細胞的物質基礎和結構基礎

細胞的物質基礎和結構基礎第一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一

專題1細胞的物質基礎和結構基礎第二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一細胞分子組成結構化學元素化合物大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等無機物：水、無機鹽有機物：糖類、脂質、蛋白質、核酸細胞膜（邊界）細胞質（代謝中心）細胞核(控制中心）細胞壁成分功能結構細胞質基質細胞器具膜結構非膜結構核膜（有核孔）染色質核仁生物膜系統(tǒng)構成真核細胞：纖維素、果膠原核細胞：肽聚糖構成功能決定流動性選擇透過性第三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一小專題1細胞的物質基礎第四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一一、元素細胞是由20多種化學元素組成的,在有機化合物中碳是最基本的元素,碳鏈是生物大分子的骨架。第五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一(1)糖類、脂質、蛋白質、核酸、ATP在元素組成上怎樣聯(lián)系？

(2)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一——物質循環(huán)中的“物質”指的是組成生物體的元素還是化合物？

第六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一歸納、1、同位素標記法在教材中有哪些應用？3H、18O、

14C、15N、32P、35S分泌蛋白的合成和運輸（3H）驗證光合作用的氧來自水（18O）暗反應中碳的去向（14C）DNA的半保留復制（15N）噬菌體侵染細菌的實驗（32P35S）第七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一2、從元素含量上分析物質氧化分解時釋放能量的多少糖類和脂肪都只含有C、H、O，但脂肪中氧含量遠遠低于糖類，而氫含量高于糖類，因此，等質量的糖類和脂肪氧化分解時，脂肪耗氧多，產(chǎn)水多，同時釋放的能量也多。糖類、蛋白質氧化分解釋放的能量約17kJ/g，脂肪氧化分解釋放的能量約39kJ/g。第八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一例⒈下列有關組成生物體的化學元素的敘述，正確的是（）A.組成脫氧核糖、ATP和核糖核苷酸的化學元素完全相同B.C是構成細胞的基本元素，在人體活細胞中含量最多C.人、動物和植物所含有化學元素的含量和種類差異很大D.胰島素、酶、血紅蛋白、抗體和核酸都是含有氮元素的生物大分子D

第九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一二、水和無機鹽水無機鹽存在形式結合水自由水主要以離子形式存在生理作用細胞結構的組成成分①細胞內(nèi)的良好溶劑②運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物③參與生物化學反應④細胞生活的液體環(huán)境①構成復雜化合物②維持生命活動③維持細胞的酸堿平衡和滲透壓平衡

第十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一無機鹽第十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一(1)實驗組：(2)對照組：正常植物＋完全培養(yǎng)液→正常生長無機鹽生理功能的實驗驗證第十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一產(chǎn)生水的結構及代謝①葉綠體基質中的暗反應；②線粒體內(nèi)膜上有氧呼吸的第三階段；③核糖體上氨基酸的脫水縮合；④植物的高爾基體中合成纖維素動物的肝臟和肌肉中合成糖原（多糖的合成）；⑤細胞核、線粒體、葉綠體中的DNA復制和轉錄；⑥ADP合成ATP時第十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一利用水的代謝過程①葉綠體類囊體薄膜上的光反應；②線粒體基質中有氧呼吸的第二階段；③ATP水解；④多糖、蛋白質、脂肪、核酸的水解；第十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一水的知識歸納1.水的代謝與調(diào)節(jié)利用水生成水光合作用水的光解C3還原有氧呼吸第二階段第三階段第十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一第十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一2．水的含量與新陳代謝、植物抗性的關系當細胞中自由水/結合水的比值增大時，細胞代謝會加強；相反，當細胞中結合水/自由水的比值增大時，植物抗性增強。3．結合水與自由水的相互轉化自由水與結合水在一定條件下可以相互轉化，如受溫度的影響，溫度升高時結合水可轉化為自由水，溫度降低時自由水可轉化為結合水。第十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一判斷題1.不同種生物細胞的自由水和結合水的比值相同，它們的代謝強度也相同2.細胞有氧呼吸過程的第三個階段，既有水的生成，又有水的分解3.如果白天用含18O的水澆花草，周圍空氣中的H2O、O2和CO2中都可能檢測出18O第十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一三、細胞中的能源物質

