细胞的物质基础和结构基础

专题复习专题1细胞的物质基础和结构基础专题2、细胞的生命历程专题3、细胞代谢专题4、遗传变异与进化专题5、生命的稳态与调节专题6、生态学专题与环境保护专题1细胞的物质基础和结构基础细胞分子组成结构化学元素化合物大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等无机物：水、无机盐有机物：糖类、脂质、蛋白质、核酸细胞膜（边界）细胞质（代谢中心）细胞核(控制中心）细胞壁成分功能结构细胞质基质细胞器具膜结构非膜结构核膜（有核孔）染色质核仁生物膜系统构成真核细胞：纤维素、果胶原核细胞：肽聚糖构成功能决定流动性选择透过性小专题1细胞的物质基础一、元素细胞是由20多种化学元素组成的,在有机化合物中碳是最基本的元素,碳链是生物大分子的骨架。(1)糖类、脂质、蛋白质、核酸、ATP在元素组成上怎样联系？(2)生态系统的基本功能之一——物质循环中的“物质”指的是组成生物体的元素还是化合物？归纳、1、同位素标记法在教材中有哪些应用？3H、18O、14C、15N、32P、35S分泌蛋白的合成和运输（3H）验证光合作用的氧来自水（18O）暗反应中碳的去向（14C）DNA的半保留复制（15N）噬菌体侵染细菌的实验（32P35S）2、从元素含量上分析物质氧化分解时释放能量的多少•糖类和脂肪都只含有C、H、O，但脂肪中氧含量远远低于糖类，而氢含量高于糖类，因此，等质量的糖类和脂肪氧化分解时，脂肪耗氧多，产水多，同时释放的能量也多。糖类、蛋白质氧化分解释放的能量约17kJ/g，脂肪氧化分解释放的能量约39kJ/g。•例⒈下列有关组成生物体的化学元素的叙述，正确的是（）•A.组成脱氧核糖、ATP和核糖核苷酸的化学元素完全相同•B.C是构成细胞的基本元素，在人体活细胞中含量最多•C.人、动物和植物所含有化学元素的含量和种类差异很大•D.胰岛素、酶、血红蛋白、抗体和核酸都是含有氮元素的生物大分子D二、水和无机盐水无机盐存在形式结合水自由水主要以离子形式存在生理作用细胞结构的组成成分①细胞内的良好溶剂②运输营养物质和代谢废物③参与生物化学反应④细胞生活的液体环境①构成复杂化合物②维持生命活动③维持细胞的酸碱平衡和渗透压平衡无机盐(1)实验组：(2)对照组：正常植物＋完全培养液→正常生长无机盐生理功能的实验验证产生水的结构及代谢①叶绿体基质中的暗反应；②线粒体内膜上有氧呼吸的第三阶段；③核糖体上氨基酸的脱水缩合；④植物的高尔基体中合成纤维素动物的肝脏和肌肉中合成糖原（多糖的合成）；⑤细胞核、线粒体、叶绿体中的DNA复制和转录；⑥ADP合成ATP时利用水的代谢过程①叶绿体类囊体薄膜上的光反应；②线粒体基质中有氧呼吸的第二阶段；③ATP水解；④多糖、蛋白质、脂肪、核酸的水解；水的知识归纳1.水的代谢与调节利用水生成水光合作用水的光解C3还原有氧呼吸第二阶段第三阶段2．水的含量与新陈代谢、植物抗性的关系当细胞中自由水/结合水的比值增大时，细胞代谢会加强；相反，当细胞中结合水/自由水的比值增大时，植物抗性增强。3．结合水与自由水的相互转化自由水与结合水在一定条件下可以相互转化，如受温度的影响，温度升高时结合水可转化为自由水，温度降低时自由水可转化为结合水。判断题1.不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同2.细胞有氧呼吸过程的第三个阶段，既有水的生成，又有水的分解3.如果白天用含18O的水浇花草，周围空气中的H2O、O2和CO2中都可能检测出18O三、细胞中的能源物质1、能源物质的种类及关系主要能源物质是主要储能物质是动物细胞中还有，植物细胞中还有能源物质:糖类、脂肪、蛋白质供能顺序是：糖类―→脂肪―→蛋白质生物体生命活动的直接能源物质是ATP；生物体生命活动的最终能量来源是太阳能。太阳能糖类等能源物质ATP中化学能生命活动呼吸作用水解功能糖类脂质功能①细胞中主要的能源物质(葡萄糖)②构成细胞结构或化合物的重要成分(纤维素是细胞壁的组成成分，核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分)③细胞通讯识别作用的基础(细胞膜表面的糖蛋白)④细胞的储能物质(淀粉、糖原)脂肪：生物体主要的储能物质磷脂：构成生物膜的重要组成成分固醇：参与血液中脂质的运输(胆固醇)胆固醇是动物细胞膜的组成成分、调节新陈代谢和生殖,合成部位叶绿体、内质网、高尔基体、主要是内质网•并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、蔗糖，都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。