高中必修一生物重点知识

第一章第一节从生物圈到细胞1.生命活动离不开细胞:单个细胞在一个细胞内就能完成生命活动[草履虫],多细胞生物依靠各种分化的细胞密切合作完成一系列复杂的生命活动[病毒不具有细胞结构但只有依赖细胞才能存活],细胞是生物体结构和功能的基本单位[一个分子或原子是系统,但不是生命系统]2.生命系统的机构层次:(1)从生物圈到细胞,生命系统层层相依,又各自有特定的组成,结构,功能.(2)组成人体结构和功能的基本单位是细胞,由形态结构功能相同的细胞构成组织,不同的组织按照一定的次序排列起来组成具有一定功能的器官,器官进而构成系统,由不同的系统构成个体[微观];在一定区域内,同种生物的所有个体组成一个种群,所有种群组成一个群落,群落与无机环境相互作用构成一个生态系统,地球上所有生物与其生活的无机环境共同构成生物圈[宏观].[生物圈只有一个,不同种类的生物组成生命结构的层次不同,个体结构的最高层次是种群](3)从生物圈到细胞,彼此不是孤立体,而是紧密联系的,是对立统一的整体第二节细胞的多样性和统一性一.实验:通过高倍显微镜观察几种细胞1.用低倍镜观察(1)取镜:右手握镜臂左手托镜座(2)安放:①放在实验台偏左的位置[便于左眼看右眼画]②筒前臂后③安放目镜和物镜(3)对光:①低倍物镜,大光圈对通光孔②反光镜转向光源[注视目镜内至视野明亮](4)观察:①放装片,标本对准通光孔②转动粗准焦螺旋使镜筒下降接近载玻片[看物镜]③反转粗准焦螺旋使镜筒上升观物象[左眼注视目镜内]④调细准焦螺旋至像最清晰2.用高倍镜观察(1)把要观察的像移至视野中央(2)转动转换器换高倍物镜(3)调细准焦螺旋至像最清晰3.考点:(1)放大率=物镜×目镜(2)亮度与放大倍数成反比(3)放大倍数只放大长宽而不是面积,圆形就是直径(4)任何观察都先用低倍镜观察(5)目镜的镜筒长度与放大倍数成反比,物镜的镜筒长度与放大倍数成正比(6)看到的像上下左右完全相反[物体在中央的哪个方向就往哪个方向移](7)视野中看到的实物范围与放大倍数的平方成反比(8)污点在何种地方时可移动玻片与目镜判断二.植物细胞,哺乳动物细胞的比较细胞举例细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞在结构上有相似也有差异哺乳动物细胞红细胞无有无/无无白细胞口腔上皮细胞无有无/无有植物细胞叶肉细胞有有有/有有洋葱表皮细胞有有无/有有三.原核细胞与真核细胞的比较1.科学家根据有无核膜把细胞分为真核细胞和原核细胞2.由真核细胞构成的生物叫真核生物,由原核细胞构成的生物叫原核生物3.(1)真核生物有:烟草,草履虫,链霉菌,酵母菌,真菌(2)原核生物有:细菌(大肠杆菌，硝化细菌，乳酸菌，肺炎双球菌，根瘤菌，枯草杆菌，醋酸杆菌，圆褐固氮菌）,蓝藻,水华[富营养化],支原体,衣原体,放线菌 4.结构的对比比较项目原核细胞真核细胞大小较小较大结构细胞壁有,但是与植物的不同植物细胞有,动物细胞没有细胞膜相似细胞质有核糖体有线粒体等,植物细胞还有叶绿体和液泡细胞核无成形的形状,无核仁有成形的真正的核仁和形状都有与遗传和代谢密切相关的DNA1.补充(1)原核细胞没有成形的细胞核,只有拟核,拟核没有核仁(2)拟核中的遗传物质不是染色体而是直接以DNA的形式存在,这些很小的环状DNA称为质粒一.细胞学说1.建立者:德国科学家施莱登和施旺2.内容:(1)细胞是一个有机体,一切动植物都有细胞发育而来,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,又对其他细胞共同组成的整体起生命作用(3)新细胞可以从老细胞中产生3.补充:(1)1543比利时维萨里发表<人体构造>,英国比夏指出器官由组织构造,1665英国虎克发现并命名细胞(2)细胞学的建立过程探索中开拓继承,修正和发扬,路途曲折(3)学说揭示了细胞统一性和生物体的结构统一体(4)学说证明了生物之间存在亲缘关系(5)细胞质的流动方向是逆时针第二章第一节组成细胞的分子一.组成细胞的元素1.组成细胞中常见的化学元素有20多种[生物体统一性的表现],其中C,H,O,N,P,S,K,Ca,Mg等元素含量较多,被称作大量元素,Fe,Mn,Zn,Cu,B,Mo,等元素含量较少被称为微量元素.2.在人体细胞中,不管是干重还是鲜重C,O,H,N含量最多,其中C在干重中占55.99%.[鲜重中O最多是因为O是组成水的重要元素而人体大部分都是水]3.大量元素和微量元素的划分标准是:含量占生物体总质量千分之一以上的元素称为大量元素,万分之一一下的称为微量元素4.