高中生物中图版必修一复习课件
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课件148张PPT。细胞概述一、生命活动离不开细胞 单细胞生物的一个细胞能完成所有的生命活动，如新陈代谢、生长、繁殖、遗传、变异、应激性和适应性等。
多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，如与环境之间进行物质和能量的交换依赖于细胞的代谢；生长发育依赖于细胞增殖、分化；遗传和变异依赖于细胞内基因的传递和变化。
即使是没有细胞结构的病毒，也只有依赖活细胞才能表现出繁殖、遗传等基本的生命特征。二、生命系统的结构层次种群群落细胞是最小的生命系统。三、人类对细胞的认识1、细胞的发现制造第一台显微镜的人
第一个发现细胞的人
第一个发现活细胞的人——罗伯特·胡克——詹森——列文虎克三、人类对细胞的认识2、细胞的多样性和统一性（1）细胞的形态、大小
①自然界生物的细胞形态、大小千差万别 ； ②多细胞生物体的细胞已有明显的分化，其形态与功能的统一是有机体细胞的一个重要特征，分化程度较高的细胞尤为明显； ③动植物的细胞体积一般都大于微生物细胞； ④高等动物的卵细胞大于体细胞；三、人类对细胞的认识2、细胞的多样性和统一性（2）细胞的结构四、细胞学说的创立1、施莱登和施旺的细胞学说（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。四、细胞学说的创立2、细胞学说的发展（1）所有动物和植物细胞都是由细胞构成的
（2）细胞是生物体结构和功能的基本单位
（3）细胞只能由细胞分裂而来四、细胞学说的创立3、细胞学说的意义(1)论证了整个生物界在结构上的统一性(2)论证了整个生物界在进化上的共同起源4、细胞学说的地位 与能量守恒和转化定律，自然选择学说一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。五、生物的分界有细胞结构的生物无细胞结构的生物原核生物原生生物真菌植物病毒动物单细胞多细胞真核生物烟草花叶病毒噬菌体SARS病毒甲型H1N1流感病毒病毒的基本特征2.个体微小(20～200nm)，可通过细菌滤器，大多数病毒必须用电镜才能观察到。3.只具有一种类型的核酸，DNA或RNA。5.具有受体连结蛋白，与敏感细胞表面的病毒受体连结，进而感染细胞。4.专营细胞内寄生生活，缺少自主代谢，只能在活细胞内复制增殖。1.无细胞结构，仅由核酸和蛋白质外壳构成。六、细胞的观察工具——显微镜光学显微镜 普通光学显微镜主要由机械装置和光学系统组成（一）显微镜的种类透射电子显微镜透射电镜的成像原理透射电镜下的细胞核扫描电子显微镜扫描电镜下的红细胞电子显微镜与光学显微镜的基本区别 电子 显微镜 光学 显微镜分辨本领200nm 接近0.1nm可见光透 镜电子束光 源玻璃透镜电磁透镜细胞结构显微 结构亚显微 结构六、细胞的观察工具——显微镜（二）普通光学显微镜的使用和分析1.使用显微镜观察装片的一般步骤（1）一般步骤（2）高倍镜使用要领①观察时应先使用低倍镜，然后换用高倍镜。②换用高倍镜前，应先把要观察的目标移至视野中央。③换用高倍镜时，可直接转动转换器，使高倍物镜对准通光孔即可。④换用高倍镜后，只可调节细准焦螺旋对焦。⑤换用高倍镜后，若视野较暗，可调节光圈和反光镜，使用大光圈或凹面反光镜以调亮视野。2.物镜和目镜的特征比较3.显微镜的放大倍数与成像规律（1）放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。这里的放大倍数指的是长度或宽度，而不是面积或体积。
（2）成像规律：显微镜下所成的像与实物相比是倒置的。例如若观察的实物为“b”，则显微镜视野中看到的物象是“q”；若物象偏向视野的右下方，则向右下方移动装片才能将其移至视野中央。实验一：使用高倍显微镜观察几种细胞目的要求：
1.练习高倍镜的使用方法。
2.练习制作临时装片的方法。
3.比较不同细胞的异同点，认识细胞的多样性和统一性。细胞的组成一、组成细胞的化学元素比较、分析不同生物细胞中元素的种类和含量，可以得出以下结论：（1 ）种类: 组成生物体的化学元素种类大致相同。（2 ）含量:不同生物体内,各种化学元素的含量相差很大 ——生物界的统一性——不同生物间的差异性 从含量上看，构成细胞的基本元素是C、H、O、N，它们的含量约占细胞干重的90%。①大量元素: 指含量占细胞总重量的万分之一以上的元素。如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等. ②微量元素: 指生物生活所必需,但需要量却很少，在细胞中含量不足万分之一的一些元素。如Fe、 Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni等。1.根据含量不同，细胞中的元素分为大量元素和微量元素：2.组成生物体的化学元素的重要作用 （1 ）组成多种化合物:这些化合物是生物体生命活动的物质基础。 （2 ）影响生物体的生命活动:如:I是合成甲状腺素的原料。缺I时则会患地方性甲状腺肿。植物缺B时花药和花丝萎缩,花粉发育不良 （花而不实）。3.从元素组成认识生物界与非生物界的统一性和差异性统一性：构成细胞的元素都是无机自然界中常见的元素，没有哪一种是生物界特有的。差异性：同一种元素在生物界和无机自然界的含量差异很大。如C、H、N 3种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占74%左右,而这3种元素在组成岩石圈的化学成分中，质量分数还不到1%。构成细胞的化合物核酸脂类无机盐水糖类蛋白质有机物无机物二、构成细胞的化合物---生命活动的物质基础活细胞（鲜重）中的化合物及其含量(无碳架）(有碳架） 只有生物体内的有机物才具有碳架结构。
C是构成生物体的最基本的元素
各种生物的细胞都是有无机环境中的普通化学元素组成。这些元素组成的有机化合物都有碳架结构，这是生物界特殊性的表现。这些大分子分开后，是没有生命的，但当他们有机的结合在一起，发生相互作用时就会表现出生命现象。 （一） 水 课本P501.含量:是各种细胞中含量最多的物质,占生物体重的60-95%。但不同生物细胞的含水量有所不同。同一生物的不同年龄阶段的细胞含水量也不同。2.存在形式:自由水(多）：可以自由流动的水.结合水(少）：与其他物质如蛋白质、多糖结合在一起，不能自由流动的水。3.主要生理作用:结合水:构成细胞的结构成分①是细胞内良好的溶剂,是代谢反应的介质。③参与生物化学反应:如光合作用。② 起运输作用:运输营养和废物自由水:自由水与结合水的相对含量决定了细胞的代谢速度：自由水/结合水的比值高：代谢旺盛，但细胞抗逆性弱自由水/结合水的比值低：代谢缓慢，但细胞抗逆性强幼嫩的植物细胞含水量约70%水母细胞的含水量约97%（二）无机盐 课本P501.含量:很少,约占总鲜重的1～1.5%。2.存在形式:大多数是离子状态，少数是化合物状态。3.主要生理作用:①是复杂化合物的重要组成部分（结构成分）②对于维持生物体生命活动有重要作用③维持细胞的渗透压平衡④调节生物体内或细胞的酸碱平衡血浆中Ca2+含量太低，哺乳动物会出现抽搐的现象。Mg植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？Fe2+是血红蛋白分子的重要组成部分，缺乏会导致缺铁性贫血。叶绿素分子（局部）地方性甲状腺肿患者（三）糖类1.组成元素：C、H、O2.分类和功能：课本P56 糖类是细胞生命活动的主要能源物质。（1）单糖：不能再水解的糖，可直接被细胞吸收。（2）二糖（C12H22O11)：由两分子单糖脱水缩合成的糖。（3）多糖((C6H1005）n）：由多个单糖脱水缩合成的糖，属高分子化合物，是自然界含量最多的糖。（四）脂质1.组成元素：C、H、O（N、P)2.分类和功能：课本P56 脂肪C、H的含量相对较高，含有更多的能量，1g脂肪在体内储存的体积是1g糖元的五分之一，而释放的能量却比糖元要多一倍多。脂肪是细胞中重要的储能物质。（1）脂肪-----储能型脂质（2）类脂-----结构型脂质（3）固醇-----功能型脂质（五）蛋白质:有生物活性的有机高分子化合物1.蛋白质的结构元素组成：C、H、O、N（P：与其他成分结合、S：可以全由氨基酸组成） 基本单位--------- 氨基酸 化学结构--------- 多肽空间结构--------蛋白质(高分子化合物）脱水缩合盘曲折叠氨基酸的结构通式：C 每种氨基酸分子都至少都含有一个氨基，一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 α-氨基酸 氨基酸的种类由R基决定，组成天然蛋白质的氨基酸（α-氨基酸）约有20种。
蛋白质的一级结构
一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱掉一个水分子形成化合物的反应称为缩合。缩合形成的化学键称为肽键，形成的化合物称为肽。
由两个氨基酸缩合成的肽成为二肽，由多个氨基酸缩合成的肽成为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。 +甘氨酰甘氨酸肽键（二肽）（-CO-NH-）氨基酸形成蛋白质的相关数量计算肽链条数项目蛋白质的空间结构 蛋白质由一条或几条多肽链经盘曲折叠而形成，是具有一定空间结构的有机高分子化合物。生命现象的多姿多彩就是由蛋白质的多样性来体现的。
蛋白质结构多样性的决定因素氨基酸种类氨基酸数目氨基酸排列次序肽链的空间结构1、催化功能
2、调节功能
3、结构功能
4、运输功能
5、运动功能
6、免疫功能
7、信息传递功能2.蛋白质的功能------生命活动的主要承担者（体现者）胃蛋白酶（催化）胰岛素（调节）胶原蛋白（结构）角蛋白（结构）血红蛋白（运输）细胞膜上的载体（运输）肌动蛋白和肌球蛋白（运动）抗体（免疫）膜上激素的受体（信息传递）膜上激素的受体（信息传递）实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质一、实验原理：生物组织中的有机物与某些化学试剂能产生特定的颜色反应：
1.葡萄糖+班氏试剂 砖红色沉淀
还原性糖与Cu（OH）2发生氧化还原反应生成Cu2O沉淀。
