1、第4章 细胞的物质输入和输出渗透作用烧杯清水浓度蔗糖溶液渗透压烧杯清水渗透压蔗糖溶液浓度 渗透压的大小取决于单位体积溶质微粒数目的多少蔗糖溶液蔗糖溶液清水清水蔗糖溶液对清水的渗透压（F1)水柱产生的静水压（F2) 达到渗透平衡，此时半透膜两侧水分子交换速率相等，液面不再升高 渗透平衡后，漏斗内溶液浓度依旧高于烧杯内溶液浓度第4章 细胞的物质输入和输出渗透作用扩散方向水分子（或其他溶剂分子）从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。发生渗透作用的条件具有半透膜。膜两侧溶液具有浓度差。动物细胞吸水与失水动物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。原理半透膜：浓度差：细胞膜细胞质与外界溶液构成一个渗透系统第
2、4章 细胞的物质输入和输出（全透性，伸缩性小）细胞壁细胞膜细胞质液泡膜细胞液原生质层（有一定浓度，与外界溶液 能形成一定的浓度差）（伸缩性大， 具有选择透过性）原生质体细胞壁植物细胞 原生质层是指细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。外因：细胞壁伸缩性小于原生质层伸缩性外界溶液浓度大于细胞液浓度内因：质壁分离第4章 细胞的物质输入和输出 在质壁分离过程中，由于细胞失水，细胞液渗透压升高，细胞对水的吸引力增强。质壁分离与复原 成熟的植物活细胞，保证细胞具有中央大液泡和原生质层 细胞液应具有颜色，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液 为紫色，易于观察 还可以使用具有较多叶绿体的材料，如黑藻（绿到发黑）
3、， 通过观察叶绿体分布情况判断是否发生质壁分离现象实验材料的选择由于细胞壁的存在，细胞不可能无限吸水第4章 细胞的物质输入和输出物质跨膜运输的方式小分子物质小分子物质大分子物质大分子物质被动运输被动运输主动运输主动运输（载体蛋白）（载体蛋白）自由扩散自由扩散协助协助扩散扩散（转运蛋白）转运蛋白）顺浓度梯度（逆（逆浓度梯度浓度梯度) )胞吞胞吞胞吐胞吐消耗能量膜的选择透过膜的选择透过性性膜的流动性膜的流动性第4章 细胞的物质输入和输出转运蛋白载体蛋白，需与运输分子结合，引起载体蛋白空间结构改变。包括主动运输、协助扩散通道蛋白是在膜上形成跨膜的亲水通道，使离子或水从中通过，不需要与运输分子结合。只
4、参与协助扩散钾离子通道蛋白，水通道蛋白等第4章 细胞的物质输入和输出物质跨膜运输的方式自由扩散协助扩散主动运输载体载体能量能量举例举例不需要需要需要不消耗不消耗消耗 顺浓度梯度高浓度低浓度 O2、CO2 H2O、脂溶性小分子葡萄糖进入红细胞，水小肠吸收葡萄糖、氨基酸，Na+ 、K+等离子运输运输方向方向顺浓度梯度高浓度低浓度 逆浓度梯度低浓度高浓度 胞吞胞吐，与运输方向无关，不需载体，消耗能量，如分泌蛋白、白细胞吞噬病菌习题巩固例题（判断细胞内外、物质进出方式） 在在a ae e的五种过程中，代表自由扩散的是的五种过程中，代表自由扩散的是 , ,代表协助扩散的是代表协助扩散的是 , ,代表主动
5、运输的是代表主动运输的是 。 可能代表氧气转运过程的是图中编号可能代表氧气转运过程的是图中编号 ；氨基；氨基酸从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号酸从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。a、ebabc、d第5章 细胞的能量供应和利用酶加加 热热 H2O2H2O2绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。一般说来，活细胞都能产生酶酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用 酶只起催化作用，无调节功能酶的特性第5章 细胞的能量供应和利用第5章 细胞的能量供应和利用酶的高效性探究实验FeFe3+3+做催化剂做催化剂过氧化氢酶过氧化氢酶如何判断过氧化氢被分解的快慢？ 观察单位时间内产生气泡的多少 观察带火星的卫
