(2021年整理)專題一細胞的物質(zhì)基礎和結(jié)構(gòu)基礎

1、專題一細胞的物質(zhì)基礎和結(jié)構(gòu)基礎專題一細胞的物質(zhì)基礎和結(jié)構(gòu)基礎 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（專題一細胞的物質(zhì)基礎和結(jié)構(gòu)基礎）的內(nèi)容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為專題一細胞的物質(zhì)基礎和結(jié)構(gòu)基礎的全部內(nèi)容。19 專題一 生命的物質(zhì)基礎和結(jié)構(gòu)基礎(細胞中的化合物、細胞的結(jié)構(gòu)和功能、細胞增殖、分化、癌變

2、和衰老）1、 細胞中的元素和化合物化學元素必需元素s素大量元素微量元素基本元素 c h o n主要元素 c h o n p s最基本元素c非必需元素c h o np sk cafe mn b zn cu mo等al、si、hg、ba等1、化學元素與生物體的關系不同種生物體中化學元素的組成特點元素種類大體相同c、h、o、n四種元素含量最多元素含量差異很大2、生物體中化學元素的組成特點3、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性統(tǒng)一性組成生物體的化學元素，在無機自然界中都能找到差異性組成生物體的化學元素，在生物體和無機自然界中含量差異很大4、水的存在形式與代謝的關系：自由水 結(jié)合水細胞內(nèi)的良好溶劑運輸營養(yǎng)

3、物質(zhì)和代謝廢物參與生物化學反應 若細胞內(nèi)自由水比例升高,則代謝旺盛，反之代謝緩慢；結(jié)合水相對含量升高，植物的抗性增強。5、無機鹽（絕大多數(shù)以離子形式存在）功能: 、構(gòu)成某些重要的化合物，如：葉綠素(mg）、血紅蛋白（fe)等 、維持生物體的生命活動（如動物缺鈣會抽搐）（ca）。 、維持酸堿平衡，調(diào)節(jié)滲透壓.6、糖類 單糖： 葡萄糖、核糖、脫氧核糖 （單糖動植物都有）植物二糖:蔗糖、麥芽糖動物二糖：乳糖植物多糖：纖維素、淀粉動物多糖：糖原(肝糖原、肌糖原）供能(淀粉、糖元、葡萄糖等）組成核酸（核糖、脫氧核糖）細胞識別（糖蛋白）組成細胞壁（纖維素）7、脂質(zhì) 脂肪(c h o)磷脂(c h o n

4、p)（類脂）固醇（c h o) 供能（貯備能源）保護和保溫組成生物膜（磷脂) 調(diào)節(jié)生殖和代謝(性激素、vd ） 8、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)元素組成c、h、o、n，有的還有p、s、fe、zn、cu、b、mn、i等單體氨基酸 （約20種，必需8種，非必需12種）化學結(jié)構(gòu)由多個氨基酸分子脫水縮合而成，含有多個肽鍵的化合物，叫多肽。多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。一個蛋白質(zhì)分子含有一條或幾條肽鏈.高級結(jié)構(gòu)多肽鏈形成不同的空間結(jié)構(gòu)，分二、三、四級。結(jié)構(gòu)特點由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列次序不同，于是肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，因此蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)是極其多樣的。功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。1.

5、構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì)：如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質(zhì)；2. 有些蛋白質(zhì)有催化作用:如各種酶；3. 有些蛋白質(zhì)有運輸作用：如血紅蛋白、載體蛋白;4. 有些蛋白質(zhì)有調(diào)節(jié)作用：如胰島素、生長激素等；5. 有些蛋白質(zhì)有免疫作用:如抗體。備注1連接兩個氨基酸分子的鍵（-）叫肽鍵。2種蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上所具有的共同特點（aa的通式）: 3每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上；4各種氨基酸的區(qū)別在于基的不同。5變性(熟雞蛋)鹽析凝固(豆腐）計算1由個aa形成的一條肽鏈圍成環(huán)狀蛋白質(zhì)時，產(chǎn)生水=肽鍵=個；2個aa形成一條肽鏈時，產(chǎn)生水=肽鍵=個;3個aa形成條肽鏈時，產(chǎn)生水=肽鍵=個；4個

