1、 1 蛋白质 外壳 核酸 必修一分子与细胞 第 1 章 走近细胞 一、生命活动离不开细胞 1、除病毒以外，细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位。 病毒病毒没有细胞结构，它主要由核酸核酸（一种）和蛋白质蛋白质外壳组成。寄生寄生在活细胞活细胞，进行复制复制繁殖。 2、单细胞生物 草履虫 衣藻 酵母菌 细菌 变形虫 病毒 生活方式：依赖单个细胞完成各种生命活动。 3、多细胞生物 种类：高等和低等的动物、植物。 眼虫 生活方式：依赖各种分化的细胞密切合作，完成复杂的生命活动。 例如：生物与环境之间物质和能量的交换是以细胞代谢为基础的；生物的生长发育是以细胞分 裂、分化为基础的；遗传和变异是以细胞内基因
2、的传递和变化为基础的。 二、生命系统的结构层次 细胞细胞组织器官系统个体种群、群落生态系统生物圈生物圈。 （细胞是最基本的生态系统，是完整表现各种生命活动最微小层次，生物圈是最大的生态系统） 在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。 在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。 第 2 节 细胞的多样性和统一性 一、观察细胞高倍显微镜的使用 1、重要结构 2、显微镜的使用 操作步骤：对光低倍物镜观察移到视野中央（偏哪移哪偏哪移哪）高倍物镜观察（只能调节细 准焦螺旋；调节大光圈、凹面镜） (1)从目镜内看到的物像是上下颠倒、左右翻转的虚像。（例如：玻片上 p 字，物像是 d） (2)显
3、微镜放大倍数显微镜放大倍数目镜放大倍数目镜放大倍数物镜放大倍数物镜放大倍数（如：目镜 5，物镜 40，放大倍数 200） 物像大小：长度放大倍数；面积放大倍数的平方。 (3)目镜无螺纹无螺纹，物镜有螺纹有螺纹； 目镜越长长，放大倍数越小小； 物镜越长长，放大倍数越大大，距装片距离越近近； 物镜与玻片间的距离越近，说明放大倍数越高高。 (4)低低倍镜成像：放大倍数小小，物像小小，细胞数目多多，视野范围大大，视野亮亮，物镜与装片距离远远。 目镜 镜筒 转换器 物镜 载物台 光圈 压片夹 反光镜 镜座 粗准焦螺旋 细准焦螺旋 镜臂 镜柱 光 学 结 构 镜头 目镜无螺纹，越长，放大倍数越小 物镜有螺
4、纹，越长，放大倍数越大 反光镜 平面视野暗 凹面视野亮 机 械 结 构 粗准焦螺旋镜筒升降幅度大 细准焦螺旋镜筒升降幅度小，物像更清晰 转换器转换放大倍数不同的物镜 光圈大光圈视野亮、小光圈视野暗 2 细胞壁 细胞膜 拟核拟核 核糖体 细胞质 细胞壁 细胞膜 叶绿体 细胞核细胞核 细胞质 鞭毛 细胞膜 核糖体 拟核拟核 细胞质 细胞壁 鞭毛 高高倍镜成像：放大倍数大大，物像大大，细胞数目少少，视野范围小小，视野暗暗，物镜与装片距离近近。 放大倍数越大，观察范围越小；视野越暗；细胞数量越少；细胞体积越大；结构越细微。 (5)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，侧面观察物镜与装片的距离，以免物镜将玻片标本
5、压碎； (6)视野暗（低倍镜换到高倍镜）：调节大光圈、凹面镜大光圈、凹面镜。物像模糊，调节细准焦螺旋细准焦螺旋。 (7)物像移动的方向与装片移动的方向相反。移动时的现象：片右移像往左，片下移像往上。 物像移至中央：在哪儿移哪儿在哪儿移哪儿（例如物像在左上方，玻片向左上方移）。 (8)视野中的污点：转动目镜或物镜或移动玻片，污点随哪一个移动，则污点在哪一个上面。 (9)区分细胞和气泡：气泡在显微镜视野中为黑、宽的圆形或椭圆形，里面一片空白。用镊子轻压 一下盖玻片，气泡会变形或移动。 3、原核细胞与真核细胞的比较 科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核有无以核膜为界限的细胞核，将细胞分为真核细胞
6、真核细胞和原核细胞原核细胞 原核细胞 真核细胞 病毒 细胞核 没有成形的细胞核， 核物质在拟核拟核，无核膜、核仁 有成形的细胞核， 核物质在细胞核细胞核，有核膜、核仁 无细胞结构无细胞结构 细胞壁 除支原体（最小的细胞）外均有 细菌：肽聚糖（糖类和蛋白质） 植物、真菌有，动物无 植物：纤维素和果胶；真菌：几丁质 细胞膜 有 有 细胞质 只有核糖体核糖体一种细胞器 有线粒体、叶绿体、核糖体等细胞器 遗传物质 DNA DNA DNA 或 RNA 染色体 无染色体，只有环状环状 DNA 分子 有染色体，DNA+蛋白质 原核细胞 真核细胞 病毒 种类 细细菌菌、放线菌、支原体、衣原体 蓝藻蓝藻（蓝球藻