6、生香的复燃情况自变量:催化剂种类1号试管为空白对照第5章 细胞的能量供应和利用酶的专一性探究实验淀粉（非还原性） 麦芽糖（还原性）淀粉酶蔗糖（非还原性） 葡萄糖（还原性）+ + 果糖（还原性）蔗糖酶淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。注意：由于碘注意：由于碘液无法检测蔗糖是否液无法检测蔗糖是否水解，水解，因此只能用斐林试剂检测还原糖因此只能用斐林试剂检测还原糖a.锁钥学说b.诱导契合学说反应前后反应前后酶的结构和性质不变酶的结构和性质不变同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同第5章 细胞的能量供应和利用探究温度对酶活性的影响过氧化氢受热易分解，会
7、对实验结果造成干扰斐林试剂需水浴加热，干扰自变量先保温再混合原理：蓝色 淀粉 麦芽糖 无蓝色出现碘液淀粉酶碘液探究pH对酶活性的影响反应原理：2 H2O2 2 H2O + O2过氧化氢酶过氧化氢酶酸可水解淀粉和淀粉酶，因此不能选用淀粉和淀粉酶习题巩固图甲中，温度从a降低或升高，酶促反速率均下降， 但是下降的原因不同。图乙中，pH从b降低或升高，酶促反速率均下降， 但是下降的原因相同。图丙中，反应物浓度为c时，酶促反应速率达到最大， 因为酶饱和了。甲乙丙反应物浓度第5章 细胞的能量供应和利用细胞的能量“货币”ATP中文名称：ATP的结构简式：组成元素：APPP腺苷三磷酸ATP是一种高能磷酸化合物
8、C、H、O、N、P 腺嘌呤核糖PPP腺苷三磷酸 （ATP） A- PPP 腺嘌呤核糖核苷酸 (AMP）腺苷二磷酸 （ADP） 腺苷（A)RNA的基本组成单位之一特殊化学键第5章 细胞的能量供应和利用细胞的能量“货币”ATP化合物结构简式“A”含义共同点ATPDNARNA核苷酸不同化合物中“A”的辨析腺苷腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤ATP合成酶合成酶 水解酶水解酶ADP +Pi +能量能量ATP在细胞内含量极少，但是转化速率快物质是可逆(循环)的，但能量不可逆（不循环）第5章 细胞的能量供应和利用细胞的能量“货币”ATP吸能反应放能反应蛋白质的合成葡萄糖
9、的水解ATP储存水解放能习题巩固下图为dATP（d表示脱氧）的结构示意图，dATP水解后能参与DNA 的合成。想要让新合成的DNA分子被32P标记，下列相关说法正确的是（ ） A. 应用32P标记处的磷酸基团B. dATP在DNA合成时既能作为原料，也能提供能量C. dATP中的“T”指的是dATP含有3个特殊的化学键D. dATP中含有特殊的化学键，是主要的能源物质PPP脱氧核糖A B第5章 细胞的能量供应和利用细胞呼吸指细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。也称呼吸作用。呼吸 机体与环境之间O2和CO2交换的过程。酵母菌酵母菌培养液培养液质量分数为质量分数为10%的的NaOH溶液溶液澄
10、清的澄清的石灰水石灰水A如何在通入空气如何在通入空气中去除中去除CO2？空空气气有氧呼吸NaOHNaOH溶液可吸收溶液可吸收空气中的空气中的COCO2 2。第5章 细胞的能量供应和利用细胞呼吸无氧呼吸酵母菌酵母菌培养液培养液澄清的澄清的石灰水石灰水BB瓶应封口放置一段时间后瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水，为何？再连通澄清石灰水，为何？消耗瓶内的氧气，消耗瓶内的氧气，造成无氧造成无氧环境。环境。使澄清石灰水变浑浊（根据 浑浊程度检测CO2产生的多少）溴麝香草酚蓝水溶液： 蓝变绿再变黄（根据其变黄色时间的长短，检测CO2产生的多少）酒精+重铬酸钾（浓硫酸溶液）：橙色灰绿色（1 1）检测）检