细胞中的组成元素都能在无机自然界中找到,这说明了生物体总是和外界环境进行着物质交换,归根结底是有选择地从无机自然界中获取各种物质来组成自身.因此,组成细胞的化学元素,在无机自然界都能够找到,说明生物界与非生物界的统一性.但细胞中的组成元素同非生物界各种元素在含量上差异很大,这又反映出生物界和非生物界的差异性[特殊性]5.含量最多:(1)地壳中OSiCN(2)人体鲜重:OCHN(3)人体干重:CONH主要元素CHONPS基本元素COHN最基本元素C二.组成细胞的化合物无机化合物水[占85%~90%]无机盐组成细胞蛋白质[7%~10%]的化合物有机化合物脂质 糖类/核酸组成细胞的元素大多以化合物形式存在,其含量从高到底为:水,蛋白质,无机盐,脂质,糖类核酸.一.生物组织中有机物的检测1.糖类[还原糖]与斐林试剂[0.1g/mL的NaOH+0.05CuSO4]发生作用,生成砖红色沉淀[蔗糖是典型的非还原糖,不能用于此实验]2.淀粉遇碘变蓝3.蛋白质与双缩脲试剂[0.1NaOH+0.01CuSO4]发生作用,产生紫色反应4.脂肪可以被苏丹三染液染成橘黄色,苏丹四红色第二节生命活动的主要承担者—蛋白质一.氨基酸及其种类1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位,在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种2.氨基酸的分子结构都相似,即每种氨基酸分子至少含有一个氨基(——NH2)和一个羧基(——COOH)并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R),各种氨基酸的区别在于R基的不同3.有8种氨基酸是人体不能合成必须从外界环境直接获取的,叫必需氨基酸[携一两本甲色书来],另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的,叫做非必需氨基酸二.蛋白质的结构及其多样性1.蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子,据估计,生物界蛋白质种类多达10十次方~10十二次方种2.氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(--COOH)和另一个氨基酸的氨基(--NH2)相连接,同时脱去一份子水,这种方式叫做脱水缩合.连接两个氨基酸分子的化学键(--NH--CO--)叫做肽键,此时这个化合物叫二胎.3.以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物叫做多肽.多肽通常呈链状结构,叫做肽链.肽链能盘曲,折叠,形成有一定空间结构的蛋白质分子,而许多蛋白质分子含有几条肽链,他们通过一定的化学键组合相互结合在一起,进而形成更加复杂的空间结构4.影响蛋白质及其多样的因素有:(1)氨基酸的数目,种类,排列顺序(2)肽链的盘曲,折叠方式及其形成的空间结构三.蛋白质的功能1.蛋白质的结构多种多样,在细胞中承担的功能也是多种多样的[结构决定功能]2.(1)结构,组成物质(2)催化,大多数酶都是蛋白质(3)运输载体,[血红细胞](4)调节机体,信息传递[胰岛素](5)免疫,抗体(6)贮藏,鸡蛋蛋清3.一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R基ROROHNCCOHHNCCOHHH羧基H氨基第三节遗传信息的携带者——核酸一.核酸 1.概念:核酸是细胞内携带遗传信息的物质2.作用: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3.分类:(1)脱氧核糖核酸简称DNA(2)核糖核酸简称RNA4.核酸在细胞中的分布:(1)实验Ⅱ(2)结论:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,在线粒体和叶绿体也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质中[原核细胞的DNA主要分布于拟核中;病毒等非细胞结构的核酸只有一种DNA或RNA,HIV,SARS病毒的遗传信息储存在RNA中]二.核酸的构成1.核酸是以核苷酸为基本单位的大分子物质,核苷酸是由核酸水解得到的2.一个核苷酸是由一分子含氮的碱基,一分子五碳糖,一分子磷酸组成3.根据核苷酸中五碳糖的不同可将核苷酸分为:(1)脱氧核糖核苷酸[DNA的基本单位](2)核糖核苷酸[RNA的基本单位]4.脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸连接而成(脱氧)核苷酸长链5.DNA由两条脱氧核苷酸长链组成RNA由一条核苷酸长链组成6.DNA中含有AGCT四种碱基RNA中含有AGCU四种碱基7.A:腺嘌呤G:鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶U尿嘧啶三.归纳总结种类简称功能核酸脱氧核糖核酸DNA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重要的作用核糖核酸RNADNARNA存在部位主要在细胞核主要在细胞质五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基AGCTAGCU磷酸PiPi结构双链单链染色所用试剂甲基绿吡罗红脱氧核糖+Pi+碱基脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸长链DNA(脱氧核糖核酸)核糖(五碳糖)+Pi+碱基核糖核苷酸核糖核苷酸长链RNA(核糖核酸)核酸第四节细胞中的糖类和脂质二.细胞中的脂质1.脂质存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物2.与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是CHO有些脂质中还含有PN,但在脂质中的O远比糖类少,而H得含量更多.3.常见的脂质有:(1)脂肪,是最常见的脂质,也是细胞内良好的储能物质,1g脂肪可放出39kJ能量,绝热到达保温效果,缓冲和减压(2)磷脂,构成细胞膜和各种细胞器膜的重要成分(3)固醇,包括胆固醇[构成细胞膜的重要成分],性激素[人和动物生殖器挂的发育以及生殖细胞的形成]和维生素D[促进人和动物肠道对CaP的吸收]等,一,细胞中的糖类1.糖类是主要的能源物质[主要有绵白糖,砂糖,冰糖,葡萄糖,淀粉,纤维素] 2.糖类分子都是有CHO三种元素构成的,多数糖分子中氢原子与氧原子之比是2:1,类似水分子,因此糖类又被称为碳水化合物3.分类[构成三者的主要成分都是葡萄糖]概念种类分布主要功能单糖不能水解的糖核糖动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖葡萄糖细胞的重要能源物质二糖水解后能够产生二分子单糖的糖蔗糖植物能水解成葡萄糖麦芽糖乳糖动物多糖水解后能够生成许多个单糖分子的糖淀粉植物植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞壁的主要成分糖原动物动物细胞中的储能物质4.1g葡萄糖可释放出17kJ的能量二.细胞中的脂质1.脂质存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物2.与糖类相似,组成脂质的化学元素主要是CHO有些脂质中还含有PN,但在脂质中的O远比糖类少,而H得含量更多.3.常见的脂质有:(1)脂肪,是最常见的脂质,也是细胞内良好的储能物质,1g脂肪可放出39kJ能量,绝热到达保温效果,缓冲和减压(2)磷脂,构成细胞膜和各种细胞器膜的重要成分(3)固醇,包括胆固醇[构成细胞膜的重要成分],性激素[人和动物生殖器挂的发育以及生殖细胞的形成]和维生素D[促进人和动物肠道对CaP的吸收]等,三.生物大分子一碳链为骨架1.多糖,蛋白质,核酸都是生物大分子,都是由许多基本的组成单位连接而成的,这些基本单位称为单体,这些生物大分子称为单体的多聚体2.每一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3.所以C为’生命的核心元素’第五节细胞中的无机物一.细胞中的水1.水是构成细胞的重要无机化合物2.水随着生物种类的不同有所差别,同种生物在不同的生长发育期含水量也不同3.结合水和自由水:(1)结合水:与细胞内其他物质相结合,叫做结合水.结合水是细胞结构的重要组成成分,不能溶解其他物质,不参与代谢反应(2)自由水:细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水.自由水在细胞内可以自由流动,是良好的溶剂,可溶解许多物质,可以参与许多生物化学反应,有些自由水还可以在生物体内流动,把营养物质运送到各个细胞,也可把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运走.