据。2. 提示：评价时注重证据获取的可行性和科学性。（二）思考 讨论分析细胞学说建立的过程1. 通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据，通过归纳概括形成结论。2. 可信。因为在细胞学说的建立过程中，科学家不仅运用了不完全归纳法，还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性关系 （如细胞是动植体生命活动的基本单位， 动物体是由受精卵这个细胞发育而成的） ，这
2、样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。这一结论，实际上是阐释了植物和动物在结构上的一致性， 由此突破了植物学和动物学之间的壁垒， 也推动了人们对细胞深入地开展研究。3. “所有的细胞都来源于先前存在的细胞” ，这暗示着人的身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史；细胞学说主要阐明了生物界的统一性，因为它揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。4. 通过分析细胞学说建立的过程，领悟到的科学发现具有以下的特点。（1）科学发现需从观察入手。（2）科学发现的过程离不开技术的支持。（3）科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。（4）科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。从细胞的视角看生命世
3、界1. 叶的表皮细胞主要起保护作用；心肌细胞是心脏的重要组成部分，众多心肌细胞收缩、舒张使得心脏得以搏动。2. 冷箭竹的光合作用发生在叶肉细胞中，因为这些细胞含有叶绿体；大熊猫的血液运输氧的功能靠红细胞完成。3. 大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键是靠生殖细胞完成的。（通过上面 3 个问题的讨论可以看出，动植物体的生命活动是靠一个个细胞完成的。 ）4. 生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系，因为基本上每个细胞都2要进行呼吸作用消耗氧气和释放二氧化碳， 而绿色植物的一些细胞和蓝细菌能进行光合作用吸收二氧化碳和释放氧气。 正因为有了细胞的呼吸作用和光合作用， 才能保持生物圈中的碳氧平衡。
4、（三）练习与应用概念检测1. （1）； （2）； （3） ； （4）。2. C。3. 本题提示如下。（1）人体皮肤：本切片图中可见上皮组织的细胞、角质保护层细胞（死亡）和皮下结缔组织中的多种细胞；迎春叶：表皮细胞（保护） 、保卫细胞（控制水分蒸发和气体进出） 、叶肉细胞（光合作用） 、导管细胞（运输水和无机盐） 、筛管细胞（运输有机物） ，等等。（2）植物细胞和动物细胞的共同点是：有细胞膜、细胞质、细胞核；区别是：植物细胞有细胞壁、液泡，有些植物细胞还有叶绿体。（3）因为人体皮肤和迎春叶都是由多种组织组成的。例如，人体皮肤由上皮组织、结缔组织、 神经组织和肌肉组织组成， 这些不同的组织按照一定
5、的次序结合在一起构成行使保护等功能的器官。拓展应用1. 提示：可用学生已学过的植物或动物的分类、细胞所具有的结构进行举例，也可以结合学生的生活经验进行举例。运用不完全归纳法时，要审慎地接受所得出的结论，归纳时需要注意抓住所归纳对象的本质特征。2. 病毒尽管没有细胞的结构，但病毒必须寄生在细胞中生活，依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质， 离开了细胞， 病毒就不能长时间生存， 因此说， 病毒的生活是离不开细胞的。3. 如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立，细胞一直可以从无机环境中自然发生，生物进化论中生物都起源于共同原始祖先的观点就会受到质疑。 一切动植物都是由细胞发育而来的，并由细胞和细胞
6、产物所构成，说明动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性，这也支持生物有着共同起源的观点。第 2 节 细胞的多样性和统一性（一）问题探讨1. 从图中至少可以看出 5 种细胞，它们分别是：红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、洋葱根3尖细胞和洋葱表皮细胞。这些细胞共同的结构有细胞膜、细胞质和细胞核（植物细胞还有细胞壁，人的成熟红细胞没有细胞核） 。2. 提示：细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同，功能不同，是细胞分化的结果。例如，红细胞呈两面凹的圆饼状，这有利于与氧充分接触，起到运输氧的作用；洋葱表皮细胞呈长方体形状，排列紧密，有利于起到保护作用。（二）探究 实践1. 使用高倍镜
7、观察的步骤和要点是： （1）首先用低倍镜观察，找到要观察的物像，移到视野的中央； （2）转动转换器，用高倍镜观察，并轻轻转动细准焦螺旋，直到看清楚物像为止。2. 提示：这些细胞在结构上的共同点是：有细胞膜、细胞质和细胞核，植物细胞还有细胞壁。各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因是：这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。3. 提示：从模式图中可以看出，大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有鞭毛，等等。（三）旁栏思考“原核细胞”中的“原”字指“原始”的含义； “真核细胞”中的“真”字指“真正”含义；从进化的视角看，真核细胞是由原核细胞进化而来的
8、。（四）练习与应用一、概念检测1. （1） ； （2）； （3）。2. D。3. 提示：根瘤菌是细菌，属原核细胞，没有成形的细胞核，植物细胞有成形的细胞核。二、拓展应用1. 提示：细胞之所以会有统一性，是因为细胞来源于细胞，即新细胞是从老细胞通过分裂而形成的，所有细胞都来自一类共同的祖先，所以具有统一性。细胞的多样性是在进化过程中，由于自然选择等原因，细胞出现结构分化、分别承担不同功能而产生的。2. （1）支原体与动物细胞结构的区别是：支原体没有成形的细胞核，只有游离的 DNA 和核糖体一种细胞器。（2）支原体与细菌的细胞结构的区别是：支原体没有细胞壁。（3）支原体是原核生物。4“ 复习与提高
