第三章知识梳理
2007-11-5
第一节 生命活动的基本单位—细胞
一、细胞学说的建立与发展
1、建立者：施莱登和施旺
2、主要内容：（1）动植物都是由细胞构成的；（2）细胞是生命活动的基本单位；
（3）新的细胞由老的细胞产生
3、细胞学说的意义：将动植物统一到细胞的基础上，对现代生物学的发展具有重要的意义
4、其他考点补充：
（1）胡克：发现并命名了细胞；
（2）细胞学说有缺陷，它是不断发展和完善的，但没有错误；
（3）除病毒外，生物体都是由细胞构成的，细胞是生命活动的基本单位，细胞是最基本的
生命系统，没有完整的细胞结构，不能完成各项生命活动。
二、细胞的大小和形态
1、不同的生物体，细胞大小和形态不同；同一生物体，细胞大小和形态也不同；
2、细胞的大小和形态与细胞的功能相适应（例如肌细胞，红细胞，神经细胞大小形态不同，功能也不同）；
3、大多数细胞的直径在10-100um左右，可用低倍镜观察到，有些细胞（细菌）的直径只有1um，要用高倍镜才能观察到；
4、细胞保持一定形态的原因：细胞内在的结构、自身的表面张力和外在的机械压力
三、显微镜的分类和使用
1、构造（教材P30,图3-2）
考点：（1）调节光线多少：光圈，反光镜
（2）细准焦螺旋：对焦距的精确调节，物象更清晰
（3）物镜、目镜作用：放大和成像
（4）物镜与目镜的区别：物镜有螺纹
（5）聚光器：聚光
（6）反光镜：反光
2、使用方法
（1）安放（偏左）
（2）对光：调节光圈（大）；转动转换器，低倍镜对准通光孔；左眼看目镜，转动反光镜，看到圆形的，明亮的视野即可
对光处理不好，出现问题分析：
整个视野太亮或太暗，原因：光圈大或小、反光镜；
视野有的亮，有的暗，原因：反光镜没调好
（3）压片：固定玻片，观察的标本正对通光孔的中央（否则找不到物像）
（4）调焦：原则（先下后上，先粗后细），物镜下降到距玻片2-3mm，而且下降时要用双眼从侧面注视物镜
（5）观察：左眼注视目镜，右眼睁开（绘图）
在低倍镜下找到目标后，换高倍镜进一步观察，操作步骤：
（1）确定目标在视野中央；
（2）换高倍镜
（3）调焦（只能用细准焦螺旋）
（4）调节光线（视野暗的话需要）：换大光圈，用凹面镜
（5）观察
3、重要考点：
（1）放大倍数
a、放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数
b、与镜头长短的关系
目镜：倍数越大，镜头越短
物镜：倍数越大，镜头越长，工作距离越小
c、与物像数目、物像面积关系
放大倍数越大，物像面积越大，细胞数目越少
d、放大倍数实质：
放大的是像的长度或宽度
（2）像的特点：倒像
规律总结：上下颠倒，左右颠倒（物像）；
物像的位置在哪则向哪移（将物像移至视野中央）；
显微镜下细胞质流动方向和实际流动方向一致
（3）低倍镜下视野明亮，高倍镜下视野暗
（4）污物位置判断：移动玻片，判断；移动目镜（物镜），判断；移动物镜（目镜），判断
清洁镜头：用擦镜纸
4、显微镜类型
（1）光学显微镜（观察显微结构）：最大可放大1500倍；
（2）电子显微镜（可放大1万到几百万倍，观察亚显微结构）：
A、透射电子显微镜：电子穿透切片，经电磁“透镜”放大成像，
研究内容：细胞内部的超微结构
B、扫描电子显微镜（三维图像）：高能电子束在细胞表面扫描，激发出物理信息而成像，研究内容：细胞等样品表面的形态和结构
其他考点：列文虎克：自制显微镜放大300倍，发现了微生物
卢斯卡：制造了能放大10000倍的电子显微镜
第二节 细胞的类型和结构
一、细胞类型
按照结构的 结构的复杂程度 和 进化顺序 细胞可分为原核细胞和真核细胞
真核细胞结构的复杂性是真核细胞功能多样性的基础。
原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
细胞壁 肽聚糖 纤维素、果胶
细胞膜 脂质和蛋白质 脂质和蛋白质
细胞器 只有核糖体 有多种复杂细胞器
细胞核 无真正细胞核 有真正细胞核，有核膜、核仁
染色体 只有DNA分子 由DNA和蛋白质组成
代表生物 细菌：杆菌(乳酸菌、大肠杆菌) 球菌（葡萄球菌、肺炎双球菌） 螺旋菌放线菌：链霉菌蓝藻（蓝细菌）、支原体、衣原体 原生动物：变形虫、草履虫真菌：酵母菌、霉菌（根霉、毛霉）、蘑菇低等植物：团藻、衣藻、绿藻、水绵动物、高等植物
二、细胞膜
1、 细胞膜的化学成分
脂质:磷脂（主要）、胆固醇、糖脂
蛋白质
糖类（少量）
2、细胞膜的结构
（1）研究细胞膜的材料最好是 哺乳动物成熟的红细胞。
（2）细胞的结构---流动镶嵌模型
基本骨架：磷脂双分子层
内外两侧: 蛋白质分子（排布、嵌插、贯穿）
外表面： 糖蛋白
3、细胞膜的结构特点
（1）细胞膜的结构特点是 具有一定的流动性。
（2）细胞膜有这种结构特点的原因：组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分分子大多数是可以运动的。
实例：人、鼠细胞融合实验； 白细胞吞噬病菌； 变形虫的表面任何部分伸出伪足；
内吞和外排作用； 细胞在低渗溶液中吸水膨胀，膜变薄
4、细胞膜的功能
（1）细胞膜将细胞与外界的环境隔开，维持了细胞自身的相对稳定，具有保护作用。
（2）控制物质进出细胞
细胞主要通过细胞膜有选择的从周围环境中获取养料，排除代谢废物，不断地与周围环境进行物质交换。
（3）进行细胞间的信息交流
细胞膜表面的糖蛋白与细胞识别、免疫反应、信息传递等有关。
5、细胞膜的功能特点
（1）细胞膜的功能特点是选择透过性。
（2）细胞膜功能特点的应用：判断细胞的死活、处理污水（将有毒的重金属阻挡在膜一侧）、海水淡化（滤去海水中的盐分）、血液透析膜（人工肾）。
6、十九世纪末，欧文顿曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：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：这与细胞膜是以磷脂双分子层为基本骨架有关
7、人、鼠细胞融合实验：
用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞和人细胞的细胞膜上的一种抗原结合，两类细胞则分别产生绿色荧光和红色荧光。将两类细胞膜融合成一个细胞时，其一半呈绿色，一半呈红色。在37℃下保温40min后，细胞上两种荧光点成均匀分布
（1）人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的起受体作用的糖蛋白。为使人和鼠细胞融合在一起，必须除去细胞膜表面起细胞识别作用的糖蛋白。
（2）融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布，原因是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分分子大多数是可以运动的，这表明膜的结构具有一定的流动性。
（3）细胞膜融合实验若在20℃条件下进行，则两种表面抗原平均分布的时间大大延长，这说明膜上蛋白质分子运动的速度随时间的降低而变慢。若在1℃条件下，两种表面抗原便难以平均分布，这又说明环境温度接近零时，蛋白质分子运动速度接近零。
8、如何获得较纯净的细胞膜：
（1）选取哺乳动物（或人）成熟的红细胞作为实验材料来探索细胞膜的化学组成。