7、、颤藻、念珠藻等） 植物植物 （包括低等的衣藻、 团藻、 水绵等） 动物动物 （包括单细胞的草履虫、 变形虫等） 真菌真菌（酵母菌、霉菌、蘑菇等） 噬菌体、 动植物病毒 病毒与细菌、蓝藻、动植物细胞的主要区别是：病毒无细胞结构。 原核生物与真核生物最根本的区别：原核生物没有以核膜为界限的细胞核。 其他区别：原核细胞有拟核，没有核膜、核仁、染色体及除核糖体以外的细胞器。 原核细胞与真核细胞共有的细胞器是：核糖体。 原核生物一般都具有细胞壁，只有支原体是最小的原核生物，无细胞壁。 带菌字的不一定是细菌： “杆菌、球菌、螺旋菌、弧菌”属于细菌，是原核生物。乳酸(杆)菌、链球菌、霍乱弧菌。 酵母菌、青
8、霉菌、曲霉菌、根霉菌属于真菌，是真核生物。 带藻字的不一定是蓝藻： 带“藻”字的原核生物：蓝球藻、念珠藻、鱼腥藻、颤藻、发菜等。 带“藻”字的真核生物：小球藻、绿藻、红藻、黑藻、褐藻、团藻、衣藻、水绵等。 无细胞核的真核细胞：哺乳动物成熟的红细胞、高等植物筛管细胞。 植物细胞中无叶绿体的有：根毛细胞、叶表皮细胞等。 3 蓝藻以细胞群体出现会导致水华、赤潮（N、P 过多，水体富营养化），发菜也是蓝藻群体。 蓝藻含藻蓝素和叶绿素（无叶绿体无叶绿体），能进行光合作用，属于自养生物。 绝大多数细菌是营寄生或腐生生活的异养生物，少数如硝化细菌、铁细菌、硫细菌是自养生物。 自养生物：自身能合成有机物（如衣
9、藻、眼虫）；异养生物：自身不能合成有机物（如草履虫）。 5、细胞学说的建立： (1)英国罗伯特虎克发现并命名细胞细胞；荷兰列文虎克发明显微镜显微镜。 (2)19 世纪德国施莱登和施旺建立细胞学说细胞学说。它揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性。 细胞是一个有机体，一切植物、动物都是由细胞细胞发育而来，并由细胞和细胞产物细胞和细胞产物所构成； 即一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。 细胞是一个相对独立相对独立的单位，既有它自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 新细胞可以从老老细胞细胞中产生。即细胞只能来自细胞。 (3)德国魏尔肖：细胞通过分裂分裂产生新细胞
10、。（修正、补充细胞学说） 第 2 章 组成细胞的分子 第 1 节 细胞中的元素和化合物 1、大量无素大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg（基本元素 C C、H H、O O、N N，最基本元素：C C） 微量元素微量元素：Mn、Fe、B、Zn、Mo、Cu 等（谐音：猛铁碰新木桶） 最基本元素 基本元素 主要元素 大量元素 微量元素 2、无机化合物：水、无机盐；有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸。 细胞干重干重中含量最多元素为 C C；鲜重鲜重中含最最多元素为 O O。（原因：鲜重中水的含量最多） 活细胞（鲜重）活细胞（鲜重）中含量最多的化合物是水水，含量最多的有机物是蛋白质蛋白质；
11、 细胞干重细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质蛋白质。 3、生物界与非生物界的统一性：（元素种类相同）；）；差异性：（元素含量不同）。）。 4、实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 试剂 成分 实验现象 常用材料 还原糖 斐林试剂斐林试剂 水浴加热 甲：0.1g/mL NaOH 等量混合 现配现用 浅蓝色棕色砖红色砖红色沉淀 Cu(OH)2 Cu2O 苹 果 、 梨、 白萝卜 乙：0.05g/mL CuSO4 脂肪 苏丹苏丹 制成薄片，显微镜观察 酒精的作用：洗去浮色 橘黄色橘黄色 圆形小颗粒 花生 苏丹苏丹 红色红色 蛋白质 双缩脲试剂双缩脲试剂 A：0.1g/mL NaOH 先加 1mL
12、 浅蓝色紫色紫色 肽键肽键与 CuCu 2+2+反应形成络合 物 大豆 、 蛋清、 牛奶 B：0.01g/mL CuSO4 后加 4 滴 淀粉 碘液碘液 I2 检验绿叶需 95%的酒精脱色 蓝色蓝色 马铃薯 具有还原性的糖：葡萄糖、麦芽糖、果糖。 不能选择甘蔗和甜菜（蔗糖为非还原糖）、马铃薯（淀粉为非还原糖）、橙汁和西瓜汁（有 颜色，会干扰实验结果）。 在还原糖、脂肪、蛋白质鉴定实验中，需用显微镜的是：脂肪的鉴定； 不发生化学反应的是：脂肪的鉴定；需要加热的是：还原糖的鉴定。 第 2 节 生命活动的主要承担者蛋白质 一、蛋白质的组成 1、组成元素：C C、H H、O O、N N，有的含有 P、