11、测COCO2 2（2 2）检测酒精）检测酒精第5章 细胞的能量供应和利用有氧呼吸第一阶段 细胞质基质第二阶段线粒体基质线粒体内膜4202C6H12O6+ H +少量能量少量能量 C3H4O3 第三阶段66+ H2O2C3H4O3 CO2 + + H + 少量能量少量能量 126H2O + +大量能量大量能量 24H + + O2总反应式C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量酶H 是指NADH（还原型辅酶）第5章 细胞的能量供应和利用无氧呼吸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。 细胞质基质反应场所：反应式： 例：高等
12、动物、乳酸菌、例：高等动物、乳酸菌、马铃薯块茎马铃薯块茎、 甜菜甜菜块根、玉米胚细胞块根、玉米胚细胞等等例：大多数植物、酵母菌例：大多数植物、酵母菌C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸) + 少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精) + 2CO2 + 少量能量酶第5章 细胞的能量供应和利用无氧呼吸第一阶段 细胞质基质第二阶段细胞质基质422C6H12O6+ H +少量能量少量能量 C3H4O3 2总反应式2 C3H6O3(乳酸乳酸) + 4 H2C3H4O3 CO2 + + C2H5OH( (酒精) )C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸) + 少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)
13、 + 2CO2 + 少量能量酶乳酸发酵酒精发酵第5章 细胞的能量供应和利用影响细胞呼吸的因素O2浓度： 直接影响呼吸速率和呼吸性质。对无氧呼吸有抑制作用。2. 氧气浓度0b时有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，有氧呼吸速率增大，无氧呼吸速率减小。1. 氧气浓度为0时只进行无氧呼吸ABC3. 氧气浓度bc时细胞只进行有氧呼吸4. 氧气浓度为a时无氧呼吸减弱，有氧呼吸较弱，细胞呼吸（A)最弱，储存蔬菜、水果、粮食等，应控制氧气浓为a(或a附近)。5. 氧气浓度为b时无氧呼吸被完全抑制，细胞只进行有氧呼吸，细胞呼吸即为有氧呼吸。习题巩固酵母菌培养液酵母菌培养液蒸馏水装置红色液滴向左移，装置中红色液滴不移动。
14、装置红色液滴不移动，装置中红色液滴向右移。装置红色液滴向左移，装置中红色液滴向右移。第5章 细胞的能量供应和利用绿叶中色素的提取和分离提取原理:分离原理:色素能溶解在无水乙醇中色素在层析液中溶解度不同纸层析法溶解度越高，扩散得越快溶解度越高，扩散得越快新鲜的绿叶色素含量多，二氧化硅可使研磨更充分，碳酸钙防止研磨中色素被破坏画滤液细线细、齐、直，重复23次，待滤液干后，再画一两次。 （为了积累更多的色素使分离色素带更明显）插滤纸条层析液培养皿为何滤液细线不能触及层析液？防止色素溶解在层析液中为何要盖上培养皿？防止层析液挥发，因其易挥发且有毒第5章 细胞的能量供应和利用绿叶中色素的提取和分离叶绿素
15、类胡萝卜素（含量约（含量约3/43/4）（含量约（含量约1/41/4）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色） 胡萝卜素溶解度最大，含量最少，叶绿素a含量最多，叶绿素b溶解度最小。相邻色素带距离最远的是，胡萝卜素和叶黄素。第5章 细胞的能量供应和利用绿叶中色素的提取和分离叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类囊体薄膜上分布着光合色素和与光反应有关的酶叶绿体光合作用释放氧气，叶绿体是进行光合作用的场所恩格尔曼叶绿体是光合作用的场所第5章 细胞的能量供应和利用光合作用叶绿体叶绿体中的色素中的色素可见光可见光C52C3ADP+Pi