（2）将选取的材料放入蒸馏水中，红细胞吸水胀破，流出细胞外的大分子物质是血红蛋白。
（3）将提取的膜成分中的磷脂分子置于空气----水界面上，测得磷脂分子占有面积为S，则细胞膜的表面积的约为1/2 S，这说明磷脂分子在细胞膜中是双层排列的
三、 细胞壁
1、 化学成分
主要是纤维素，还有果胶
2、 功能
维持植物细胞的正常形态，具有支持和保护功能
四、细胞质
（由细胞质基质和细胞器两部分组成）
（一）细胞质基质：细胞内代谢最旺盛的部位，是新陈代谢的主要场所，为新陈代谢提供了物质、场所以及环境条件。
（二）细胞器
1、 线粒体（细胞内的动力工厂）
（1）分布：真核细胞中（动、植物中均有）
（2）形态：粒状、棒状
（3）结构（双层膜）：
内膜：内膜向内凹陷形成嵴，扩大了线粒体内膜面积，有利于有氧呼吸的进行，嵴上附着有基粒。
外膜：将线粒体和细胞质基质分离开来，使线粒体具有独立的环境。
基质：含有有氧呼吸有关的酶以及少量的DNA（自我复制）和RNA 。
（4）功能：有氧呼吸及产生ATP的主要场所。
2、 叶绿体（养料制造工厂、能量转换站）
（1）分布：植物叶肉细胞、幼嫩茎表皮细胞中
（2）形态：球形、椭球形
（3）结构（双层膜）:
内膜：
外膜：
基粒：由类囊体叠合成（扩大叶绿体内的膜面积，有利于光合作用的进行），其上有与光合作用有关的酶和色素。
基质：有与光合作用有关的酶，还含有少量的DNA（可自我复制）及RNA。
（4）功能：光合作用的场所
3 、内质网（有机物的合成“车间“）
(1) 分布：动植物细胞中
（2）形态： 粗面内质网: 其上有核糖体附着
光面内质网：其上无核糖体附着
（3）结构：单层膜
（4）功能：a增大细胞内膜面积。b与蛋白质、脂质的合成有关。c储存和运输物质的功能。
4、 高尔基体（加工厂）
(1) 分布：真核细胞中
（2）形态：囊状
（3）结构：单层膜
（4）功能：a与动物细胞分泌物的形成有关。
b对蛋白质有加工和转运的功能。
c与植物细胞壁的形成有关。
5、液泡
（1）分布：植物细胞中
（2）形态：泡状
（3）结构：单层膜。其内的液体称为细胞液，内含有机酸、生物碱（烟草）、糖类、蛋白质、色素等。
（4）功能：对细胞的内环境起调节作用
6 、溶酶体（细胞中的“消化系统”）
（1）分布：动物细胞中
（2）形态：小泡状
（3）结构：单层膜，其内含多种水解酶
（4）功能：进行细胞内消化
7、 核糖体（装配机器）
（1）分布：具有细胞结构的细胞中
（2）形态：颗粒状（在细胞结构图中以黑点表示）。
（3）结构：无膜结构
（4）功能：合成蛋白质的场所
8、 中心体
（1）分布：主要在动物细胞、低等植物细胞中
（2）结构：无膜结构
（3）功能：与动物细胞的有丝分裂有关
(三)考点总结
1、叶绿体、线粒体中色素和酶的存在位置：叶绿体中的色素存在基粒上、酶存在基粒和基质中，线粒体中的酶存在内膜、基粒和基质中。
2、线粒体数目与新陈代谢的关系：新陈代谢越旺盛细胞所含的线粒体越多。
3、线粒体和叶绿体增大膜面积的方式：（1）线粒体增大膜面积的方式是内膜向内凹陷形成嵴，嵴上分布有基粒。（2）叶绿体增大膜面积的方式是类囊体叠合形成基粒。
4、两层膜的细胞器有线粒体和叶绿体，单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡、溶酶体，无膜结构的细胞器有中心体和核糖体。
5、动物细胞中含有的细胞器有核糖体、线粒体、内质网、高尔基体、中心体、溶酶体。
6、高等植物细胞中含有的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体、液泡。
7、低等植物细胞中含有的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体、液泡
中心体。
8、动植物细胞中都含有的细胞器有线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。
9、动植物都含有结构相同功能不同的细胞器是高尔基体。
10、含色素的的细胞器有叶绿体和液泡。
11、与能量转换有关的细胞器有叶绿体和线粒体。
12、含DNA和RNA的细胞器有叶绿体和线粒体。
13、与蛋白质合成有关的细胞器有核糖体（合成）、内质网（运输）、高尔基体（加工）、线粒体（提供能量）。
14、为各种生化反应创造有利条件的细胞器是内质网。
15、增大细胞内膜面积的细胞器是内质网。
五、细胞核
1. 细胞核的结构
(1) 核膜：双层膜组成,但不连续。离子和较小的分子可以透过核膜。在膜上有大量的酶，有利于各种化学反应的顺利进行。
(2) 核孔： 是细胞核与细胞质之间进行物质交换的通道，核内外蛋白质和RNA 等大分子物质的交换离不开核孔。
(3) 核仁： 细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状结构，没有膜包围。核糖体中的RNA来自核仁，在蛋白质合成旺盛的细胞核中常有较大的核仁。
(4) 染色质： 是细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成。在细胞分裂期经过高度螺旋化等过程就形成染色体，所以染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态。
(5) 用甲基绿－派洛宁染液可将细胞中DNA和RNA显现出来，其中DNA显绿色,RNA显红色。
2. 细胞核的功能
是储存和复制遗传物质DNA的主要场所，也是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
3. 细胞核的形态、大小和数目
(1) 形态：通常是球形，但是也有长形、扁平和不规则的形态。
(2) 大小：直径范围从1μm到几百μm不等。
(3) 数目：一般来说，一个细胞只有一个细胞核；成熟的红细胞和植物成熟的筛管没有细胞核；脊椎动物的骨骼肌细胞含有几十甚至几百个独立的细胞核。
4. 细胞核与细胞质的关系
关系是:相互依存的统一整体。
六、生物膜系统
1. 生物膜系包括：细胞膜，核膜，细胞器膜。
2. 结构上的联系：
（1） 直接相连：细胞膜——内质网膜——核膜
线粒体膜
（2） 间接相连：内质网“出芽”小泡——高尔基体“出芽”小泡——细胞膜
3. 功能上的联系：（以分泌蛋白的合成与分泌为例）
核糖体（合成）——内质网（运输）——高尔基体（加工） ——细胞膜（分泌）
线粒体（供能）
游离核糖体：合成的蛋白质分布在细胞内（如：与有氧呼吸有关的酶；与
光合作用有关的酶；血红蛋白）
注:核糖体
附着在内质网上的核糖体：合成的蛋白质分泌到细胞外（如：抗体；消化酶；胰岛素；胃蛋白酶原）
第三节 物质的跨膜运输
一、物质进出细胞的方式取决于细胞膜的结构、构成物质基本微粒的大小以及所带的电荷。
二、物质进出细胞的方式比较（示意图见教材P51）：
物质 小分子物质及离子 大分子物质及颗粒性物质
方式 被动运输 主动运输 内吞作用 外排作用
简单扩散 易化扩散（协助扩散）
方向 浓度高 浓度低 浓度低 浓度高 细胞内 细胞外 细胞内 细胞外
能量 不需要 需要 需要
载体 不需要 需要 需要 不需要
动力 浓度差 能量（细胞呼吸提供） 能量（细胞呼吸提供）