13、S、Fe、Cu （特有元素：S S，存在于 R 部位）。 K Ca Mg C S P H O N Mn Fe B Zn Mo Cu 4 2、基本组成单位：氨基酸氨基酸 3、蛋白质是生物大分子，由几十至几万个氨基酸连接而成，相对分子质量几千到几十万。 4、含量：占细胞鲜重的 7%10%，干重的 50%以上，蛋白质蛋白质是细胞含量最多的有机物。 二、氨基酸及其种类 1、氨基酸：组成蛋白质的基本单位。约有 20 种，不同氨基酸差异在于 R R 基基不同。 (1)必需氨基酸必需氨基酸：8 种，体内不能合成，只能从外界摄取。甲携来一本亮色书。（婴儿 9 9，组氨酸组氨酸） 甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮
14、氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸 (2)非必需氨基酸：12 种，来自食物或体内合成。 2、结构通式： 每种氨基酸分子至少含有一个氨基氨基（NHNH2 2）和一个羧基羧基（COOHCOOH）； 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个同一个 C C 原子原子上。 该碳原子还分别与一个氢原子、一个可变的 R 基连接。 3、脱水缩合脱水缩合 (1)概念：一个氨基酸分子的氨基氨基和另一个氨基酸分子的羧基羧基相连接，同时失去一分子的水水。 (2)氨基酸分子间以肽键肽键（NHNHCOCO）的方式互相结合。 由两个氨基酸分子脱脱水缩合水缩合而成的化合物称为二肽二肽。含 1 个肽键，脱去 1 分子的水。 H
15、H2 2O O 中的氢氢来自NHNH2 2和COOHCOOH，氧氧来自COOHCOOH。一条主链有且只有一个氨基和一个羧基。 由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽多肽，其通常呈链状链状结构，称为肽链肽链。 氨基酸 数目 肽键 数目 脱水 分子数 氨基酸的平均 相对分子质量 多肽相对 分子质量 游离氨基 数目 游离羧基 数目 1 条 肽链 链状 n n1 n1 a an18(n1) 至少 1 至少 1 环状 n n n a an18n 主链无 主链无 m 条肽链 n nm nm a an18(nm) 至少 m 至少 m 肽键数肽键数氨基酸数氨基酸数肽链数肽链数 肽键数脱水分子数肽键数脱水分子
16、数 蛋白质相对分子质量氨基酸分子质量氨基酸数脱水数蛋白质相对分子质量氨基酸分子质量氨基酸数脱水数1818 氨基数肽链数R 基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数 羧基数肽链数R 基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数 (3)假设有 A、B、C 三种氨基酸，组成多肽的种类 每种氨基酸有多个：三肽 333 = 27 种；二肽 33 = 9 种。 每种氨基酸只有一个：三肽 321 = 6 种；二肽 32 = 6 种。 三、蛋白质的结构及其多样性 1、蛋白质的分子结构 (1)一个蛋白质分子可能含有一条或几条一条或几条肽链，通过盘曲折叠形成复杂（特定）复杂（特定）的空间结构。 C、H、O、N元素氨基酸多肽（
17、肽链）（复杂空间结构）蛋白质 (2)蛋白质合成场所：细胞质中的核糖体核糖体。多肽链不呈直线，也不在同一个平面上。 2、蛋白质分子的多样性原因： 构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序氨基酸种类、数目、排列顺序不同不同； 构成蛋白质的多肽链数目、空间结构多肽链数目、空间结构不同不同。 脱水缩合 一条或多条 折叠或弯曲 H R COOH H2N C + H R1 COOH NH2 C H2O H R2 COOH H2N C 肽键 H R1 CO NH2 C H R2 COOH HN C 二肽 N 在氨基酸中仅 以-NH2形式存 在，在蛋白质中 以-NH2和肽键 形式存在。 蛋白质的功能受其空间结构
18、的影响，其空 间结构的多样性与肽链的空间结构有关， 与氨基酸的空间结构无关 (是与氨基酸的 排列顺序有关) 。 5 3、蛋白质的功能多样性 （直接原因：蛋白质结构多样性蛋白质结构多样性。根本原因：DNADNA 分子碱基排列顺序多样性分子碱基排列顺序多样性） 构成细胞和生物体结构的重要物质构成细胞和生物体结构的重要物质（结构蛋白），如：肌肉中肌动蛋白、红细胞中血红蛋白； 有些蛋白质有催化作用催化作用，如：胃蛋白酶等催化生物体内各种反应的酶； 有些蛋白质有运输作用运输作用，如：红细胞中运输氧的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白； 有些蛋白质有调节作用调节作用（信息传递），如：生长激素、胰岛素； 有些蛋白