自由水的含量影响细胞的代谢强度并成正比4.各种生物体的一切生命活动都离不开水二.细胞中的无机盐1.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,[如:Na+K+Ca2+Mg2+Fe2+Fe3+;Cl-SO42-PO3-HCO3-] 2.无机盐的作用缺碘:地方性甲状腺肿大(大脖子病)呆小症缺钙:抽搐,软骨,幼儿得佝偻症,老人得骨质疏松缺铁:缺铁性贫血一.细胞1.细胞是多种元素和化合物构成的生命系统2.组成:(1)CHON等化学元素在细胞内含量最丰富,是构成细胞中主要化合物的基础(2)以碳链为骨架的糖类,脂质,蛋白质,核酸等等有机化合物构成细胞的基本框架(3)糖类和脂肪提供了生命活动的重要能源(4)水和无机盐共同构建细胞,参与细胞生命活动等重要功能3.活细胞中的这些化合物,含量和必烈处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行第三章细胞的基本结构第一节细胞膜—系统的边界一.细胞膜的成分(1)实验Ⅲ(2)结论:细胞膜主要是由脂质(50%)和蛋白质(40%)组成,此外还有少许的糖类(2%-10%),脂质中磷脂最为丰富,蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多二.细胞膜的功能1.讲细胞与外界环境分开:保障了细胞内部环境的相对稳定2.控制物质进出细胞:选择吸收,活细胞的标志3.进行细胞间的信息交流:方式(1)与受体结合(2)细胞膜接触[精子与卵细胞](3)通道[高等植物的为胞间连丝]4.植物细胞膜的外面还有一层细胞壁,主要成分为纤维素和果胶,细胞壁对植物细胞有支持和保护作用第二节细胞器—系统内的分工合作一.分离各种细胞器的方法1.方法差速离心法二.细胞器之间的分工1.种类和分工(1).线粒体:进行有氧呼吸的主要场所,为细胞生命活动提供所需能量(2).叶绿体:用于进行光合作用,能量转换[只有植物有,但不是绿色植物都有](3).内质网:由膜连接而成的网状结构,对细胞内蛋白质进行合成和加工,对脂质进行合成(4).高尔基体:对来自内质网的蛋白质进行加工,分类和包装(5).核糖体:有的依附在内质网上,有的游离在细胞质中,生产蛋白质(6).溶酶体:含有各种水解酶,能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(7)液泡:主要存在于植物细胞中,内有细胞液,含糖类,无机盐,色素和蛋白质,可以调节植物细胞内的环境(8)中心体:存在于动物细胞和某些低等植物细胞,有两个垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的又死分裂有关(9)细胞质基质:成分有:水,无机盐,脂质,糖类,氨基酸,核苷酸和多种酶,不属于细胞器,是细胞内呈胶质状态的物质;功能时进行多种化学反应 (10)真核细胞中有维持细胞形态,保持细胞内部结构有序性的细胞骨架.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的王家结构2归类(1)膜结构:①双层膜结构的细胞器:线粒体,叶绿体,②单层膜:液泡,溶酶体,内质网,高尔基体③无膜:核糖体中心体(2)分布:①普遍存在于动植物细胞的细胞器:线粒体,内质网,高尔基体,核糖体,溶酶体②只存在于动物细胞和低等植物细胞:中心体③只存在于高等植物细胞:叶绿体,液泡(3)物质:①含有DNA的细胞器:线粒体叶绿体②含有色素:叶绿体液泡1.用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体:实验Ⅳ三.细胞器之间的协调配合1.细胞内有许多条”生产线”每一条”生产线”都需要若干细胞器的相互配合.2.分泌蛋白的合成和运输:(1)在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链(2)肽链进入内质网加工,形成有一定空间结构的蛋白质(3)内质网将由膜形成的囊泡,包裹要运输的蛋白质,离开内质网,到达高尔基体(4)囊泡与高尔基体融合,称为高尔基体的一部分,高尔基体对蛋白质做进一步修饰加工(5)高尔基体形成包裹着[成熟的]蛋白质囊泡,囊泡移动到细胞膜(6)囊泡与细胞膜融合,蛋白质分泌到细胞外(7)在此过程中线粒体提供能量3.囊泡比作”潜艇”高尔基体比作”交通枢纽”四.细胞的生物膜系统1.生物膜系统:各种细胞器的膜,细胞膜和核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统.2.