1、能源物質的種類及關系主要能源物質是主要儲能物質是動物細胞中還有，植物細胞中還有能源物質:糖類、脂肪、蛋白質供能順序是：糖類―→脂肪―→蛋白質生物體生命活動的直接能源物質是ATP；生物體生命活動的最終能量來源是太陽能。

第十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一太陽能糖類等能源物質

ATP中化學能生命活動呼吸作用水解功能第二十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一糖類脂質功能①細胞中主要的能源物質(葡萄糖)②構成細胞結構或化合物的重要成分(纖維素是細胞壁的組成成分，核糖和脫氧核糖是核酸的組成成分)③細胞通訊識別作用的基礎(細胞膜表面的糖蛋白)④細胞的儲能物質(淀粉、糖原)脂肪：生物體主要的儲能物質磷脂：構成生物膜的重要組成成分固醇：參與血液中脂質的運輸(膽固醇)膽固醇是動物細胞膜的組成成分

、調(diào)節(jié)新陳代謝和生殖,合成部位葉綠體、內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、主要是內(nèi)質網(wǎng)第二十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一并非所有的糖都是還原糖，如淀粉、纖維素、蔗糖，都是非還原糖，不能用斐林試劑檢測。多糖的單體都是葡萄糖，但二糖并不都是由葡萄糖組成的，如蔗糖是由葡萄糖和果糖組成。并非所有的糖都能作能源物質，如纖維素。等質量的脂肪和糖相比，脂肪氧化分解釋放的能量多。易錯點第二十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一答案C 第二十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一四、蛋白質與核酸的比較蛋白質核酸元素組成C、H、O、N，有的含P、S等C、H、O、N、P組成單位氨基酸(約20種)核苷酸脫氧核糖核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）第二十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一基本單位①氨基酸結構通式：②種類：約20種，氨基酸的不同在于R基的不同③特點：至少含有__________________________，且連在同一碳原子上①核苷酸結構模式圖②種類：8種③組成差異：脫氧核糖核苷酸含___________________,核糖核苷酸含分子結構氨基酸肽鏈蛋白質 1個—NH2和1個—COOH

脫氧核糖和胸腺嘧啶脫水縮合盤曲、折疊核糖和尿嘧啶第二十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一合成場所肽鏈在

上合成，分泌蛋白需經(jīng)__________

加工主要功能①結構物質：結構蛋白是構成細胞和生物體結構的重要物質②功能物質：催化作用、_____________________________等①DNA：遺傳功能，DNA是主要的遺傳物質②RNA

遺傳功能：如煙草花葉病毒的遺傳物質是

RNA

催化功能：某些RNA

具催化作用傳遞遺傳信息:mRNA

運輸氨基酸：tRNA核糖體內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體細胞核運輸作用、調(diào)節(jié)作用、免疫作用第二十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一