19、质有免疫功能免疫功能，如：抗体。细胞识别：细胞膜上的糖蛋白。 总之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质，蛋白质蛋白质是生命活动的主要承担者。 4、蛋白质的性质 变性变性：蛋白质在强酸、强碱、高温、重金属盐强酸、强碱、高温、重金属盐作用下，空间结构发生改变或破坏（空间结构发生改变或破坏（肽键肽键不断裂） 不可恢复，即变性不可逆。例：鸡蛋清中加入开水出现絮状沉淀，加水后不消失。 变性后的蛋白质失去生物学活性，不溶于水，会从溶液中凝结出来，称为蛋白质凝固。 盐析：可逆，可用此法分离、提取蛋白质。例：鸡蛋清中加入食盐出现絮状沉淀，加水后消失。 水解水解：蛋白质多肽氨基酸。胰岛素是蛋白质，不能口服。口服
20、会被消化酶水解而失去疗效。 第 3 节 遗传信息的携带者核酸 一、核酸的种类和功能 1、种类：脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸核糖核酸（RNA）(mRNA、tRNA、rRNA)。 2、功能：细胞内携带遗传信息携带遗传信息的物质，与生物体的遗传、变异遗传、变异有关，控制蛋蛋白质的生物合成白质的生物合成。 二、核酸在细胞中的分布实验：观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 原理：甲基绿甲基绿 + + DNADNA 绿色绿色；吡罗红吡罗红 + + RNARNA 红色红色。 制口腔上皮细胞装片载玻片上滴一滴 0.9%的 NaCl（保持口腔上皮细胞的正常形态）消毒牙 签刮口腔内侧壁后涂液滴
21、中载玻片在酒精灯上烘干（固定细胞，便于下一步水解）。 水解：将载玻片放入盛有 8%的 HCl 的小烧杯中（HCl 改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细 胞，同时使染色体中的 DNA 与蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合）大烧杯中加 30温水， 小烧杯放入大烧杯中保温 5min（水浴加热）。 冲洗涂片：用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片 10s （目的：残留 HCl 会影响碱性染料染色效果）。 染色：吸水纸吸去载玻片的水分用吡罗红、甲基绿混合染色剂 2 滴染色 5min(必须现配现用） 吸去多余的染色剂，盖上盖玻片。要选择染色均匀且色泽浅的区域观察。 观察： 三、核酸是由核苷酸连接而成长链 1、核
22、酸的元素组成：C C、H H、O O、N N、P P 2、核酸也是生物大分子，由几十至上亿个核苷酸连接而成，相对分子质量几十万到几百万。 3、核酸的基本组成单位：核苷酸核苷酸 4、核苷酸的分子结构： 5、根据五碳糖五碳糖不同，核苷酸分为脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸核糖核苷酸。 脱氧核糖核苷酸 （4 种） 磷酸 + 脱氧核糖 C5H10O5 + 碱基（A、T T、G、C） 组成 DNADNA 核糖核苷酸（4 种） 磷酸 + 核糖 C5H10O4 + 碱基（A、U U、G、C） 组成 RNARNA C、H、O、N、P元素核苷酸核苷酸链核酸 含氮碱基 磷酸基团 五碳糖 A 腺嘌呤 G 鸟
23、嘌呤 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 U 尿嘧啶 脱水缩合 磷酸二酯键相连 现象 绿色绿色明显，集中于细胞中央 红色红色分布于绿色周围，范围较广 结论 DNA 主要分布于细胞核细胞核中 RNA 主要分布于细胞质细胞质中 核糖 脱氧核糖 一分子磷酸磷酸 一分子五碳糖五碳糖 （8 种） 一分 子含氮碱基含氮碱基 核苷酸核苷酸 6 DNA：初步初步水解脱氧核苷酸，彻底彻底水解磷酸、脱氧核糖、四种碱基。RNA 同样。 6、DNA 与 RNA 的比较 核酸种类 DNA 脱氧核糖核酸 RNA 核糖核酸 基本单位 磷酸 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖脱氧核糖 （4 种） 碱基：A、T T、G、C 磷酸 核糖核苷酸 核糖
24、核糖 （4 种） 碱基：A、U U、G、C 空间结构 两条两条脱氧核苷酸长链构成，双螺旋结构 一条一条核糖核苷酸长链构成，单链结构 功能 主要遗传物质，携带遗传信息， 控制生物的遗传、变异 某些病毒的遗传物质 HIV、SARS 参与蛋白质的合成： m RNA、r RNA、t RNA 分布 真核生物：主要在细胞核细胞核中，少量在细胞 质的线粒体和叶绿体中；原核生物：拟核拟核 主要在细胞质中细胞质中 显色反应 遇甲基绿呈绿色 遇吡罗红呈红色 DNA 和 RNA 的差异：DNA 中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶 T，而 RNA 中含有核糖和尿嘧啶 U。 DNA 多样性的原因主要是碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序