实例 水气体分子：O2、CO2等脂溶性物质：乙醇、甘油、脂肪酸、苯、胆固醇、维生素D、尿素等 葡萄糖进入红细胞 植物根尖吸收矿质元素，如K+、NO3-、NH4+、HCO3-等小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等无机盐离子进出细胞，如K+、Na+等 变形虫吞噬食物白细胞吞噬病菌 分泌蛋白的 分泌过程（分泌蛋白：消化酶如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、肠肽酶等;抗体；激素，如胰岛素）
基础 细胞膜具有一定的间隙 细胞膜是选择透过性膜 细胞膜具有一定的流动性
注：只有跨膜运输的物质才会直接穿过膜结构，如气体分子、水分子、葡萄糖等。
大分子物质不会直接穿过膜结构。
如RNA在细胞核内合成是由核孔进入到细胞质中与核糖体结合的，穿过的膜结构为0层。又如分泌蛋白在核糖体上合成，经内质网加工并运输、高尔基体加工、细胞膜分泌出细胞，穿过的膜结构为0层。
三、主动运输的意义：
主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择并吸收营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要的意义。
四、渗透作用（一种简单扩散的方式）
水分子及其他溶剂分子从浓集区域（水分子多的低浓度溶液）通过细胞膜等结构，向稀少区域（水分子少的高浓度溶液）的扩散现象称为渗透作用。
五、发生渗透作用需要的条件
（1） 半透膜：小分子物质可自由通过，如水分子
（2） 半透膜两侧的溶液具有一定的浓度差
成熟的植物细胞（具有大液泡）可看作一个渗透系统，如植物根尖成熟区细胞，洋葱鳞片叶表皮细胞。
其半透膜：原生质层（包括细胞膜、细胞质和液泡膜）
溶液：细胞内液（液泡内液体），细胞外液（外界溶液）。
当具有一定浓度差时，可发生质壁分离或复原过程。
六、成熟的植物细胞质壁分离与复原（质---原生质层 壁----细胞壁）：
渗透失水或吸水的过程
质壁分离：细胞外液浓度＞细胞液浓度 细胞失水
如将洋葱鳞片叶表皮细胞放入到0.3g/ml的蔗糖溶液中会发生质壁分离。但是如果浓度过大，为0.5g/ml的蔗糖溶液，细胞会死亡，开始时出现质壁分离，放入水中不会复原。
质壁分离复原：将发生质壁分离的细胞放入浓度低的溶液中或清水中，这时
细胞外液浓度＜细胞液浓度 细胞吸水
七、生物膜的应用
（1）工业方面：海水淡化、处理污水
模拟生物膜的选择通透性功能
（2）农业方面：抗寒植物
生物膜具有较大的流动性
（3） 医学方面：血液透析膜
模拟生物膜的选择通透性功能
（4） 判断细胞的死活
利用细胞膜的选择通透性功能
活细胞：细胞膜具有选择通透性功能，染料不易通过细胞膜，细胞不会被染色。
死细胞：细胞膜失去选择通透性功能，染料可以进入细胞内，细胞会被染色。
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8细胞增殖、分化、衰老和凋亡的知识梳理
一、细胞周期
1、从一次 细胞分裂结束 开始，到 下一次细胞分裂 结束为止的过程。
细胞周期=分裂间期+分裂期（注意：间期在前时间长，分裂期在后时间短）。
2、细胞以分裂的方式进行增殖，细胞的生长和增殖是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础。
二、有丝分裂
有丝分裂是 真核细胞 进行分裂的 主要 方式。
1、分裂间期
（1）模式图： （2）主要特点：主要完成 DNA 的复制和有关 蛋白质 的合成；动物细胞有中心体 复制 ；形成染色单体
（3）涉及到的细胞器：核糖体、中心体（动物）、线粒体
2、分裂期
a、前期
（1）模式图： （2）主要特点：（膜仁消失现两体）
①出现 染色体 ，每个 染色体 包括两条 染色单体 ，并 散乱 分布在纺锤体的中央；
② 核膜 解体， 核仁 逐渐消失；（注意：前期出现过核膜和核仁）
③中心体周围发出的星状射线形成 纺锤体 。
b、中期
（1）模式图： （2）主要特点：（形定数晰赤道齐）
① 纺锤丝 牵引 着丝粒 运动，使每个染色体着丝粒整齐排列在赤道板上；
②此时期染色体的 形态 固定， 数目 清晰，是观察染色体的最佳时期。
c、后期
（1）模式图： （2）主要特点：（点裂数增均两极）
① 着丝粒 断裂，染色单体分离（不存在染色单体）， 染色体 加倍；
② 纺锤丝 牵引分开的染色体分别移向细胞两极，实现染色体的平均分配。
d、末期
（1）模式图： （2）主要特点：（两消两现重开始）
①染色体变成染色质（即：不存在染色体了）；
② 纺锤体 逐渐消失；
③出现新的 核膜、核仁 （它们在前期消失的） ；
④在赤道板处细胞膜向内凹陷，细胞质一分为二。
（3）涉及到的细胞器：线粒体、高尔基体（植物）
（三）有丝分裂的意义：经过有丝分裂产生的子代细胞具有与亲代细胞相同数目和形态的染色体，保证了子代和亲代细胞间遗传形状的稳定性（原因：在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，结果染色体平均分配到两个子细胞中）。
（四）列表比较
1、DNA、染色单体、染色体等的变化
核内DNA 染色单体 染色体 着丝点
数目 形态 位置
间期 2N4N 04N 2N 染色质 散乱分布 2N
前期 4N 4N 2N 染色体 散乱分布 2N
中期 4N 4N 2N 染色体 赤道板集结 2N
后期 4N 0 4N 染色体 移向两极 4N
末期 2N 0 4N 染色质 到达两极 2N
染色体数量变化曲线图
DNA数量变化曲线图
2、动植物细胞有丝分裂的异同点
植物细胞 动物细胞
不同点 前期：纺锤体的形成不同 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 由中心体发出星状射线形成纺锤体
末期：细胞质的分裂方式不同 在赤道板位置形成细胞板，细胞板由中央向四周扩展，形成细胞壁 在赤道板处细胞膜向内凹陷，把细胞质一分为二
相同点 ①间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成②后期：着丝粒断裂、染色单体分开③末期：染色体平均分配到两个子细胞中
实验：观察植物细胞有丝分裂
实验过程：解离---剪取材料时间：上午10时至下午2时是洋葱根尖细胞有丝分裂的活跃期；解离液成分：盐酸（质量分数15%）和酒精（体积分数95%），二者体积
比为1：1
解离时间：3~5min
解离的作用：盐酸的作用是破坏果胶层，酒精的作用是杀死细胞。
漂洗--- 漂洗时间：待根尖酥软后，取出清水漂洗10分钟。
漂洗作用：洗去解离液以便染色（解离液是酸性的，染液是碱性的）。
染色----染液成分：0.01g/ml的龙胆紫溶液或者是0.02 g/ml的醋酸洋红溶液。
染色时间：3---5分钟。
制片----将染色好的根尖放在中央滴有一滴清水的载玻片上，盖上盖玻片，然后在上面加一层滤纸，然后再在上面加一个载玻片（为了使受力均匀），用拇指轻按载玻片，使细胞分散开来。
观察----先用低倍镜，后用高倍镜。
三 无丝分裂
1.无丝分裂的过程：一般是细胞核先延长，细胞核从中间缢裂成两个子细胞核，接着整个细胞从中间缢裂成两个子细胞。
2.无丝分裂举例：草履虫、口腔上皮细胞、伤口附近的细胞、体外培养的动物细胞、蛙红细胞。.
