原核细胞和真核细胞的比较:
1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染体,DNA不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
3、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。
4、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-
10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。
第二节生命活动的主要承担者------蛋白质
一、相关概念:
氨基酸:蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸约有20种。
脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时失去一分子水。
肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)。
二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。
多肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。
肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。
二、氨基酸结构的特点: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(如:有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。
①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数
②至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)=肽链数
DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T昨天已成过去)
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
八大细胞器的比较:
1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”
2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,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
。
★ 双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体★ 单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡★非膜的细胞器:核糖体、中心体; ★ 含有少量DNA的细胞器:线粒体、叶绿体★ 含有素的细胞器:叶绿体、液泡★动、植物细胞的区别:动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。4.细胞核(1)组成:核膜、核仁、染质(2)核膜:双层膜,有核孔(细胞核与细胞质之间的物质交换通道,RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。)(3)核仁:在细胞有丝分裂中周期性的消失(前期)和重建(末期)(4)染质:被碱性染料染成深的物质,主要由DNA和蛋白质组成 染质和染体的关系:细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态(5)功能:是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。(6)原核细胞与真核细胞根本区别:是否具有成形的细胞核(是否具有核膜)5.细胞的完整性:细胞只有保持以上结构完整性,才能完成各种生命活动。
二糖与多糖的水解产物: 蔗糖→1葡萄糖+1果糖麦芽糖→2葡萄糖乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖淀粉→麦芽糖→葡萄糖纤维素→纤维二糖→葡萄糖糖原→葡萄糖
淀粉遇碘液变蓝,这是淀粉特有的颜反应。(2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)与斐林
试剂在隔水加热条件下,能够生成砖红沉淀。斐林试剂: 配制:0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)+ 0.05g/mL CuSO4溶液(4-5滴) 使用:混合后使用,且现配现用。
三、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→
高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
四、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
第三节细胞核----系统的控制中心
一、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;
二、细胞核的结构:
1、染质:由DNA和蛋白质组成,染质和染体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
2、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
3、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流
分离各种细胞器的方法
—差速离心法二、细胞器的结构与功能(一)双层膜 1 线粒体(1)结构:内膜向内折叠形成嵴,其内含有少量的DNA与RNA,可复制(2)功能:进行有氧呼吸的主要场所 2 叶绿体(1)结构:其内也含有少量的DNA与RNA,可复制; 基质中含有酶,基粒中了有酶还有素(2)功能:进行光合作用的场所(3)存在:绿植物的叶肉细胞和幼茎皮层细胞 (二)无膜结构 3 中心体(1)存在:动物和低等植物细胞中 (2)功能: 与细胞的有丝分裂有关 4 核糖体 分类(1) 游离型核糖体:合成胞内蛋白(血红蛋白,与有氧呼吸有关的酶) (2) 附着型核糖体:合成分泌蛋白 (消化酶,抗体,一部分激素) (三)单层膜 5 内质网 分为 (1)粗面内质网:分泌蛋白的加工合成及运输 (2)光面内质网:合成糖类脂质等有机物 6 高尔基体 (1)动物细胞中:进一步对分泌蛋白加工,分类
和运输 (2)植物细胞中:与细胞壁的形成有关 7 液泡 (1)存在:植物细胞中 (2)功能:调节细胞内环境;充盈的液泡可使植物细胞保持坚挺 8 溶酶体 (1)其内含多种水解酶 (2)功能:消化分解细胞中衰老损伤的细胞器吞噬并杀死侵入细胞的病毒病菌
素在滤纸条上的分布自上而下: 胡萝卜素(橙黄) 最快(溶解度最大) 叶黄素 (黄 ) 叶绿素a (蓝绿) 最宽(最多) 叶绿素b (黄绿) 最慢(溶解度最小)4、注意: 丙酮的用途是提取(溶解)叶绿体中的素, 层析液的的用途是分离叶绿体中的素; 石英砂的作用是为了研磨充分, 碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的素受到破坏; 分离素时,层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的素会溶解到层析液中;5、素的位置和功能叶绿体中的素存在于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。Mg是构成叶绿素分子必需的元素。三、光合作用1、概念: 指绿植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。2、过程:(1)光反应 条件:有光 场所:叶绿体类囊体薄膜过程:① 水的光解: ② ATP的合成: (光能→ATP中活跃的化学能)(2)暗反应条件:有光和无光 场所:叶绿体基质过程:①CO2的固定: ② C3的还原: (ATP中活跃的化学能→有机物中稳
定的化学能) 3、总反应式: 光能CO2 + H2O (CH2O)+ O2 叶绿体 4、实质:把无机物转变成有机物,把光能转变成有机物中的化学能四、影响光合作用的环境因素:光照强度、CO2浓度、温度等(1)光照强度:在一定的光照强度范围内,光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。(2)CO2浓度:在一定浓度范围内,光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。(3)温度:光合作用只能在一定的温度范围内进行,在最适温度时,光合作用速率最快,高于或低于最适温度,光合作用速率下降。五、农业生产中提高光能利用率采取的方法: 延长光照时间 如:补充人工光照、多季种植 增加光照面积 如:合理密植、套种 光照强弱的控制:阳生植物(强光),阴生植物(弱光)增强光合作用效率 适当提高CO2浓度:施农家肥适当提高白天温度(降低夜间温度) 必需矿质元素的供应第三节 细胞呼吸一、有氧呼吸1、概念: 有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下,通过酶的催化作用,把某些有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。2、过程:三个阶段① C6H12O6 酶 2丙酮酸 + [H](少)+ 能量(少) 细胞质基质 ② 丙酮酸 + H2O 酶 CO2 + [H] + 能量(少) 线粒体③ [H] + O2 酶 H2O + 能量(大量) 线粒体(注:3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的)3、总反应式: C6H12O6 + 6H2O + 6O2 酶 6
CO2 + 12H2O + 能量4、意义:是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径二、无氧呼吸1、概念: 无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸, 同时释放少量能量的过程。2、过程:二个阶段①:与有氧呼吸第一阶段完全相同 细胞质基质② 丙酮酸 酶 C2H5OH(酒精)+CO2 细胞质基质 (高等植物、酵母菌等) 或 丙酮酸 酶 C3H6O3(乳酸) (动物和人)3、总反应式:C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+能量4、意义: 高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。(酒精会毒害根细胞,产生烂根现象) 人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸,释放出一定能量,满足人体的需要。。
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