还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。（蔗糖、淀粉等无还原性。）
2.脂肪+苏丹Ⅲ染液 橘黄色
3.蛋白质+双缩脲试剂 紫色
在碱性溶液里，Cu2+与肽键作用生成紫色物质。沸水浴1-2min实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质二、用品分析
1.实验材料的选择
首先要考虑生物组织中待鉴定物质的含量，其次考虑颜色。
（1）还原糖的鉴定：富含还原糖的白色组织，如梨、苹果的果肉等。
（2）脂肪的鉴定：富含脂肪且易切片的种子，如花生等。
（3）蛋白质的鉴定：植物材料常用豆汁，动物材料常用蛋清。实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质二、用品分析
2.试剂
（1）还原糖鉴定：班氏试剂（柠檬酸钠、碳酸钠、硫酸铜 注：盐类均为强碱弱酸盐，呈弱碱性）或斐林试剂（甲液：0.1g/mLNaOH，乙液：0.05g/mLCuSO4）
（2）脂肪鉴定：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ（染脂肪为红色）
（3）蛋白质鉴定：双缩脲试剂（A液：0.1g/mLNaOH，B液： 0.01g/mLCuSO4 ）实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质三、实验过程及结果分析
1.还原糖的鉴定
(1)班氏试剂与斐林试剂使用方法的异同点：
异：班氏试剂可事先配置好后放存，斐林试剂必须现配先用，既鉴定前甲、乙两液分开放置，鉴定时现将甲、乙两液等量混合，然后再倒入组织样液中。
同：鉴定过程都需沸水浴加热
（2）实验结果：浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质三、实验过程及结果分析
2.脂肪的鉴定
（1）既可鉴定组织样液（花生种子匀浆）也可鉴定组织细胞（花生种子）中脂肪的存在。
（2）鉴定花生种子细胞中的脂肪的一般步骤：
切片→染色→洗浮色（注：由于染液为脂溶性，通常采用50%酒精溶液冲洗）→制片→显微镜观察
（3）实验结果：组织样液橘黄色（苏丹Ⅲ）或红色（苏丹Ⅳ）
花生种子细胞中有橘黄色或红色圆形液滴实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质三、实验过程及结果分析
3.蛋白质的鉴定
（1）双缩脲试剂与斐林试剂使用的区别
双缩脲：在组织样液中先加过量A液，混匀，再加少量B液，混匀。
斐林试剂：甲、乙两液混匀后再加入到组织样液中。
（2）实验结果：无色→浅蓝色→紫色（六）核酸:有生物活性的有机高分子化合物1.核酸的种类和分布主要分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体中主要分布于细胞质，少量分布于细胞核中(DNA)(RNA)脱氧核糖核酸 核糖核酸实验三：观察DNA和RNA在细胞中的分布一、实验原理：甲基绿、派洛宁为两种碱性染料，可与酸性物质结合从而使后者染上相应颜色（注：碱性染料即是可使酸性物质染色的染料，甲基绿、派洛宁其实均为酸性溶液）。
甲基绿与DNA亲和力高，使DNA显示绿色；
派洛宁与RNA亲和力高，使RNA显示红色。
二、实验过程：略
三、实验结果：细胞核-绿色-DNA
细胞质-红色-RNA 元素组成---------C、H、O、N、P 基本单位---------核苷酸 化学结构---------核苷酸链空间结构---------核酸(高分子化合物）（六）核酸:有生物活性的有机高分子化合物2.核酸的结构核酸的基本单位----核苷酸 把核酸用核酸酶逐步水解，得到的初级水解产物叫核苷酸，这是构成核酸的基本单位。最终水解产物是3类小分子有机物，分别是五碳糖、磷酸和含氮碱基。磷酸五碳糖含氮碱基核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核苷酸磷酸核苷五碳糖含氮碱基磷酸 + 含氮碱基 + 五碳糖 = 核苷酸核酸的一级结构：核苷酸链 核苷酸的连接方式：核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链。核苷酸链（成百上千个基本单位组成）核酸的空间结构DNA:双螺旋RNA:一般为单链三、核酸的功能—生命活动的控制者 是除朊病毒外所有生物的遗传物质，对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成有着极其重要的作用有细胞结构的生物：同时含有两种核酸，其中DNA是遗传物质，RNA协助完成蛋白质的生物合成，从而表现生命活动。病毒DNA病毒RNA病毒DNA是遗传物质RNA是遗传物质细胞的结构细胞的结构组成细胞壁细胞膜细胞核细胞器细胞质基质细胞质植物细胞亚显微结构（非生命的结构）一、细胞壁 有细胞壁结构的生物：原核生物（支原体除外） 原生生物中的藻类 真菌 植物 一、细胞壁的成分：细菌（原核生物）－肽聚糖 植物－纤维素和果胶（多糖聚合物） 二、细胞壁的作用：支持和保护 真菌－酵母菌以葡聚糖为主，
高等真菌以几丁质为主二、细胞膜 （一）研究细胞膜的材料 哺乳动物的红细胞－除了细胞膜没有其他膜结构 提取细胞膜的方法：新鲜血液＋抗凝剂→弃去上清液和血小板、白细胞→沉淀＋蒸馏水→离心，取沉淀 糖脂－与免疫和细胞识别等有关 （二）细胞膜的结构
1.化学成分：主要是脂质和蛋白质，还有少量糖类 脂质 磷脂（主要）－细胞膜的基本骨架 胆固醇－影响细胞膜的流动性和透性 蛋白质 简单蛋白质－载体或通道，负责细胞内 外的物质运输 糖蛋白－与细胞识别、信号转导有关细胞膜功能的主要执行者 糖类－与脂质或蛋白质结合，构成糖被，负责细胞识别、信号转导蛋白质分子以不同的深度覆盖、镶嵌或贯 （二）细胞膜的结构
2.结构及结构特点 结构：液态镶嵌模型磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架穿于磷脂双分子层中 结构特点：一定的流动性原因：磷脂分子和蛋白质分子大多数可以运动证例：人－鼠细胞杂交实验 （三）细胞膜的功能 1.屏障作用 2.控制物质交换 3.接收和传递信息 （四）细胞膜的物质运输功能单纯扩散协助扩散运输方向载体能量实例 1、物质运输的方式高密度→低密度高密度→低密度不需不需需不需H2O、CO2、O2、酒精、甘油、苯、VD等脂溶性小分子物红细胞吸收葡萄糖穿膜运输被动运输主动运输高密度→低密度低密度→高密度需需小肠上皮细胞吸收Na＋、K＋、葡萄糖、氨基酸等细胞外→细胞内不需需吞噬作用胞饮作用内吞外排细胞内→细胞外膜泡运输细菌、细胞碎片等大的固体颗粒蛋白质等较小的颗粒或液体物质运输方式分泌性蛋白如消化酶、激素、抗体等 （四）细胞膜的物质运输功能 1、物质运输的方式运输速度物质浓度运输速度物质浓度单纯扩散协助扩散主动运输时间细胞外浓度细胞内浓度 物质进出细胞膜的主要方式：穿膜运输，尤其是主动运输。 细胞膜控制物质运输的特点（功能特性）：选择透过性影响协助扩散速度的因素：载体的数量
影响主动运输速度的因素：载体的数量与能量具有浓度差的溶液 物理性滤过膜 （四）细胞膜的物质运输功能 2、渗透作用 （ 1）概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散 半透膜 生物性选择透过性膜－必须有活性才有半透性 （ 2）条件－渗透系统 半透膜 半透膜两侧有存在浓度差的溶液 （ 3）动植物细胞的渗透系统原生质层半透膜细胞液外界溶液细胞膜细胞内液外界溶液半透膜具有浓度差的溶液成熟植物细胞动物细胞 （四）细胞膜的物质运输功能 2、渗透作用 （ 4）动植物细胞的渗透作用 渗透方向：低浓度（水分子的高密度）→高浓度（水分子的低密度）在高浓度溶液中成熟植物细胞动物细胞质壁分离皱缩在低浓度溶液中已分离的细胞复原涨破 （四）细胞膜的物质运输功能 2、渗透作用 植物细胞的吸水方式及原理： 植物各部位细胞吸水能力的比较：叶>茎>根三、细胞质（一）细胞质基质1、形态：透明的溶胶状2、成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶3、作用 1）具有较大的缓冲容量，为细胞内各类生化反应的正常进行提供了相对稳定的离子环境。
2）许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如①蛋白质的合成、②核酸的合成、③脂肪酸合成、④糖酵解、⑤磷酸戊糖途径、⑥糖原代谢、⑦信号转导。
3）供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。
4）细胞骨架参与维持细胞形态，做为细胞器和酶的附着点，并与细胞运动、物质运输和信号转导有关。
5）参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。4、特点：不断流动。代谢越旺盛，流动速度越快。适当升温可加快细胞质流动的速度。（二）细胞器动物细胞亚显微结构植物细胞亚显微结构内质网线粒体高尔基体核糖体溶酶体中心体叶绿体液泡分布有与有氧呼吸有关的酶1.线粒体（1）分布：普遍存在于动植物细胞中（各类真核细胞）（2）形态：椭球形、棒形小体（3）功能：有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”结构外膜：内膜：基质：有少量DNA和RNA－遗传上的半自主性屏障作用向内折叠成嵴2.叶绿体（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：植物细胞中（绿色部位）扁平的椭球形或球形小体 光合作用的场所，将光能转化成化学能，是细胞内的“养料制造车间”、“能量转化车间”。结构外膜、内膜：屏障 基质：有少量DNA和RNA－遗传上的半自主性基粒：有类囊体构成，膜上有色素分布有与光合作用有关的酶 ①增大了膜面积，为各种化学反应的进行提供了有利条件；②与蛋白质、脂质和糖类的合成有关，是细胞“有机物的合成车间”；③蛋白质等物质的运输通道。粗面内质网滑面内质网单层膜围成的网状管道结构3.