6、aa形成條肽鏈時，每個aa的平均分子量為，那么由此形成的蛋白質(zhì)的分子量為（）；注意環(huán)狀和s-s鍵的特殊情況.5。蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)的計算 至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù) 游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)+r基中含有的氨基或羧基數(shù)6。蛋白質(zhì)中含有n、o原子數(shù)的計算 n原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+r基上的n原子數(shù)=各氨基酸中n原子總數(shù) o原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2肽鏈數(shù)+r基上的o原子數(shù)=各氨基酸中o原子總數(shù)脫去水分子數(shù)9、核酸的基本組成單位名稱基本組成單位核酸核苷酸（8種）一分子磷酸（h3po4）一分子五碳糖(核糖或脫氧核糖)核苷一分子含氮堿基（5種:a、g、c、t、u）dna脫氧核苷酸（4種)一分子磷

7、酸一分子脫氧核糖脫氧核苷一分子含氮堿基(a、g、c、t)rna核糖核苷酸（4種)一分子磷酸一分子核糖核糖核苷一分子含氮堿基（a、g、c、u）重要考點是基本單位核苷酸組成、種類、dna與rna的區(qū)別.甲基綠（染色劑）使dna呈綠色.吡羅紅使rna呈紅色。 dna初步水解脫氧核苷酸（徹底水解）磷酸、脫氧核糖、四種堿基 .生物多樣性的直接原因：蛋白質(zhì)多樣性；根本原因：dna多樣性10、不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況生物類別 核酸 核苷酸 堿基 遺傳物質(zhì) 舉例 原核生物和真核生物 含有dna和rna兩種核酸 85dna細菌、人等病毒只含dna44dna噬菌體只含rna44rna煙草葉病毒糖類（只有

8、c、h、o)，核酸(只有c、h、o、n、p)，蛋白質(zhì)(c、h、o、n等),脂肪(只有c、h、o），磷脂（c、h、o、p）等。在活細胞中含量最多的化合物是水（85%-90%）;含量最多的有機物是蛋白質(zhì)（7-10)；占細胞鮮重比例最大的化學元素是o、占細胞干重比例最大的化學元素是c。11、生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)試劑成分實驗現(xiàn)象常用材料備注蛋白質(zhì)雙縮脲a： 0。1g/ml naoh紫色大豆雞蛋先加試劑a（naoh）、再滴加試劑bb: 0.01g/ml cuso4濃硝酸hno3黃色沉淀脂肪蘇丹橘黃色花生蘇丹紅色還原糖斐林0。1g/ml naoh淺藍色棕色磚紅色沉淀蘋果、梨、白蘿卜臨時混合、加

9、熱0。05g/ml cuso4淀粉碘液i2藍色馬鈴薯特別提醒:.麥芽糖由2分子葡萄糖形成，蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖形成,乳糖由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成.除蔗糖和多糖外，其余皆為還原糖.具有還原性的糖：葡萄糖、麥芽糖、果糖。五碳糖中核糖和脫氧核糖分別是rna和dna的組成成分.淀粉和糖元分別是植物、動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)，而纖維素為非儲能物質(zhì),脂肪是生物體的儲能物質(zhì)。脂質(zhì)中磷脂含有n、p元素，脂肪只含有c、h、o元素.12、原核細胞和真核細胞的比較 原核細胞 真核細胞主要區(qū)別無核膜包圍的成型的細胞核有核膜包圍的成型的細胞核細胞壁成分糖類和蛋白質(zhì)結(jié)合成的化合物植物細胞：纖維素和果膠；真菌

10、：幾丁質(zhì)轉(zhuǎn)錄、翻譯可同時進行轉(zhuǎn)錄和翻譯先在細胞核中轉(zhuǎn)錄、然后到核糖體上翻譯細胞分裂方式二分裂有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂變異類型只能基因突變基因突變、基因重組、染色體變異基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)是連續(xù)的、不間隔的編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的二、細胞結(jié)構(gòu)與功能(一）細胞膜1、組成成分成分種類與含量位置與功能脂質(zhì)磷脂、膽固醇約占50%磷脂雙分子層：構(gòu)成細胞膜的基本骨架膽固醇：與磷脂尾部一起存在于脂雙層內(nèi)部，維持膜的剛性蛋白質(zhì)約占40鑲嵌或貫穿于脂雙層，功能越復雜的細胞,膜蛋白的種類與數(shù)量越多糖類約占2%10與蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白，完成細胞間信息傳遞部分與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂注:細胞癌變過程中，細胞膜成分改變，產(chǎn)生甲