9、 ” 参考答案一、选择题1. C。2. D。3. D。4. C。二、非选择题1. 画概念图三个问号所表达的连接词，从左到右为：不具有、具有、具有。2. （1）细胞膜、细胞质、细胞核（或储存遗传物质的场所） 。（2）眼虫、衣藻 含有叶绿体，能进行光合作用，衣藻还有细胞壁 变形虫、草履虫具有细胞膜、细胞质和成形的细胞核，不具有细胞壁。（3）眼虫有叶绿体，与植物细胞类似；眼虫有眼点能感受光的刺激，有鞭毛，能运动，这些特征与动物类似。从以上分析可以看出，眼虫与植物和动物都有相同之处，说明眼虫可能是与植物、动物共同祖先很接近的生物。3. （1）提示：可以有不同答案。因为细胞是基本的生命系统，科学家一般将
10、人工合成生命定义为人工组装细胞， 从这个意义上说， 人工合成脊髓灰质炎病毒还不能称为人工合成生命。病毒由生物大分子构成，并且能自我复制，具备生物的一些基本特征，因此在生物学上一般认为它是不同于动物、植物、真菌和原核生物的一类特殊的生物，从这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒也可以视为人工合成生命。 本题的目的不是让学生在知识层面获得一个标准答案，而是活跃思维，认识生物界的复杂性。（2）提示：人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，如研制抵抗病毒的药物和疫苗，从而更好地为人类的健康服务；从否定的角度看，人
11、工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些人用作生物武器，将给人类带来灾难。5分子与细胞第 2 章 组成细胞的分 子 答案和提示第 1 节 细胞中的元素和化合物（一）问题探讨示例：为什么组成地壳和细胞的各种元素的相对含量差异很大？（二）思考 讨论1. 在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是 C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质含有 C、H、O，蛋白质中还含有大量的 N 元素。2. 提示：细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞中，S 只有 0.17%，Mg 只
12、有 0.18%，但很多蛋白质都含有 S，叶绿体中的叶绿素分子就含有 Mg，如果缺少 S 或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。3. 提示：组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞， 这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别， 如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些；Ca 元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。（三）旁栏提示：梨的果实细胞中糖类和水等物质多，不含叶绿素。（四）探究 实践1. 略。2. 略。3. 不同生物材料中有机化合物的种类、含量有差异，因此在日常膳食中要遵循“多样、均衡”的原则，满足机
13、体生命活动的需要。（五）练习与应用概念检测1. （1）； （2） ； （3）。2. 苏丹染液 豆浆 砖红色沉淀斐林试剂 梨汁 橘黄色双缩脲试剂 花生子叶 紫色3. C。4. B。6拓展应用1. 细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素 C、H、O、N 含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。2. 不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。第 2节 细胞中的无机物（一）问题探讨1. 提示：水在细胞中的作用主要表现在以下几个方面。水是细胞结构的重要组成成分；水是细胞内的良好溶剂， 许多种物质必
14、须溶解在水中， 细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与； 多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中； 通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。2. 提示：表中的氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠等都属于无机盐，它们在饮料中以离子的形式存在。 运动员在运动中会大量出汗， 出汗时人体会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。（二）思考 讨论1. 提示：光合作用的正常进行不能缺少叶绿素
15、，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是 Mg。Mg 是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。缺 Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。2. 提示：人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是 Fe。缺 Fe 会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。3. 提示： 这说明了 P 对于植物正常的生长发育是必不可少的。 P 作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物（如核酸、ATP 等）和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。 当 P 供应不足