内质网（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：普遍存在于动植物细胞中（各类真核细胞）（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：普遍存在于动植物细胞中（各类真核细胞）单层膜围成的扁平囊和小泡组成的复合体动物细胞中：参与分泌物（分泌蛋白）的形成植物细胞中：参与细胞壁的形成和分泌物的形成 主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装、运输和分泌4.高尔基体（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：存在于动植物细胞中单层膜围成的囊泡状结构，内有酸性水解酶细胞内消化，是细胞内的“酶仓库”5.溶酶体 ①与植物的渗透吸水有关②植物除绿色以外的颜色主要由其决定③储存营养物质和代谢废物④维持细胞形态 单层膜围成的泡状结构，其内液体称细胞液，含有色素、有机小分子物质和无机物等6.液泡（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：植物细胞（成熟的植物细胞明显） 合成蛋白质的场所，是蛋白质的“装配机器”，其中附着核糖体合成分泌蛋白和细胞膜蛋白，游离核糖体合成细胞质和细胞核内蛋白质7.核糖体（1）分布：（2）形态结构：（3）功能： 所有细胞结构的生物都含有。附着在粗面内质网或核膜上的称附着核糖体，游离在细胞质基质中的称游离核糖体无膜的椭球形粒状小体蛋白质、RNA大亚基小亚基不合成蛋白质时合成蛋白质时8.中心体（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：动物细胞和低等植物细胞中由两个无膜结构的相互垂直的短杆状中心粒组成与细胞分裂过程中纺锤丝的形成有关动植物细胞共有：
高等植物细胞特有：
动物细胞与低等植物细胞特有：
双层膜：
单层膜：
无膜：
有一定遗传自主性（含有DNA、RNA）：
与能量转换有关：
动植物细胞均有但功能不完全相同：
含色素：线粒体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶体叶绿体、液泡中心体线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体核糖体、中心体叶绿体
线粒体叶绿体、线粒体高尔基体叶绿体、液泡四、细胞核（一）结构（二）功能：是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心，在细胞的生命活动中起着决定性的作用生物膜系统： 细胞的各种膜结构如细胞膜、核膜及膜性
细胞器组成了在结构和功能上有一定联系的统
一整体，即生物膜系统。
细胞膜系统增强了细胞内酶的附着面积，有利于细胞内代谢的顺利进行；同时，可使细胞内生化反应区域化、秩序化。
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图核糖体：合成初级蛋白质内质网：蛋白质的加工、运输（较成熟的蛋白质）高尔基体：进一步加工和分泌 （成熟的蛋白质）细胞外线粒体提供能量
原生生物 (如草履虫、变形虫、衣藻等)
真菌 (如酵母菌、霉菌、食用菌等）
植物（如苔藓、蕨类、种子植物等）
动物（如多孔动物、腔肠动物、软体动物、两栖、鱼类、鸟类、哺乳动物等）原核生物真核生物细菌（球菌、杆菌、螺旋菌）蓝藻 （如颤藻、色球藻、念珠藻、发菜）支原体 （无细胞壁，最小的可自己合成ATP的细胞，如肺炎支原体）
衣原体（不能合成生物能量，寄生，有DNA、RNA两种核酸 ）
立克次氏体
放线菌五、原核细胞与真核细胞的区别小（0.2～10μｍ）大（20～30μｍ）主要成分为肽聚糖主要成分为纤维素、果胶主要成分为蛋白质、脂质，原核细胞相对表面积大一些有核膜、核仁（具有成形的完整的细胞核），有染色体复杂，具有各种膜性细胞器无核膜、核仁（不具成形的细胞核，只有拟核），只有环状DNA，无染色体简单，只有核糖体，没有具膜结构的细胞器五、原核细胞与真核细胞的区别多肽的合成（初级蛋白质）附着核糖体内质网高尔基体小泡细胞膜上溶酶体游离核糖体细胞质基质细胞核内线粒体、叶绿体等细胞器细胞外多肽的合成蛋白质加工、修饰蛋白质的分选、运输蛋白质的加工、修饰（初级蛋白质）（成熟蛋白质）（成熟蛋白质）细胞质基质分泌性蛋白细胞内蛋白染色质与染色体的关系：同一种物质在不同时期细胞中的两种形态染色质染色体螺旋化，
缩短变粗解螺旋（间期）（分裂期）细丝状棒状、杆状头部（磷酸）－亲水尾部（脂肪酸）－疏水 磷脂分子的特点： 细胞膜内外是水溶液，所以磷脂分子排布成两层，亲水性头部分别朝向膜内外的水溶液，疏水性的尾部相对，内部无水。水水水 磷脂分子在细胞膜上双层排布的证明： 将红细胞膜中的磷脂抽提出来，在水面上铺成单分子层，其面积是红细胞膜表面积的两倍。细胞的新陈代谢一、细胞中的能源物质（一）细胞中的ATPATP－三磷酸腺苷，A－腺苷，T－三，P－磷酸 1.ATP的结构 腺嘌呤核糖腺苷三个磷酸基A－P～P～PATP结构简式：高能磷酸键（30.54KJ/mol) 2.ATP与ADP的相互转化A-P~P~PA-P~P+PiH2OH2O能量用于各种耗能的生命活动肌肉收缩细胞分裂主动运输神经冲动的传导合成大分子物质生物发光能量水解酶合成酶光能光合作用化学能糖类、脂肪、蛋白质CO2、H2O、尿素细胞呼吸（生物氧化）ATP＋H2O ADP＋Pi＋能量酶意义：ATP在细胞中含量很少，但通过与ADP的相互转化，使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中，从而保证了细胞能量的持续供应。 3.ATP的生理作用 所有生物生命活动的直接能源物质 ATP含量稳定、移动迅速、供能高效，是细胞内能量释放、转移和利用的中心物质，其他能源物质含有的能量都要先转移到ATP中才能进而被生命活动利用，因此，ATP是细胞中的“能量通货”。（二）细胞中的能源物质 ATP－直接能源物质 糖类－主要能源物质 脂肪－重要储能物质 蛋白质－其他能源物质（很少做能源物质，主要功能是结构物质和功能物质） 糖类、脂肪和蛋白质作为能源物质使用时的先后顺序：糖类→脂肪→蛋白质 所有能源物质中能量的最终来源－太阳能二、酶在代谢中的作用（一）酶的概念产生场所：活细胞作用：催化作用化学本质：生物大分子蛋白质（绝大多数）RNA（少数）二、酶在代谢中的作用（二）酶的特性 1.高效性：少量酶可以迅速催化大量底物反应原理：（1）酶使底物彼此靠近，提高反应中心局部区域的底物浓度 （2）使底物分子中的敏感键发生“变形”，从而容易断裂 （3）更显著地降低反应的活化能，底物可以越过较低的“能阈”而形成产物S（底物）＋E→S－E→E＋P（产物）活泼的中间产物二、酶在代谢中的作用（二）酶的特性 2.专一性：一种酶只能催化一种或一类底物的反应 原理：一把“钥匙”开一把“锁”，结构上契合。 只能催化一种反应的酶：过氧化氢酶、脲酶、麦芽糖酶等 能催化一类反应的酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶能催化多种蛋白质的水解 探究活动：比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率二、酶在代谢中的作用（二）酶的特性 2.专一性：一种酶只能催化一种或一类底物的反应 原理：一把“钥匙”开一把“锁”，结构上契合。 只能催化一种反应的酶：过氧化氢酶、脲酶、麦芽糖酶等 能催化一类反应的酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶能催化多种蛋白质的水解 探究活动：探究唾液淀粉酶的专一性 0 10 20 30 40 50二、酶在代谢中的作用（三）影响酶活性的因素 1.温度 最适温度 最适温度：在一定条件下，每种酶在某一特定的温度时活性最大，该温度称为酶的最适温度。在达到最适温度前，酶的活性随温度的升高而升高，超过最适温度，酶的活性随温度的升高而降低，直至完全失活。 低温使酶的活性降低，但不破坏酶的结构，温度升高后，酶的活性可恢复；高温（一般超过60℃）破坏酶的空间结构，使酶不可逆的失活。 温度(℃)酶活性 探究活动：温度对唾液淀粉酶活性的影响二、酶在代谢中的作用（三）影响酶活性的因素 2.pH酶活性pH 最适pH：在一定条件下，每种酶在某一特定的pH时活性最大，该pH称为酶的最适pH。酶对环境这的pH十分敏感。酶只有在一定pH范围内才能表现活性。即使在这个有限的pH范围内，酶的活性也要随环境pH的变动而有所不同。 最适pH 一般来说，酶的最适pH在4－8之间，pH过高过低都会破坏酶的空间结构从而使酶失活。胃蛋白酶的最适pH：1.9 唾液淀粉酶的最适pH：7.1胰蛋白酶的最适pH：8.1 探究活动：pH对唾液淀粉酶活性的影响 三、光合作用 （一）光合作用的发现 1.1642 海尔蒙特（比利时） H2O是合成植物体的原料 2.1771 普里斯特利（英） 植物能“净化”空气（放氧） 1779 英格豪斯（英） 植物只能在光下“净化”空气 3.1864 萨克斯（德） 光合作用产物有淀粉，条件需要光 4.1880 恩吉尔曼（德） 叶绿体是光合作用的场所，光是条件 5. 1941 鲁宾和卡门（美） 光合作用产物O2中的O全部来自H2O同位素示踪法：是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法 。能准确定量地测定代谢物质的转移和转变 三、光合作用实验：准备甲、乙两套装置（甲装置的槽里盛的是氢氧化钠溶液，乙装置的槽里盛的是清水），把它们同时放在黑暗处一昼夜，然后一起移到光下。几小时以后，检验甲、乙装置里的叶片中产生淀粉的情况，发现乙有淀粉产生。结论：光合作用需要CO2叶绿体 三、光合作用 （一）光合作用概念和总反应式 反应物：CO2和H2O 产物：糖类等有机物和O2 场所：叶绿体 动力：太阳能 总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2光能 CO2+2H2O （CH2O）+O2+H2O光能叶绿体光合作用是自然界最基本的物质和能量代谢。 （三）叶绿体的结构质体叶绿体：叶绿素、类胡萝卜素有色体：类胡萝卜素白色体：无色素膜上有色素和光反应的酶，是光反应的场所基质～叶绿体双层膜：选择性控制物质进出类囊体基粒～基质：有暗反应的酶，是暗反应的场所；有少量DNA和RNA、核糖体，能自主合成自身的一部分蛋白质，有一定遗传自主性 （三）叶绿体的结构胡萝卜素 三、光合作用 （四）叶绿体中的色素叶绿体中的色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b（3/4）（1/4）（3/4）（1/4）叶黄素（2/3）（1/3）蓝绿色黄绿色黄色橙黄色主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光叶绿体中色素具有吸收、传递和转化光能的功能。同时根据功能的不同，可将其分为两类：1、天线分子：全部类胡萝卜素、叶绿素b和绝大部分叶绿素a