这些生物膜的组成成分和结构很相似,在功能和结构上紧密联系3.核膜,线粒体膜,细胞膜都与内质网直接相连3.作用:(1)使细胞具有一个相对稳定的内部环境,外部环境进行物质运输,能量转换和信息传递起决定性作用(2)广阔的膜为酶提供了大量的附着位点(3)使细胞内能够痛死进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效,有序的进行第三节细胞核一.细胞核1.结构:(1).核膜:双层结构,多孔,把核内物质与细胞质分开(2)染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体,染色体和染色质是同一物质在不同时期的两种存在状态(3)核仁:与某种RNA的合成及核糖体的形成有关(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流2.功能是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心3．成熟的红细胞没有细胞核,细胞中已经形成的蛋白质等物质在一段时间内会继续行驶它的功能,所以这些细胞还会继续存活一段时间,但寿命短,因为物质没有了细胞核这些生命活动都不能进行4.核膜与其他生物膜的区别:(1)结构上:核膜并不是连续的,有核孔,且核质之间物质交换旺盛的部位核孔数目多,但核孔一旦形成就不再改变(2)功能上:核孔可通过大分子物质,而其他不能(3)细胞核对细胞质的代谢起到控制作用而细胞质对细胞和提供能量,细胞核和细胞质在细胞正常的生长发育中式相互联系,相互影响和相互制约的关系二.模型方法1.模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述 1.这种描述可定性或定量,可实物,可虚拟,可抽象2.模型包括物理模型,概念模型和数学模型等3.以实物或图形式直观地表达认识对象的特征,这种模型叫物理模型一.细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧,各组分之间分工合作成为一个整体.使生命活动能够在变化的环境中自我调控,高度有序的进行.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.细胞的吸水和失水1.渗透现象出现的条件:(1)半透膜(2)浓度差2.水的跨膜运输:(1)动物细胞的吸水和失水与红细胞的原理是一样的:外界溶液浓度低于细胞浓度时,细胞吸水,反之成立(2)植物细胞的吸水和失水:①原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质②实验Ⅴ③外界溶液浓度低于细胞浓度时,细胞吸水,产生质壁分离,反之复原(3)细胞的吸水和失水都是水分子顺含量的梯度跨膜运输的过程3.外界溶液的浓度过大时,质壁分离太快,细胞由于过度失水会死亡,原生质层的选择透过性丧失,故不能复原.而浓度太小,质壁分离不明显4.植物细胞因为有细胞壁,所以不能无限吸水,而过于失水会使细胞死亡,有时质壁分离之后离子会进入细胞膜,所以细胞会发生复原5.动物细胞会因过度吸水而涨破,过度失水而死亡二.选择性透过膜1.选择性透过膜:水分子可以通过,所需要吸收的离子小分子可以通过,其他的离子,小分子和大分子都不可以通过2.半透膜和选择性透过膜:(1)半透膜是指某些物质可以透过,而另一些物质不能透过的多孔性薄膜(如动物的膀胱,肠衣等),能否通过往往取决于分子的大小(2)选择性透过膜是指细胞膜等生物膜,生物膜的特点是膜上具有选择性,有载体,载体影响透过,细胞死亡后,细胞膜便失去选择透过性,变为全透性(3)相同点:都可以让水分子自由通过,都不允许大分子物质通过(4)不同点:有选择性第二节生物膜的流动镶嵌模型生物膜一.对生物膜结构的探索历程1.19世纪末,凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,因此得出错误结论:膜是由脂质组成.2.20世纪,化学分析表明,膜的主要成分是脂质和蛋白质,3.1925年,用丙酮提取细胞膜上的脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面的2倍,因此得出结论:细胞膜的脂质分子必然排列为连续的2层4.1959年,在电镜的观察下发现所有的生物膜都是暗—亮—暗的三层结构,因此得出错误结论:所有生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质5.20世纪年代,科学家对生物膜是静态的观点提出质疑,随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究,科学家发现膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面,有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的6. 