16、时， 核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。因此，缺乏 P 的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。（三）旁栏思考题1. 所涉及的部分离子的作用如下表。7离子名称在人体或植物体中的功能Na + 人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性K + 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性Ca 2+ 促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等Mg 2+ 参与构成叶绿素，与某些酶的活性有关Fe 2+ /Fe 3+ Fe 3+ 和 Fe 2+ 在人体内可
17、以相互转化，其中 Fe 2+ 是血红蛋白及某些含铁酶类的成分Cl 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分SO 4 2 人体体液的组成成分，参与调节体液渗透压；硫元素是蛋白质的重要组成成分，也是多种维生素的组成成分PO 4 3 其中磷元素是构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成 ATP ；PO 4 3 与 H + 结合形成的 HPO 4 2 /H 2 PO 4 是人体内很重要的缓冲对HCO 3 HCO 3 及其与 H + 结合形成的 H 2 CO 3 是血浆中最重要的缓冲对（H 2 CO 3/HCO 3 ） ，对于调节正常血浆的 pH 有重要意义；也是保护胃黏膜
18、的重要成分2. 提示：盐是日常生活中不可缺少的调味品，它的主要成分是 NaCl。虽然 Na + 和 Cl 在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它们并不是越多越好。世界卫生组织（WHO）推荐每人每天食盐摄入量以 5 g 为宜。据中国居民营养与慢性病状况报告（2015） 显示，虽然我国居民平均每天烹调用盐量在 2012 年比 2002 年下降了 1.5 g， 但还是达到了 10.5 g， 而且中老年群体食盐消费量明显高于青少年群体。摄入盐过多对人类健康的危害很大。例如，有大量证据表明，增加盐的摄入会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关。但是，并不是所有的人群都适合低
19、盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水平的盐摄入。该思考题可以让学生体会到适度与平衡的重要性。（四）练习与应用概念检测（1） （） ； （2） （） ； （3） （） 。拓展应用1. 质量分数为 0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。 当人体需要补充盐溶液或输入药物时， 应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。82. 水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。第 3节
20、细胞中的糖类和脂质（一）问题探讨1. 糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。2. 这说明细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。（二）思考 讨论1. 提示：脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。2. 提示：花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物都含有较多的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。3. 提示：脂肪除了可以储存大量能量，还具有隔热、保温和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。4. 提示：相关内容可参考“背景资料”中的“关于脂肪和胆固醇的争议” 。（三）旁栏思考题1. 问题 在糖尿病病人的饮食中，米饭、馒头等主
21、食也需限量，是因为这些主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。2. 批判性思维 除淀粉外的复杂糖类，如纤维素、果胶等，被称为膳食纤维。膳食纤维大量存在于蔬菜、水果、海藻和粮食（特别是粗粮）等植物性食物中；它们既不能被肠道消化、吸收，也不能产生能量，只是肠道里的匆匆过客，最终混在食物残渣里，随着粪便一起排出体外。但膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空。所以，多吃一些富含膳食纤维的食物，排便就会通畅，并且减少患大肠癌的机会；还有利于降低过高的血脂和血糖等，从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。由于膳食纤维具有如此重要的保健作用，因此一些科学家把它称作人类的“第七类营养素” 。
22、3. 北京鸭 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。（四）练习与应用概念检测91 （1） （ ） ； （2） （） ； （3） （） 。2. C。3. C。拓展应用1. 糖类是生物体所利用的主要能源物质，尤其是大脑和神经系统所利用的能源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内储存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的 4 倍左右，因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。与糖类氧化相比