3.无丝分裂与有丝分裂的比较：无丝分裂有染色质的复制，最终一个细胞缢裂成两个子细胞，没有出现染色体和纺锤体；分裂期没有核膜解体和重建，没有典型的细胞周期。
四、细胞分化
1.概念 同一种类型的细胞经 细胞分裂 后，逐渐在 形态结构 和 生理功能 上形成 稳定性的差异，产生 不同 的细胞类群的过程。
2、特点 （1）持久性 （2）稳定性 （3）不可逆性
3、原因 细胞分化是 基因选择性表达 的结果。
4、结果 产生 多种类型的细胞 组织 器官 生物体 。
五、细胞全能性：
1、植物体中单个 已分化 细胞具有发育成完整个体的 全部遗传物质 ，在 适宜条件下，仍然能够发育成 完整新植株 的潜能。
2、细胞具有全能性的原因： 具有该物种的全部遗传物质
3、细胞全能性表达的条件： 离体、给予营养、外界条件
六、细胞全能性的应用——植物组织培养技术
1、原理： 植物细胞具有全能性
2、过程：
外植体（离体的植物组织 (脱分化) ( 再分化) 发育
器官、细胞或原生质体） 愈伤组织 胚状体 植物体
3、条件： 离体 、培养条件（ 无菌 [关键]、培养基的配方、光照、培养温度等）、
激素调节等
4、应用：快速繁殖；培育无病毒植物；生产药物、香料、色素等；制造人工种子等
七.细胞衰老和凋亡
1、细胞衰老的特征：：水分减少 、核膜皱折，染色体固缩，线粒体变大且数目减少
酶的活性降低 、 细胞膜通透性改变，物质运输功能降、代谢速度减慢、增殖能力减退
色素积累，细胞核体积变大。
2、细胞衰老的原因：细胞增殖能力是有限的，细胞的衰老是有细胞自身的因素决定的。
3、细胞凋亡（细胞程序性死亡）：也是细胞的一种重要的生命活动，是一个主动的由基因决定的细胞程序化或自行结束生命的过程。
4、细胞凋亡举例：人胚胎期有尾巴，手指连在一起；小鸡胚胎期爪之间有蹼状物；蝌蚪尾巴的消失、月经期间子宫内膜的脱落。
5、细胞凋亡的意义：其对个体的发育、机体稳定状态的维持都具有重要作用。
6、细胞凋亡失控后果：自身免疫性疾病。如：风湿性关节炎，系统性红斑狼疮
7、细胞坏死：极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。
其危害：细胞内容物释放到胞外，对周围细胞产生危害，引发炎症
8.细胞凋亡于细胞坏死的比较：
细胞凋亡 细胞坏死
原因 基因决定 极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激
内容物 不外泄 胞浆外溢
危害 无 有（引发炎症）
DNA变化 被切割成有规律的小片段 随机断裂
八、癌细胞的形成
1、癌细胞
生物体内有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
2、癌细胞的形成原因
（1）外因
a、致癌因子是指引发细胞癌变的 环境因素 。
物理致癌因子：主要指辐射，例如紫外线、X射线、核辐射等。
b、致癌因子 化学致癌因子：例如烟草、亚硝酸盐、黄曲霉毒素等。
病毒致癌因子：指能使细胞发生癌变的病毒。
（2）内因
原癌基因和抑癌基因的变异。其中 原癌基因 的变异是正常细胞癌变的主要内因。
原癌基因发生突变后产生的 致癌蛋白 过剩，而抑癌基因发生突变后，产生的 肿瘤抑制蛋白缺乏，导致 突变细胞 过度复制。经过多次 突变 和 扩增 ，变异组织中的一些细胞突破了限制，侵入邻近组织，从而造成了癌细胞的 扩散 和 转移 ，影响人体正常的生命功能。
3、癌细胞的特征
（1）能够 无限增殖 。 （2）失去 接触抑制 的特征。
（3）具有 浸润性 和 扩散性 （糖蛋白减少） 。 （4）细胞间相互作用改变，能逃避 免疫监视 。
二、我国的肿瘤防治
1、我国对常见癌症的治疗及预防非常重视，采取 早期发现 、 早期诊断 、和 早期治疗 相结合的综合防治措施。
2、医学专家们针对我国的国情提出了“癌症的三级预防”策略：
一级预防： 防止和消除环境污染
二级预防： 防止致癌因子的影响
三级预防： 高危人群早期检出
3、对于癌症的治疗，目前一般采取 放射治疗 、 化学治疗 和 手术切除 等方法。
治疗癌症的大多数药物的设计，都是建立在阻止有丝分裂间期DNA的复制或分裂期纺锤体的形成基础上。
4N
2N
0
时期
染色体数目
间期
前期
中期
后期
末期
间期
DNA含量
2N
4N
中期
后期
末期
时期
前期
0
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1高一生物生命的物质基础 生命的结构基础期末复习题
一、单项选择题（每题只有一个正确答案）
1、下列生物中，都属于真核生物的一组是 （ ）
A．噬菌体和根霉 B．细菌和草履虫 C．蓝藻和酵母菌 D．衣藻和变形虫
2、属于动、植物细胞共有的糖类是 （ ）
A、葡萄糖、核糖、脱氧核糖 B、葡萄糖、淀粉、果糖
C、淀粉、脱氧核糖、乳糖 D、麦芽糖、果糖、乳糖
3、在鉴定述原性糖的实验中，加入斐林试剂时必须要 ( )
A．先加入斐林试剂甲液，再加入乙液 B．先加入斐林试剂乙液，再加入甲液
C．将斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后再加 D．只加斐林试剂甲液或乙液
4、下列关于核酸的叙述，不正确的是 （ ）
A．核酸可分为DNA和RNA两大类 B．核酸的基本组成单位是核苷酸
C．除病毒外，一切生物都含有核酸 D．核酸是一切生物的遗传物质
5、癌细胞容易分散和转移，是因为细胞膜的化学成分发生了什么变化
A．糖蛋白减少 B．磷脂减少 C．蛋白质减少 D．糖蛋白增多
6、下列具有双层膜结构的细胞器是 （ ）
A．线粒体 B．液泡 C．高尔基体 D．内质网
7、大多数动植物增加体细胞数目的方式是 （ ）
A．有丝分裂 B．无丝分裂 C．减数分裂 D．以上三种方式都是
8、所有的原核细胞都具有 （ ）
A．核糖体和线粒体 B．细胞膜和叶绿体 C．内质网和中心体 D．细胞膜和核糖体
9、一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，该蛋白质分子完全水解共需水分子数
A．n个 B．m个 C．（m+n）个 D．（m—n）个
10、下列没有成形的细胞核的生物与没有细胞结构的生物分别是 （ ）
A．酵母菌与病毒 B．大肠杆菌与蓝藻 C．大肠杆菌与酵母菌 D．乳酸菌与病毒
11、有丝分裂后期DNA数和染色体数的比与前期DNA数和染色体数的比分别是 （ ）
A．1：1和1：1 B．1：1和2：1 C．1：2和2：1 D．2：1和2：1
12、在下列结构中，其成分不含磷脂分子的一组细胞器是①线粒体 ②核糖体 ③叶绿体 ④细胞核 ⑤内质网 ⑥中心体 ⑦高尔基体
A．①③ B．④⑤ C．⑤⑦ D．②⑥
13、若给予放射性同位素标记的氨基酸研究胰腺细胞合成和分泌消化酶（属于蛋白质）的过程，放射性标记先后出现在 （ ）
A．高尔基体、内质网、核糖体 B．内质网、高尔基体、核糖体
C．核糖体、内质网、高尔基体 D．核糖体、高尔基体、内质网
14、一般说来参与植物细胞有丝分裂这一生理过程的细胞器有 （ ）
(1)线粒体 (2)核糖体 (3)高尔基体 (4)中心体 (5)内质网
A．(1)(2)(3) B．(2)(3)(4) C．(3)(4)(5) D．(1)(3)(5)
15、计算一个细胞周期应从何时开始 （ ）
A．DNA复制时 B．染色体出现时 C．纺锤丝形成时 D．细胞质分裂完成时
16、右下图为某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像，下列有关叙述
不正确的是
A．该生物为一种动物 B．该生物的体细胞中含有8条染色体
C．该细胞处于有丝分裂的后期 D．该细胞中含有8条染色体
17、下列生物中，不具有叶绿体，但具有细胞壁的是（ ）
A．噬菌体 B．大肠杆菌 C．衣藻 D．水绵
18、在洋葱根细胞中，含有双层膜结构的细胞器是（ ）
A．叶绿体 B．叶绿体、线粒体C．线粒体 D．线粒体、细胞核
19、在有丝分裂前期，马蛔虫和玉米细胞里，所含有的中心粒数目分别是
A．2．0 B．0．4 C．4．0 D．4．4
20、动物细胞有丝分裂过程不同于高等植物细胞的特点是 （ ）
A、出现染色体 B、由中心体发出的星射线形成纺锤体
C、核膜解体和重视 D、细胞质不均等分裂
21、细胞的全能性是指 （ ）