1、有關蛋白質或多肽及其功能

升高血糖胰高血糖素降低血糖胰島素促進腎小管和集合管對水的重吸收抗利尿激素促進生長，主要是促進蛋白質的合成和骨的生長生長激素調(diào)節(jié)內(nèi)分泌腺的分泌活動促激素調(diào)節(jié)垂體的分泌活動促激素釋放激素功能蛋白質種類第二十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一神經(jīng)遞質作用于突觸后神經(jīng)元或效應器細胞的受體神經(jīng)遞質的受體識別、通訊作用細胞膜表面的受體蛋白(糖蛋白)運輸作用細胞膜上的載體蛋白T細胞產(chǎn)生的抗病毒、抗腫瘤的可溶性糖蛋白干擾素與外毒素特異性結合的蛋白質抗毒素免疫作用抗體催化作用絕大多數(shù)酶第二十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一糖類脂質蛋白質RNAN、P轉錄逆轉錄翻譯NDNA第二十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一2、用圖示分析蛋白質多樣性和DNA多樣性的原因以及DNA多樣性、蛋白質多樣性與生物多樣性之間的關系。直接原因根本原因第三十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一3、DNA、RNA(1)DNA和RNA在組成上的差異：①五碳糖不同②含N堿基不完全相同A、G、C(2)RNA與ATP的關系：①元素組成都是C、H、O、N、P。②ATP去掉二個磷酸基團后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一的腺嘌呤核糖核苷酸第三十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一(3)核酸、核苷酸、含氮堿基種類與生物種類的關系：4種，A、G、C、T或U4種1種，DNA或RNA病毒5種，A、G、C、T、U8種2種，DNA和RNA細胞生物(原核、真核生物)含氮堿基核苷酸核酸生物種類第三十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一(4)同一個體的不同體細胞中核DNA、mRNA與蛋白質的關系(1)核DNA相同：不同體細胞都是由一個受精卵分裂分化形成的。(2)mRNA和蛋白質不同：由于基因的選擇性表達，不同細胞表達的基因不同，產(chǎn)生的mRNA、蛋白質不同。第三十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一4、相關計算(1)肽鏈的相關計算已知形成肽鏈的氨基酸數(shù)為a，氨基酸的平均相對分子質量為b，則：肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)蛋白質相對平均分子質量游離的氨基數(shù)游離的羧基數(shù)DNA堿基數(shù)RNA堿基數(shù)N原子數(shù)O原子數(shù)一條肽鏈a－1a－1ab－18(a－1)≥1≥1至少6a至少3a≥a≥a＋1n條肽鏈a－na－nab－18(a－n)≥n≥n至少6a至少3a≥a≥a＋n蛋白質中含有N、O原子數(shù)的計算①N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)②O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)第三十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一(2)核苷酸脫水縮合形成核酸過程中的有關規(guī)律n個脫氧核苷酸合成雙鏈DNA失去的水分子數(shù)_____。n個核糖核苷酸合成RNA失去的水分子數(shù)為

_____。(3)氨基酸與相應核酸的堿基(核苷酸)數(shù)目的對應關系：脫氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸

6∶3∶1上述關系應為每形成1個氨基酸，至少需mRNA上

__個堿基，DNA上6個堿基(由于mRNA中存在終止密碼子等原因)。n－2n－13第三十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一五、有機物水解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物總結物質基本單位初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物代謝產(chǎn)物DNA脫氧核苷酸4種脫氧核苷酸磷酸、脫氧核糖、含氮堿基RNA核糖核苷酸4種核糖核苷酸磷酸、核糖、含氮堿基蛋白質氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O尿素第三十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一物質基本單位初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物代謝產(chǎn)物多糖葡萄糖二糖葡萄糖CO2、H2O脂肪甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸甘油、脂肪酸CO2、H2O第三十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一六．幾種常見物質鑒定的歸納總結化合物試劑顏色反應備注還原糖斐林試劑磚紅色水浴加熱；甲液和乙液混合后立即加入第三十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一蛋白質雙縮脲試劑紫色A液、B液依次加入淀粉碘液藍色脂肪蘇丹Ⅲ染液橘黃色蘇丹Ⅳ染液紅色DNA甲基綠綠色二苯胺藍色沸水浴加熱第三十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一RNA吡羅紅紅色酒精橙色的重鉻酸鉀溶液灰綠色酸性條件下CO2澄清的石灰水混濁溴麝香草酚藍水溶液黃色第四十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一小專題1細胞的結構基礎第四十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一原核細胞真核細胞大小較小較大本質區(qū)別無以核膜為界限的細胞核有以核膜為界限的細胞核細胞壁細胞質有核糖體，無其它細胞器有核糖體和其它細胞器細胞核擬核，無__核膜___和核仁有核膜和核仁DNA擬核、質粒細胞核：和蛋白質_形成染色體細胞質：分布于線粒體、葉綠體內(nèi)遺傳物質生物圖示植物壁成分：纖維素和果膠真菌壁成分：幾丁質DNA成分：肽聚糖(細菌)一、第四十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一特別提示：（1）病毒是沒有細胞結構的生物，切不可把它們當成原核生物。

