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高考复习生物知识点
高中生物知识熟记点汇编
【必修一分子与细胞】
第一章走进细胞
一、生命活动离不开细胞
1、细胞是生物体结构和功能的基本单位。
根据是否具有细胞结构,生物可分为非细胞生物(遗传物质是DNA或RNA)和细胞生物(遗传物质是DNA);病毒为营寄生生活,故培养病毒需在培养基中添加特定活细胞。
2、生物和环境之间的物质和能量的交换是以细胞代谢为基础;生物的生长发育以细胞增殖、分化为基础;生物的遗传与变异以细胞内基因的传递和变化为基础。
二、生命系统的结构层次
细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
种群:
在一定的自然区域内,同种生物的所有个体。
是生物进化的基本单位,也是繁殖的基本单位。
群落:
在一定的自然区域内,所有的种群组成群落。
(所有生物)
【提醒】①细胞是最基本的生命系统,病毒、分子(如蛋白质、核酸)、原子不属于生命系统。
②植物没有系统层次;单细胞生物没有组织、器官、系统层次。
病毒的相关知识:
病毒是生物,但不属于生命系统。
1)病毒:
一类没有细胞结构的生物体。
病毒既不是真核也不是原核生物。
个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
2)病毒的主要特征:
①仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;②专营细胞内寄生生活;③结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
3)根据寄生的宿主不同,病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。
根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。
4)常见的病毒有:
甲型H1N1型流感病毒、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。
三、细胞的多样性(原核细胞和真核细胞)
1、科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞。
真核细胞构成真核生物,如植物、动物、真菌等;原核细胞构成原核生物,如“四藻一发菜”(即蓝球藻、螺旋藻、念珠藻、颤藻、发菜)和“两体一菌”(支原体、衣原体、放线菌)等。
2、原核细胞没有核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有一个环状的(裸露的)DNA分子,位于细胞内特定的区域,该区域叫做拟核。
(注:
真核细胞染色体的主要成分是DNA和蛋白质)
3、细胞多样性的原因:
①直接原因:
构成细胞的蛋白质分子结构不同;②根本原因:
不同生物的遗传物质不同,同一生物不同细胞进行基因选择性表达,即同一生物的不同种细胞中DNA相同,但mRNA和蛋白质不都相同。
两类原核细胞
A.蓝藻:
细胞内没有叶绿体,因为含有藻蓝素和叶绿素,所以能进行光合作用,属自养生物;没有线粒体,但能进行有氧呼吸。
常见种类:
蓝球藻、念珠藻、颤藻、发菜。
B.细菌:
绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。
常见种类:
大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌、硝化细菌(能进行化能合成作用,属自养生物)。
四、细胞的统一性(“细胞学说”——归纳法)
1、原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质。
2、“细胞学说”的建立者是德国科学家施莱登和施旺,揭示了细胞统一性和生物体结构统一性。
3、英国科学家虎克是细胞的发现者和命名者;荷兰磨镜技师列文·虎克用自制显微镜观察到不同形态细胞。
【提醒】①一切动植物(而非生物)都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
②虎克观察到并命名为“细胞”的木栓组织细胞是死细胞。
③光学显微镜能观察显微结构(直径超过0.2微米的染色体、叶绿体、线粒体、核仁等结构),电子显微镜能观察亚显微结构(直径小于0.2微米的生物膜、核糖体等结构)。
显微镜相关知识
(1)放大倍数=目镜倍数×物镜倍数。
显微镜放大的是长度或宽度,而不是面积。