25、碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序不同。RNA 同样。 7、小结：除病毒外，各种生物中：五碳糖 2 种，碱基 5 种，核苷酸 8 种，核酸 2 种。 动物细胞、植物细胞、原核细胞 病毒 五碳糖 2 种：脱氧核糖、核糖 1 种：脱氧核糖或核糖 碱基 5 种：A、T T、U U、G、C 4 种：A、T T、G、C 或 A、U U、G、C 核苷酸 8 种：含 A、T T、G、C 的脱氧核糖核苷酸 含 A、U U、G、C 的核糖核苷酸 4 种：含 A、T T、G、C 的脱氧核糖核苷酸 或含 A、U U、G、C 的核糖核苷酸 核酸 2 种：脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 1 种：DNA（如：噬菌体
26、） 或 RNA（如：烟草花叶病毒、HIV） 遗传物质 DNA DNA 或 RNA 第 4 节 细胞中的糖类和脂质 一、细胞中的糖类 1、组成元素：C C、H H、O O 功能：糖类是细胞中主要的能源物质主要的能源物质。 2、种类：（特点：大多数糖类中 H H、O O 之比为 2 2：1 1，故糖类又称为碳水化合物碳水化合物） 概念 举例 分子式 分布 主要功能 单糖单糖 不能水解的糖 核糖核糖 C5H10O5 动植物 五碳糖是组成核酸组成核酸的重要物质 脱氧核糖脱氧核糖 C5H10O4 葡萄糖葡萄糖 C6H12O6 生命活动的主要能源物质主要能源物质 果糖、半乳糖 植物 动物 / 二糖二糖 由
27、两分子单糖 脱水缩合 而成 蔗糖 C12H22O11 植物 能水解成葡萄糖， 氧化分解释放能量 麦芽糖 乳糖 动物 多糖多糖 由许多单糖 脱水缩合 而成 淀粉淀粉 (C6H10O5)n 植物 植物细胞植物细胞储能物质储能物质 纤维素纤维素 植物细胞壁植物细胞壁的主要成分 糖原糖原 动物 动物细胞动物细胞储能物质储能物质 二糖水解为两分子单糖，多糖最终都水解为葡萄糖 麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 淀粉淀粉麦芽糖葡萄糖葡萄糖 7 蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖 果糖果糖 纤维素纤维素葡萄糖葡萄糖 （草食性动物靠微生物分解纤维素） 乳糖乳糖葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖 糖原糖原葡萄糖葡萄糖 血液中葡萄
28、糖（血糖血糖）可转化为肌糖原肌糖原供肌细胞利用； 血糖也可转化为肝糖原肝糖原贮存，肝糖原又可转化为血糖。 小结：动植物细胞都有的糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖； 动物细胞特有的糖：乳糖、糖原； 植物细胞特有的糖：果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素。 二、细胞中的脂质 分类 元素 常见种类 功能 脂肪脂肪 C C、H H、O O 良好的储能物质良好的储能物质；隔热、保温；减少摩擦，缓冲和减压 磷脂磷脂 C、H、O（N、P） 构成细胞膜细胞膜及细胞器膜细胞器膜的主要成分 固醇固醇 C、H、O 胆固醇胆固醇 构成动物细胞膜动物细胞膜的主要成分，参与血液中脂质脂质的运输 性激素性激素 促进人和动物生殖器官发
29、育、生殖细胞形成 维生素维生素 D D 促进人和动物肠道对 Ca、P 的吸收和利用 脂肪是良好储能物质原因：和糖类相比，脂质中 H H 多多 O O 少少，氧化分解时耗 O2多，释放能量多。 糖类、脂质、蛋白质和核酸共有的元素是 C、H、O，除此之外，蛋白质中还含有 N 等元素，核 酸中还含有 N、P。 小结：生物细胞生命活动的能源物质：糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质； 主要的能源物质是糖类糖类；直接利用的能源物质：ATPATP；最终能源物质：太阳光能太阳光能； 动物细胞中的储能物质：脂肪脂肪、糖原糖原；植物细胞中的储能物质：脂肪脂肪、淀粉淀粉。 三、生物大分子以碳链为骨架 1、多糖、蛋