11、胎蛋白（afp)，癌胚抗原（cea）常用于檢測體內(nèi)是否產(chǎn)生癌細胞。2、膜蛋白種類及功能總結(jié)：運輸?shù)鞍祝ū粍愚D(zhuǎn)運）通道蛋白允許水溶性分子或離子通過載體蛋白與物質(zhì)分子結(jié)合蛋白質(zhì)改變形狀運送分子進出細胞運輸?shù)鞍?主動轉(zhuǎn)運）載體蛋白與物質(zhì)分子結(jié)合蛋白質(zhì)改變形狀運送分子進出細胞（消耗能量)受體蛋白激素受體激素受體蛋白質(zhì)+激素引發(fā)生理反應神經(jīng)上的受體（類似通道蛋白）開啟時允許離子通過辨識蛋白糖蛋白可作為辨認的標志（細胞標志物）和細胞附著位（結(jié)合位），如免疫系統(tǒng)可識別外來入侵者的糖蛋白酶蛋白如atp合成酶具有酶功能，活化位朝向細胞內(nèi)液體中，催化細胞內(nèi)化學反應。3、結(jié)構(gòu)模型：流動鑲嵌模型4、細胞膜的結(jié)構(gòu)特點和

12、功能特點項目特點原因?qū)嵗绊懸蛩亟Y(jié)構(gòu)特點一定的流動性構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子不是靜止的，而是可以運動的變形蟲的變形運動，細胞融合，胞吞、胞吐，主動運輸質(zhì)膜流動性受溫度影響。一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高，流動性增強，進而影響選擇透過性.溫度過高會使膜結(jié)構(gòu)破壞功能特性選擇透過性遺傳特性決定載體的種類和數(shù)量，從而決定選擇透過性植物對離子的選擇性吸收，神經(jīng)細胞對k+的吸收、na+的排出，腎小管的重吸收和分泌內(nèi)因：細胞膜上載體的種類和數(shù)量外因:溫度、ph，氧氣等影響呼吸作用的陰虛（主動運輸）聯(lián)系流動性是選擇透性的基礎（只有膜具有流動性,才能表現(xiàn)出選擇透性）5、細胞膜的功能(1）將細胞與外界分隔開，

13、保證了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定（2）控制物質(zhì)進出細胞（行使控制物質(zhì)進出功能的物質(zhì)主要是細胞膜上的蛋白質(zhì)）（3）進行細胞間的信息交流(實行細胞間信息交流的物質(zhì)基礎是細胞膜上的糖蛋白） 信息交流的類型信號傳導胞間連接于通訊胞間識別6、細胞膜的物質(zhì)交換功能 主動運輸：礦質(zhì)離子，葡萄糖,氨基酸、生長素 自由擴散：水、氣體、親脂小分子(酒精、甘油、膽固醇脂肪酸、脂溶性v、苯) 協(xié)助擴散:葡萄糖進入紅細胞 大分子物質(zhì)出入細胞的方式：胞吐、胞吞,需要能量,不需載體，同時證明了細胞膜的流動性。 膜的選擇透過性的特點與膜載體蛋白的種類和數(shù)量有關。7、細胞膜成分的探究及結(jié)構(gòu)功能特性的實驗驗證。（1）細胞膜成分的探究

14、實驗用溶脂劑處理細胞膜,膜被破壞，說明細胞膜含有脂質(zhì)成分.用蛋白酶處理細胞膜，膜被破壞,說明細胞膜中含有蛋白質(zhì)成分.（2）細胞膜具有識別作用的探究思路大量同種生物和親緣關系較遠的生物的精子和卵細胞混合在一起,發(fā)現(xiàn)只有同種生物的精子和卵細胞才能結(jié)合。（3）細胞膜結(jié)構(gòu)特點的實驗驗證 熒光標記的小鼠細胞與人細胞融合證明了這一點。（4）細胞膜的功能特性及實驗驗證由于不同細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同,細胞所能選擇吸收的物質(zhì)亦不相同，所以細胞膜具有選擇透過性，實驗驗證思路如下: 含不同無機鹽離子的溶液（如ca2+，mg2+，sio32-） + 不同植物（如番茄和水稻) 測定培養(yǎng)液中各離子的初始濃度 培