作用：吸收、传递光能2、少数特殊状态的叶绿素a
作用：接收、转化光能 实验：叶绿体色素的提取和分离目的要求：1、掌握提取和分离叶绿体色素的方法
2、了解叶绿体中色素的种类实验原理：
1、提取原理：叶绿体中的两类色素都不溶于水，而溶于有机溶剂，所以可以用丙酮或无水乙醇等有机溶剂提取色素。
2、分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度也不同，经过一段时间后，可将各种色素分开。 实验：叶绿体色素的提取和分离活动程序：
（一）提取色素 1、取材、称量、去主脉、剪碎。 取材原则：新鲜浓绿的叶片（也可将叶片烘干后磨成粉末提取）
2、研磨： 石英砂的作用：增加摩擦力，使研磨更充分。 碳酸钙粉的作用：中和细胞液中的酸性物质，防止叶绿素遭破坏。 丙酮（无水乙醇）的作用：溶解并提取色素。 快速而充分研磨的目的：使色素充分溶解在溶剂中同时防止溶剂挥发。
实验：叶绿体色素的提取和分离活动程序：
（一）提取色素 3、过滤、收集滤液： 试管口塞上脱脂棉的目的：防止溶剂挥发。 试管避光保存目的：防止叶绿素见光分解。
（二）分离色素------纸层析法 4、制备滤纸条： 铅笔划线的目的：标记画滤液细线的位置。 滤纸条一端减去两角的目的：防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快，使分离后的色素带平直。
实验：叶绿体色素的提取和分离活动程序：
（二）分离色素
5、画滤液细线： 目的：将色素转移到滤纸条上。 注意事项（1）尽量画得细且直； （2）重复画线，目的使增加滤纸条上的色素量，注意每次重复画线前都必须在前一次画的线干燥后进行。
6、层析： 层析液不能没过滤液细线的原因：如果没过滤液细线， 细线中色素分子将会溶解在层析液中，不会在滤纸条上扩散。烧杯口要盖上培养皿盖的原因：防止层析液挥发。
7、观察实验结果：胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）滤液细线C52C3O2H2O光反应暗反应 三、光合作用 （五）光合作用的过程酶酶酶酶多种酶固定还原更新类囊体膜叶绿体基质CO2C5C3O2H2O（CH2O）eH+ATP、NADPHADP、NADP+（五）光合作用的过程光反应暗反应（卡尔文循环）光光能电能活跃化学能稳定化学能CO2和H2O（CH2O）和O2注：在有机化学反应中，得氢得电子即为被还原，得氧为被氧化。（二磷酸核酮糖） RuBP（3-磷酸甘油酸）PGA NADP+＋2e＋H+ NADPH 酶光反应 场所：叶绿体类囊体的膜上 条件：光、色素、酶 物质变化： 2H2O 4H+＋4e＋O2光 ADP＋Pi＋电能 ATP 酶 能量变化：光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能暗反应 场所：叶绿体基质中 条件：酶 物质变化：CO2C52C3（CH2O)固定还原ATP、NADPH更新 能量变化：ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 三、光合作用（六）影响光合作用的因素 1.叶龄叶龄光合速率 随着叶龄的增大，叶的面积逐渐增大，叶内叶绿体的数量和叶绿素的含量都不断增加，光合效率也随之增加，到成熟时达到最大光合效率，之后随着叶片的衰老，叶绿素不断被分解，光合作用效率随之下降。内部因素： 2.色素（主要限制光反应） 3.酶、C5（主要限制暗反应）（五）影响光合作用的因素内部因素 1.光照强度A光补偿点B光饱和点光强吸收CO2CO2放出净光合速率 在一定范围内，光合作用速率随着光照强度的增加而加快，在光补偿点，光合速率等于呼吸速率，当超过光饱和点后，光合速率不再随光照强度增加而增加。（此时主要受酶和色素的含量、温度、CO2浓度等因素的限制）阳生植物阴生植物外界因素 2.CO2浓度CO2饱和点ACO2浓度0光合速率 CO2含量很低时，绿色植物不能制造有机物，只有当外界CO2浓度达到一定值后，光合作用才启动、在一定浓度范围内，随着CO2浓度的增加，光合作用速率加快，到了CO2饱和点后，光合作用不再随CO2浓度的增加而增加。（此时主要受光照强度、酶和色素的含量、温度等其他因素的限制）阳生植物阴生植物最适温度温度光合速率 3.温度 温度影响酶的活性，从而也影响光合速率。在一定温度范围内，光合速率随着温度的升高而加快，在最适温度下，光合速率最快，之后随着温度的升高，光合作用的速率下降。 4.水分 水是光合作用重要的反应物，又可影响气孔的开闭，间接影响CO2的吸收，还可影响光合产物的运输，从而影响光合速率。（反应产物的浓度过高会减慢反应的进行） 5.矿质元素 矿质元素直接或间接地影响光合速率N: 光合作用酶、色素、ATP、NADPH的组成成分P: 光合膜的基本支架磷脂、ATP、NADPH的组成成分K: 影响糖类的转变和运输，间接影响光合速率Mg: 叶绿素的组成成分 三、光合作用（六）光合作用的意义1.制造有机物2.转变光能3.环境保护4.推动生物进化水生陆生无氧呼吸型有氧呼吸型光合作用（O2）光合作用（O3）(七）化能合成作用 除了绿色植物，自然界中少数种类的细菌，虽然细胞中没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用，如硝化细菌。CO2+H2O (CH2O)+O2光能化学能NH3 HNO3光合作用化能合成作用自养生物：能直接利用无机物合成自身有机物的生物，如绿色植物（光能自养型）和硝化细菌等（化能自养型生物）。异养生物：只能利用现成的有机物来合成自身有机物的生物，如人、动物、真菌和大多数细菌。 三、光合作用 四、细胞呼吸 （一）细胞呼吸类型需氧型生物：绝大多数动物和植物等。（只能生活在氧气充足的环境中，以有氧呼吸为主。但在缺氧情况下，局部组织也可进行无氧呼吸）兼性厌氧型生物：酵母菌等。（在有氧、无氧环境下都能生活，能进行有氧和无氧呼吸。）厌氧型生物：破伤风杆菌、乳酸菌和动物体内多数寄生虫（蛔虫）等。（只能进行无氧呼吸，在有氧环境下，其呼吸受抑制。）生物的代谢类型（根据呼吸方式的不同分）： 四、细胞呼吸 （二）细胞呼吸的主要场所－线粒体外膜内膜嵴基质双层膜：基质：有有氧呼吸第二阶段所需的酶，是有氧呼吸第二阶段反应的场所；有少量DNA和RNA、核糖体，有一定的遗传自主性外膜：选择性控制物质进出内膜：折叠成嵴，增大酶的附着面积，其上有有氧呼吸第三阶段所需要的酶，是有氧呼吸第三阶段反应的场所C6H12O62、有氧呼吸的过程6CO212H2O线粒体细胞质基质②①③有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]、ATP少量丙酮酸、H2OCO2、[H]、ATP少量[H]、O2H2O、ATP大量线粒体基质线粒体内膜C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量酶3、有氧呼吸的总反应式和能量变化 1mol葡萄糖经过有氧呼吸可释放2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中，其余以热能形式散失。酶2（三）、无氧呼吸1、无氧呼吸的过程C6H12O62丙酮酸4[H]能量（少）热能ATP酶12C2H5OH+2CO22C3H6O3产酒精的：多数植物组织，酵母菌等。产乳酸的：人、动物，马铃薯块茎、玉米的胚、甜菜块根，乳酸菌等。细胞质基质2、无氧呼吸的总反应式和能量变化C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量酶C6H12O6 2C3H6O3+能量酶 1mol葡萄糖经过无氧呼吸产生乳酸可释放196.65kJ的能量（产生酒精可释放225.94kJ） ，其中有61.08kJ左右的能量储存在ATP中，其余以热能形式散失，丙酮酸中未释放的能量都转移到了酒精或乳酸中。有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：不同点相同点场所条件产物能量联系实质有氧呼吸无氧呼吸细胞质基质和线粒体细胞质基质需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸大量少量从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同分解有机物，释放能量，合成ATP（四）影响细胞呼吸的因素：1、O2的浓度CO2释放总量（O2吸收量）有氧呼吸中CO2释放量无氧呼吸中CO2释放量环境中O2浓度ABO2浓度低时，无氧呼吸强，O2浓度高时，有氧呼吸强。图中A点对应的O2浓度是细胞呼吸总强度最低。OO点时，只有CO2释放，没有O2吸收----细胞只进行无氧呼吸O点-B点，CO2的释放量大于O2的吸收量--细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸B点以后，CO2的释放量等于O2的吸收量--细胞只进行有氧呼吸（四）影响细胞呼吸的因素：2、温度最适温度温度呼吸速率 温度影响酶的活性，从而也影响呼吸速率。在一定温度范围内，呼吸速率随着温度的升高而加快，在最适温度下，呼吸速率最快，之后随着温度的升高，细胞呼吸的速率下降。（四）影响细胞呼吸的因素：3、水分
一定范围内，细胞的含水量（自由水）增加，细胞呼吸速率加快。4、应用：
（1）及时为作物松土-----保证根系细胞呼吸对氧气的需要
（2）稻田要定期排水，或水培植物要定期向培养液中充氧
----保证根系对氧气的需要，避免长期无氧呼吸产生过多酒精毒害细胞，致使细胞死亡而烂根。
（3）农作物种子的保存，应干燥、低温（零上）、低氧；新鲜蔬菜、水果的保存应低湿度、低温（零上）、低氧