30、白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位（单体）连接而成的。 2、组成多糖的基本单位是单糖（葡萄糖葡萄糖）；组成蛋白质的基本单位是氨基酸氨基酸； 组成核酸的基本单位是核苷酸核苷酸。（DNA 的单体为脱氧核糖核苷酸，RNA 的单体为核糖核苷酸） 3、每一个单体都以若干个相连的碳原子碳原子构成的碳链碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。 第 5 节 细胞中的无机物 1、在活细胞活细胞中含量最多最多的化合物化合物是水水（60-90）；含量最多最多的有机物有机物是蛋白质蛋白质（7-10） 2、水的存在形式及功能 存在形式 含量 功能 举例 自由水自由水 绝大部分的水以游离 形式存在，可以
31、自由 流动 约 95 细胞内的良好溶剂 参与细胞内许多生物化学反应 运送养料和代谢废物 细胞生活的液体环境 种子晒干过程中散失 的水、质壁分离失去 的水 结合水结合水 部分水和细胞中其他 物质结合 约 4.5 细胞结构的重要组成成分， 不易散失，不参与代谢 晒干的种子烘烤过程 中散失的水 联系：可相互转化相互转化；代谢旺盛时自由水含量增多代谢旺盛时自由水含量增多；结合水的含量增多，可使植物的抗逆性抗逆性增强。 3、无机盐（绝大多数以离子离子形式存在）功能： 构成细胞内重要的化合物构成细胞内重要的化合物；如：叶绿素（Mg 2+）、血红蛋白(Fe2+)、甲状腺激素（ I- ） 维持生物体的生命活动
32、，细胞的形态和功能维持生物体的生命活动，细胞的形态和功能；（如：动物缺钙缺钙会抽搐抽搐） 维持酸碱平衡，调节细胞的水盐平衡（渗透压平衡）维持酸碱平衡，调节细胞的水盐平衡（渗透压平衡）。 第 3 章 细胞的基本结构 第 1 节 细胞膜系统的边界 一、细胞膜的成分 肝糖原 血糖 肌糖原 8 磷脂 双分子层 蛋白质 糖类 1、实验：体验制备细胞膜的方法 材料：哺乳动物成熟的成熟的红细胞红细胞，没有细胞核（膜）和细胞器（膜），避免分离核膜和细胞器膜。 注：哺乳动物红细胞的呼吸方式：无氧呼吸无氧呼吸；哺乳动物红细胞寿命短：没有完整的细胞结构没有完整的细胞结构。 步骤：将红细胞放入清水，在显微镜下可观察到
33、红细胞吸水膨胀，凹陷消失，很快细胞膜涨破。 不是所有的细胞放入清水中都会涨破。如草履虫、变形虫等单细胞生物，放入清水中不会涨破； 植物细胞细胞膜外有细胞壁，起支持和保护作用，放入清水中也不会涨破。 2、细胞膜的成分： 3、细胞膜的功能 (1)将细胞与外界环境外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定； (2)控制物质进出细胞进出细胞，营养物质进入，产生的抗体、激素、废物排出； （死细胞的细胞膜不具有控制物质进出的功能，因此可用一些染色剂鉴别活细胞和死细胞） (3)进行细胞间的信息交流信息交流（与细胞膜上的糖蛋白有关），交流方式有： 通过细胞分泌的化学物质（如神经递质、激素）远距离作用于靶细胞；
34、 通过相邻两细胞的细胞膜直接接触，如精子与卵细胞之间的识别和结合； 通过相邻两细胞间的细胞通道，如高等植物细胞之间的胞间连丝。 4、植物细胞细胞壁(1)成分：纤维素纤维素、果胶果胶；(2)功能：支持保护植物细胞，具有全透性全透性。 5、细胞质：由细胞器细胞器和细胞质基质细胞质基质构成。 第 2 节 细胞器细胞内的分工合作 一、细胞器之间的分工 名称 分布 结构 功能 线粒体线粒体 动植物动植物细胞中 双层膜双层膜、嵴、基质、椭球形 少量 DNA、酶 细胞细胞有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所， 提供细胞生命活动所需的能量， “动力车间” 叶绿体叶绿体 植物叶肉细胞植物叶肉细胞 双层膜双层膜、
35、基粒基质、椭球形 少量 DNA、酶、色素 光合作用的场所光合作用的场所、存在于植物的绿色细胞中 “养料制造车间”、“能量转换站” 内质网内质网 动植物动植物细胞中 单层膜单层膜、网状结构 外连细胞膜，内连核膜 蛋白质合成与初步加工蛋白质合成与初步加工、脂质合成、脂质合成“车间” 高尔基体高尔基体 动植物动植物细胞中 单层膜单层膜、片层结构 囊泡状和管状，内有腔 对来自内质网的蛋白质进一步加工蛋白质进一步加工、分类、分类、 包装包装和运输和运输的“车间”和“发送站” 溶酶体溶酶体 动植物动植物细胞中 单层膜单层膜、囊状结构 内含多种水解酶 分解分解衰老、损伤的细胞器，吞噬吞噬病毒病菌 “消化车间