(2)目镜无螺纹,放大倍数与长度呈反比;物镜有螺纹,放大倍数与长度呈正比。
(3)低倍镜下视野亮、范围大、细胞小、数目多、镜头到装片的距离远;高倍镜下视野暗、范围小、细胞大、数目少、镜头到装片的距离近。
(4)显微镜的使用方法及原则
①高倍镜使用步骤:
找→移→转→调:
低倍镜下找到目标→把目标移到视野中央→转动转换器,移走低倍物镜,换上高倍物镜→调节光圈和反光镜,使视野亮度合适,调节细准焦螺旋,使物像清晰。
②先低后高:
先使用低倍镜,再使用高倍镜。
③先粗后细:
低倍镜下先用粗准焦螺旋,再用细准焦螺旋调焦;高倍镜下只能用细准焦螺旋,使物像清晰。
(5)装片移动:
哪偏哪移原则,即物像在哪边,装片就像哪边移,从而把物像移到视野中央。
第二章组成细胞的分子
一、组成细胞的元素
1、分类
(1)大量元素:
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
(2)微量元素:
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【方法规律】谐音记忆法记忆微量元素:
铁(Fe)猛(锰-Mn)碰(硼-B)新(锌-Zn)木(钼-Mo)桶(铜-Cu)
(3)主要元素:
C、H、O、N、P、S六种。
(4)基本元素:
C、H、O、N四种。
(5)最基本元素:
C(生物大分子以碳链为骨架)。
2、碳是最基本元素的原因
①主要原因:
生物大分子(如多糖、蛋白质、核酸)以碳链为骨架;即每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多的单体连接成多聚体。
②次要原因:
在细胞干重中碳的含量最高。
3、基本元素占细胞鲜重百分比:
O>C>H>N;占细胞干重百分比:
C>O>N>H。
二、组成细胞的化合物
组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。
细胞的主要化合物可分为无机化合物(水、无机盐)和有机化合物(糖类、脂质、蛋白质、核酸)。
细胞内含量最高的无机化合物和有机化合物分别为水和蛋白质。
【实验】检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质
(1)原理
①
常见还原糖:
麦芽糖、葡萄糖、果糖等。
②
③
④
(2)两种试剂
①斐林试剂:
由甲液0.1g/mLNaOH和乙液0.05g/mLCuSO4组成,等量混合后使用,现用现配,水浴加热。
②双缩脲试剂:
由A液0.1g/mLNaOH和B液0.01g/mLCuSO4组成,使用时先加A液造成碱性环境,摇匀后再加B液,不需加热。
三、水和无机盐
1、细胞中的水
(1)水在细胞中以两种形式存在:
(自由水良好溶剂、参与反应、提供液体环境、运输营养物质和代谢废物。
)和结合水(细胞结构的重要主成成分)。
细胞中自由水/结合水比值越大,生物新陈代谢越旺盛,抗逆性越差;反之,比值越小,生物新陈代谢越缓慢,抗逆性越强。
(2)水与细胞代谢的关系:
合成反应(如生物大分子的合成、光合作用暗反应、有氧呼吸第三阶段)常伴随水的产生;分解反应(生物大分子的分解、光合作用光反应、有氧呼吸第二阶段)常伴随水的利用。
2、细胞中的无机盐
(1)细胞中的无机盐大多以离子形式存在,是细胞中含量很少但对生命活动有重要作用的无机物。
(2)功能:
①构成复杂化合物(Mg2+—叶绿素、Fe2+—血红蛋白、碘—甲状腺激素);②维持生命活动(血液中钙含量过低会引起抽搐);③维持渗透压及酸碱平衡(Na+、Cl—维持细胞外液渗透压,K+维持细胞内液渗透压;血浆中
、
等维持血浆pH的稳定)。
【提醒】植物细胞吸水方式主要包括:
吸胀吸水(未成熟植物细胞,无中央大液泡)、渗透吸水(成熟植物细胞,有中央大液泡)以及代谢性吸水。
种子萌发初期的吸水方式是吸胀吸水,且大豆种子吸水能力比玉米种子强。
四、糖类和脂质
1.糖类的元素组成:
C、H、O。
2.脂质的元素组成及合成场所
(1)脂肪和固醇类元素组成:
C、H、O。
(2)磷脂元素组成:
C、H、O、N、P。
(3)脂质在细胞内合成场所:
内质网。
3.糖类的存在场所、组成及作用
(1)单糖不能被水解,可被细胞直接吸收。
动植物细胞都有的单糖是葡萄糖、核糖、脱氧核糖;植物细胞中的单糖是果糖;动物细胞中的单糖是半乳糖。
(2)植物体内的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物体内的二糖是乳糖。
(3)蔗糖、麦芽糖和乳糖都能水解出葡萄糖。
