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1第一章走近细胞第一节从生物圈到细胞除病毒外，细胞是生物体结构和功能的基本单位生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈（植物无系统层次，直接由根、茎、叶、花、果实、种子六大器官构成）注：生态系统由群落与它所生存的无机环境共同构成。第二节细胞的多样性和统一性显微镜操作方法步骤：取镜→安放→对光→压片→调焦→观察（先低倍再高倍）真核与原核区别依据：有无核膜包被的细胞核/有无成形的细胞核非细胞生物：病毒:核酸+蛋白质杆菌：大肠杆菌、乳酸杆菌绝大多数种类细菌球菌：金黄色葡萄球菌营腐生或寄生生物原核生物螺旋菌：幽门螺旋菌的异养生物蓝藻（蓝细菌）：含藻蓝素和叶绿素，能光合作用的自细胞生物养生物，包括蓝球藻、颤藻、念珠藻、发菜。植物真核生物动物真菌：酵母菌、蘑菇、灵芝、霉菌原核生物口诀：“放一支细蓝子”(放线菌、衣原体、支原体、细菌、蓝藻)。支原体可能是最小、最简单的细胞。生物细胞壁的主要组成成分：植物细胞壁：纤维素和果胶（全透性，具有支持和保护作用）真菌细胞壁：几丁质细菌细胞壁：肽聚糖蓝藻细胞壁：纤维素和肽聚糖细胞学说主要内容：施莱登和施旺（德）1.细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。2.细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。3.新细胞可以从老细胞中产生。第二章组成细胞的分子第一节细胞中的元素和化合物细胞与非生物的组成元素种类具有统一性，含量存在差异性。大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na等组成细胞的元素微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等（20多种）主要元素：C、H、O、N、P、S基本元素：C、H、O、N最基本的元素：C鲜重含量最多的元素：O（65%）；干重含量最多的元素：C（55.99%）鲜重元素含量：OCHN干重元素含量：CONH2水（最多）无机化合物无机盐糖类组成细胞的化合物脂质有机化合物蛋白质（最多）核酸鲜重含量最多的化合物：水；含量最多的有机化合物：蛋白质；干重含量最多的化合物：蛋白质检测物质试剂使用方法实验现象还原糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等斐林试剂甲液：0.1g/mLNaOH乙液：0.05g/mLCuSO4现配现用，50-65℃水浴加热2min砖红色沉淀淀粉（马铃薯）碘液滴入碘液看现象蓝色脂肪（花生）苏丹Ⅲ染液切片→染色（3min）→去浮色(体积分数50%酒精)→制作临时装片→显微镜观察橘黄色苏丹Ⅳ染液红色蛋白质（豆浆，鲜肝研磨液）双缩脲试剂A液：0.1g/mLNaOHB液：0.01g/mLCuSO4先加A液，混匀后再加B液，不加热紫色第二节生命活动的主要承担者——蛋白质（C、H、O、N；P、S）氨基酸是组成蛋白质的基本单位必需氨基酸（8种）：“甲携来一本亮色书”氨基酸（20种）非必需氨基酸（12种）：人体细胞能够合成。氨基酸结构通式：脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水。H2O+注：连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）叫做肽键，由两个氨基酸分子缩合而成的化合物称为二肽。由多个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做多肽。多肽呈链状结构，叫做肽链。3肽链数氨基酸数肽键数脱去水分子数氨基酸平均相对分子质量蛋白质相对分子质量氨基/羧基数目一条肽链nn-1n-1aan-18(n-1)至少一个m条肽链nn-mn-maan-18(n-m)至少m个蛋白质种类繁多的原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽链的空间结构结构蛋白：羽毛、肌肉、头发、蜘蛛丝等催化作用：绝大多数酶是蛋白质蛋白质的功能运输作用：血红蛋白运输氧调节作用：胰岛素降血糖免疫功能：抗体化学本质是蛋白质一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。世界上第一个人工合成的蛋白质是我国科学家合成的结晶牛胰岛素。