（2）需氧型細菌等原核生物無線粒體，但細胞膜上存在著有氧呼吸酶，也能進行有氧呼吸。

（3）藍藻屬原核生物，無葉綠體，有光合片層，也能進行光合作用。

第四十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一二、主要細胞器的結構與功能歸納

（1）第四十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一(2)功能上：①與能量轉換有關的細胞器(或產(chǎn)生ATP的細胞器)：②與主動運輸有關的細胞器：③參與細胞分裂的細胞器：葉綠體：光能(→電能)→活躍的化學能→穩(wěn)定的化學能；線粒體：穩(wěn)定的化學能→活躍的化學能。線粒體——供能、核糖體——合成載體蛋白；核糖體——間期蛋白質合成；中心體——由它發(fā)出的星射線構成紡錘體；高爾基體——與植物細胞分裂時細胞壁的形成有關；線粒體——供能。第四十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一（3）從分布上分①動植物細胞一般均有的細胞器：②動物細胞和低等植物細胞特有的細胞器：③植物細胞特有的細胞器：高爾基體、線粒體、核糖體、內(nèi)質網(wǎng)等；中心體；液泡、葉綠體。（4）從成分上分

①含DNA的細胞器：

②含RNA的細胞器：

③含色素的細胞器：葉綠體、線粒體；葉綠體、線粒體、核糖體；葉綠體、液泡（有的液泡中沒有色素，大液泡的形成標志細胞成熟，失去了分裂能力）。

第四十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一④產(chǎn)生ATP的細胞器(結構）：

⑤能復制的細胞器：

⑥能進行堿基互補配對的細胞器：

葉綠體、線粒體、（細胞質基質）線粒體、葉綠體、中心體核糖體（翻譯過程）、線粒體和葉綠體（DNA分子的復制、轉錄和翻譯過程）。第四十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一植物細胞的特殊性并非所有植物細胞都有葉綠體和大液泡。如根尖分生區(qū)細胞有中心體的細胞不一定是動物細胞，也可能是低等植物細胞有葉綠體的和細胞壁的細胞一定是植物細胞根尖分生區(qū)細胞沒有的細胞器：葉綠體、中心體、大液泡第四十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一動物細胞的特殊性1、蛔蟲在人體腸道內(nèi)寄生，只進行無氧呼吸，無線粒體。2、哺乳動物成熟的紅細胞只有細胞膜，沒有核膜和細胞器膜。(1)

所以實驗室常用作提取細胞膜的實驗材料；(2)

沒有細胞核，也沒有一般的細胞器如核糖體、線粒體等，所以自身不能合成蛋白質，呼吸作用方式是無氧呼吸，不能進行細胞分裂，而且壽命較短；(3)紅細胞數(shù)目的增多源于造血干細胞的增殖分化；第四十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一三、細胞核

細胞核的結構（1）核膜：雙層膜結構，核孔：細胞核與細胞質之間物質交換和信息交流的通道（2）染色質和染色體：主要由DNA和蛋白質組成，同一種物質在不同時期的兩種形態(tài)（3）核仁：與核糖體的形成有關，蛋白質合成旺盛的細胞，核仁較大。第五十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一功能：遺傳物質貯存、復制和轉錄的場所，也是新陳代謝的控制中心特別提示：核孔是大分子物質進出的通道，但它不是“全透性”的。核孔能夠控制物質出入，具有一定的選擇性。高考中涉及的通過核孔出入的大分子物質主要有：（1）信使RNA在核內(nèi)合成后通過核孔進入細胞質；（2）轉錄需要的酶以及組成染色體、核糖體的蛋白質在細胞質中合成后通過核孔進入細胞核。第五十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一四、生物膜系統(tǒng)1、細胞膜（1）細胞膜的成分、結構與功能第五十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一（2）細胞膜結構和功能特性及其實驗驗證結構特性——流動性①結構基礎：構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是運動的。②驗證實驗：熒光標記的小鼠細胞與人細胞融合實驗，如圖所示：第五十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一功能特性——選擇透過性：實驗驗證：含不同無機鹽離子的溶液+不同植物第五十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期一不同植物對同一種無機鹽離子的吸收有差異，同一種植物對不同種無機鹽離子的吸收也有差異——植物