1970年,科学家用荧光标记法标记了小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子,这两种细胞刚融合是,融合细胞的一半发绿色荧光,另一半发红色荧光在37℃下经过40分钟,两种颜色的荧光均匀分布,证明了细胞膜具有流动性,提出流动镶嵌模型1.提出假说:假说的提出要有实验和观察的依据,同时还需要严谨的推理和大胆的想象二.流动镶嵌模型的基本内容1.基本内容(1).磷脂双分子层是亲油般的流体,具有流动性(2).蛋白质分子有的镶在磷脂分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层(3).大多数蛋白质分子也是可以运动的2.生物膜的结构特点:细胞具有流动性,其生理特性是:具有选择通透性3.在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被,糖被与细胞表面的识别有着密切关系三.细胞膜的流动性与细胞膜功能间的内在联系1.细胞膜的流动性(1)有助于细胞膜的屏障作用(2)是膜控制物质进出的结构基础(3)有利于进行细胞间的信息交流2.综上,细胞膜的流动性是细胞膜功能的结构基础第三节物质跨膜运输的方式1.被动运输(自由扩散和协助扩散)和主动运输跨膜方式浓度梯度是否需要载体是否消耗能量实例被动运输自由扩散顺否否水,氧,二氧化碳,氮气,甘油,乙醇,苯协助扩散顺是否离子和一些较大分子(葡萄糖)主动运输逆是是所需的离子(K+)依赖于细胞膜的2.胞吞和胞吐是(特定的)大分子物质(蛋白质)进出细胞的方式能量第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应的酶一.酶的作用和本质1.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢2.细胞代谢是细胞生命活动的基础,但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质,酶可以催化这种物质的分解3.比较过氧化氢在不同条件下的分解:实验Ⅵ4.控制变量法:人为改变的变量为自变量,随着自变量的变化而变化的变量称作因变量,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量.5.分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能6.同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因此催化效率更高7.酶的本质:酿酒发酸,酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在,另一种观点,引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,但这种物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用,酿酶的实验,脲酶是蛋白质二.酶的特性 1.酶的化学本质不同于无机催化剂,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质.2.酶具有高效性,维持了人正常的生理活动3.酶具有专一性,保证了细胞代谢有条不紊地进行4.酶的作用条件较温和:(1)影响酶活性的条件:实验Ⅶ(2)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的,且在高温和强酸和强碱时都会失活5.影响酶促反应的因素常有:酶的浓度(正比),底物浓度(反比),pH,温度,抑制剂,激活剂等6.