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意义:

说明细胞的统一性和生物体结构的统一性，即阐明了生物界的统一性。

第二章:

组成细胞的分子.

一、元素

组成细胞的主要元素是:

CHONPS

基本元素是:

CHON

最基本元素:

C

组成细胞的元素常见的有20多种,根据含量的不同分为:

大量元素和微量元素.

大量元素:

CHONPSKCaMg

微量元素:

FeMnZnCuBMo

生物与无机自然界的统一性与差异性.元素种类基本相同,元素含量大不相同.

占细胞鲜重最大的元素是:

O占细胞干重最大的元素:

二:

组成细胞的化合物:

1、无机化合物:

水（占细胞鲜重最多）、无机盐

细胞中的水包括

结合水：

细胞结构的重要组成成分（含量多时，代谢慢、抗性强）

自由水：

细胞内良好溶剂运输养料和废物

许多生化反应有水的参与（含量多时代谢快、抗性差）

细胞中的无机盐

细胞中大多数无机盐以离子的形式存在

无机盐的作用：

细胞中许多有机物的重要组成成分

维持细胞和生物体的生命活动有重要作用

维持细胞的渗透压和酸碱平衡

2、有机化合物：

1）糖类：

糖类的化学元素组成：

元素组成（C,H.O）,

糖类的作用：

细胞内的主要能源物质

分布：

动植物共有的糖，（都是单糖）葡萄糖，核糖，脱氧核糖。

植物特有的糖：

单糖（果糖），二糖（蔗糖，麦芽糖），多糖（淀粉，纤维素）。

动物体特有的糖：

单糖（半乳糖），二糖（乳糖），多糖（糖原）。

功能：

结构物质：

五碳糖，纤维素。

提供能源：

葡萄糖，果糖，半乳糖。

储存能量：

淀粉，糖原（暂时储能）。

2）脂质（C、H、O有的含N、P）

脂肪（C、H、O）：

（长期）储能，保温，缓冲减压

磷脂（C、H、O、N、P）：

构成细胞膜和细胞器膜的主要成分

胆固醇

固醇性激素:

维持生物第二性征，促进生殖器官发育

维生素D:

有利于Ca、P吸收

3）蛋白质（都含C、H、O、N有的含P、S；

占细胞干重最多）

组成蛋白质的基本单位:

氨基酸（约有20种）

氨基酸的结构通式

氨基酸的结构特点:

一个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上.除此之外,该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团.各种氨基酸的区别在于侧链基团（R基）的不同

构成方式:

脱水缩合:

在蛋白质的形成过程中,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合.

肽键的结构式是：

（—NH—CO—）。

★规律：

假设一个蛋白质分子中含有的氨基酸数为n

若蛋白质只有一条肽链,则脱去水分子数等于形成的肽键数等于n－1

若蛋白质含有m条肽链,则脱去水分子数等于形成的肽键数等于n－m

蛋白质分子量的计算.假设AA的平均分子量为a,含有的AA数为n则，形成的蛋白质的分子量为a×

n－18（n－m）即：

氨基酸的总分子量减去脱去的水分子总量

蛋白质结构的多样性的原因:

组成蛋白质的氨基酸种类,数目,排列顺序不同,肽链的空间结构千差万别

4）核酸（C.H.O.N.P）

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用

真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是DNA，大多数病毒的遗传物质是DNA;

极少数病毒的遗传物质是RNA。

　　　磷酸　　　　　　　　　　磷酸　

核苷酸　含氮碱基　脱氧核苷酸脱氧核糖

五碳糖　　　　　　　含氮的碱基（Ａ、Ｔ、Ｃ、Ｇ）

　　　　　　　　　　　　　磷酸　

核糖核苷酸　核糖

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　含氮的碱基（Ａ、Ｕ、Ｃ、Ｇ）

　　　　　　DNA：

通常为２条脱氧核苷酸链构成__双螺旋__结构.