C、H、O、N；P、S→氨基酸→多肽→蛋白质第三节遗传信息的携带者——核酸（C、H、O、N、P）核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。生物大分子基本单位彻底水解产物含氮碱基种类核酸核苷酸五碳糖、含氮碱基、磷酸A、T、G、C、U脱氧核糖核酸（DNA）脱氧核糖核苷酸脱氧核糖、含氮碱基、磷酸A、T、G、C核糖核酸（RNA）核糖核苷酸核糖、含氮碱基、磷酸A、U、G、CA:腺嘌呤；T：胸腺嘧啶；G：鸟嘌呤；C：胞嘧啶；U：尿嘧啶甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿吡罗红染液可使细胞核染成绿色，细胞质染成红色。说明DNA分布于细胞核（主要），RNA分布于细胞质。DNA与RNA的比较DNARNA主要存在部位细胞核（少量在线粒体、叶绿体）细胞质基本组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸碱基种类A、G、C、TA、G、C、U五碳糖种类脱氧核糖核糖核苷酸链数双链（反向双螺旋）单链核苷酸模式图：真核生物细胞生物含DNA、RNA遗传物质是DNA核酸的分布原核生物大多数病毒：只含DNA非细胞生物极少数病毒：只含有RNA，遗传物质是RNA（HIV、SARS、烟草花叶病毒等）4第四节细胞中的糖类和脂质脱氧核糖(C5H10O4):组成DNA的糖类五碳糖核糖(C5H10O5)：组成RNA的糖类（动植物细胞）单糖葡萄糖（动植物）：重要能源物质果糖（植物）六碳糖（C6H12O6）半乳糖（动物）还原糖糖类（CHO）麦芽糖（植物）：葡萄糖+葡萄糖碳水化合物二糖乳糖（动物）：葡萄糖+半乳糖（C12H22O11）蔗糖（植物）：葡萄糖+果糖糖原（动物）：肝糖原和肌糖原人和动物细胞的储能物质多糖淀粉（植物）植物细胞的储能物质((C6H10O5)n)纤维素（植物）：植物细胞壁的组成成分，起支持和保护作用单糖（葡萄糖）构成合成合成转化关系：单糖二糖多糖水解水解绝热体脂肪（C、H、O）：细胞内良好的储能物质保温作用内脏器官周围可缓冲和减压脂质磷脂（C、H、O、P）：构成细胞膜及多种细胞器膜的重要成分（CHO；NP）胆固醇：动物细胞膜的重要成分，人体内参与血液中脂质运输固醇性激素：促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成维生素D：促进人和动物肠道对钙、磷的吸收基本单位、小分子（单体）生物大分子（多聚体）单糖（葡萄糖）多糖（纤维素、淀粉、糖原）氨基酸蛋白质核苷酸核酸每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。第五节细胞中的无机物结合水（4.5%）：与其他物质相结合细胞结构的重要组成成分水自由水（95.5%）：以游离形式存在，可自由流动细胞中的无机物作用：细胞内的良好溶剂；为细胞提供液体环境；参与细胞内的生物化学反应；运输营养物质和代谢废物化合物：CaCO3无机盐阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等离子（大多数）阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等作用：有些无机盐是细胞和生物体内某些复杂化合物的重要组成部分；许多种无机盐离子对于维持生物体正常的生命活动有重要作用；维持生物体内的酸碱平衡和渗透压。结合水与自由水比值大，自由水含量少，新陈代谢缓慢，抗逆性强；结合水与自由水比值小，自由水含量多，新陈代谢旺盛，抗逆性弱；人体缺铁性贫血；植物缺镁影响叶绿素的合成；缺碘：甲状腺肿大，对儿童智力产生影响，造成不同程度脑发育落后。5第三章细胞的基本结构第一节细胞膜——系统的边界胆固醇：动物细胞膜具有脂质（50%）主要是磷脂主要成分蛋白质（40%）：决定细胞膜功能复杂性成分糖类（2%-10%）少量细胞膜将细胞与外界环境分隔开功能控制物质进出细胞（注：不能控制病毒进出细胞）进行细胞间的信息交流细胞膜具有选择透过性（选择通透性）细胞间信息交流的方式;细胞分泌物质，随血液循环与靶细胞的细胞膜表面的受体结合；相邻两细胞的细胞膜接触传递信息，如精子与卵细胞结合；相邻两细胞形成通道，如高等植物的胞间连丝。第二节细胞器——系统内的分工合作细胞质基质：呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸细胞质和多种酶组成细胞器：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、液泡、中心体等分离细胞器的方法：差速离心法细胞骨架：是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。