----减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗，延缓细胞衰老。
多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，如与环境之间进行物质和能量的交换依赖于细胞的代谢；生长发育依赖于细胞增殖、分化；遗传和变异依赖于细胞内基因的传递和变化。
即使是没有细胞结构的病毒，也只有依赖活细胞才能表现出繁殖、遗传等基本的生命特征。二、生命系统的结构层次种群群落细胞是最小的生命系统。三、人类对细胞的认识1、细胞的发现制造第一台显微镜的人
第一个发现细胞的人
第一个发现活细胞的人——罗伯特·胡克——詹森——列文虎克三、人类对细胞的认识2、细胞的多样性和统一性（1）细胞的形态、大小
①自然界生物的细胞形态、大小千差万别 ； ②多细胞生物体的细胞已有明显的分化，其形态与功能的统一是有机体细胞的一个重要特征，分化程度较高的细胞尤为明显； ③动植物的细胞体积一般都大于微生物细胞； ④高等动物的卵细胞大于体细胞；三、人类对细胞的认识2、细胞的多样性和统一性（2）细胞的结构四、细胞学说的创立1、施莱登和施旺的细胞学说（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。四、细胞学说的创立2、细胞学说的发展（1）所有动物和植物细胞都是由细胞构成的
（2）细胞是生物体结构和功能的基本单位
（3）细胞只能由细胞分裂而来四、细胞学说的创立3、细胞学说的意义(1)论证了整个生物界在结构上的统一性(2)论证了整个生物界在进化上的共同起源4、细胞学说的地位 与能量守恒和转化定律，自然选择学说一起被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。五、生物的分界有细胞结构的生物无细胞结构的生物原核生物原生生物真菌植物病毒动物单细胞多细胞真核生物烟草花叶病毒噬菌体SARS病毒甲型H1N1流感病毒病毒的基本特征2.个体微小(20～200nm)，可通过细菌滤器，大多数病毒必须用电镜才能观察到。3.只具有一种类型的核酸，DNA或RNA。5.具有受体连结蛋白，与敏感细胞表面的病毒受体连结，进而感染细胞。4.专营细胞内寄生生活，缺少自主代谢，只能在活细胞内复制增殖。1.无细胞结构，仅由核酸和蛋白质外壳构成。六、细胞的观察工具——显微镜光学显微镜 普通光学显微镜主要由机械装置和光学系统组成（一）显微镜的种类透射电子显微镜透射电镜的成像原理透射电镜下的细胞核扫描电子显微镜扫描电镜下的红细胞电子显微镜与光学显微镜的基本区别 电子 显微镜 光学 显微镜分辨本领200nm 接近0.1nm可见光透 镜电子束光 源玻璃透镜电磁透镜细胞结构显微 结构亚显微 结构六、细胞的观察工具——显微镜（二）普通光学显微镜的使用和分析1.使用显微镜观察装片的一般步骤（1）一般步骤（2）高倍镜使用要领①观察时应先使用低倍镜，然后换用高倍镜。②换用高倍镜前，应先把要观察的目标移至视野中央。③换用高倍镜时，可直接转动转换器，使高倍物镜对准通光孔即可。④换用高倍镜后，只可调节细准焦螺旋对焦。⑤换用高倍镜后，若视野较暗，可调节光圈和反光镜，使用大光圈或凹面反光镜以调亮视野。2.物镜和目镜的特征比较3.显微镜的放大倍数与成像规律（1）放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。这里的放大倍数指的是长度或宽度，而不是面积或体积。
（2）成像规律：显微镜下所成的像与实物相比是倒置的。例如若观察的实物为“b”，则显微镜视野中看到的物象是“q”；若物象偏向视野的右下方，则向右下方移动装片才能将其移至视野中央。实验一：使用高倍显微镜观察几种细胞目的要求：
1.练习高倍镜的使用方法。
2.练习制作临时装片的方法。
3.比较不同细胞的异同点，认识细胞的多样性和统一性。细胞的组成一、组成细胞的化学元素比较、分析不同生物细胞中元素的种类和含量，可以得出以下结论：（1 ）种类: 组成生物体的化学元素种类大致相同。（2 ）含量:不同生物体内,各种化学元素的含量相差很大 ——生物界的统一性——不同生物间的差异性 从含量上看，构成细胞的基本元素是C、H、O、N，它们的含量约占细胞干重的90%。①大量元素: 指含量占细胞总重量的万分之一以上的元素。如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等. ②微量元素: 指生物生活所必需,但需要量却很少，在细胞中含量不足万分之一的一些元素。如Fe、 Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni等。1.根据含量不同，细胞中的元素分为大量元素和微量元素：2.组成生物体的化学元素的重要作用 （1 ）组成多种化合物:这些化合物是生物体生命活动的物质基础。 （2 ）影响生物体的生命活动:如:I是合成甲状腺素的原料。缺I时则会患地方性甲状腺肿。植物缺B时花药和花丝萎缩,花粉发育不良 （花而不实）。3.从元素组成认识生物界与非生物界的统一性和差异性统一性：构成细胞的元素都是无机自然界中常见的元素，没有哪一种是生物界特有的。差异性：同一种元素在生物界和无机自然界的含量差异很大。如C、H、N 3种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占74%左右,而这3种元素在组成岩石圈的化学成分中，质量分数还不到1%。构成细胞的化合物核酸脂类无机盐水糖类蛋白质有机物无机物二、构成细胞的化合物---生命活动的物质基础活细胞（鲜重）中的化合物及其含量(无碳架）(有碳架） 只有生物体内的有机物才具有碳架结构。
C是构成生物体的最基本的元素
各种生物的细胞都是有无机环境中的普通化学元素组成。这些元素组成的有机化合物都有碳架结构，这是生物界特殊性的表现。这些大分子分开后，是没有生命的，但当他们有机的结合在一起，发生相互作用时就会表现出生命现象。 （一） 水 课本P501.含量:是各种细胞中含量最多的物质,占生物体重的60-95%。但不同生物细胞的含水量有所不同。同一生物的不同年龄阶段的细胞含水量也不同。2.存在形式:自由水(多）：可以自由流动的水.结合水(少）：与其他物质如蛋白质、多糖结合在一起，不能自由流动的水。3.主要生理作用:结合水:构成细胞的结构成分①是细胞内良好的溶剂,是代谢反应的介质。③参与生物化学反应:如光合作用。② 起运输作用:运输营养和废物自由水:自由水与结合水的相对含量决定了细胞的代谢速度：自由水/结合水的比值高：代谢旺盛，但细胞抗逆性弱自由水/结合水的比值低：代谢缓慢，但细胞抗逆性强幼嫩的植物细胞含水量约70%水母细胞的含水量约97%（二）无机盐 课本P501.含量:很少,约占总鲜重的1～1.5%。2.存在形式:大多数是离子状态，少数是化合物状态。3.主要生理作用:①是复杂化合物的重要组成部分（结构成分）②对于维持生物体生命活动有重要作用③维持细胞的渗透压平衡④调节生物体内或细胞的酸碱平衡血浆中Ca2+含量太低，哺乳动物会出现抽搐的现象。Mg植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？Fe2+是血红蛋白分子的重要组成部分，缺乏会导致缺铁性贫血。叶绿素分子（局部）地方性甲状腺肿患者（三）糖类1.组成元素：C、H、O2.分类和功能：课本P56 糖类是细胞生命活动的主要能源物质。（1）单糖：不能再水解的糖，可直接被细胞吸收。（2）二糖（C12H22O11)：由两分子单糖脱水缩合成的糖。（3）多糖((C6H1005）n）：由多个单糖脱水缩合成的糖，属高分子化合物，是自然界含量最多的糖。（四）脂质1.组成元素：C、H、O（N、P)2.分类和功能：课本P56 脂肪C、H的含量相对较高，含有更多的能量，1g脂肪在体内储存的体积是1g糖元的五分之一，而释放的能量却比糖元要多一倍多。脂肪是细胞中重要的储能物质。（1）脂肪-----储能型脂质（2）类脂-----结构型脂质（3）固醇-----功能型脂质（五）蛋白质:有生物活性的有机高分子化合物1.蛋白质的结构元素组成：C、H、O、N（P：与其他成分结合、S：可以全由氨基酸组成） 基本单位--------- 氨基酸 化学结构--------- 多肽空间结构--------蛋白质(高分子化合物）脱水缩合盘曲折叠氨基酸的结构通式：C 每种氨基酸分子都至少都含有一个氨基，一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 α-氨基酸 氨基酸的种类由R基决定，组成天然蛋白质的氨基酸（α-氨基酸）约有20种。
蛋白质的一级结构
一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱掉一个水分子形成化合物的反应称为缩合。缩合形成的化学键称为肽键，形成的化合物称为肽。
由两个氨基酸缩合成的肽成为二肽，由多个氨基酸缩合成的肽成为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。 +甘氨酰甘氨酸肽键（二肽）（-CO-NH-）氨基酸形成蛋白质的相关数量计算肽链条数项目蛋白质的空间结构 蛋白质由一条或几条多肽链经盘曲折叠而形成，是具有一定空间结构的有机高分子化合物。生命现象的多姿多彩就是由蛋白质的多样性来体现的。
蛋白质结构多样性的决定因素氨基酸种类氨基酸数目氨基酸排列次序肽链的空间结构1、催化功能
2、调节功能
3、结构功能
4、运输功能
5、运动功能
6、免疫功能
7、信息传递功能2.蛋白质的功能------生命活动的主要承担者（体现者）胃蛋白酶（催化）胰岛素（调节）胶原蛋白（结构）角蛋白（结构）血红蛋白（运输）细胞膜上的载体（运输）肌动蛋白和肌球蛋白（运动）抗体（免疫）膜上激素的受体（信息传递）膜上激素的受体（信息传递）实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质一、实验原理：生物组织中的有机物与某些化学试剂能产生特定的颜色反应：
1.葡萄糖+班氏试剂 砖红色沉淀
还原性糖与Cu（OH）2发生氧化还原反应生成Cu2O沉淀。
还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。（蔗糖、淀粉等无还原性。）
2.脂肪+苏丹Ⅲ染液 橘黄色
3.蛋白质+双缩脲试剂 紫色