核苷酸链　

　　　　RNA：

通常为１条核糖核苷酸链　

DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中

少量DNA存在于线粒体，叶绿体中。

原核细胞中DNA主要存在于拟核中，RNA主要存在于细胞质中　　　　　　　　

附表

类别

DNA

RNA

基本单位

脱氧核糖核苷酸

核糖核苷酸

核苷酸

腺嘌呤脱氧核苷酸

鸟嘌呤脱氧核苷酸

胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸

腺嘌呤核糖核苷酸

鸟嘌呤核糖核苷酸

胞嘧啶核糖核苷酸

尿嘧啶核糖核苷酸

碱基

腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）

胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）

胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）

五碳糖

脱氧核糖

核糖

磷酸

三、化合物的鉴定:

还原性糖:

斐林试剂甲液：

0.1g/mlNaOH乙液：

0.05g/mlCuSO4甲乙溶液先混合（现配现用）再与还原性糖溶液经水浴加热后生成砖红色沉淀.（葡萄糖,果糖,麦芽糖是还原性糖，蔗糖是典型的非还原性糖，不能用于该实验）。

颜色变化：

浅蓝色、棕色、砖红色。

蛋白质:

双缩脲试剂A液：

0.1g/mlNaOHB液：

0.01g/mlCuSO4先加入A液1毫升，摇匀，再加入B液3-4滴.成紫色反应。

脂肪:

苏丹

（橘黄色）苏丹

（橘红色）50%酒精的作用是洗去浮色

核酸：

甲基绿+DNA=绿色吡罗红+RNA=红色甲基绿吡罗红混合使用

8%盐酸的作用：

①改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞②使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合

0.9%的NaCl的作用：

保持动物细胞的细胞形态

实验步骤：

①制片②水解③冲洗④染色⑤观察

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来源：

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版权所有：

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第三章、细胞的基本结构

1、细胞膜主要成分：

脂质和蛋白质，还有少量糖类。

而脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。

流动镶嵌模型的基本内容①磷脂双分子层构成了膜的基本支架②蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层③磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动

细胞膜功能有3点，①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定；

②控制物质出入细胞；

③进行细胞间信息交流。

2、细胞器根据膜的情况，可以分为双层膜、单层膜和无膜的细胞器。

（1）双层膜有叶绿体、线粒体：

叶绿体存在于绿色植物细胞，是绿色植物进行光合作用的场所，但不能说叶绿体是一切生物体进行光合作用的场所，因为原核细胞蓝藻没有叶绿体，但是它可以进行光合作用。

线粒体是有氧呼吸主要场所，同理不能说线粒体是进行有氧呼吸的唯一场所。

（2）单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡和溶酶体等：

其中内质网是细胞内蛋白质合成和加工，糖类和脂质合成的场所；

高尔基体能够对蛋白质进行加工、分类、包装；

液泡是植物细胞特有，调节细胞内部环境，维持细胞形态，与植物细胞吸水有关；

溶酶体：

分解衰老、损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

（3）无膜的细胞器有核糖体和中心体：

核糖体是合成蛋白质的主要场所，也就是翻译的场所；

中心体是动物和低等植物细胞所特有，与细胞有丝分裂有关。

3、细胞器的分工合作，以分泌蛋白的合成和运输为例来说明问题：

核糖体内质网高尔基体细胞膜

（合成肽链）（加工、运输）（进一步加工包装）（囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）

4、生物膜系统

的概念：

细胞膜、核膜，各种膜性细胞器的膜共同组成的生物膜系统。

生物膜系统

的作用：

①使细胞具有稳定内部环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换、信息传递；

②增加了细胞内酶的附着面积；

③可使细胞内生化反应区域化、秩序化。

代谢部分

一、物质跨膜运输的方式包括被动运输和主动运输。

被动运输又包括自由扩散和协助扩散。

方向

载体

能量

举例

自由扩散

高→低

不需要

水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素等

协助扩散

需要

葡萄糖进入红细胞

主动运输

低→高

氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞

二、新陈代谢与酶

1、酶的概念：

是活细胞（来源）所产生的具有催化作用（功能）的一类有机物。

大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶），也有的是RNA。

2、酶作用的特点：

化学反应前后酶的性质不变。

酶的作用原理：

降低化学反应的活化能。

3、酶的特性：

①高效性：

催化效率比无机催化剂高许多。

②专一性：

每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

③酶需要适宜的温度和pH值等条件：

在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。

低温使酶的活性下降，过酸、过碱和高温，都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性。

4、胃蛋白酶只有在酸性环境（最适PH=2左右）才有催化作用，唾液淀粉酶PH=6.8左右；

胰蛋白酶PH=8.1左右三、新陈代谢与ATP

1、ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

2、ATP的结构简式：

ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：

A－P～P～P，其中：

A代表腺苷，P代表磷酸基，～代表高能磷酸键，－代表普通化学键。

2、ATP与ADP的相互转化：

在酶的作用下，ATP中远离A的高能磷酸键水解，释放出其中的能量，同时生成ADP和Pi；

在另一种酶的作用下，ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP。

3、ATP的形成途径：

对于动物和人来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量。

对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，除了来自呼吸作用中分解有机物释放出的能量外，还来自光合作用。