16、ATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原光反应暗反应NADP+NADPH光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能酶类囊体薄膜叶绿体基质第5章 细胞的能量供应和利用光合作用CO2浓度不变NADPH、ATP C3C5 （CH2O）光照减弱减少增加减少减少光照增强增加减少增加增加光照不变NADPH、ATPC3C5 （CH2O）CO2浓度减少增加减少增加减少CO2浓度增加减少增加减少增加第5章 细胞的能量供应和利用光合作用总光合作用= 净光合作用+ 呼吸作用合成有机物的量固定或消耗CO2量产生O2的量有机物积累量CO2吸收量O2的释放量消耗有机物的量CO2
17、的释放量O2的吸收量第5章 细胞的能量供应和利用光合作用光照强度0CO2吸收CO2释放ABC阳生植物呼吸速率光补偿点光补偿点 光饱和点光饱和点阴生植物A1B1C1净光合总光合B：光合作用=呼吸作用D：光合速率开始达到最大时外界的光照强度（限制因素：CO2浓度、温度等）DB1：阴生植物呼吸作用较弱，对光的利用能力也不强AB：光合作用呼吸作用呼吸A:只进行呼吸作用C点之前限制点之前限制光合作光合作用用因素是因素是光照强度光照强度第5章 细胞的能量供应和利用化能合成作用 能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。2NH3
18、+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2能量习题巩固如图表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，其他条件不变且适宜的情况下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化，下列有关说法错误的是（）B A.A.光照强度由光照强度由a a到到b b时，时， 叶肉细胞净光合速率增加叶肉细胞净光合速率增加B.B.光照强度为光照强度为b b时，时， 光合速率等于呼吸速率光合速率等于呼吸速率C.C.若光照强度长期为若光照强度长期为c c， 该绿色植物不能正常生长该绿色植物不能正常生长D.D.光照强度为光照强
19、度为d d时，时， 单位时间内细胞从周围吸收单位时间内细胞从周围吸收2 2个单位的个单位的COCO2 20246810abcdCO2释放量O2产生总量光照强度CO2释放量和O2产生总量第6章 细胞的生命历程 连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。阶段：分裂间期和分裂期。细胞周期G1 (Gap 1)RNA、相关蛋白质的合成S (Synthesis)DNA的复制G2 (Gap 2)相关蛋白质合成DNA合成前期合成前期DNA合成合成期期DNA合成后期合成后期分裂间期DNA分子的复制和有关蛋白质的合成分子的复制和有关蛋白质的合成分裂期前期、中期、后期、末期前期、中
20、期、后期、末期第6章 细胞的生命历程中心体在S期复制第6章 细胞的生命历程区别动物细胞高等植物细胞细胞分裂方式有无中心体倍增间期间期纺锤体形成方式前期前期无有细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体由两组中心粒周围发出星射线，形成纺锤体赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞第6章 细胞的生命历程假定某生物体中一个体细胞核的染色体数和DNA的含量为2N间期前期中期后期末期DNA数目染色体 染色单体2N4N2N4N02N2N4N4N4N4N4N004N2N4N2N4N4N2N有丝分裂无丝分裂在分裂过程中，没有出现在分裂过程中，没有出现纺锤丝纺锤丝和和染色体染色体的变化的变