•多糖的单体都是葡萄糖，但二糖并不都是由葡萄糖组成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成。•并非所有的糖都能作能源物质，如纤维素。•等质量的脂肪和糖相比，脂肪氧化分解释放的能量多。•易错点四、蛋白质与核酸的比较蛋白质核酸元素组成C、H、O、N，有的含P、S等C、H、O、N、P组成单位氨基酸(约20种)核苷酸脱氧核糖核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）基本单位①氨基酸结构通式：②种类：约20种，氨基酸的不同在于R基的不同③特点：至少含有__________________________，且连在同一碳原子上①核苷酸结构模式图②种类：8种③组成差异：脱氧核糖核苷酸含___________________,核糖核苷酸含分子结构氨基酸肽链蛋白质1个—NH2和1个—COOH脱氧核糖和胸腺嘧啶脱水缩合盘曲、折叠DNA：双螺旋结构RNA：一般为单链核糖和尿嘧啶合成场所肽链在上合成，分泌蛋白需经__________加工主要功能①结构物质：结构蛋白是构成细胞和生物体结构的重要物质②功能物质：催化作用、_____________________________等①DNA：遗传功能，DNA是主要的遗传物质②RNA遗传功能：如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA催化功能：某些RNA传递遗传信息:mRNA运输氨基酸：tRNA核糖体内质网和高尔基体细胞核运输作用、调节作用、免疫作用DNA主要在细胞核内复制生成RNA主要在_______内转录生成1、有关蛋白质或多肽及其功能升高血糖胰高血糖素降低血糖胰岛素促进肾小管和集合管对水的重吸收抗利尿激素促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长生长激素调节内分泌腺的分泌活动促激素调节垂体的分泌活动促激素释放激素功能蛋白质种类神经递质作用于突触后神经元或效应器细胞的受体神经递质的受体识别、通讯作用细胞膜表面的受体蛋白(糖蛋白)运输作用细胞膜上的载体蛋白T细胞产生的抗病毒、抗肿瘤的可溶性糖蛋白干扰素与外毒素特异性结合的蛋白质抗毒素免疫作用抗体催化作用绝大多数酶完善下面四大有机化合物之间关系的网络图糖类脂质蛋白质RNAN、P转录逆转录翻译NDNA2、用图示分析蛋白质多样性和DNA多样性的原因以及DNA多样性、蛋白质多样性与生物多样性之间的关系。直接原因根本原因3、DNA、RNA(1)DNA和RNA在组成上的差异：①五碳糖不同②含N碱基不完全相同A、G、C(2)RNA与ATP的关系：①元素组成都是C、H、O、N、P。②ATP去掉二个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一的腺嘌呤核糖核苷酸(3)核酸、核苷酸、含氮碱基种类与生物种类的关系：4种，A、G、C、T或U4种1种，DNA或RNA病毒5种，A、G、C、T、U8种2种，DNA和RNA细胞生物(原核、真核生物)含氮碱基核苷酸核酸生物种类(4)同一个体的不同体细胞中核DNA、mRNA与蛋白质的关系(1)核DNA相同：不同体细胞都是由一个受精卵分裂分化形成的。(2)mRNA和蛋白质不同：由于基因的选择性表达，不同细胞表达的基因不同，产生的mRNA、蛋白质不同。4、相关计算(1)肽链的相关计算已知形成肽链的氨基酸数为a，氨基酸的平均相对分子质量为b，则：肽键数脱去的水分子数蛋白质相对平均分子质量游离的氨基数游离的羧基数DNA碱基数RNA碱基数N原子数O原子数一条肽链a－1a－1ab－18(a－1)≥1≥1至少6a至少3a≥a≥a＋1n条肽链a－na－nab－18(a－n)≥n≥n至少6a至少3a≥a≥a＋n蛋白质中含有N、O原子数的计算①N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数②O原子数=肽键数+2*肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数(2)核苷酸脱水缩合形成核酸过程中的有关规律n个脱氧核苷酸合成双链DNA失去的水分子数_____。