4、ATP分解时的能量利用：

细胞分裂、根吸收矿质元素、肌肉收缩等各项生命活动。

四、细胞呼吸

有氧呼吸总反应式：

C6H12O6+6O2+6H2O酶6CO2+12H2O+能量

第一阶段：

细胞质基质C6H12O6酶2丙酮酸+少量[H]+少量能量

第二阶段：

线粒体基质2丙酮酸+6H2O酶6CO2+大量[H]+少量能量

第三阶段：

线粒体内膜24[H]+6O2酶12H2O+大量能量

无氧呼吸

产生酒精：

C6H12O6酶2C2H5OH+2CO2+少量能量

发生生物：

大部分植物，酵母菌

无氧呼吸产生乳酸：

C6H12O6酶2C3H6O3+少量能量

动物，乳酸菌，植物的块根、块茎。

有氧呼吸的能量去路：

有氧呼吸所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失了。

无氧呼吸：

能量小部分用于生成ATP，大部分储存于乳酸或酒精中。

有氧呼吸过程中氧气的去路：

氧气用于和[H]生成水

五、光合作用

1、叶绿体的色素：

①分布：

类囊体薄膜上。

②色素的种类：

叶绿素a（蓝绿色）

叶绿素

叶绿素b（黄绿色）

绿叶中的色素

胡萝卜素（橙黄色）

类胡萝卜素

叶黄素（黄色）

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。

2、叶绿体的酶：

光反应有关的酶分布在叶绿体类囊体薄膜上，暗反应阶段的酶分布在叶绿体的基质中。

3、实验：

绿叶中色素的提取和分离实验原理：

（提取的原理）绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）。

（分离的原理）绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且他们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

（实验结果）滤纸条上有几条不同颜色的色带？

其排序怎样？

宽窄如何？

①_胡萝卜素（橙黄色）最窄

②叶黄素（黄色）

③_叶绿素a（蓝绿色）最宽

④_叶绿素b（黄绿色）

4、光合作用的发现：

①1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；

将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：

植物可以更新空气。

②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。

过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。

证明：

绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

③1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。

叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。

④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。

第一组给植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；

第二组提供H2O和C18O2，释放的是O2。

光合作用释放的氧全部来自来水。

5、光合作用的过程：

①光反应阶段

a、水的光解：

2H2O→4[H]+O2（为暗反应提供氢）

b、ATP的形成：

ADP+Pi+光能—→ATP（为暗反应提供能量）

②暗反应阶段：

a、CO2的固定：

CO2+C5→2C3

b、C3化合物的还原：

2C3+[H]+ATP→（CH2O）+C5

总反应式：

CO2+H2O（CH2O）+O2

6、响光合作用的因素：

（1）、光照强度对光合作用的影响：

植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加

光补偿点：

当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。

光饱和点：

当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。

（2）、温度：

温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用

生产上应用：

白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。

（3）、CO2浓度：

画出曲线

语言描述：

在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，达到一定浓度后，光合作用强度随着CO2浓度的增加不再增加。