36、” 液泡液泡 植物植物细胞 单层膜单层膜、泡状结构 内含细胞液（代谢产物） 调节细胞的内环境，使细胞保持一定的渗透 压，保持膨胀状态 核糖体核糖体 真核生物 原核生物原核生物 无膜无膜、粒状 游离或附着在内质网上 合成蛋白质的场所合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器” 中心体中心体 动物动物细胞， 低等植物低等植物细胞 无膜无膜、棒状 两个互相垂直的中心粒 与动物细胞的有丝分裂有丝分裂有关 在光学显微镜下可以看见的细胞器有：液泡液泡、叶绿体叶绿体、线粒体线粒体。 双层膜的细胞器：线粒体线粒体、叶绿体、叶绿体、（结构：细胞核膜细胞核膜）；无膜的细胞器：核糖体核糖体、中心体中心体； 单层膜的细胞器
37、：内质网内质网、高尔基体高尔基体、溶酶体溶酶体、液泡、液泡、（结构：细胞膜细胞膜）。 含核酸：线粒体线粒体（DNA、RNA）、叶绿体叶绿体（DNA、RNA）、核糖体核糖体（RNA）。 主要 成分 脂质脂质 磷脂双分子层（基本骨架）、糖脂、胆固醇 蛋白质蛋白质 细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类和数目蛋白质的种类和数目越多 少量 糖类糖类 形成糖蛋白、糖脂，位于细胞膜外表面外表面 9 含色素：叶绿体叶绿体、液泡液泡。 含酶：线粒体线粒体（有氧呼吸的酶）、叶绿体叶绿体（光合作用的酶）、溶酶体溶酶体（水解酶）。 动植物细胞共有的细胞器：核糖体、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体核糖体、线粒体、内质网、高尔
38、基体、溶酶体 植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡叶绿体、液泡 （特有的结构：细胞壁细胞壁） 动物细胞特有的细胞器：中心体中心体 原核细胞和真核细胞共有的细胞器：核糖体核糖体 与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 低等植物细胞的判断依据：既有细胞壁有细胞壁（或叶绿体叶绿体或液泡液泡），又有中心体有中心体 高等植物细胞的判断依据：有细胞壁有细胞壁（或叶绿体叶绿体或液泡液泡），但无中心体无中心体 动物细胞的判断依据： 无细胞壁无细胞壁（或叶绿体叶绿体或液泡液泡），但有中心体有中心体 10 二、细胞基质和细胞骨架 1、细胞质基质：含有水、无机盐水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多
39、种酶、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶，细胞代谢的主要场所。 2、细胞骨架：蛋白质纤维蛋白质纤维组成的网状结构，维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性。与细胞运 动、分裂分化、物质运输、能量转换、信息传递有关。 三、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 1、观察叶绿体 (1)原理：叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需要染色，可用显微镜直接观察。 (2)材料：选用黑藻或藓类藓类的叶或稍带有叶肉的菠菜叶下表皮稍带有叶肉的菠菜叶下表皮 (3)染色剂：由于叶绿体本身含色素，呈绿色，不需要染色 (4)结论：叶肉细胞中的叶绿体叶绿体散布在细胞质细胞质中，呈绿色绿色，扁平椭球形椭球形或球形 2、观察线粒体 (1
40、)原理：线粒体呈短棒状、圆球状、线形、哑铃形，健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一 性染料，可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质呈无色，可用显微镜观察辨别。 (2)材料：选用人的口腔上皮细胞口腔上皮细胞 (3)染色剂：健那绿健那绿 (4)结论：线粒体线粒体呈蓝绿色蓝绿色，细胞质细胞质接近无色无色 3、叶绿体和线粒体的比较 线粒体 叶绿体 分布 动植物细胞 绿色植物叶肉细胞 结构 外膜、内膜、基质外膜、内膜、基质 外膜、内膜、基质、基粒外膜、内膜、基质、基粒 增大膜面积 内膜向内折叠形成嵴 类囊体堆叠成基粒 功能 有氧有氧呼吸呼吸的主要场所 光合作用光合作用的场所 能量转换 有机物ATP 和热能 光
41、能ATP有机物 物质转换 有机物无机物 无机物有机物 共同点 都具有双层膜；都与能量转换有关，产生 ATP；都含有少量 DNA 和 RNA 四、细胞器之间的协调配合分泌蛋白的合成和分泌过程 1、分泌蛋白：是指细胞内细胞内合成后分泌到细胞外细胞外起作用的蛋白质蛋白质， 如消化酶消化酶、抗体抗体、蛋白质类激素蛋白质类激素（胰岛素、生长激素等） 2、分泌蛋白的合成和运输过程： 线粒体线粒体 供能 核糖体核糖体 合成 内质网内质网 初加工 高尔基体高尔基体 再加工 细胞膜细胞膜 胞吐 氨基酸多肽蛋白质形成空间结构成熟蛋白质分泌蛋白 囊泡囊泡运输 11 内质网上的核糖体核糖体（脱水缩合，合成多肽链） 内