n个核糖核苷酸合成RNA失去的水分子数为_____。(3)氨基酸与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应关系：脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸6∶3∶1上述关系应为每形成1个氨基酸，至少需mRNA上__个碱基，DNA上6个碱基(由于mRNA中存在终止密码子等原因)。DNA(基因)――→转录mRNA――→翻译蛋白质n－2n－13五、有机物水解产物和代谢产物总结物质基本单位初步水解产物彻底水解产物代谢产物DNA脱氧核苷酸4种脱氧核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基RNA核糖核苷酸4种核糖核苷酸磷酸、核糖、含氮碱基蛋白质氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O尿素物质基本单位初步水解产物彻底水解产物代谢产物多糖葡萄糖二糖葡萄糖CO2、H2O脂肪甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸CO2、H2O六．几种常见物质鉴定的归纳总结化合物试剂颜色反应备注还原糖斐林试剂砖红色水浴加热；甲液和乙液混合后立即加入蛋白质双缩脲试剂紫色A液、B液依次加入淀粉碘液蓝色脂肪苏丹Ⅲ染液橘黄色苏丹Ⅳ染液红色DNA甲基绿绿色二苯胺蓝色沸水浴加热RNA吡罗红红色酒精橙色的重铬酸钾溶液灰绿色酸性条件下CO2澄清的石灰水混浊溴麝香草酚蓝水溶液黄色小专题1细胞的结构基础原核细胞真核细胞大小较小较大本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的细胞核细胞壁细胞质有核糖体，无其它细胞器有核糖体和其它细胞器细胞核拟核，无__核膜___和核仁有核膜和核仁DNA拟核、质粒细胞核：和蛋白质_形成染色体细胞质：分布于线粒体、叶绿体内遗传物质生物图示植物壁成分：纤维素和果胶真菌壁成分：几丁质DNA成分：肽聚糖(细菌)一、•特别提示：（1）病毒是没有细胞结构的生物，切不可把它们当成原核生物。（2）需氧型细菌等原核生物无线粒体，但细胞膜上存在着有氧呼吸酶，也能进行有氧呼吸。（3）蓝藻属原核生物，无叶绿体，有光合片层，也能进行光合作用。二、主要细胞器的结构与功能归纳结构具双层膜：线粒体、叶绿体具单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体不含磷脂分子：核糖体、中心体（1）(2)功能上：①与能量转换有关的细胞器(或产生ATP的细胞器)：②与主动运输有关的细胞器：③参与细胞分裂的细胞器：叶绿体：光能(→电能)→活跃的化学能→稳定的化学能；线粒体：稳定的化学能→活跃的化学能。线粒体——供能、核糖体——合成载体蛋白；核糖体——间期蛋白质合成；中心体——由它发出的星射线构成纺锤体；高尔基体——与植物细胞分裂时细胞壁的形成有关；线粒体——供能。（3）从分布上分①动植物细胞一般均有的细胞器：②动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器：③植物细胞特有的细胞器：高尔基体、线粒体、核糖体、内质网等；中心体；液泡、叶绿体。（4）从成分上分①含DNA的细胞器：②含RNA的细胞器：③含色素的细胞器：叶绿体、线粒体；叶绿体、线粒体、核糖体；叶绿体、液泡（有的液泡中没有色素，大液泡的形成标志细胞成熟，失去了分裂能力）。④产生ATP的细胞器(结构）：⑤能复制的细胞器：⑥能进行碱基互补配对的细胞器：叶绿体、线粒体、（细胞质基质）线粒体、叶绿体、中心体核糖体（翻译过程）、线粒体和叶绿体（DNA分子的复制、转录和翻译过程）。植物细胞的特殊性•并非所有植物细胞都有叶绿体和大液泡。如根尖分生区细胞•有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞•有叶绿体的和细胞壁的细胞一定是植物细胞•根尖分生区细胞没有的细胞器：叶绿体、中心体、大液泡动物细胞的特殊性1、蛔虫在人体肠道内寄生，只进行无氧呼吸，无线粒体。2、哺乳动物成熟的红细胞只有细胞膜，没有核膜和细胞器膜。•(1)所以实验室常用作提取细胞膜的实验材料；•(2)没有细胞核，也没有一般的细胞器如核糖体、线粒体等，所以自身不能合成蛋白质，呼吸作用方式是