15、養(yǎng)一段時間 測定實驗結(jié)束時各離子濃度， 比較同一植物吸收不同離子及不同植物吸收同一離子的情況。8、制備生物膜的原理和方法（1)實驗原理:細胞內(nèi)的物質(zhì)有一定的濃度，將細胞放到蒸餾水中,細胞就會吸水漲破，細胞內(nèi)的物質(zhì)就會流出，從而得到細胞膜。（2)試驗中選用哺乳動物成熟的紅細胞作為實驗材料的原因哺乳動物成熟的紅細胞無細胞壁，無各種細胞器，無細胞核，可提取到純凈的細胞膜紅細胞單個存在,便于制成懸浮液（3）紅細胞稀釋液的制備:將少量新鮮血液注入生理鹽水中,搖勻（4)實驗步驟選材：豬(或牛、羊、人)的新鮮的紅細胞稀釋液制作裝片：用滴管取一滴紅細胞稀釋液滴在載玻片上,蓋上蓋玻片觀察：用顯微鏡觀察紅細胞形態(tài)

16、（低倍鏡高倍鏡）滴蒸餾水:在蓋玻片的一側(cè)滴，在另一側(cè)用吸水紙吸引觀察：持續(xù)觀察細胞的變化結(jié)果：凹陷消失,細胞體積增大，細胞破裂，內(nèi)容物流出，獲得細胞膜。（二）膜系統(tǒng)1生物膜系統(tǒng)：細胞中各種細胞器膜和細胞膜、核膜共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)2各種生物膜之間的聯(lián)系：（1）在化學組成上的聯(lián)系（2）結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系（3）功能上的聯(lián)系（以分泌蛋白的形成為例)3生物膜系統(tǒng)的功能細胞膜維持細胞內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定，參與物質(zhì)運輸、能量交換和信息傳遞的過程。為多種酶提供附著位點，是許多生物化學反應的場所各種生物膜把細胞分隔成許多小區(qū)室，保證了生命活動高效、有序進行。4生物膜系統(tǒng)的應用（1）工業(yè)：人工模擬生物膜選擇透過性,可濾去

17、海水中鹽分，從而對海水淡化處理，也可阻擋污水中的重金屬離子，凈化污水.（2）農(nóng)業(yè)：從膜結(jié)構(gòu)的角度研究農(nóng)作物抗旱、抗旱、耐鹽的機理，改善農(nóng)作物品質(zhì)。（3)醫(yī)學:人工膜材料代替人體病變器官形式正常的生理功能，如血液透析膜，能代替腎臟把病人血液中的代謝廢物透析掉.根據(jù)生物膜的特性，將磷脂制成很小的小球,讓小球包裹著藥物運輸?shù)幕疾〔课?通過小球膜和細胞膜融合，將藥物送入細胞. 5、動植物細胞吸水和失水 （1).動物細胞吸水和失水的條件、現(xiàn)象及原理(細胞膜相當于半透膜可進行滲透作用)。 (2)植物細胞的吸水和失水半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，如細胞膜，也可以是物理性的過濾膜，如玻璃紙。半透膜兩側(cè)的溶

18、液具有濃度差。濃度差的實質(zhì)是單位體積溶液中溶質(zhì)分子數(shù)的差，即物質(zhì)的 量濃度之差，即摩爾濃度而不是質(zhì)量濃度.右圖所示u型管中間被一種能允許水分子通過而葡萄糖和二糖不能透過的半透膜隔開，現(xiàn)在兩側(cè)分別加入質(zhì)量分數(shù)為10%的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液，一段時間后，其結(jié)果是水從a側(cè)移向b側(cè)的速度小于從b側(cè)移向a側(cè)的速度,其原因是相同體積、相同質(zhì)量分數(shù)的葡萄糖溶液中的葡萄糖分子數(shù)多余蔗糖溶液中的蔗糖的分子數(shù)（即葡萄糖溶液的物質(zhì)的量濃度大）。如果兩側(cè)分別加入的是 0.1 mol/l的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，則一段時間后,兩側(cè)液面高度不變. 動物細胞膜相當于一層半透膜，動物細胞構(gòu)成滲透系統(tǒng)可發(fā)生滲透作用，但不能發(fā)生

19、質(zhì)壁分離。（3）擴散作用和滲透作用的關系 物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運動稱為擴散作用。滲透作用是一種特殊方式的擴散,它是指 水或其他溶劑分子通過半透膜（或選擇透過性膜）進行的擴散.（4）半透膜、選擇透過性膜 半透膜可以是生物性的選擇透過性膜，也可以是無生命的物理性膜，即指某些物質(zhì)可以透過而 另一些物質(zhì)不能透過的多孔性薄膜，物質(zhì)能否通過取決于分子的大小。 選擇透過性膜是具有生命的生物膜，載體的存在決定了其對不同物質(zhì)是否吸收的選擇性。細胞 死亡或膜載體蛋白失活后，其選擇透過性喪失。 共性-都允許水分子自由通過，而不允許大分子物質(zhì)通過。 (5）.質(zhì)壁分離是重要考點。原因（內(nèi)因是原生質(zhì)層比細胞壁的