（即达到CO2的饱和点）

生产上：

使田间通风良好，供应充足的CO2,增施有机肥，利用土壤中微生物分解，有机肥料中的有机物，释放较多的CO2

（4）、水分的供应：

当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。

（5）、矿质元素：

如Mg，N，P，Fe等等。

六、细胞增殖

1、有丝分裂各时期的特点

时期

植物细胞示意图

动物细胞

示意图

主要特点

记忆口诀

分裂间期

完成组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。

复制的结果，每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体。

复制合成

分

裂

期

前期

①出现染色体；

②核膜解体，核仁消失；

③从细胞两极发出纺锤丝（动物细胞：

中心体发出星射线）形成纺锤体；

④染色体着丝点散乱分布在纺锤体上。

膜仁消失

现两体

中期

染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰。

（计数好时机）

形定数清赤道齐

后期

①每个着丝点分裂为二，每个染色体的两个姐妹染色单体分开，成为两个染色体；

②纺锤丝收缩牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体

点裂数加均两极

末期

①染色体又变成染色质；

②核膜、核仁重新出现；

③（植物细胞）在赤道板位置上出现的细细胞板进而形成新的细胞壁，最后一个细胞分裂成两个子细胞。

③（动物细胞）细胞膜中部凹陷，缢裂为两个子细胞。

④纺锤体消失

两体消失膜仁现

2.有丝分裂过程染色体、染色单体、DNA分子的数目变化曲线

3、.动植物细胞的有丝分裂的两点区别

前期：

纺锤体的形成方式

末期：

子细胞形成的方式

动物

由两极直接发出的纺锤丝

形成纺锤体

在赤道板附近形成细胞板，细胞板向四周扩展将细胞分割成两个细胞

植物

有中心体发出的星射线

细胞膜在中部向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞

4、有丝分裂的意义：

将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。

从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。

无丝分裂特点：

在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。

七、细胞分化、癌变和衰老

1、细胞分化：

在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程，叫做细胞分化。

1）、细胞分化发生时期：

是一种持久性变化，它发生在生物体的整个生命活动进程中，胚胎时期达到最大限度。

2）、细胞分化的特性：

稳定性、持久性、不可逆性、。

3）、意义：

经过细胞分化，在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织；

4）、细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。

（从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。

在生物体内，细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的细胞、器官，这是基因在特定的时间、空间条件下选择性表达的结果，当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界的作用条件下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。

）

2、细胞衰老的主要特征：

水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢；

有些酶活性降低（细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白）；

色素积累（如：

老年斑）；

呼吸减慢，细胞核增大，染色质固缩，染色加深；

细胞膜通透功能改变，物质运输能力降低。

3、细胞的癌变：

在生物体的发育中，有些细胞受到各种致癌因子的作用，不能正常的完成细胞分化，变成了不受机体控制的、能够连续不断的分裂的恶性增殖细胞。

细胞癌变的原因：

在致癌因子的影响下，原癌基因和抑癌基因发生突变。

致癌因子有：

物理致癌因子；

化学致癌因子；

病毒致癌因子。

癌细胞的特征：

能够无限增殖；

形态结构发生了变化；

癌细胞表面发生了变化（糖蛋白减少，容易扩散和转移）。

生物必修2

第一章减数分裂

一、减数分裂的概念

减数分裂（meiosis）是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。

在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。

二、减数分裂的过程

1、精子的形成过程：

精巢（哺乳动物称睾丸）

减数第一次分裂

间期：

染色体复制（包括DNA复制和蛋白质的合成）。

同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。

四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。

叫做交叉互换。

中期：

同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。

后期：

同源染色体分离；

非同源染色体自由组合。

细胞质分裂，形成2个子细胞。

●减数第二次分裂（无同源染色体）

染色体排列散乱。

每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。

姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。

并分别移向细胞两极。

细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。

2、卵细胞的形成过程：

卵巢

4、精子与卵细胞的形成过程的比较

精细胞

卵细胞

相同点

都是染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞中的染色体数目是原始细胞的一半

不

　同

　点

细胞质均等分裂

细胞质不均等分裂

一个精原细胞形成四个精细胞

一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体

精细胞形成精子需要变形

卵细胞的形成不变形

四、注意：

（1）同源染色体

①形态、大小一般相同（XY除外）②一条来自父方，一条来自母方。

减数分裂时联会

（2）精原细胞和卵原细胞

的染色体数目与体细胞相同。

因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂

的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。

（3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。

所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。

（4）减数分裂形成子细胞种类：

假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：

它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）；

它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。

它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。

五、减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律

练习题．下图是表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对数量变化的曲线图。

据此曲线图回答下列题：

（注：

横坐标各个区域代表细胞分裂各个时期，）

（1）图中代表DNA相对数量变化的曲线是

（2）图中0—8时期表示细胞的分裂过程。

（3）细胞内含有同源染色体的区间是和。

（4）若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞核中的DNA分子数在1—4时期为

个。

3、着丝点分裂分别在横坐标数字的处进行

答案、

（1）A

（2）减数（3）0—48—13（4）40（5）6,11

六、受精作用的特点和意义

特点：

受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。

精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中