23、，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量的氧；此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言， 糖类和脂肪都可以作为储备能源， 但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。2. 鱼肝油主要含有维生素 A 和维生素 D。维生素 D 有助于细胞吸收和储存钙和磷，所以当婴幼儿服用钙片时，医生会建议同时服用鱼肝油来促进钙的吸收。当维生素 D 缺乏时，婴幼儿容易患佝偻病、软骨病等。第 4节 蛋白质是生命活动的主要承担者（一）问题探讨1. 用某些动物组织提取的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收，是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。2. 提
24、示：这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。（二）思考 讨论氨基酸的结构特点1. 每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。2. “氨基酸” 代表了氨基酸分子结构中的主要部分氨基和羧基。氨基酸怎样构成蛋白质1. 氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽多肽；一条肽链按照一定形态折叠、盘曲构成空间结构；多条肽链构成更为复杂的空间结构。2. 食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为10氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要脱水缩合形
25、成二肽、三肽多肽，由多肽链构成人体蛋白质。 人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样， 其具有完成人体生命活动的结构和功能。3. 10 个氨基酸能够组成 21 10 条互不相同的长链。氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性，以及蛋白质具有复杂的空间结构，是蛋白质种类多种多样的原因。（三）练习与应用概念检测1. （1）； （2） ； （3） ； （4）。2. A。3. A。4. B。拓展应用1. 提示：食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收， 这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。2. （1）5，4，4。 （2） 略 。 （3）
26、不能，因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能，如果氨基酸排列顺序变了，新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。3. 必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。第 5 节 核酸是遗传信息的携带者（一）问题探讨1. DNA 是遗传物质，携带有遗传信息，不同个体的遗传信息一般都有区别，因此，DNA 能够提供犯罪嫌疑人的信息。2. 提示：可以进行亲子鉴定；鉴别在地震等灾害中遇难亲属的遗体等。（二）练习与应用概念检测1. （1）； （2） ； （3）。2. C。3. C。4. C。拓展应用（1） “一切疾病都与基因受
27、损有关”过于绝对，疾病有的是基因受损导致的，还有很多疾病是受到细菌等病原体影响导致的。 “基因是核酸片段”属于概念有误，核酸包括 DNA 和RNA，除少数病毒外，生物的基因是 DNA 上有遗传效应的片段。 “补充某些特定的核酸，11可增强基因的修复能力” 这是混淆概念关系以误导消费者。 人们吃的食物中已经含有很多核酸， 不需要额外补充核酸， 核酸也不是人体需要的营养物质； 人体内不缺乏合成核酸的原料；人体细胞不会直接利用外来核酸，无论是食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用， 都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用； 细胞内的基因修复有复杂的机制，补充核酸不会增强基因修复
28、能力。（2）提示：向推销人员询问该核酸保健品的成分、功效，及如何起到保健作用的原理；运用已学习的核酸知识与推销员交流， 传递正确的营养保健知识； 表明不会购买核酸保健品的态度。“ 复习与提高 ” 参考答案一、选择题1. A。2. B。3. D。4. D。5. A。6. D。7. A。8. B。二、非选择题1. （1）冬小麦的含水量从 9 月至 12 月处于下降趋势，因为随着冬季来临，气温下降，细胞中自由水的含量显著下降有助于抵抗低温冻害。（2）在寒冷的情况下，自由水可以结成冰而伤害植物，结合水则不会结冰。因此，冬季来临时，冬小麦细胞内自由水的比例逐渐降低，而结合水的比例逐渐上升，可以避免气温下
29、降时自由水过多导致容易结冰而损害自身， 这是植物适应环境的一种表现， 是生物进化的结果。（3）略。2. 蛋白质的功能是由氨基酸种类、数目和排列顺序、多肽链折叠或盘曲形成的空间结构决定的。人的红细胞承担运输氧的作用，是因为血红蛋白的结构适于运输氧；而心肌细胞主要是承担心脏律动作用，其心肌蛋白的结构适于律动。3. 构成多糖的基本单位是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成多糖，它的顺序没有什么变化。核酸就不同了，构成核酸的核苷酸，无论是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，都各含 4 种碱基。核酸是由核苷酸连接而成的长链，核酸分子中 4 种脱氧核苷酸（或核糖核苷酸）在数量、排列顺序上就会千差万别， 从而能够承担起携带遗