42、质网内质网（折叠、组装，形成有一定空间结构的 蛋白质） 高尔基体高尔基体（进一步修饰加工，形成成熟蛋白质） 细胞膜细胞膜（胞吐作用） 细胞外 分泌蛋白的合成和运输过程依次经过的细胞结构：核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜 与分泌蛋白合成和运输密切相关的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 分泌蛋白合成场所：内质网上的核糖体核糖体；对蛋白质进行加工的场所：内质网、高尔基体内质网、高尔基体。 在细胞内物质的运输中，起到交通枢纽作用的细胞器是高尔基体。 五、细胞的生物膜系统 1、生物膜系统： （内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体） 细胞膜细胞膜、核膜核膜、细胞器膜细胞器
43、膜组成生物膜系统。 这些膜都由蛋白质、脂质和少量糖类组成，功能紧密联系。（原核生物有细胞膜，但无膜系统） 各种细胞器增大膜面积的方式：线粒体内膜向内折叠形成嵴、叶绿体内由类囊体堆叠成基粒、 内质网膜折叠成网状、高尔基体膜折叠成囊状。 生物膜在结构上的联系：直接联系：外层核膜内质网膜内质网膜细胞膜。 间接联系：内质网高尔基体细胞膜。 2、生物膜的功能： 细胞膜细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量物质运输、能量 转换和信息传递转换和信息传递的过程起决定性的作用。 许多重要的化学反应化学反应都在生物膜生物膜上上进行，生物膜生物膜为酶酶提供了附着的位点；
44、生物膜生物膜把各个细胞器分割开，使得各种生化反应互不干扰各种生化反应互不干扰。 第 3 节 细胞核系统的控制中心 一、细胞核的功能 细胞核是遗传信息库遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所遗传物质储存和复制的场所），是细胞遗传细胞遗传和细胞代谢细胞代谢的控制中心。 资料 1、4：细胞核控制生物体性状的遗传；资料 2、3：细胞核控制细胞分裂、分化等生命活动。 无细胞核，细胞不能长期存活，不能合成蛋白质，不能生长和分裂。 除哺乳动物成熟红细胞哺乳动物成熟红细胞和植物成熟的筛管细胞植物成熟的筛管细胞外，绝大多数细胞有 1 个细胞核。 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。 二、
45、细胞核的结构核膜核膜、核仁核仁、染色质染色质 (1)核膜核膜：双层膜双层膜，把核内物质与细胞质分开。小分子物质物质通过核膜进行交换。（选择透过性） 核膜上有核孔核孔：实现细胞核核与细胞质质之间频繁的物质交换物质交换和信息交流信息交流。 大分子通过核孔进出：mRNA 出来，蛋白质进去，（DNA 不需要不需要通过核孔）。 (2)核仁核仁：与某种 RNARNA 的合成的合成以及核糖体的形成核糖体的形成有关。（蛋白质合成旺蛋白质合成旺盛时，核仁较大盛时，核仁较大）。 (3)染色质染色质：呈极细丝状极细丝状，由 DNADNA 和蛋白质蛋白质组成，其中 DNA 是遗传信息的载体。 易被碱性染料（龙胆紫或醋
46、酸洋红）染成深色。 分裂后期：螺旋化，缩短变粗 分裂前期：解螺旋，变细变长 核膜 染色质 核仁 核孔 囊泡 囊泡 12 染色质（丝状） 染色体（杆状） （同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态） 第 4 章 细胞的物质输入和输出 第 1 节 物质跨膜运输的实例 一、渗透作用 1、概念：水分子通过半透膜半透膜的扩散作用。 2、条件：半透膜半透膜、膜两侧存在浓度差膜两侧存在浓度差。 渗透装置平衡时液面不再上升 的原因：静水压渗透压静水压渗透压 3、 渗透作用下水分子的移动方向： 从低低浓度溶液 （水相对含量多多） 高高浓度溶液 （水相对含量少少） 。 4、半透膜与选择透过性膜的区别与联系 半透膜半透膜 选择透过性膜选择透过性膜 无生命的膜（玻璃纸、蛋壳膜等） 有生命的生物膜（动物的细胞膜、植物的原生质层） 半透性半透性（取决于膜上微孔的大小） 选择透过性选择透过性（取决于膜上载体蛋白质） 水分子、离子能通过， 大分子如蔗糖分子不能通过 水分子、被选择的被选择的离子和小分子可以透过， 大分子和颗粒不能透过 / 当细胞死亡或膜上载体蛋白失去活性，即变为全透性当细胞死亡或膜上载体蛋白失去活性，即变为全透性 二、动物细胞和植物细胞的吸水和失水比较 哺乳动物的红细胞 洋葱鳞片叶外表皮细胞 半透膜 细胞膜细胞膜 原生质层原生质层 （细胞膜、 液泡膜及两层