A、细胞分化 B、已经分化的细胞，仍有发育的潜能
C、细胞的增殖 D、细胞质不均等分裂
22、果蝇体细胞有8条染色体，经过四次有丝分裂后形成的子细胞有染色体 （ ）
A．8条 B．4条 C．2条 D．1条
23、白细胞伸出伪足，将病原体纳入细胞质内形成吞噬体，这个过程表明了细胞膜具有
A．选择透过性 B．流动性 C．被动转运 D．主动转运
24、荣获2001年诺贝尔生理学奖的三位科学家研究发现了调节所有真核有机体细胞周期的关键因子。其中美国的利兰·哈特韦尔发现了对各个细胞周期的最初阶段起调控作用的“START”基因，请在下图中指出“START”基因起作用的时期是 （ ）
A．ab B．fg C．de D．gh
25、通常情况下，分子式的多肽化合物中最多含有肽键 （ ）
A．63个 B、62个 C．17个 D．16个
26、细胞原生质中含量最多的有机化合物是 （ ）
A．蛋白质 B．糖类 C．无机盐 D．水
27、人体细胞有丝分裂后期的细胞中，DNA分子数、染色体数和染色单体 （ ）
A．46、92、92 B．92、46、92 C．92、92、0 D．92、46、0
28、多个氨基酸分子缩合成含两条肽链的蛋白质时，相对分子量减少了900，由此可推知：此蛋白质分子所含的氨基酸数和肽键数分别是 （ ）
A．52、52 B．50、50 C．52、50 D．50、49
二、多项选择题（每题答案不少于两个，多选、少选或错选均不得分）
29、把一小块生物组织粉碎后进行化学分析，得到水、蛋白质、纤维素等。由此可判断该
组织不可能是 （ ）
A．小麦的 B．家兔的 C．鱼的 D．芹菜的
30、家兔骨骼肌细胞中，具有双层膜结构的是 （ ）
A、中心体 B、核膜 C、叶绿体 D、线粒体
31、下列细胞结构中在普通光学显微镜下能够分辨出的是 （ ）
A、染色体 B、液泡 C、核糖体 D、叶绿体
32、叶绿体和线粒体都是重要细胞器，下列叙述中正确的是 （ ）
A．两者都具有能量转换的功能 B．两者都具有双层膜结构
C．两者的基质成分与功能不同 D．两者基粒所合酶的种类相同
三、填空题
33、鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的实验原理是：可溶性糖中的还原糖与______________试剂发生作用，生成砖红色沉淀；生物组织中的脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成______________色；蛋白质与_________________试剂发生作用，可以产生紫色反应。
34、下面是某植物细胞有丝分裂的不同时期的模式图，据图回答
（1）图中①是________________，它的形成与___________________（细胞器）有关。
②是________________。
（2）与正常体细胞相比，D细胞内染色体数目的变化是______________，
其原因是______________________________________________________。
（3）按细胞分裂的先后顺序，4个图的排列顺序是_________________________。
35、下图是细胞的亚显微结构模式图，请根据图回答下列问题：
（1）该细胞属于＿＿＿＿＿细胞，动物的一般体细胞与该细胞相比，特有的结构是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）若此细胞是叶肉细胞，在光下，结构[4]基质中的O2至少要穿过＿＿＿＿＿＿＿层磷脂分子层才能到达结构[11]内起作用，其跨膜方式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）1号结构的特点是具有一定的流动性，如果降低温度，流动性将＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）在该细胞中不具有膜结构的细胞器是＿＿＿＿＿＿（填标号），如果在该细胞器上合成的物质中含有50个α—氨基酸构成的一条链，则在该细胞器上将会有＿＿＿＿＿＿＿＿＿个水分子生成。
（5）若此细胞进行有丝分裂，图中[5]的功能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，图中[9]中能够被洋红或苏木精等碱性染料染成深色的物质在分裂间期呈现的特定形态叫做＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其主要成分是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，在分裂期中该物质改变形态，称做＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，是该细胞中＿＿＿＿＿＿＿的主要载体。
（6）有丝分裂的重要特征是：亲代细胞的染色体经＿＿＿＿＿＿＿后＿＿＿＿＿＿到两个子细胞中去，这样对生物的＿＿＿＿＿＿＿＿有重要意义。
38、右图为某生物细胞有丝分裂的示意图。据图回答：
（1）图示为＿＿＿＿细胞有丝分裂＿＿＿期，此时染色单体数
为 ，染色体数 ，DNA分子数 。
（2）正常情况下1号染色体与2号染色体是否相同 。
（3）在上一时期，该细胞发生的变化为
。
参考答案
52．斐林、橘黄色、双缩脲
56．（1）细胞板、高尔基体、纺锤体（丝）
（2）加倍、着丝点分裂、姐妹染色单体分开成两条染色体 （3）C、B、D、A
1、（12分）
（1）植物； 中心体；
（2）8； 自由扩散；
（3）降低（或减弱）；
（4）13（或15；13和15）； 49；
（5）参与细胞壁的形成； 染色质； DNA和蛋白质； 染色体； 遗传物质。
3、（11分）
（1）A→C→B→D；
（2）[B]分裂后期；
（3）[A]分裂前期； [D]分裂末期；
（4）A、C； [B]分裂后期；
（5）形态； 数目；
（6）复制； 平均分配； 遗传。
37．（7分，每空1分）（1）动物 后 0 8 8 （2）相同 （3）染色体的着丝点排列
在赤道板上
2
1
13
用心 爱心 专心 119号编辑 1高一生物测试1
2007-9-27
1、 选择题（2*30，1-26为单选，27-30为多选）
1、2002年，我国传染病的法定报告中，病死率最高的是（ ）
A、爱滋病 B、白喉 C、流脑 D、狂犬病
2、现代生物技术中为医疗卫生领域提供崭新的手段，使得许多疾病的检测和诊断更加快速、灵敏、简便的是（）
A、基因诊断 B、基因检测 C、基因治疗 D、基因组研究
3、下列关于基因治疗的说法，正确的是（ ）
A、基因治疗只能治疗一些遗传病
B、基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因
C、基因治疗的主要原理是通过导入正常基因来纠正或弥补患者的基因带来的影响
D、基因治疗在发达国家已成为一种常用的临床治疗手段
4、下列哪种说法使斯巴兰扎尼的实验缺少足够的证据否定自然发生说（ ）
A、肉汤加热时间不够长 B、软木塞不能完全隔绝细菌
C、没有设计对照实验 D、烧瓶缺少足够的氧气
5、“天地和气，万物有生”“腐草为萤”和“蝉固朽木所化也”这些说法与下列哪位科学家所支持的生物学观点一致（ ）
A、雷迪 B、尼达姆 C、斯巴兰扎尼 D、巴斯德
6、在生物学的研究过程中，一般经历下列哪一过程（ ）
A、提出问题、进行实验、发现问题、解决问题、作出假设、验证假设、得出结论
B、进行实验、发现问题、提出问题、解决问题、作出假设、验证假设、得出结论
C、发现问题、提出问题、作出假设、进行实验、验证假设、得出结论、解决问题
D、发现问题、提出问题、进行实验、作出假设、验证假设、得出结论、解决问题
7、（06高考江苏理综）在开展生物学实践活动时，对照实验设计应遵循单一变量的原则，为了研究光对大豆生长的影响，某小组设计了如下实验：在两只花盆里分别种相同数量的大豆苗，并进行如下处理：
花盆 光 温度 水
甲 光亮处 20℃ 充足
乙 黑暗处 20℃ 不足
在这一实验设计中，有一处不正确，需要改正为（ ）
A、乙花盆放在光亮处 B、甲花盆放在黑暗处
C、甲花盆的温度高于20℃ D、乙花盆浇充足的水