30、传信息的功能。 因此说核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是。4. 在陨石中发现了氨基酸，且非地球所有，这说明宇宙中很可能还存在与地球生物类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位，而蛋白质又是生命活动的主要承担者。第三章 细胞的基本结构第 1 节 细胞膜的结构和功能（一）问题探讨1.活细胞的细胞膜具有选择透过性,染料台盼蓝是细胞不需要的物质,不易通过细胞膜,因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质出入细胞的功能,台盼蓝能通过细胞膜进入细胞,死细胞能被染成蓝色。2.细胞膜作为细胞的边界,具有控制物质出入细胞的功能。（二）思考与讨论1.最初对细胞膜成分的认识,是通过对现象的推理分析得出的
31、。2.因为磷脂分子的“头部”亲水,尾部疏水,所以在水一空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气的一面。科学家因测得从红细胞中提取的脂质,铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的 2 倍,才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。3.由于磷脂分子有亲水的“头部”和疏水的“尾部”,在水溶液中,朝向水的是头部,尾部受水的排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境时,磷脂分子的尾部相对排列在内侧,头部则分别朝向两侧水的环境,形成磷脂双分子层。细胞的内外环境都是水溶液,所以细胞膜磷脂分子的头部向着膜的内外两侧而尾部相对排在内侧,形成磷脂双分子层。4.如果将磷脂分子置于水一苯的混合溶剂中
32、,磷脂的头部将与水接触,尾部与苯接触,磷脂分子分布成单层。（三）旁栏问题一是因为水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是因为膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过膜。（四）练习与运用一、概念检测1. 2.B二、拓展应用1.提示:把细胞膜与窗纱进行类比,合理之处是说明细胞膜与窗纱一样可以允许一些物质出入,阻挡其他物质出入。这样的类比也有不妥之处。例如,窗纱是一种简单的刚性的结构,功能较单纯,细胞膜的结构和功能要复杂得多;细胞膜是活细胞的重要组成部分,活细胞的生命活动是一个主动的过程,而窗纱是没有生命的,它只能是被动地在起作用。2.(1)由双层磷脂分子构成的脂质体,两层磷脂分
33、子之间的部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。(2)由于脂质体是磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合,也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。第 2 节 细胞器之间的分工合作（一）问题探讨1.研制大飞机是一个复杂的系统工程,需要不同部门的分工与合作,缺少任何一个部门都难以完成研制工作。2.提示:细胞是一个更复杂的系统,细胞内分布着诸多的“部门”,它们既有分工又有合作,共同配合完成着生命活动。例如,分泌蛋白质的合成中,细胞核是遗传信息库,蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行,核糖
34、体是合成蛋白质的场所同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。 这说明细胞的生命活动也是需要多个 “部门” 和 “车间”协调配合完成的。（二）探究.实践1.叶绿体的形态和分布有利于接受光照,进行光合作用,例如,叶绿体大多呈椭球形,在不同光照条件下会改变方向。在弱光下,叶绿体以其椭球体的正面朝向光源,在强光下,叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照,在强光下能避免叶绿体被灼伤。又如,叶片细胞的栅栏组织(接近上表皮)中的叶绿体较海绵组织(接近下表皮)中的多,这使得叶片的叶绿体能够接收更多的光照进行光合作用。2.提示:细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质
35、中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的酶和细胞器等。细胞质的流动,为细胞内物质运输和结构移动创造了条件,从而保障了细胞生命活动的正常进行。（三）思考.讨论1.分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。2.提示:分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白在核糖体上合成,在内质网内加工,由囊泡运输到高尔基体做进一步的加工,再由囊泡运输到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。3.提示:需要,如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量,囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外去的过程也需要能量。 这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。（四）练习与应用一、概
36、念检测1. 2.A 3.C 4.B5.提示:上图是动物细胞的亚显微结构图,细胞右下方的叶绿体应该去掉;图中标注的内质网与高尔基体反了,应该对调图中标注的染色质应改为核仁,下图为成熟植物细胞的亚显微结构图。图中标注的核糖体是中心粒,高等植物细胞中不含有中心粒,应该去掉;图中标注的核仁应改为叶绿体;标注的叶绿体应该改为线粒体。二、拓展应用溶酶体中含有多种水解酶,但溶酶体膜却不会被水解。根据这一事实,可以作出多种合理假说,例如,膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身;可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如 pH)不适合酶发挥作用;等等第