在碱性溶液里，Cu2+与肽键作用生成紫色物质。沸水浴1-2min实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质二、用品分析
1.实验材料的选择
首先要考虑生物组织中待鉴定物质的含量，其次考虑颜色。
（1）还原糖的鉴定：富含还原糖的白色组织，如梨、苹果的果肉等。
（2）脂肪的鉴定：富含脂肪且易切片的种子，如花生等。
（3）蛋白质的鉴定：植物材料常用豆汁，动物材料常用蛋清。实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质二、用品分析
2.试剂
（1）还原糖鉴定：班氏试剂（柠檬酸钠、碳酸钠、硫酸铜 注：盐类均为强碱弱酸盐，呈弱碱性）或斐林试剂（甲液：0.1g/mLNaOH，乙液：0.05g/mLCuSO4）
（2）脂肪鉴定：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ（染脂肪为红色）
（3）蛋白质鉴定：双缩脲试剂（A液：0.1g/mLNaOH，B液： 0.01g/mLCuSO4 ）实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质三、实验过程及结果分析
1.还原糖的鉴定
(1)班氏试剂与斐林试剂使用方法的异同点：
异：班氏试剂可事先配置好后放存，斐林试剂必须现配先用，既鉴定前甲、乙两液分开放置，鉴定时现将甲、乙两液等量混合，然后再倒入组织样液中。
同：鉴定过程都需沸水浴加热
（2）实验结果：浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质三、实验过程及结果分析
2.脂肪的鉴定
（1）既可鉴定组织样液（花生种子匀浆）也可鉴定组织细胞（花生种子）中脂肪的存在。
（2）鉴定花生种子细胞中的脂肪的一般步骤：
切片→染色→洗浮色（注：由于染液为脂溶性，通常采用50%酒精溶液冲洗）→制片→显微镜观察
（3）实验结果：组织样液橘黄色（苏丹Ⅲ）或红色（苏丹Ⅳ）
花生种子细胞中有橘黄色或红色圆形液滴实验二：检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质三、实验过程及结果分析
3.蛋白质的鉴定
（1）双缩脲试剂与斐林试剂使用的区别
双缩脲：在组织样液中先加过量A液，混匀，再加少量B液，混匀。
斐林试剂：甲、乙两液混匀后再加入到组织样液中。
（2）实验结果：无色→浅蓝色→紫色（六）核酸:有生物活性的有机高分子化合物1.核酸的种类和分布主要分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体中主要分布于细胞质，少量分布于细胞核中(DNA)(RNA)脱氧核糖核酸 核糖核酸实验三：观察DNA和RNA在细胞中的分布一、实验原理：甲基绿、派洛宁为两种碱性染料，可与酸性物质结合从而使后者染上相应颜色（注：碱性染料即是可使酸性物质染色的染料，甲基绿、派洛宁其实均为酸性溶液）。
甲基绿与DNA亲和力高，使DNA显示绿色；
派洛宁与RNA亲和力高，使RNA显示红色。
二、实验过程：略
三、实验结果：细胞核-绿色-DNA
细胞质-红色-RNA 元素组成---------C、H、O、N、P 基本单位---------核苷酸 化学结构---------核苷酸链空间结构---------核酸(高分子化合物）（六）核酸:有生物活性的有机高分子化合物2.核酸的结构核酸的基本单位----核苷酸 把核酸用核酸酶逐步水解，得到的初级水解产物叫核苷酸，这是构成核酸的基本单位。最终水解产物是3类小分子有机物，分别是五碳糖、磷酸和含氮碱基。磷酸五碳糖含氮碱基核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核苷酸磷酸核苷五碳糖含氮碱基磷酸 + 含氮碱基 + 五碳糖 = 核苷酸核酸的一级结构：核苷酸链 核苷酸的连接方式：核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链。核苷酸链（成百上千个基本单位组成）核酸的空间结构DNA:双螺旋RNA:一般为单链三、核酸的功能—生命活动的控制者 是除朊病毒外所有生物的遗传物质，对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成有着极其重要的作用有细胞结构的生物：同时含有两种核酸，其中DNA是遗传物质，RNA协助完成蛋白质的生物合成，从而表现生命活动。病毒DNA病毒RNA病毒DNA是遗传物质RNA是遗传物质细胞的结构细胞的结构组成细胞壁细胞膜细胞核细胞器细胞质基质细胞质植物细胞亚显微结构（非生命的结构）一、细胞壁 有细胞壁结构的生物：原核生物（支原体除外） 原生生物中的藻类 真菌 植物 一、细胞壁的成分：细菌（原核生物）－肽聚糖 植物－纤维素和果胶（多糖聚合物） 二、细胞壁的作用：支持和保护 真菌－酵母菌以葡聚糖为主，
高等真菌以几丁质为主二、细胞膜 （一）研究细胞膜的材料 哺乳动物的红细胞－除了细胞膜没有其他膜结构 提取细胞膜的方法：新鲜血液＋抗凝剂→弃去上清液和血小板、白细胞→沉淀＋蒸馏水→离心，取沉淀 糖脂－与免疫和细胞识别等有关 （二）细胞膜的结构
1.化学成分：主要是脂质和蛋白质，还有少量糖类 脂质 磷脂（主要）－细胞膜的基本骨架 胆固醇－影响细胞膜的流动性和透性 蛋白质 简单蛋白质－载体或通道，负责细胞内 外的物质运输 糖蛋白－与细胞识别、信号转导有关细胞膜功能的主要执行者 糖类－与脂质或蛋白质结合，构成糖被，负责细胞识别、信号转导蛋白质分子以不同的深度覆盖、镶嵌或贯 （二）细胞膜的结构
2.结构及结构特点 结构：液态镶嵌模型磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架穿于磷脂双分子层中 结构特点：一定的流动性原因：磷脂分子和蛋白质分子大多数可以运动证例：人－鼠细胞杂交实验 （三）细胞膜的功能 1.屏障作用 2.控制物质交换 3.接收和传递信息 （四）细胞膜的物质运输功能单纯扩散协助扩散运输方向载体能量实例 1、物质运输的方式高密度→低密度高密度→低密度不需不需需不需H2O、CO2、O2、酒精、甘油、苯、VD等脂溶性小分子物红细胞吸收葡萄糖穿膜运输被动运输主动运输高密度→低密度低密度→高密度需需小肠上皮细胞吸收Na＋、K＋、葡萄糖、氨基酸等细胞外→细胞内不需需吞噬作用胞饮作用内吞外排细胞内→细胞外膜泡运输细菌、细胞碎片等大的固体颗粒蛋白质等较小的颗粒或液体物质运输方式分泌性蛋白如消化酶、激素、抗体等 （四）细胞膜的物质运输功能 1、物质运输的方式运输速度物质浓度运输速度物质浓度单纯扩散协助扩散主动运输时间细胞外浓度细胞内浓度 物质进出细胞膜的主要方式：穿膜运输，尤其是主动运输。 细胞膜控制物质运输的特点（功能特性）：选择透过性影响协助扩散速度的因素：载体的数量
影响主动运输速度的因素：载体的数量与能量具有浓度差的溶液 物理性滤过膜 （四）细胞膜的物质运输功能 2、渗透作用 （ 1）概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散 半透膜 生物性选择透过性膜－必须有活性才有半透性 （ 2）条件－渗透系统 半透膜 半透膜两侧有存在浓度差的溶液 （ 3）动植物细胞的渗透系统原生质层半透膜细胞液外界溶液细胞膜细胞内液外界溶液半透膜具有浓度差的溶液成熟植物细胞动物细胞 （四）细胞膜的物质运输功能 2、渗透作用 （ 4）动植物细胞的渗透作用 渗透方向：低浓度（水分子的高密度）→高浓度（水分子的低密度）在高浓度溶液中成熟植物细胞动物细胞质壁分离皱缩在低浓度溶液中已分离的细胞复原涨破 （四）细胞膜的物质运输功能 2、渗透作用 植物细胞的吸水方式及原理： 植物各部位细胞吸水能力的比较：叶>茎>根三、细胞质（一）细胞质基质1、形态：透明的溶胶状2、成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶3、作用 1）具有较大的缓冲容量，为细胞内各类生化反应的正常进行提供了相对稳定的离子环境。
2）许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如①蛋白质的合成、②核酸的合成、③脂肪酸合成、④糖酵解、⑤磷酸戊糖途径、⑥糖原代谢、⑦信号转导。
3）供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。
4）细胞骨架参与维持细胞形态，做为细胞器和酶的附着点，并与细胞运动、物质运输和信号转导有关。
5）参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。4、特点：不断流动。代谢越旺盛，流动速度越快。适当升温可加快细胞质流动的速度。（二）细胞器动物细胞亚显微结构植物细胞亚显微结构内质网线粒体高尔基体核糖体溶酶体中心体叶绿体液泡分布有与有氧呼吸有关的酶1.线粒体（1）分布：普遍存在于动植物细胞中（各类真核细胞）（2）形态：椭球形、棒形小体（3）功能：有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”结构外膜：内膜：基质：有少量DNA和RNA－遗传上的半自主性屏障作用向内折叠成嵴2.叶绿体（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：植物细胞中（绿色部位）扁平的椭球形或球形小体 光合作用的场所，将光能转化成化学能，是细胞内的“养料制造车间”、“能量转化车间”。结构外膜、内膜：屏障 基质：有少量DNA和RNA－遗传上的半自主性基粒：有类囊体构成，膜上有色素分布有与光合作用有关的酶 ①增大了膜面积，为各种化学反应的进行提供了有利条件；②与蛋白质、脂质和糖类的合成有关，是细胞“有机物的合成车间”；③蛋白质等物质的运输通道。粗面内质网滑面内质网单层膜围成的网状管道结构3.内质网（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：普遍存在于动植物细胞中（各类真核细胞）（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：普遍存在于动植物细胞中（各类真核细胞）单层膜围成的扁平囊和小泡组成的复合体动物细胞中：参与分泌物（分泌蛋白）的形成植物细胞中：参与细胞壁的形成和分泌物的形成 主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装、运输和分泌4.高尔基体（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：存在于动植物细胞中单层膜围成的囊泡状结构，内有酸性水解酶细胞内消化，是细胞内的“酶仓库”5.溶酶体 ①与植物的渗透吸水有关②植物除绿色以外的颜色主要由其决定③储存营养物质和代谢废物④维持细胞形态 单层膜围成的泡状结构，其内液体称细胞液，含有色素、有机小分子物质和无机物等6.液泡（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：植物细胞（成熟的植物细胞明显） 合成蛋白质的场所，是蛋白质的“装配机器”，其中附着核糖体合成分泌蛋白和细胞膜蛋白，游离核糖体合成细胞质和细胞核内蛋白质7.核糖体（1）分布：（2）形态结构：（3）功能： 所有细胞结构的生物都含有。附着在粗面内质网或核膜上的称附着核糖体，游离在细胞质基质中的称游离核糖体无膜的椭球形粒状小体蛋白质、RNA大亚基小亚基不合成蛋白质时合成蛋白质时8.中心体（1）分布：（2）形态结构：（3）功能：动物细胞和低等植物细胞中由两个无膜结构的相互垂直的短杆状中心粒组成与细胞分裂过程中纺锤丝的形成有关动植物细胞共有：