酶作为生物催化剂,与一般催化剂的对比(1)相同点:①改变化学反应速率,本身不被消耗②只能催化热力学允许进行的反应③只加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但不改变平衡点④降低活化能,使速率加快(2)不同点:①酶有高效性②专一性③多样性④易变性⑤温和性⑥酶的催化活性能够进行调节控制⑦有些酶的催化活性与辅因子有关第二节细胞的能量”通货”ATP细胞中的糖类,脂肪等有机物都储存着化学能,但是直接给细胞的生命活动提供能量的却是另一种有机物—ATP一.ATP分子中具有高能磷酸键1.ATP是三磷酸腺苷的英文名称的缩写.2.ATP分子的结构式可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸集团,~代表一种特殊的化学键,叫做高能磷酸键3.高能酸碱断裂时,大量的能量会释放出来,ATP可以水解这实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解,高能磷酸键水解4.高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol,所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物二.ATP和ADP可以相互转化1.ATP的化学性质不稳定,容易失去最远的P,形成有力的Pi,同时释放出大量的能量,ATP就转化成了ADP(二磷酸腺苷的英文简称),在有酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同时与一个游离的Pi结合,重新形成ATP2.ADP+Pi+能量(动物和人的呼吸作用,绿色植物的呼吸作用和光和作用)=(酶的催化)=ATP(只能表示ATP和ADP两物质的可逆,并不表示能量可逆)3.ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中三.ATP的利用1.用于细胞的主动运输2.用于生物发电3.用于肌细胞收缩4.用于大脑思考5.用于细胞内的各种吸能反应第三节ATP的主要来源—细胞呼吸1.细胞呼吸时指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程2.探究酵母菌细胞呼吸方式:实验Ⅷ3.有氧呼吸与无氧呼吸少量能量(少量能量)CO2葡萄糖(酶)丙酮酸(+H2O,酶)[H][H]O2大量能量H2O公式:C6H12O6+6H2O+6O2=酶=6CO2+12H2O+能量 对比:有氧呼吸无氧呼吸不同点反应条件需要氧气.酶和适宜的温度不需要氧气,需要酶和适宜的温度呼吸场所第一阶段在细胞质基质中,第二三阶段在线粒体中全过程在细胞质基质中分解产物CO2,H2OCO2,C3H6O3或C2H5OH释放能量较多,1mol葡萄糖能释放2180Kj,其中1167KJ转移至ATP中(38个)较少,1mol葡萄糖释放能量196.65KJ(生成乳酸)或222KJ(生成酒精),其中均有61.08转移至ATP中(2个)相同点其实质都是:有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物并释放出能量并生成ATP的过程相互联系葡萄糖丙酮酸(有氧)6CO2+12H2O+能量C2H5OH+CO2+能量(少)(无氧),C3H6O3+能量(少)第一阶段条件场所生成物完全相同,之后在不同的条件下,在不同的场所沿不同的途径,在不同的酶的作用下形成不同的产物注:一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸如马铃薯块茎,甜菜块根等第四节能量之源—光与光和作用一.捕获光能的色素和结构1.绿叶中色素的提取和分离:实验Ⅷ2.绿叶中的色素叶绿素叶绿素a(蓝绿色)主要吸收蓝紫光和红光(含量约占3/4)叶绿素b(黄绿色)类胡萝卜素胡萝卜素(橙黄色)主要吸收蓝紫光(含量约占(1/4))叶黄素(黄色)二.叶绿体的结构1.叶绿体的外表有双层膜,内部有许多基粒,每个基粒都有一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成,这些囊状结构结构成为类囊体,吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上2.叶绿体是进行光和作用的场所,它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光和作用所必需的酶三.光和作用的原理和应用1.光和作用是指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,并且释放出氧气的过程2.光和作用的探究历程3.同位素标记法:同位素可用于追踪物质的运行和变化规律,用同位素标记的化合物,化学性质不会改变四.光合作用的过程