健那绿（活性染料）是活细胞中线粒体的专一性染料，使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。观察叶绿体：制作藓类叶片临时装片观察叶绿体（先低倍镜后高倍镜）可看到胞质环流现象观察线粒体：制作人的口腔上皮细胞临时装片（直接滴健那绿）观察线粒体研究分泌蛋白的合成和运输过程运用的技术：同位素示踪技术分泌蛋白形成过程：（合成肽链）（初加工）出芽（再加工）出芽核糖体内质网高尔基体细胞膜分泌蛋白囊泡囊泡外排线粒体（供能）细胞器膜生物膜系统细胞膜核膜联系：内质网膜内与外核膜相连，外与细胞膜相连。生物膜系统的作用：1.使细胞具有相对稳定的内部环境，并决定细胞与外部环境进行物质、能量和信息的交流。2.广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。3.将细胞分成小室，使细胞内化学反应互不干扰，高效、有序地进行。6细胞器简画分布形态结构功能角色比喻线粒体动、植物细胞双层膜，短棒状、圆球状、线形、哑铃形等；外膜光滑，内膜向内凹陷形成嵴，以增大膜面积有氧呼吸的主要场所；细胞生命活动所需的能量95%来自线粒体动力车间叶绿体植物细胞（绿色部分）双层膜，绿色扁平的椭球形或球形；内外膜光滑，内膜上有类囊体堆叠成的基粒，增大膜面积光合作用的场所养料制造车间、能量转换站内质网动、植物细胞单层膜，由单层膜连接成的网状；分为粗面内质网（附着核糖体），滑面内质网蛋白质的合成、加工（粗面内质网）；脂质的合成“车间”及运输通道（滑面内质网）有机物合成车间高尔基体动、植物细胞单层膜，由单层膜形成的囊泡和扁平囊组成动物细胞分泌蛋白加工分类和包装；合成纤维素，与植物细胞壁形成有关蛋白质的加工分类包装车间和发送站液泡植物细胞（成熟部分）单层膜（液泡膜），内有细胞液（糖类、无机盐、色素、蛋白质等）调节内环境，保持一定的渗透压；使植物细胞保持坚挺；与细胞吸水有关溶酶体动、植物细胞单层膜，圆球形，含有多种水解酶分解衰老、损伤的细胞器；吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌消化车间中心体动物、低等植物（如衣藻、绿藻、水绵、团藻等）无膜，由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成与有丝分裂有关核糖体真核、原核生物（唯一的细胞器）无膜，呈颗粒状，分为游离状态和附着内质网上两种形态合成蛋白质的场所：游离状态（胞内蛋白），附着于内质网上（分泌蛋白）生产蛋白质的机器7第三节细胞核——系统的控制中心绝大部分有1个细胞核真核细胞有的有多个细胞核，如骨骼肌细胞有的无核，如哺乳动物成熟红细胞、植物成熟筛管细胞细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）细胞核染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体）的结构核仁（与rRNA的合成以及核糖体的形成有关）核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）染色质：细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质。（细丝状）高度螺旋、变短变粗（杆、棒状）染色质染色体（细胞分裂间期）解开螺旋、恢复细长丝状（细胞分裂期）染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。注：照片不是物理模型。细胞膜外细胞器细胞细胞质细胞质基质细胞核内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渗透作用：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜，从低浓度一侧向高浓度一侧扩散。半透膜：玻璃纸、肠系膜、蛋壳膜、鱼鳔等条件半透膜两侧溶液存在浓度差水移动方向：低浓度高浓度（水分子相对含量多）（水分子相对含量少）外界溶液浓度细胞质浓度，吸水膨胀动物细胞外界溶液浓度细胞质浓度，失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度，动态平衡细胞的吸水和失水外界溶液浓度细胞液浓度，失