37、 3 节 细胞核的结构和功能（一）问题探讨说明了克隆牛的性状是由细胞核决定的。（二）思考.讨论1.美西螈皮肤的颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。 表皮细胞内合成了黑色素,使皮肤呈黑色,不能合成黑色素的,皮肤呈白色。细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。2.没有细胞核,细胞就不能分裂、分化。3.细胞核是细胞生命活动的控制中心。4.伞藻的形态结构取决于细胞核。5.提示:克隆牛是由重组的卵细胞发育成的。 重组细胞包含了母牛乙的细胞核,母牛甲的细胞质。由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样,这说明性状是由细胞核决定的。克隆牛所有的细胞都来自于重组细胞的细胞分裂,其细胞核中的遗传物质与母牛
38、乙的遗传物质相同。6. 细胞核具有控制细胞代谢与遗传的功能。（三）旁栏问题提示:同一生物体内的所有细胞都来自于受精卵的分裂,细胞内的“蓝图”都是一样的。体内细胞的形态、结构和功能多样,是细胞分化的结果。（四）练习与应用一、概念检测1. 2.C 3.D二、拓展应用1.提示:染色体呈高度螺旋状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去,而染色质处于细丝状,有利于 DNA 完成复制、转录等生命活动。2.提示:有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息,在子代中双亲的遗传物质得到了重新组合,从而大大增加了生物变异增加了适应多变环境的能力,也为进化提供了原材料。克隆是无性繁殖的产物,克隆人与亲代相
39、比,遗传物质是一样的,没有什么变化,因而降低了适应环境的能力还有,如果克隆人对某种疾病具有易感性,就可能带来灾难性的后果;在社会学意义上,克隆人是没有传统意义上的父亲和母亲,这可能会冲击原有的家庭和社会观念,等等复习与提高一、选择题1.C 2.C 3.D 4.B 5.B 6.A二、非选择题1.细胞质 细胞质基质 细胞器 内质网 与细胞有丝分裂相关 合成蛋白质2.(1)高尔基体、内质网、线粒体(2)一定流动性(3)蛋白质与脂质(4)细胞膜与核膜控制物质出入细胞的功能。第四章 细胞的物质输入和输出第 1 节 被动运输（一）问题探讨1.烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高.事实上半透膜两侧的水分
40、子都能够通过扩散作用自由进出,但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中的水的相对含量低,因此烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些,导致漏斗中水量增加,液面上升。如果漏斗管足够长,当管内的液面上升到一定高度之后,管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度最终达到平衡,液面将不再上升。2.不会,因为纱布不是半透膜,孔隙很大,可溶于水的物质都可能自由通过,包括水分子和蔗糖分子都能通过。3.漏斗管中的液面将保持不变。（二）思考.讨论1.红细胞中的有机物有的能通过细胞膜,有的不能。血红蛋白是有机大分子物质,不能透过细胞膜,它相当于“问题探讨”中
41、的蔗糖分子。2.是。但细胞膜具有生命活性,物质通过细胞膜的方式不只是简单扩散。3.不一定。 因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,红细胞将不再吸水。4.取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大时,细胞吸水或失水越多。5.因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。（三）旁栏问题因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质,与磷脂分子有较强的亲和力,容易通过磷脂双分子层出入细胞。（四）练习与应用一、概念检测1. 2.D 3.B二、拓展应用1.提示:可以配制出一系列
42、浓度梯度的蔗糖溶液,将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中,适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度,据此推算出细胞液溶质浓度应介于这两个浓度之间。2.假设:温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率设计实验提示:可以借用本节问题探讨中的渗透装置进行实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中,通过比较不同温度下漏斗管液面上升速度的快慢,判定温度是否影响水分子的扩散速度,实验中要注意排除各种无关变量的干扰,如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等,以确保实验的准确性。第 2 节 主动
43、运输与胞吞、胞吐（一）问题探讨1.不是。2.需要细胞提供能量。3.具有普遍性。（二）思考.讨论1.细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础;胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。2.因为游离于细胞质基质中的核糖体,所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中,由于蛋白质是大分子有机物,无法直接通过被动运输或主动运输穿过细胞膜运输到细胞外,所以一般只能留在细胞内供细胞自身使用,而附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质能够进入内质网腔中,并借助囊泡移动进入高尔基体,经加工包装后,包裹在囊泡中的蛋白质就能以胞吐的方式分泌到细胞外。（三）练习与应用一、概念检测1. 2.A 3.A二、拓展应用1.放入蒸馏水