高等植物细胞特有：
动物细胞与低等植物细胞特有：
双层膜：
单层膜：
无膜：
有一定遗传自主性（含有DNA、RNA）：
与能量转换有关：
动植物细胞均有但功能不完全相同：
含色素：线粒体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶体叶绿体、液泡中心体线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体核糖体、中心体叶绿体
线粒体叶绿体、线粒体高尔基体叶绿体、液泡四、细胞核（一）结构（二）功能：是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心，在细胞的生命活动中起着决定性的作用生物膜系统： 细胞的各种膜结构如细胞膜、核膜及膜性
细胞器组成了在结构和功能上有一定联系的统
一整体，即生物膜系统。
细胞膜系统增强了细胞内酶的附着面积，有利于细胞内代谢的顺利进行；同时，可使细胞内生化反应区域化、秩序化。
合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图核糖体：合成初级蛋白质内质网：蛋白质的加工、运输（较成熟的蛋白质）高尔基体：进一步加工和分泌 （成熟的蛋白质）细胞外线粒体提供能量
原生生物 (如草履虫、变形虫、衣藻等)
真菌 (如酵母菌、霉菌、食用菌等）
植物（如苔藓、蕨类、种子植物等）
动物（如多孔动物、腔肠动物、软体动物、两栖、鱼类、鸟类、哺乳动物等）原核生物真核生物细菌（球菌、杆菌、螺旋菌）蓝藻 （如颤藻、色球藻、念珠藻、发菜）支原体 （无细胞壁，最小的可自己合成ATP的细胞，如肺炎支原体）
衣原体（不能合成生物能量，寄生，有DNA、RNA两种核酸 ）
立克次氏体
放线菌五、原核细胞与真核细胞的区别小（0.2～10μｍ）大（20～30μｍ）主要成分为肽聚糖主要成分为纤维素、果胶主要成分为蛋白质、脂质，原核细胞相对表面积大一些有核膜、核仁（具有成形的完整的细胞核），有染色体复杂，具有各种膜性细胞器无核膜、核仁（不具成形的细胞核，只有拟核），只有环状DNA，无染色体简单，只有核糖体，没有具膜结构的细胞器五、原核细胞与真核细胞的区别多肽的合成（初级蛋白质）附着核糖体内质网高尔基体小泡细胞膜上溶酶体游离核糖体细胞质基质细胞核内线粒体、叶绿体等细胞器细胞外多肽的合成蛋白质加工、修饰蛋白质的分选、运输蛋白质的加工、修饰（初级蛋白质）（成熟蛋白质）（成熟蛋白质）细胞质基质分泌性蛋白细胞内蛋白染色质与染色体的关系：同一种物质在不同时期细胞中的两种形态染色质染色体螺旋化，
缩短变粗解螺旋（间期）（分裂期）细丝状棒状、杆状头部（磷酸）－亲水尾部（脂肪酸）－疏水 磷脂分子的特点： 细胞膜内外是水溶液，所以磷脂分子排布成两层，亲水性头部分别朝向膜内外的水溶液，疏水性的尾部相对，内部无水。水水水 磷脂分子在细胞膜上双层排布的证明： 将红细胞膜中的磷脂抽提出来，在水面上铺成单分子层，其面积是红细胞膜表面积的两倍。细胞的新陈代谢一、细胞中的能源物质（一）细胞中的ATPATP－三磷酸腺苷，A－腺苷，T－三，P－磷酸 1.ATP的结构 腺嘌呤核糖腺苷三个磷酸基A－P～P～PATP结构简式：高能磷酸键（30.54KJ/mol) 2.ATP与ADP的相互转化A-P~P~PA-P~P+PiH2OH2O能量用于各种耗能的生命活动肌肉收缩细胞分裂主动运输神经冲动的传导合成大分子物质生物发光能量水解酶合成酶光能光合作用化学能糖类、脂肪、蛋白质CO2、H2O、尿素细胞呼吸（生物氧化）ATP＋H2O ADP＋Pi＋能量酶意义：ATP在细胞中含量很少，但通过与ADP的相互转化，使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中，从而保证了细胞能量的持续供应。 3.ATP的生理作用 所有生物生命活动的直接能源物质 ATP含量稳定、移动迅速、供能高效，是细胞内能量释放、转移和利用的中心物质，其他能源物质含有的能量都要先转移到ATP中才能进而被生命活动利用，因此，ATP是细胞中的“能量通货”。（二）细胞中的能源物质 ATP－直接能源物质 糖类－主要能源物质 脂肪－重要储能物质 蛋白质－其他能源物质（很少做能源物质，主要功能是结构物质和功能物质） 糖类、脂肪和蛋白质作为能源物质使用时的先后顺序：糖类→脂肪→蛋白质 所有能源物质中能量的最终来源－太阳能二、酶在代谢中的作用（一）酶的概念产生场所：活细胞作用：催化作用化学本质：生物大分子蛋白质（绝大多数）RNA（少数）二、酶在代谢中的作用（二）酶的特性 1.高效性：少量酶可以迅速催化大量底物反应原理：（1）酶使底物彼此靠近，提高反应中心局部区域的底物浓度 （2）使底物分子中的敏感键发生“变形”，从而容易断裂 （3）更显著地降低反应的活化能，底物可以越过较低的“能阈”而形成产物S（底物）＋E→S－E→E＋P（产物）活泼的中间产物二、酶在代谢中的作用（二）酶的特性 2.专一性：一种酶只能催化一种或一类底物的反应 原理：一把“钥匙”开一把“锁”，结构上契合。 只能催化一种反应的酶：过氧化氢酶、脲酶、麦芽糖酶等 能催化一类反应的酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶能催化多种蛋白质的水解 探究活动：比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率二、酶在代谢中的作用（二）酶的特性 2.专一性：一种酶只能催化一种或一类底物的反应 原理：一把“钥匙”开一把“锁”，结构上契合。 只能催化一种反应的酶：过氧化氢酶、脲酶、麦芽糖酶等 能催化一类反应的酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶能催化多种蛋白质的水解 探究活动：探究唾液淀粉酶的专一性 0 10 20 30 40 50二、酶在代谢中的作用（三）影响酶活性的因素 1.温度 最适温度 最适温度：在一定条件下，每种酶在某一特定的温度时活性最大，该温度称为酶的最适温度。在达到最适温度前，酶的活性随温度的升高而升高，超过最适温度，酶的活性随温度的升高而降低，直至完全失活。 低温使酶的活性降低，但不破坏酶的结构，温度升高后，酶的活性可恢复；高温（一般超过60℃）破坏酶的空间结构，使酶不可逆的失活。 温度(℃)酶活性 探究活动：温度对唾液淀粉酶活性的影响二、酶在代谢中的作用（三）影响酶活性的因素 2.pH酶活性pH 最适pH：在一定条件下，每种酶在某一特定的pH时活性最大，该pH称为酶的最适pH。酶对环境这的pH十分敏感。酶只有在一定pH范围内才能表现活性。即使在这个有限的pH范围内，酶的活性也要随环境pH的变动而有所不同。 最适pH 一般来说，酶的最适pH在4－8之间，pH过高过低都会破坏酶的空间结构从而使酶失活。胃蛋白酶的最适pH：1.9 唾液淀粉酶的最适pH：7.1胰蛋白酶的最适pH：8.1 探究活动：pH对唾液淀粉酶活性的影响 三、光合作用 （一）光合作用的发现 1.1642 海尔蒙特（比利时） H2O是合成植物体的原料 2.1771 普里斯特利（英） 植物能“净化”空气（放氧） 1779 英格豪斯（英） 植物只能在光下“净化”空气 3.1864 萨克斯（德） 光合作用产物有淀粉，条件需要光 4.1880 恩吉尔曼（德） 叶绿体是光合作用的场所，光是条件 5. 1941 鲁宾和卡门（美） 光合作用产物O2中的O全部来自H2O同位素示踪法：是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法 。能准确定量地测定代谢物质的转移和转变 三、光合作用实验：准备甲、乙两套装置（甲装置的槽里盛的是氢氧化钠溶液，乙装置的槽里盛的是清水），把它们同时放在黑暗处一昼夜，然后一起移到光下。几小时以后，检验甲、乙装置里的叶片中产生淀粉的情况，发现乙有淀粉产生。结论：光合作用需要CO2叶绿体 三、光合作用 （一）光合作用概念和总反应式 反应物：CO2和H2O 产物：糖类等有机物和O2 场所：叶绿体 动力：太阳能 总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2光能 CO2+2H2O （CH2O）+O2+H2O光能叶绿体光合作用是自然界最基本的物质和能量代谢。 （三）叶绿体的结构质体叶绿体：叶绿素、类胡萝卜素有色体：类胡萝卜素白色体：无色素膜上有色素和光反应的酶，是光反应的场所基质～叶绿体双层膜：选择性控制物质进出类囊体基粒～基质：有暗反应的酶，是暗反应的场所；有少量DNA和RNA、核糖体，能自主合成自身的一部分蛋白质，有一定遗传自主性 （三）叶绿体的结构胡萝卜素 三、光合作用 （四）叶绿体中的色素叶绿体中的色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b（3/4）（1/4）（3/4）（1/4）叶黄素（2/3）（1/3）蓝绿色黄绿色黄色橙黄色主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光叶绿体中色素具有吸收、传递和转化光能的功能。同时根据功能的不同，可将其分为两类：1、天线分子：全部类胡萝卜素、叶绿素b和绝大部分叶绿素a