8、（07江苏学业水平测试）鱼类在水中遨游，鸟类在空中飞翔，虽形态各异，习性不同，但体内的基本组成相似。它们细胞中含量最多的化合物都是（ ）
A、水 B、糖类 C、脂肪 D、蛋白质
9、水是生命之源，生命离不开水，水在生物体中的主要作用是（ ）
①参与新陈代谢 ②参与营养物质、代谢废物的运输 ③良好的溶剂 ④贮藏能量
A、①②④ B、②③④ C、①③④ D、①②③
10、研究表明缺硒可导致克山病。营养学和流行病学学界认为，成人每天硒的摄取量约在40-100ug，就可满足人体需要。根据资料，下列解释不正确的是（ ）
A、硒是人体必需的微量元素
B、硒在人的生长发育过程中的作用不可替代
C、硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育
D、某些微量元素和人体的健康关系密切
11、甲A足球联赛时，有的运动员在比赛过程中腿部肌肉出现抽搐现象，这主要由下列哪项原因造成的（ ）
A、缺钙 B、缺能量物质 C、丢失钙盐 D、消耗能量过多
12、肌糖原经过酶的催化作用，最终水解成（ ）
A、麦芽糖 B、乳糖 C、葡萄糖 D、蔗糖
13、在剖开的小麦种子上滴加碘液，在可溶性淀粉溶液中注入新鲜的淀粉酶溶液后加入新制的斐林试剂并煮沸，两者的实验现象分别是（ ）
A、都变蓝 B、都变成砖红色
C、前者变蓝，后者变成砖红色 D、前者变成砖红色，后者变蓝
14、下列化合物中喊有的化学元素种类最少的一组是（ ）
A、抗体和干扰素 B、纤维素和脱氧核糖
C、性激素和叶绿素 D、ATP和酶
15、一般情况下，蛋白质、糖类、脂质占细胞鲜重的比例依次是7%-10%、1%-1.5%、1%-2%，其热量值依次是17.75kJ/g、17.15 kJ/g、38.91 kJ/g，由此可得出三者在细胞中的能量代谢方面的结论是（ ）
A、脂肪是主要能源物质 B、糖类是主要能源物质
C、蛋白质是主要能源物质 D、三者都能氧化分解释放能量，供生命活动利用
16、牛通过吃草获得化合物和元素，那么牛和草体内的各种化学元素（ ）
A、种类差异很大，含量大致相同 B、种类和含量差异都很大
C、种类和含量都是大体相同的 D、种类大体相同，含量差异很大
17、构成纤维素、RNA、超氧化物歧化酶（SOD）的化学成分中，共有的化学元素是（ ）
A、 C、H、O B、C、H、O、N C、 C、H、O、N、P D、 C、H、O、N、P、S
18、无机盐是人体不可缺少的营养成分，分别缺乏下列哪种无机盐会引起儿童佝偻病、地方性甲状腺肿和贫血病（ ）
①钾 ②钙 ③钠 ④铁 ⑤碘 ⑥磷
A、①②④ B、②⑤④ C、②⑥④ D、⑥⑤④
19、免疫球蛋白IgG的结构示意图如下，其中—S—S—表示连接两条相邻的肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG有肽键数（ ）
20、下列对蛋白质的描述不正确的是（ ）
A、是细胞中含量最多的有机物 B、细胞膜上起识别作用的是糖蛋白
C、体液免疫中起重要作用的抗体属于蛋白质 D、激素都是蛋白质
21、某一蛋白质相对分子质量大于10000，二十种氨基酸平均分子质量为128，则此蛋白质是由多少个氨基酸分子缩合而成的（ ）
A、97 B、98 C、99 D、100
22、（07江苏学业水平测试）在血红蛋白的结构中，连接两个氨基酸分子的化学键叫做（ ）
A、磷酸键 B、二酯键 C、肽键 D、离子键
23、在生物体内，作为生命活动的体现者、遗传信息的携带者、膜结构的主要成分的化合物，依次分别是（ ）
A、糖类、脂质、核酸 B、蛋白质、磷脂、核酸
C、蛋白质、糖类、核酸 D、蛋白质、核酸、磷脂
24、下列关于RNA的叙述错误的是（ ）
A、由C、H、O、N、P元素组成 B、基本单位是核糖核苷酸
C、是绝大多数生物的遗传物质 D、主要存在于细胞质中
25、下图所示为一种蛋白质的肽链结构示意图，问该蛋白质包括几条肽链，多少肽键（ ）
A、1，124
B、8，124
C、1，123
D、8，116
26、大豆根尖细胞所含的核酸中，含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有（ ）
A、8 B、7 C、5 D、4
27、下列关于生物大分子的叙述，正确的是（ ）
A、蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物
B、DNA是一切生物的遗传信息的载体
C、纤维素是植物细胞壁的主要组成成分
D、固醇类物质对维持生物体正常的新陈代谢和生殖有调节作用
28、下列关于水的叙述中，正确的是（ ）
A、参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
B、自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
C、不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
D、生物体内的化学反应离不开水
29、生命的两种大分子—核酸和蛋白质在结构上都具有特异性，下列叙述和分子特异性有关的是（ ）
A、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 B、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
C、DNA分子中磷酸和脱氧核糖的排列顺序 D、蛋白质分子的空间结构
30、有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，施用大量氮、磷、钾肥也无济于事。科学家研究发现：一公顷牧草只要施用150g钼就能解决问题。下列关于这一现象的解释，正确的是（ ）
A、钼是植物必需的微量元素
B、钼是植物需要的大量元素
C、钼在植物生长发育过程中的作用不可替代
D、钼是一种高效的肥料，只要有了钼，植物就能正常生长发育
选择题答题卡：（1-26为单选，27-30为多选）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
2、 非选择题（1*40）
1、导致癌症发生的因素有 、 、 ，近年来，癌症的发病率呈上升趋势，增长的原因主要是 和 ， 可将癌症发病率降低1/3。
2、细胞中的无机化合物有 和 ，在活细胞中， 是含量最多的物质，以 和 两种形式存在于细胞中。休眠的种子、越冬的植物体
内 的含量相对增多，使植物的 增强，以适应不良的环境条件。细胞中
的 常以离子形式存在，虽然含量较少，但具有重要的生理功能，如血红蛋白中含有 ，甲状腺激素中含有 。
3、生物体内某些重要化合物的元素组成如下图所示
A1（催化作用）
A2（运输氧气）
小分子a A A3（运动功能）
A4（构成膜结构）
X A5（免疫功能）
A6（调控作用）
小分子b B B1（主要遗传物质，主要存在于细胞核中）
B2（主要存在细胞质）
Y
（1）、图中X，Y分别代表何种元素？
X： Y：
（2）、a的结构式可表示为
由a A的过程中，有下列数量关系：失去的水分子数= 分子数
— 数目
（3）、A可分为A1，A2。。。，其原因从a分析，是因为：
①
②
③
（4）、图中b,B1，B2分别代表何种物质？
b: B1: B2:
人的肝细胞中，遗传物质是 ，b有 种，流感病毒中b有 种。
4、将下列坚定实验与其使用的试剂和结果之间用直线连接起来，并回答相关问题：
还原性糖 碘液 紫色
淀粉 双缩脲试剂 橘黄色
脂肪 斐林试剂 蓝色
蛋白质 苏丹Ⅲ染液 砖红色
在鉴定生物组织中还原性糖、蛋白质的实验中，使用的斐林试剂和双缩脲试剂的溶质成分都是 、 ，两种试剂的不同在于 ，两种试剂在使用上的不同点是：斐林试剂：
双缩脲试剂：
鉴定还原性糖时还需
C
H
O
A、m个
B、（m+1）个
C、（m-2）个
D、(m-4)个
—S—S——
—S—S——
—S—S——
第3 页，共 4页生物必修Ⅰ：分子与细胞
生物第四章知识梳理
2008-1-4
第一节：ATP和酶
一、ATP（直接能源物质）的结构
1、名称：纯净的ATP为白色粉末状，是一种物质，称为腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）
2、组成物质：一分子腺嘌呤，一分子核糖，三分子磷酸