(4)麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖;蔗糖→果糖+葡萄糖;乳糖→半乳糖+葡萄糖。
(5)植物细胞中的多糖有淀粉和纤维素;动物细胞中的多糖有糖原。
淀粉、纤维素和糖原的组成单位(单体)都是葡萄糖。
(6)作为储能物质的糖类是淀粉和糖原。
(7)纤维素是植物细胞壁的重要成分。
(8)糖类是生物体生命活动的主要能源物质,但并非所有糖类都能提供能量,如核糖、脱氧核糖、纤维素。
4.脂质的种类及作用
(1)脂肪:
良好储能物质(主要功能)、保温、减压和缓冲。
(2)磷脂:
生物膜的重要组成成分,生物膜的基本支架是磷脂双分子层。
(3)固醇
①胆固醇:
动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。
②性激素:
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
③维生素D:
促进肠道对钙和磷的吸收。
5.能源物质归纳
(1)三大能源物质及供能顺序:
糖类、脂肪、蛋白质。
(2)生命活动的主要能源物质:
糖类。
(3)细胞中主要的能源物质:
葡萄糖。
(4)良好储能物质:
脂肪。
(5)植物细胞中的储能物质:
淀粉。
(6)动物细胞中的储能物质:
糖原。
(7)直接能源物质:
ATP。
(8)能量的最终来源:
太阳能。
6.等质量的脂肪与糖类相比:
脂肪中H多O少,糖类中H少O多,因此脂肪耗氧多,产能多,产水多。
(注:
大豆等油料种子播种时,宜浅播)
【提醒】①种子萌发过程中,细胞内有机物的含量减少,种类增多,因为细胞呼吸产生了代谢中间产物。
②油料(大豆)种子萌发初期,干重先增后减,干重增加的原因是脂质转变为糖类,导致干重增加的主要元素是O;干重减少的原因是细胞呼吸等异化作用消耗有机物。
五、蛋白质
1、基本组成单位——氨基酸
(1)生物体中构成蛋白质的氨基酸约20种(人体内21种),其结构通式是____________________。
(2)氨基酸的结构特点:
①1氨基1羧基同连1碳原子;②R基决定氨基酸的种类。
(3)根据氨基酸的来源的不同,可将氨基酸分为非必需氨基酸(人体细胞可以合成)和必需氨基酸(必须从外界环境中直接获取)。
8种必需氨基酸依次为甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。
此外,婴儿比成人多1种必需氨基酸为组氨酸。
【提醒】“动物蛋白通常比植物蛋白营养价值更高”是因为动物蛋白中含有的必需氨基酸的数量和种类较多。
脱水缩合___________
2、蛋白质的结构
(1)组成结构:
氨基酸肽链(场所:
核糖体)
【提醒】肽键的化学表达式是—NH—CO—。
(2)空间结构:
【提醒】高温、强酸、强碱、重金属盐使蛋白质发生变性,原因是这些处理是蛋白质分子的空间结构发生改变。
但肽键未断裂;盐析作用使蛋白质析出,但蛋白质未变性。
脱水缩合过程中重要的数量关系
1)肽键数=脱掉水分子数=氨基酸数-肽链数。
2)每条肽链至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端。
3)蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去的水分子数×18。
3、蛋白质的多样性(结构决定功能)
(1)结构多样性:
①氨基酸的数目、种类、排列顺序不同;②肽链的空间结构不同。
(2)功能多样性:
①结构蛋白(如羽毛、头发等);②催化作用(如蛋白酶等);③运输作用(如血红蛋白、膜载体蛋白等);④调节作用(如激素、神经递质等);⑤免疫作用(如抗体等)。
六、核酸
1、基本组成单位——核苷酸
(1)核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖、一分子含氮碱基组成。
+
核糖核苷酸(共4种)→核糖核酸(RNA)
脱氧核苷酸(共4种)→脱氧核酸(DNA)
________________
(2)RNA由1条核糖核苷酸链构成,其五碳糖为核糖,含氮碱基为腺嘌呤A、尿嘧啶U、鸟嘌呤G、胞嘧啶C四种;DNA由2条脱氧核苷酸链通过氢键相连而成,其五碳糖为脱氧核糖,含氮碱基为腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C四种。
(注:
核苷酸通过磷酸二酯键相连形成核苷酸链)
2、核酸的功能
(1)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具有极其重要作用。
(2)DNA是主要的遗传物质,DNA中脱氧核苷酸对(或碱基对)的排列顺序代表遗传信息。