21、化，但有但有DNA的复制的复制蛙的红细胞的分裂第6章 细胞的生命历程观察根尖分生组织细胞的有丝分裂根冠根冠分生区分生区（无液泡）（无液泡）伸长区伸长区（方形、紧密）（方形、紧密）（有液泡）（有液泡）成熟区成熟区/根毛区根毛区（有液泡）（有液泡）（长条形）（长条形）第6章 细胞的生命历程观察根尖分生组织细胞的有丝分裂取材解离漂洗染色制片染色剂：解离液：质量浓度为质量浓度为0.01或或0.02g/mL的的甲紫溶液甲紫溶液（或（或醋酸洋红液醋酸洋红液）质量分数为质量分数为15%的盐酸的盐酸和和体积分数体积分数95%的酒精的酒精（1:1混合）混合）解离：目的使解离：目的使组织中的组织中的细胞相互分离开
22、来细胞相互分离开来漂洗：洗漂洗：洗去药液去药液,防止解离过度，影响染色防止解离过度，影响染色 细胞分化 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、形态、结构和生理功能结构和生理功能上发挥上发挥稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。细胞中基因的选择性表达的结果实质第6章 细胞的生命历程持久性不可逆性普遍性遗传物质不变性细胞分化特性比较细胞分裂细胞分化不同点细胞变化发生时间相同点联系增加细胞增加细胞数目数目从受精卵开始，有些细胞从受精卵开始，有些细胞保持保持终生分裂能力终生分裂能力，有些，有些细胞发育到一定时期细胞发育到一定时期停止停止分裂
23、分裂增加细胞增加细胞种类种类发生在发生在整个整个生命进程生命进程中中遗传信息都不变遗传信息都不变先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同共同完成生物个体发育过程完成生物个体发育过程第6章 细胞的生命历程 指细胞经分裂和分化后，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性。细胞内含有本物种的全套遗传信息。细胞具有全能性的原因细胞的全能性高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。动物和人体内保留着少数具有分裂和分化能力的细胞干细胞受精卵受精卵 生殖细胞生殖细胞（配子细胞）（配子细胞） 体细胞体细胞植物植物细胞
24、细胞 动物动物细胞细胞能分裂的细胞能分裂的细胞 高度分化细胞（一般）高度分化细胞（一般）第6章 细胞的生命历程细胞的衰老和死亡一、个体衰老与细胞衰老的关系单细胞生物单细胞生物 个体衰老或死亡个体衰老或死亡= =细胞衰老或死亡细胞衰老或死亡多细胞生物多细胞生物 个体衰老或死亡个体衰老或死亡细胞衰老或细胞衰老或死亡死亡 二、细胞衰老的特征细胞衰老的特征细胞衰老的特征:“:“一大一小一多一少两慢两低一大一小一多一少两慢两低”三、细胞衰老的原因自由基学说和端粒学说自由基学说和端粒学说四、细胞凋亡概念：概念： 由由基因基因决定的细胞决定的细胞自动结束生命自动结束生命的过程。（的过程。（程序性死亡程序性死
25、亡）意义：意义：多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰起关键作用。抵御外界各种因素的干扰起关键作用。第6章 细胞的生命历程细胞凋亡和坏死项目细胞凋亡细胞坏死与基因的关系特点死亡原因死亡过程对机体的影响受凋亡基因控制的受凋亡基因控制的与基因无关与基因无关生理性生理性病理性病理性对机体是有利，对机体是有利，不发生炎症不发生炎症对机体是有害，对机体是有害，发生炎症发生炎症不利因素影响不利因素影响基因控制基因控制主动的主动的被动的被动的习题巩固 如图甲表示某动物细胞有丝分裂图像，图乙、丙、丁分别是对该动物一个细胞周期不同时期染色体数、染色单体数和核DNA分子数的统计(图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同)。下列有关叙述中正确的是()A该动物的体细胞中都含有该动物的体细胞中都含有4条染色体条染色体B图乙中的图乙中的a、b、c分别表示染色体、核分别表示染色体、核DNA和和 染色单体染色单体C图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、 核核DNA和染色单体的数量关系和染色单体的数量关系D图丁所示细胞正处于细胞周期的后期图丁所示细胞正处于细胞周期的后期B