3、结构：ATP（A—P~P~P）其中A代表腺嘌呤核苷（腺苷），T代表3，P代表磷酸基团，~ 代表高能磷酸键。
4、特点：不稳定的高能化合物，远离腺苷的高能磷酸键易断裂
二、ATP与ADP的转化
1、转化：
ATP ADP+Pi+能量
注意点：这个式子表示的是ATP和ADP的循环过程，不是可逆反应。其中物质可逆，能量不可逆。
2、意义：避免能量白白流失掉；及时供应生命活动所需要能量。
3、ATP在生物体内含量少，但是转化迅速；
ADP的含量对ATP的合成速度起直接的调控作用。
三、ATP的合成和分解中能量来源与去路
1、合成中所需能量来源：细胞呼吸中糖类的分解（动，植）、光合作用（植）
2、分解后能量去路：分解所释放的能量直接用于各种生命活动，转化为其他能量形式，如机械能，电能，光能，热能，化学能（小分子物质合成大分子物质），渗透能（主动运输）。
四、能源物质小结：
最终能源：光能（太阳能） 主要能源物质：糖类
主要储能物质：脂肪 直接能源物质：ATP
五、酶的作用及本质
1、概念：活细胞产生的具有催化活性的有机物，又称为生物催化剂。
注意点：（1）酶是由活细胞产生的，可以在细胞内其催化作用，也可以在活细胞外发挥作用，如唾液淀粉酶。
（2）绝大多数的酶是蛋白质，少数酶为RNA（核酶）。
（3）酶的催化条件比较温和（常温，常压等）。
2、酶促反应：由酶所催化的反应。
酶活性：酶对化学反应的催化效率。
六、酶的特性
与无机催化剂相同点：能使化学反应加速进行，而本身并不发生变化。
不同点：
1、高效性：是无机催化剂的107~1013倍
注意点（高效性实质：降低化学反应的活化能。）
2、特异性（专一性）：一种酶只能对一种或一类化合物有催化作用。
注意：1、与酶的活性中心有关：酶具有一定的空间结构，酶的活性中心与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系
2、酶的活性中心：酶分子中直接与底物结合，并和酶的催化作用直接有关的部位。
3、多样性：由酶的专一性所决定
七、影响酶促反应的因素
1、温度
在较低的温度范围内，酶促反应的速率随着温度的升高而加快，但超过一定的温度后，反应速率反而下降，反应速率最高时的温度称为最适温度。适当升高温度能加速酶促反应，但过高的温度又加速了酶蛋白的变性。
注意点：温度过高或过低，酶的活性都无，但温度低，活性可以恢复，过高温度酶的结构遭到破坏，活性不能恢复。
2、PH
在一定的PH下，酶表现出最大活性，高于或低于此PH，活性均降低。酶表现出最大活性时的PH称为最适PH。PH对酶活性的影响是通过改变酶的活性中心发挥作用的。
注意点：过酸或过碱，酶的活性将失去不再恢复。
3、底物浓度
在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而升高，反应速率与底物浓度近于成正比，但底物浓度增加到一定程度时，反应速率不变，受到酶的数量的限制。
4、酶浓度
在底物足够过量而其他条件固定的条件下，酶促反应的速率和酶浓度成正比。
八、实验：p56边做边学
（一）酶具有催化性
1、实验原理：酶具有催化性，能将H2O2水解成H2O和O2。
2、选择新鲜酵母菌提取液的目的：保证H2O2酶的活性
3、加入蒸馏水：对照
4、实验结果说明：新鲜酵母菌提取液中有H2O2酶，它可以催化H2O2的水解。
（二）酶具有特异性
1、实验现象：1号试管内加入斐林试剂，水浴加热出现了砖红色沉淀；2号试管中没有出现颜色变化。
2、实验结果说明了酶具有特异性。
3、实验中，淀粉酶只能催化淀粉的水解；不能将斐林试剂换成碘液，原因是：将斐林试剂换成碘液的话，不管蔗糖在淀粉酶作用下有没有被水解，都没有蓝色现象出现，起不到对照的作用。
4、实验成功的关键之处：蔗糖一定要纯。原因：蔗糖放置时间过长的话，蔗糖可能被微生物分解，产生的葡萄糖遇到斐林试剂水浴加热后会出现砖红色沉淀。
5、加入酶溶液以后，要保温一段时间，原因：酶发挥活性需一定的温度条件。注意植物淀粉酶和动物淀粉酶的最适温度不同。植物55℃左右，动物37℃左右。
补充：1、胃蛋白酶的最适PH在2.0左右，而胰蛋白酶的最适PH在8.0左右。
2、PH梯度的设置：1，3，5，7，9，11，13（以PH=7为中心，取奇数）
第二节：光合作用
一、解开光合作用之谜
1、1864年，海尔蒙特：植物生长所需养料主要来自于水，而不是土壤。（观点不完全正确）
2、1771年，普利斯特莱：植物可以更新空气，将坏空气变成好空气。（解释：植物生长吸收CO2，同时释放O2）。
3、1779年，英根豪斯：植物进行光合作用需要阳光。
4、1864年，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉。
实验步骤：叶片暗处饥饿处理24h；叶片一半遮盖，一半暴露，放在光下一段时间；酒精脱色处理；用碘蒸气检验
5、1940年，鲁宾和卡门：光合作用释放的O2来自于H2O，糖类中的氢也来自于H2O。
6、1948年，卡尔文：卡尔文循环
二、光合色素与光能捕获
1、叶绿体中的色素
叶绿素（主要） 叶绿素a（蓝绿色）
光合色素 叶绿素b（黄绿色）
类胡萝卜素 胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
2、叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；类萝卜素主要吸收蓝紫光。
3、光合色素作用： 吸收、传递并转化光能，胡萝卜素还有保护叶绿素免受强光伤害的作用。
4、光合作用最有效的光：白光。最无效的光：绿光（用于安全灯）
三、提取和分离叶绿体中的色素
1、实验原理：色素为有机物，易溶于酒精、丙酮等有机溶剂，可用丙酮来提取色素；溶解度大的色素随着层析液在滤纸上扩散的速度快，溶解度小的色素扩散的速度慢，就能把提取液中的色素分离开来。
2、实验过程：研磨；过滤；制备滤纸条；画滤液细线；分离色素；观察与记录
3、常考点：
（1）取材：选择新鲜的，颜色较深的叶片，不含蜡质的。
（2）加入SiO2（石英砂）的目的：使研磨更充分。
（3）加入CaCO3（碳酸钙）的目的：保护色素。
（4）加入丙酮的作用：提取色素，使色素溶解在提取液中。
（5）装有滤液的试管要用棉花塞住试管口，目的：防止滤液挥发。
（6）滤纸条减去两角：让色素带在滤纸上均匀分离，防止色素带不整齐。
（7）铅笔划线的目的：为下一步画滤液细线作一个参照，防止画不整齐。
（8）滤液细线：细而直（细、平、齐），目的：防止色素带重叠。而且要等干后重复画线。
（9）分离色素时，一定不能使层析液的液面没及滤液细线，原因：会使滤液细线中的色素溶解于层析液中，而导致实验现象不明显。
4、实验结果：出现了4条宽度及颜色不同的色素带
（1）色素带由上而下的顺序：
胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿体a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）
（2）扩散最快的：胡萝卜素； 色素带最宽的：叶绿素a
（3）宽度不同的原因：各种色素的含量不同。
四、光合作用的过程
（一）光合作用的概念
1、绿色植物通过__叶绿体_吸收光能，将_CO2_和_H2O_合成为有机物并释放出__O2_，同时也将光能转化为_化学能_储存在__糖类__和其他有机物中。这一过程称为光合作用。
2、根据反应过程是否需要__光___将光合作用分为__光反应__和__暗反应__两个阶段。
（二）光反应：包括水的_光解_和__ATP_的形成
1、场所：类囊体薄膜上
2、条件：光、色素、酶
3、物质变化：H2O [H]+O2
ADP+Pi ATP
4、能量变化:光能转化为ATP中活跃的化学能
5、产物：O2、[H]、ATP
（三）暗反应：包括CO2的 固定 和 还原 。
1、场所：叶绿体基质中
2、条件：酶
3、物质变化：CO2+C5 2C3 （CO2的固定）
C3 (CH2O) + C5 （CO2的还原）
ADP + Pi ATP
4、能量变化：活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
5、产物：(CH2O)
（四）光合作用光反应与暗反应的区别与联系
区别：场所、条件、物质变化、能量变化不同（略）