20、伸縮性大，外因是具濃度差)，條件（活的成熟的植物細胞)應用（鑒定是否為活細胞；測定細胞液的濃度等）現(xiàn)象（液泡變小，細胞液濃度即顏色變深,原生質(zhì)層與細胞壁分離 自動復原現(xiàn)象 乙二醇、甘油、尿素、kno3等溶液50%蔗糖溶液、15鹽酸都能殺死細胞質(zhì)壁分離細胞圖的識別（三）細胞質(zhì)1細胞質(zhì)：在細胞膜以內(nèi)，細胞核以外的原生質(zhì)叫細胞質(zhì)，主要包括細胞溶膠和細胞器2細胞溶膠:細胞質(zhì)內(nèi)呈液態(tài)的部分主要成分：水、無機鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸、各種酶等 主要功能：細胞進行新陳代謝的主要場所，為新陳代謝提供必需物質(zhì)和一定的環(huán)境條件.3 細胞器:細胞質(zhì)中具有特定功能的各種葉細胞結(jié)構(gòu)的總稱。（四）、細胞器的結(jié)構(gòu)及功

21、能1從細胞中分離各種細胞器的方法:先將細胞膜破壞后，獲得各種細胞器和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿，再用差速離心的方法獲得各種細胞器。2細胞器總結(jié)分布植物細胞特有的細胞器葉綠體、液泡、動物和低等植物細胞特有的細胞器中心體原核細胞和真核細胞共有的細胞器核糖體成分含dna線粒體、葉綠體含rna線粒體、葉綠體、核糖體含色素液泡、葉綠體（有色體）結(jié)構(gòu)不具膜結(jié)構(gòu)核糖體、中心體具單層膜結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡、具雙層膜結(jié)構(gòu)的線粒體、葉綠體光學顯微鏡下可見的細胞器線粒體、葉綠體、液泡功能能產(chǎn)生水的核糖體、高爾基體、線粒體、葉綠體能產(chǎn)生atp的線粒體、葉綠體、能自主復制的細胞器線粒體、葉綠體能合成有機物的

22、細胞器核糖體、葉綠體，高爾基體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與有絲分裂有關的細胞器中心體,核糖體、線粒體，高爾基體與蛋白質(zhì)合成、分泌有關的核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體（提供atp）能發(fā)生堿基互補配對的細胞器核糖體、線粒體、葉綠體3真核生物細胞器的比較名 稱化學組成存在位置膜結(jié)構(gòu)主要功能線粒體蛋白質(zhì)、呼吸酶、rna、磷脂、dna動植物細胞雙層膜能量代謝有氧呼吸的主要場所葉綠體蛋白質(zhì)、光合酶、rna、磷脂、dna、色素植物葉肉細胞光合作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)、酶、磷脂動植物細胞中廣泛存在單層膜與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類的加工、運輸有關高爾基體蛋白質(zhì)、磷脂蛋白質(zhì)的運輸、加工、細胞分泌、細胞壁形成溶酶體蛋白質(zhì)、磷脂、酶細胞內(nèi)消化核糖

23、體蛋白質(zhì)、rrna、酶無膜合成蛋白質(zhì)中心體蛋白質(zhì)動物細胞低等植物細胞與有絲分裂有關注：進行需要呼吸的細胞不一定有線粒體，如好氧細菌,能進行光合作用的細胞不一定有葉綠體，如藍藻。（四）細胞核:遺傳物質(zhì)貯存和復制的場所，細胞的控制中心。1細胞核的結(jié)構(gòu)和功能 核膜雙層膜結(jié)構(gòu) mrna內(nèi)外 結(jié)構(gòu) 核孔大分子物質(zhì)進出細胞核的通道 蛋白質(zhì)外內(nèi) 核仁 rrna合成、加工和核糖體亞單位的裝配場所 染色質(zhì)（體） 功能 遺傳物質(zhì)儲存、復制和轉(zhuǎn)錄的場所 是遺傳信息庫、細胞代謝和遺傳的控制中心2染色質(zhì)和染色體的比較染色質(zhì)染色體同種物質(zhì)成分相同主要是dna和蛋白質(zhì)特性相同易被龍膽紫、醋酸洋紅、蘇木精等堿性染料染成深色功能相同遺傳物質(zhì)的主要載體細胞分裂不同時期分裂間期分