44、中的草履虫,其伸缩泡的伸缩频率加快,放入海水中的则伸缩频率减慢。2.提示:主动运输和被动运输的区别之一是是否需要能量而能量来自细胞呼吸,故可通过抑制根细胞呼吸,并观察无机盐离子吸收速率是否受影响来判断其吸收过程属于主动运输还是被动运输,具体步骤:取甲、 两组生长状态基本相同的柽柳幼苗,放入适宜浓度的含有 Ca 2+ 、K + 的溶液中;甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸;一段时间后测定两组植株根系对 Ca 2+ 、K + 的吸收速率,若两组植株对 Ca 2+ 、K + 的吸收速率相同,说明柽柳从土壤中吸收无机盐为被动运输;若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率,说明柽柳从壤中吸收无机盐是
45、主动运输。复习与提高一、选择题1.A 2.A 3.C 4.D二、非选择题1.2.(1)K + 和 Mg 2+ 这两种离子的浓度细胞内大于细胞外,细胞若要吸收这两种离子必须逆着浓度梯度进行(2)Na + 和 Cl - 这两种离子的浓度细胞内小于细胞外,细胞若要排出这两种离子必须逆着浓度梯度进行3.(1)渗出 增大(2)缓慢增大后趋于稳定 蔗糖溶液 清水(3)乙二醇 增大(4)大液泡第五章 细胞的能量供应和利用第 1 节 降低化学反应的活化能的酶（一）问题探讨1.便于取出实验材料(肉块),排除物理性消化对肉块的影响,确定其是否发生了化学性消化。2.是胃内的化学物质将肉块分解了。3.收集胃内的化学物
46、质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。一、酶的作用和本质（二）探究与实践1.2 号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。2.不能。3.说明 FeCl 3 中的 Fe 3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。4.4 号试管的反应速率比 3 号试管快得多说明过氧化氢酶比 Fe 3+ 的催化效率高得多细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。（三）思考.讨论1.巴斯德认为发酵与活细胞有关,是合理的;认为发酵是整个细胞而不是细胞中的
47、某些物质在起作用,是不正确的。 李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质,是合理的;认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用,是不正确的。2.巴斯德是微生物学家,特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。3.毕希纳的实验说明,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。4.萨姆纳历时 9 年,发扬坚持不懈、百折不挠的科学精神,用正确的科学方法,将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。5.可参考下一小节教材关于酶本质的的叙述。（四）练习与应用一、
48、概念检测1.D2.D二、拓展应用1.本小节“探究实践”涉及的自变量并非只有一个,而是包括温度和催化剂两个变量,1 号试管中仅放置了过氧化氢溶液,可以起到对照作用。2 号试管与 1 号试管的区别在于温度,3 号试管和 4 号试管与 1 号试管的区别在于多了催化剂 3 号试管与 4 号试管之间也可以起相互对照作用。加入 2 滴煮沸过的肝脏研磨液的 5 号试管,可以与加入新鲜的肝脏研磨液的4 号试管做对照;同理,加入 2 滴蒸馏水的 6 号试管可以作为 3 号试管和 4 号试管的对照组。2.巴斯德:发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用李比希:引起发酵的是细胞中的某些物质,但
49、是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。毕希纳:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样萨姆纳:酶是蛋白质3. 提示:可用第 2 章中学过的检测蛋白质的方法。在萨姆纳之前,之所以很难鉴定酶的本质,主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。二、酶的特性（一）练习与应用一、概念检测1.D 2.B 3.D二、拓展应用1.提示:这个模型中 A 代表某类酶,B 代表底物,C 和 D 代表产物。这个模型的含义是:酶 A与底物 B 专一性结合,催化反应的发生,产生了产物 C 和 D.这个模型可以类比解释酶的专一性。2.(1)A 点:随着反应底物浓度的增加,反应速
50、率加快。B 点:反应速率在此时达到最高 C 点:反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高,维持在相对稳定的水平。(2)如果 A 点时温度升高 10,曲线上升的幅度变小因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化温度高于或低于最适温度,反应速率都会变慢。(3)该曲线表明,B 点的反应底物的浓度足够大,是酶的数量限制了反应速率的提高,这时加入少量的酶,会使反应速率加快(图略)第 2 节 细胞的能量“货币”ATP（一）问题探讨1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号,以便繁衍后代。2.萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质。3.有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有