【提醒】糖类、脂质、蛋白质为三大营养物质,除脂质不能转变为蛋白质,三者之间能相互转化。
#小结•1#生物大分子的组成
多聚体
单体
元素组成
多糖
葡萄糖
只有C、H、O
蛋白质
氨基酸
C、H、O、N
核酸
核苷酸
C、H、O、N、P
脂质
甘油、脂肪酸(脂肪)
主要组成元素是C、H、O(如脂肪只含C、H、O),少量还含N、P(如磷脂)
【提醒】“水解”vs“氧化分解”:
表中多聚体水解产物为相应单体(如多糖的水解产物为葡萄糖);彻底氧化产物皆为CO2和H2O。
需注意,核酸的水解产物可为初步水解产物(核苷酸)和彻底水解产物(磷酸、五碳糖、含氮碱基)。
#小结•2#不同生物的核酸、核苷酸、碱基和遗传物质的辨析
生物类别
核酸种类
核苷酸种类
碱基种类
遗传物质
细胞生物
DNA和RNA
8
5
DNA
病毒
DNA病毒
仅DNA
4
4
DNA
RNA病毒
仅RNA
4
4
RNA
第三章细胞的基本结构
一、细胞膜
1、成分:
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成(细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层),还有少量糖类。
①脂质包括磷脂(主要)和胆固醇(动物细胞膜的重要成分);②蛋白质的种类和数量决定细胞膜的功能复杂程度;③糖类与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白(糖被)或糖脂,分布于细胞膜的外表面,与细胞识别作用有关。
2、功能:
将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
【提醒】细胞间信息交流的方式:
①通过化学物质(如激素);②通过细胞膜直接接触(如精卵识别);③通过细胞通道(如高等植物的胞间连丝)。
(注:
信息交流方式③不需要受体的参与)
3、细胞壁:
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶;根据酶的专一性,可用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞壁。
(功能:
支持和保护。
特点:
全透性、伸缩性小。
)真菌细胞壁的主要成分是几丁质;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。
二、细胞质
(一)细胞质基质:
细胞质是细胞中细胞膜以内、细胞核以外的结构,包括细胞质基质和细胞器。
【提醒】“细胞骨架”:
由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞形态、细胞内部结构有序性的维持密切相关。
(二)细胞器
(1)线粒体:
双层膜,内膜向内腔折叠形成嵴扩大了膜面积,嵴的周围充满液态的基质,基质中含有少量的DNA、RNA和核糖体。
线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
【提醒】细胞内产生ATP的结构:
细胞质基质、线粒体、叶绿体。
呼吸作用产生的ATP可为机体内各种反应供能(“供他”);光合作用光反应阶段产生的ATP仅供暗反应使用(“供己”)。
(2)叶绿体:
双层膜,类囊体堆叠形成的基粒扩大了膜面积,基粒周围充满了基质,基质中含有少量的DNA、RNA和核糖体。
叶绿体是绿色植物光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
(注:
植物叶肉细胞含大量叶绿体)
【提醒】某些原核生物(如蓝藻)无线粒体和叶绿体,但仍能进行细胞呼吸/光合作用,原因是具有呼吸酶系/光合酶系和光合色素。
(3)内质网:
单层膜。
蛋白质合成和加工(粗面内质网)以及脂质合成的车间(光面内质网);内连核膜,外连细胞膜,扩大了细胞内的膜面积。
(4)高尔基体:
单层膜。
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”;与动物细胞分泌物形成有关,与植物细胞细胞壁形成有关。
(5)溶酶体:
单层膜。
内部含有多种酸性水解酶,是“消化车间”,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;起源于高尔基体。
(6)液泡:
单层膜,内有细胞液。
能调节细胞内的环境,与细胞的吸水和失水有关;充盈的液泡使植物细胞保持坚挺。
(7)核糖体:
无膜,成分为RNA和蛋白质。
是生产蛋白质的机器。