联系：光反应为暗反应提供 [H] 和 ATP 。
暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi 。
（五）注意点
1、在CO2供应量不变的情况下，光照突然减弱，C3增加，C5减少，葡萄糖减少。
2、在光照不变的情况下，CO2供应减少，叶绿体中C3减少，C5增加，葡萄糖减少。
提示：
CO2+C5 C3 (CH2O) + C5
考查C3、C5的来源与去路
3、在光合作用过程中，有H2O的生成；O2的产生在光反应阶段。
4、碳原子的转移途径：CO2 C3 葡萄糖
5、ATP与ADP的转移途径：ATP从类囊体薄膜转移到叶绿体基质中；
ADP从叶绿体基质转移到类囊体薄膜上。
6、要测定光反应是否进行，最好的办法是检测有无O2的释放。
7、在光合作用的暗反应中，没有消耗的物质是：C5和酶。（[H]、ATP、C3均消耗）
五、影响光合作用的因素
注意：测定光合作用的指标有：CO2的吸收量（最常用），O2的释放量，有机物的积累量
1、光照强度：直接影响光反应速率，在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而增大。
如图所示a点为光补偿点：光合作用吸收的二氧化碳等于呼吸作用释放的二氧化碳。
b点为光饱和点：光合作用速率不再随光照强度的增加而增加。（此时光合作用速率主要受二氧化碳浓度、酶数量和活性的限制）
一般阳生植物的光补偿点、光饱和点比阴生植物的高。
2、二氧化碳浓度：直接影响暗反应的速率，在一定范围内，光合作用速率随二氧化碳浓度的增大而增大。
3、温度：直接影响酶的活性，在一定范围内，光合作用速率随温度的升高而增大。
4、矿质元素：
氮：酶、ATP、NADP+、叶绿素等物质的组成元素（氮供应充足，叶片大而鲜绿，光合作用旺盛；缺氮则生长缓慢，植株矮小、叶片变黄）。
磷：ATP等物质的组成元素（缺P生长缓慢，叶片暗绿）。
镁：叶绿素的组成元素（缺Mg影响叶绿素的合成，叶片表现缺绿症状）。
钾：促进糖类等有机物运输到储存器官（块根、块茎和种子）。
六、提高光能利用率
1、延长光照时间：（一年两熟改成一年三熟）
（1）大田作物：轮作、间作、套种
（2）塑料大棚内可适当补充人工光照，延长光照时间
2、增加光照面积：合理密植（保证后期的通风透光条件）
3、提高光合作用效率
（1）光照强度：塑料大棚内可适当补光
（2）适当增加温差：塑料大棚内晚上可适当降温，降低有机物的消耗
（3）CO2的浓度：使用CO2发生器，增施农家肥
合理密植，良好的通风透光
（4）必须矿质元素的供应：多施含有N、P、K、Mn、Zn等元素的肥料
第三节：细胞呼吸
一、细胞呼吸
1、概念：主要指糖类、脂质和蛋白质等有机物在 活细胞 内 氧化分解 为 CO2_和_H2O_ 或分解为一些不彻底的 氧化产物 ，且伴随 能量释放 的过程。
2、本质：分解 有机物 释放 能量 的过程。
二、细胞呼吸的过程
1、有氧呼吸（细胞呼吸的主要类型）
（1）概念：有氧呼吸是活细胞在 O2 参与下 彻底 氧化分解有机物，产生 CO2_和_H2O ，同时释放 大量 能量的过程。
（2）过程
场所 反应物 产物 释放能量多少
第一阶段 细胞质基质 C6H12O6 [H],丙酮酸，ATP 较少
第二阶段 线粒体 丙酮酸，H2O CO2, [H],ATP 较少
第三阶段 线粒体 [H],O2 H2O,ATP 较多
（3）总反应式
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 酶 6CO2 + 12 H2O + 能量
注意点 ①通过细胞呼吸，1mol葡萄糖在彻底氧化分解后，共释放约2870 kJ的能量，其中约有1161 kJ储存在ATP中，其余主要以热能的形式散失掉 。
②大量[H]的产生在第三阶段；大量能量的产生在第三阶段
③H2O在第二阶段参与反应，在第三阶段生成
④CO2的生成是在第二阶段
⑤O2在第三阶段参与反应，H2O中的氧来自于O2
⑥用18O来标记O2，（标记后18O2），最先出现含18O的化合物是H2O
⑦完成有氧呼吸全过程的结构是 细胞
2、无氧呼吸
（1）概念：活细胞无需 O2 参与，通过 酶 的催化作用，把葡萄糖等有机物氧化为 C2H5OH和 CO2 或 乳酸 的过程，同时释放 较少 能量的过程。
（2）过程
场所 反应物 产物 释放能量多少
第一阶段 细胞质基质 C6H12O6 [H],丙酮酸，ATP 较少
第二阶段 细胞质基质 丙酮酸，[H] C2H5OH和CO2, 或C3H6O3 无
（3）总反应式
C6H12O6 酶 2 C2H5OH + 2CO2 +能量（少）
C6H12O6 酶 2 C3H6O3 + 能量（少）
注意点：①一般来说，高等植物、酵母菌等进行无氧呼吸产物为C2H5OH和CO2
②动物、乳酸菌、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸产物为C3H6O3
3、有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别和联系
有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 主要场所 线粒体 细胞质基质
是否需要氧气 是 否
最终的产物 CO2和H2O C2H5OH 和CO2或 C3H6O3
释放能量的多少 多 少
相 同 点 氧化分解有机物，释放能量
相 互 联 系 第一阶段完全相同
4、细胞呼吸的意义：
（1）为生命活动提供能量；（2）中间产物是各种有机物之间转化的枢纽
三、影响细胞呼吸的因素
1、O2浓度
A图：在一定范围内，随着O2浓度的增加，有氧呼吸的速率逐渐增加；当O2增加到一定浓度时，速率不再增加，受到了酶的数量及酶的活性等影响。
B图：O2对无氧呼吸有抑制作用，随着O2浓度的增加，无氧呼吸的强度逐渐减弱。
C图：O2浓度对植物的非绿色器官细胞呼吸作用的影响
A点：植物组织释放的CO2较多，是无氧呼吸的产物；
AB段：CO2的释放量急剧减少，原因是随着O2浓度的增加，无氧呼吸的强度逐渐减弱，而有氧呼吸又不强；
BC段：CO2的释放量又不断增加，主要原因是随着O2浓度的增加，有氧呼吸的强度逐渐增强；
B点：呼吸作用最弱，该点对应的O2浓度有利于储藏蔬菜和水果。
2、温度：直接影响酶的活性。
3、CO2浓度：高浓度的CO2会抑制呼吸作用。
4、H2O：一定范围内，随着含水量的增加，呼吸作用增加，反之，呼吸作用减弱。
四、细胞呼吸原理运用
1、作物栽培
中耕松土：释放CO2，补充O2
水稻生产中的适时露田和晒田
2、粮食安全储藏
晒干种子；降温；充入N2（CO2）；通风（散热、散湿）
3、果蔬贮藏
降低氧浓度；降低温度；充入N2等
4、被生锈的铁钉给刺伤的话，有可能感染破伤风杆菌，该菌为厌氧型菌，可用H2O2消毒。
五、酵母菌酿酒
1、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，产物为CO2 和H2O；
在无氧条件下，也可进行无氧呼吸，产物为酒精和CO2。
2、在酿酒过程中，要“先通气，后密封”
原因：先通气，酵母菌进行有氧呼吸，便于酵母菌大量繁殖；后密封，使酵母菌进行无氧呼吸，产生酒精。
六、光合作用与呼吸作用比较
光合作用 呼吸作用
代谢性质 合成代谢 分解代谢
范围 绿色植物含叶绿体的细胞 活细胞
与光的关系 需要 与光无关，无时无刻不在进行
场所 叶绿体 细胞质基质和线粒体
条件 水、光、CO2、温度、酶、色素等 温度、O2、酶等
物质变化 将无机物（CO2 和H2O）合成为有机物（如葡萄糖） 将有机物（如葡萄糖）分解为无机物（CO2 和H2O）
能量变化 光能转化为化学能储存在所合成的有机物中 有机物中的化学能释放出来转化为ATP中化学能和以热能形式散失
实质 把无机物合成为有机物，并把光能储存在有机物中 分解有机物，释放能量
联系 光合作用的产物作为细胞呼吸的物质基础，细胞呼吸产生的CO2可为光合作用利用。
七、光合作用图解，填写图中标号的名称：
1、 H2O 2、 O2 3、 [H]
4、 ATP 5、 ADP和Pi 6、 C3
7、 CO2 8、 C5 9、 （CH2O）
八、有氧呼吸图解
1、 2、
3、 4、
5、 6、
7、
Ⅰ场所、
Ⅱ场所、
Ⅲ场所、
— 8 —
