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1第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例一、渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。二、原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。三、发生渗透作用的条件：1、具有半透膜2、膜两侧有浓度差四、细胞的吸水和失水：外界溶液浓度＞细胞内溶液浓度→细胞失水外界溶液浓度＜细胞内溶液浓度→细胞吸水第二章组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物一、1、生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到2、生物界与非生物界存在差异性：组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同二、组成生物体的化学元素有20多种：大量元素：C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo；基本元素：C；主要元素；C、O、H、N、S、P；细胞含量最多4种元素：C、O、H、N；水无机物无机盐组成细胞蛋白质的化合物脂质有机物糖类核酸※三、在活细胞中含量最多的化合物是水（85％-90％）；含量最多的有机物是蛋白质（7％-10％）；占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。第二节生命活动的主要承担者------蛋白质一、相关概念：氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（—NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）。二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。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。※二、氨基酸分子通式：NH2︱R—CH—COOH※三、氨基酸结构的特点：每种氨基酸分子至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基2（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（如：有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）；R基的不同导致氨基酸的种类不同。※四、蛋白质多样性的原因是：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、蛋白质的主要功能（生命活动的主要承担者）：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运输作用：如红细胞中的血红蛋白。六、有关计算：①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数②至少含有的羧基（—COOH）或氨基数（—NH2）=肽链数第三节遗传信息的携带者------核酸一、核酸的种类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）二、核酸：是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。三、组成核酸的基本单位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA为脱氧核糖、RNA为核糖）和一分子含氮碱基组成；组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。四、DNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）RNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）※五、核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。第四节细胞中的糖类和脂质一、相关概念：糖类：是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等单糖：是不能再水解的糖。如葡萄糖。二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。多糖：是水解后能生成许多单糖的糖。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等二、糖类的比较：分类元素常见种类分布主要功能单糖CHO核糖动植物组成核酸脱氧核糖葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物质二糖蔗糖植物∕麦芽糖乳糖动物多糖淀粉植物植物贮能物质纤维素细胞壁主要成分糖原（肝糖原、肌糖原）动物动物贮能物质三、脂质的比较：分类元素常见种类功能3脂质脂肪C、H、O∕1、主要储能物质2、保温3、减少摩擦，缓冲和减压磷脂C、H、O（N、P）∕细胞膜的主要成分固醇胆固醇与细胞膜流动性有关性激素维持生物第二性征，促进生殖器官发育维生素D有利于Ca、P吸收第五节细胞中的无机物一、有关水的知识要点存在形式含量功能联系水自由水约95％1、良好溶剂2、参与多种化学反应3、运送养料和代谢废物它们可相互转化；代谢旺盛时自由水含量增多，反之，含量减少。结合水约4.5％细胞结构的重要组成成分二、无机盐（绝大多数以离子形式存在）功能：①构成某些重要的化合物，如：叶绿素、血红蛋白等②维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐）③维持酸碱平衡，调节渗透压。第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。酶：是活细胞所产生的具有催化作用的一类有机物。(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。二、酶的发现：1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶，最适pH=1.5，T=37°C1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶结晶，证明酶的本质为蛋白质，证明方法，与20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。※※三、酶的本质：大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶），也有少数是RNA。※※四、酶的特性：①、高效性：催化效率比无机催化剂高许多。②、专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。③、酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。第二节细胞的能量“通货”-----ATP一、※ATP的结构简式：ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，4其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，－代表普通化学键。注意：ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定，在水解时，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。二、ATP与ADP的转化：酶第三节ATP的主要来源------细胞呼吸一、相关概念：1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。4、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。二、有氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量三、无氧呼吸的总反应式：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量或C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量四、有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）：场所发生反应产物第一阶段细胞质基质丙酮酸、[H]、释放少量能量，形成少量ATP第二阶段线粒体基质CO2、[H]、释放少量能量，形成少量ATP第三阶段线粒体内膜生成H2O、释放大量能量，形成大量ATP五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质，线粒体基质、内膜细胞质基质条件氧气、多种酶无氧气参与、多种酶物质变化葡萄糖彻底分解，产生CO2和H2O葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精等能量变化释放大量能量（1161kJ被利用，其余以热能散失），形成大量ATP释放少量能量，形成少量ATP六、影响呼吸速率的外界因素：1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。ATPADP+Pi+能量酶6H2O酶2丙酮酸少量能量[H]+++6CO2H2O酶大量能量[H]++O2酶酶葡萄糖酶2丙酮酸少量能量[H]++53、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。4、CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。七、呼吸作用在生产上的应用：1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。第四节能量之源----光与光合作用一、相关概念：1、光合作用：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，并释放出氧气的过程二、光合色素（在类囊体的薄膜上）：叶绿素a(蓝绿色）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素b(黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶黄素（黄色）三、光合作用的探究历程：①植物的物质积累来自水②1771年英国科学家普里斯特利证明：植物可以更新空气。③1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。④1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。⑤20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。四、叶绿体的功能：叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素，在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。五、影响光合作用的外界因素主要有：1、光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率不在增加。2、温度：温度可影响酶的活性。3、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。4、水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。六、光合作用的应用：1、适当提高光照强度。2、延长光合作用的时间。3、增加光合作用的面积------合理密植，间作套种。4、温室大棚用无色透明玻璃。5、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。6、温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。七、光合作用的过程：6光反应阶段条件光、色素、酶场所在类囊体的薄膜上物质变化水的分解：H2O光[H]+O2↑ATP的生成：ADP+Pi酶ATP能量变化光能→ATP中的活跃化学能暗反应阶段条件酶、ATP、[H]场所叶绿体基质物质变化CO2的固定：CO2+C5酶2C3C3的还原：C3+[H]ATP酶（CH2O）能量变化ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能总反应式CO2+H2O光能体叶绿O2+（CH2O）第6章第1节细胞的增殖一、限制细胞长大的原因：1.细胞表面积与体积的比。2.细胞的核质比。二、细胞增殖1.意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。2.真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。三、细胞周期的概念：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。细胞周期分分裂间期和分裂期两个阶段。分裂间期：是指从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前；分裂间期所占时间长。分裂期：可以分为前期、中期、后期、末期。四、植物细胞有丝分裂各期的主要特点：1.分裂间期特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成；结果