作用：吸收、传递光能2、少数特殊状态的叶绿素a
作用：接收、转化光能 实验：叶绿体色素的提取和分离目的要求：1、掌握提取和分离叶绿体色素的方法
2、了解叶绿体中色素的种类实验原理：
1、提取原理：叶绿体中的两类色素都不溶于水，而溶于有机溶剂，所以可以用丙酮或无水乙醇等有机溶剂提取色素。
2、分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，因而它们随层析液在滤纸条上的扩散速度也不同，经过一段时间后，可将各种色素分开。 实验：叶绿体色素的提取和分离活动程序：
（一）提取色素 1、取材、称量、去主脉、剪碎。 取材原则：新鲜浓绿的叶片（也可将叶片烘干后磨成粉末提取）
2、研磨： 石英砂的作用：增加摩擦力，使研磨更充分。 碳酸钙粉的作用：中和细胞液中的酸性物质，防止叶绿素遭破坏。 丙酮（无水乙醇）的作用：溶解并提取色素。 快速而充分研磨的目的：使色素充分溶解在溶剂中同时防止溶剂挥发。
实验：叶绿体色素的提取和分离活动程序：
（一）提取色素 3、过滤、收集滤液： 试管口塞上脱脂棉的目的：防止溶剂挥发。 试管避光保存目的：防止叶绿素见光分解。
（二）分离色素------纸层析法 4、制备滤纸条： 铅笔划线的目的：标记画滤液细线的位置。 滤纸条一端减去两角的目的：防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快，使分离后的色素带平直。
实验：叶绿体色素的提取和分离活动程序：
（二）分离色素
5、画滤液细线： 目的：将色素转移到滤纸条上。 注意事项（1）尽量画得细且直； （2）重复画线，目的使增加滤纸条上的色素量，注意每次重复画线前都必须在前一次画的线干燥后进行。
6、层析： 层析液不能没过滤液细线的原因：如果没过滤液细线， 细线中色素分子将会溶解在层析液中，不会在滤纸条上扩散。烧杯口要盖上培养皿盖的原因：防止层析液挥发。
7、观察实验结果：胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）滤液细线C52C3O2H2O光反应暗反应 三、光合作用 （五）光合作用的过程酶酶酶酶多种酶固定还原更新类囊体膜叶绿体基质CO2C5C3O2H2O（CH2O）eH+ATP、NADPHADP、NADP+（五）光合作用的过程光反应暗反应（卡尔文循环）光光能电能活跃化学能稳定化学能CO2和H2O（CH2O）和O2注：在有机化学反应中，得氢得电子即为被还原，得氧为被氧化。（二磷酸核酮糖） RuBP（3-磷酸甘油酸）PGA NADP+＋2e＋H+ NADPH 酶光反应 场所：叶绿体类囊体的膜上 条件：光、色素、酶 物质变化： 2H2O 4H+＋4e＋O2光 ADP＋Pi＋电能 ATP 酶 能量变化：光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能暗反应 场所：叶绿体基质中 条件：酶 物质变化：CO2C52C3（CH2O)固定还原ATP、NADPH更新 能量变化：ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 三、光合作用（六）影响光合作用的因素 1.叶龄叶龄光合速率 随着叶龄的增大，叶的面积逐渐增大，叶内叶绿体的数量和叶绿素的含量都不断增加，光合效率也随之增加，到成熟时达到最大光合效率，之后随着叶片的衰老，叶绿素不断被分解，光合作用效率随之下降。内部因素： 2.色素（主要限制光反应） 3.酶、C5（主要限制暗反应）（五）影响光合作用的因素内部因素 1.光照强度A光补偿点B光饱和点光强吸收CO2CO2放出净光合速率 在一定范围内，光合作用速率随着光照强度的增加而加快，在光补偿点，光合速率等于呼吸速率，当超过光饱和点后，光合速率不再随光照强度增加而增加。（此时主要受酶和色素的含量、温度、CO2浓度等因素的限制）阳生植物阴生植物外界因素 2.CO2浓度CO2饱和点ACO2浓度0光合速率 CO2含量很低时，绿色植物不能制造有机物，只有当外界CO2浓度达到一定值后，光合作用才启动、在一定浓度范围内，随着CO2浓度的增加，光合作用速率加快，到了CO2饱和点后，光合作用不再随CO2浓度的增加而增加。（此时主要受光照强度、酶和色素的含量、温度等其他因素的限制）阳生植物阴生植物最适温度温度光合速率 3.温度 温度影响酶的活性，从而也影响光合速率。在一定温度范围内，光合速率随着温度的升高而加快，在最适温度下，光合速率最快，之后随着温度的升高，光合作用的速率下降。 4.水分 水是光合作用重要的反应物，又可影响气孔的开闭，间接影响CO2的吸收，还可影响光合产物的运输，从而影响光合速率。（反应产物的浓度过高会减慢反应的进行） 5.矿质元素 矿质元素直接或间接地影响光合速率N: 光合作用酶、色素、ATP、NADPH的组成成分P: 光合膜的基本支架磷脂、ATP、NADPH的组成成分K: 影响糖类的转变和运输，间接影响光合速率Mg: 叶绿素的组成成分 三、光合作用（六）光合作用的意义1.制造有机物2.转变光能3.环境保护4.推动生物进化水生陆生无氧呼吸型有氧呼吸型光合作用（O2）光合作用（O3）(七）化能合成作用 除了绿色植物，自然界中少数种类的细菌，虽然细胞中没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用，如硝化细菌。CO2+H2O (CH2O)+O2光能化学能NH3 HNO3光合作用化能合成作用自养生物：能直接利用无机物合成自身有机物的生物，如绿色植物（光能自养型）和硝化细菌等（化能自养型生物）。异养生物：只能利用现成的有机物来合成自身有机物的生物，如人、动物、真菌和大多数细菌。 三、光合作用 四、细胞呼吸 （一）细胞呼吸类型需氧型生物：绝大多数动物和植物等。（只能生活在氧气充足的环境中，以有氧呼吸为主。但在缺氧情况下，局部组织也可进行无氧呼吸）兼性厌氧型生物：酵母菌等。（在有氧、无氧环境下都能生活，能进行有氧和无氧呼吸。）厌氧型生物：破伤风杆菌、乳酸菌和动物体内多数寄生虫（蛔虫）等。（只能进行无氧呼吸，在有氧环境下，其呼吸受抑制。）生物的代谢类型（根据呼吸方式的不同分）： 四、细胞呼吸 （二）细胞呼吸的主要场所－线粒体外膜内膜嵴基质双层膜：基质：有有氧呼吸第二阶段所需的酶，是有氧呼吸第二阶段反应的场所；有少量DNA和RNA、核糖体，有一定的遗传自主性外膜：选择性控制物质进出内膜：折叠成嵴，增大酶的附着面积，其上有有氧呼吸第三阶段所需要的酶，是有氧呼吸第三阶段反应的场所C6H12O62、有氧呼吸的过程6CO212H2O线粒体细胞质基质②①③有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质主要是葡萄糖丙酮酸、[H]、ATP少量丙酮酸、H2OCO2、[H]、ATP少量[H]、O2H2O、ATP大量线粒体基质线粒体内膜C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量酶3、有氧呼吸的总反应式和能量变化 1mol葡萄糖经过有氧呼吸可释放2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中，其余以热能形式散失。酶2（三）、无氧呼吸1、无氧呼吸的过程C6H12O62丙酮酸4[H]能量（少）热能ATP酶12C2H5OH+2CO22C3H6O3产酒精的：多数植物组织，酵母菌等。产乳酸的：人、动物，马铃薯块茎、玉米的胚、甜菜块根，乳酸菌等。细胞质基质2、无氧呼吸的总反应式和能量变化C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量酶C6H12O6 2C3H6O3+能量酶 1mol葡萄糖经过无氧呼吸产生乳酸可释放196.65kJ的能量（产生酒精可释放225.94kJ） ，其中有61.08kJ左右的能量储存在ATP中，其余以热能形式散失，丙酮酸中未释放的能量都转移到了酒精或乳酸中。有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系：不同点相同点场所条件产物能量联系实质有氧呼吸无氧呼吸细胞质基质和线粒体细胞质基质需分子氧、酶不需分子氧、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸大量少量从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同分解有机物，释放能量，合成ATP（四）影响细胞呼吸的因素：1、O2的浓度CO2释放总量（O2吸收量）有氧呼吸中CO2释放量无氧呼吸中CO2释放量环境中O2浓度ABO2浓度低时，无氧呼吸强，O2浓度高时，有氧呼吸强。图中A点对应的O2浓度是细胞呼吸总强度最低。OO点时，只有CO2释放，没有O2吸收----细胞只进行无氧呼吸O点-B点，CO2的释放量大于O2的吸收量--细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸B点以后，CO2的释放量等于O2的吸收量--细胞只进行有氧呼吸（四）影响细胞呼吸的因素：2、温度最适温度温度呼吸速率 温度影响酶的活性，从而也影响呼吸速率。在一定温度范围内，呼吸速率随着温度的升高而加快，在最适温度下，呼吸速率最快，之后随着温度的升高，细胞呼吸的速率下降。（四）影响细胞呼吸的因素：3、水分
一定范围内，细胞的含水量（自由水）增加，细胞呼吸速率加快。4、应用：
（1）及时为作物松土-----保证根系细胞呼吸对氧气的需要
（2）稻田要定期排水，或水培植物要定期向培养液中充氧
----保证根系对氧气的需要，避免长期无氧呼吸产生过多酒精毒害细胞，致使细胞死亡而烂根。
（3）农作物种子的保存，应干燥、低温（零上）、低氧；新鲜蔬菜、水果的保存应低湿度、低温（零上）、低氧
----减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗，延缓细胞衰老。