细胞内蛋白质合成的场所,可分为游离核糖体(合成胞内蛋白)和附着核糖体(附着在内质网上,合成分泌蛋白和膜蛋白)。
(8)中心体:
无膜,成分为蛋白质。
由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成,存在于动物和低等植物细胞中,与细胞有丝分裂前期纺锤体的形成有关。
【提醒】“细胞器”归纳
(1)按分布分
①动植物细胞共有:
线粒体、内质网、核糖体、高尔基体。
②植物细胞特有:
叶绿体、液泡。
③动物和低等植物细胞特有:
中心体。
④原核细胞和真核细胞共有:
核糖体。
(2)按结构分
①单层膜:
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。
②双层膜:
线粒体、叶绿体。
③无膜:
中心体、核糖体。
(3)按成分分
①含DNA的:
线粒体、叶绿体。
②含RNA的:
线粒体、叶绿体、核糖体。
③含色素的:
叶绿体、液泡。
(4)按功能分
①与能量转换有关的:
线粒体、叶绿体。
②能产生ATP的:
线粒体、叶绿体。
③动物植物细胞都有,但功能不同的细胞器:
高尔基体。
④与分泌蛋白合成和分泌有关的:
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。
⑤能产生水的:
线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体。
⑥与有丝分裂有关的:
核糖体、中心体、高尔基体、线粒体。
⑦与主动运输有关的细胞器:
核糖体、线粒体。
⑧能进行碱基互补配对的细胞器:
核糖体、叶绿体、线粒体。
⑨能自主复制的细胞器中心体、叶绿体、线粒体。
细胞种类判断依据:
①高等植物细胞:
有细胞壁、叶绿体和液泡,无中心体。
②低等植物细胞:
有细胞壁、叶绿体、液泡和中心体。
③动物细胞:
有中心体,无细胞壁、叶绿体和液泡。
【探究·实践】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动:
1.实验原理:
(1)观察叶绿体:
叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球或球形。
可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
(2)观察细胞质的流动:
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。
观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
2.目的要求
(1)使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。
(2)观察细胞质的流动,理解细胞质的流动是一种生命现象。
3.材料用具:
略
4.方法步骤
(1)制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布
①取材:
用镊子取一片藓类的小叶(或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)放入盛有清水的培养皿中。
②制作临时装片:
往载玻片中央滴一滴清水,用镊子夹住所取的叶放入水滴中,盖上盖玻片。
注意:
临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态。
③观察:
先用低倍镜找到需要观察的叶绿体再换用高倍镜观察。
仔细观察叶绿体的形态和分布情况。
(2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
①材料处理:
供观察用的黑藻,事先应放在光照、室温条件下培养。
②制作临时装片:
将黑藻从水中取出,用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶,将小叶放在载玻片的水滴中,盖上盖玻片。
③观察:
先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞,然后换用高倍镜观察。
注意观察叶绿体随着细胞质流动的情况,仔细看看每个细胞中细胞质流动的方向是否一致。
(三)细胞的生物膜系统
1、细胞的生物膜系统由细胞器膜、细胞膜、核膜等结构共同构成。
2、生物膜之间的联系
(1)成分上的联系:
生物膜的主要成分为脂质和蛋白质。
(2)结构上的联系:
①直接联系:
内质网膜内连核膜外连细胞膜(在代谢旺盛的细胞中,与线粒体膜发生联系);②间接联系:
通过形成分泌囊泡结构,生物膜之间可进行相互转化。
(3)功能上的联系——“分泌蛋白的合成、加工、运输”(研究方法:
同位素标记法,用3H标记亮氨酸)
【提醒】①不是所有蛋白质的合成都需要内质网、高尔基体的加工(如原核细胞不具细胞器);②分泌蛋白经内质网、高尔基体、细胞膜分泌到细胞外,跨过0层生物膜。
三、细胞核
1、功能:
是遗传性息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【提醒】“染色体和染色质是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态”:
细胞核中有DNA,DNA和蛋白质结合成丝状染色体,易被碱性染料(如龙胆紫、醋酸洋红)染成深色。
细胞分裂时,染色质高度螺旋化、缩短变粗,成为杆状染色体;细胞分裂结束时,染色体解螺旋重新成为染色质。
2、细胞核的结构:
核膜、核孔、核仁、染色质。
(1)核膜:
双层膜,把核质分开,具有选择透过性。
(2)核孔:
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流;大分子物质(如蛋白质和RNA)进出细胞核的通道;有选择透过性;代谢旺盛的细胞核孔数量较多。
(3)核仁:
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;蛋白质合成旺盛的真核细胞中核仁体积较大。
(4)染色质:
主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。
3、没有细胞核的细胞:
高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞等。
第四章细胞的物质输入和输出
一、细胞吸水和失水的原理——渗透作用
1、发生条件:
①具有半透膜;②半透膜两侧具有浓度差。
【提醒】渗透系统中的浓度差是指物质的量浓度而非质量浓度,故若半透膜两侧为质量分数10%的蔗糖溶液和10%的葡萄糖溶液,水将透过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动。
2、动物细胞的吸水和失水:
动物细胞的细胞膜相当于半透膜;当外界溶液浓度大于细胞质浓度,细胞失水皱缩,反之吸水膨胀,甚至破裂。
3、植物细胞的吸水和失水
“原生质层”:
由细胞膜、液泡膜以及两膜之间的细胞质构成。
【拓展】吸水/失水平衡时,半透膜两侧的浓度差比较:
S1_>_S2S1_≥_S2(植物细胞)S1_=_S2
【实验】成熟植物细胞的质壁分离和复原实验
(1)材料:
活的成熟的植物细胞,液泡有颜色便于观察,如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。
(2)条件:
原生质层(由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成)具有选择透过性,相当于半透膜;细胞液与外界溶液有浓度差。
(3)内因:
原生质层伸缩性大于细胞壁;原生质层有选择透过性,细胞壁为全透性。
(4)实验现象(低倍镜观察,细胞须保持活性)
①初始状态:
原生质层紧贴细胞壁。
②0.3g/mL蔗糖溶液处理:
细胞失水,发生质壁分离现象,观察到原生质层与细胞壁逐渐分离形成球形小团,液泡体积逐渐变小、颜色变深。
原生质层与细胞壁间的间隙中充满了蔗糖溶液。
③清水处理:
细胞吸水,发生质壁分离复原现象,观察到液泡体积逐渐变大、颜色变浅。
(5)实验拓展
①若使用90%的蔗糖溶液(溶质不可跨膜):
细胞会发生质壁分离现象,但不会发生质壁分离复原现象,原因是外界溶液浓度过高,导致细胞失水过多而死亡。
②若使用KNO3、葡萄糖、尿素等溶液(溶质可跨膜):
细胞发生质壁分离后又自动复原。
【提醒】在一定浓度溶质可穿膜(如KNO3、乙二醇)的溶液中,发生质壁分离后可自动复原;盐酸、酒精、醋酸能杀死细胞,不宜做实验溶液。
二、生物膜的流动镶嵌模型
1、基本骨架:
由磷脂双分子层构成,具有流动性。
2、蛋白质:
不同程度的嵌入、贯穿、附着在磷脂双分子层中,大多数蛋白质分子是可以运动的。
3、糖蛋白(糖被):
在细胞膜的外表面,由蛋白质和糖类结合而成。
具保护、润滑、识别、免疫作用。
【提醒】1层生物膜1层磷脂双分子层2层磷脂单分子层
4、特性:
①结构特性:
具有一定的流动性;②功能特性:
具有选择透过性。
【提醒】“半透膜”vs“选择透过性
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