細(xì)胞的組成及其結(jié)構(gòu)[基礎(chǔ)教學(xué)]

1、考前回歸教材考前讀一讀第一部分細(xì)胞的組成及其結(jié)構(gòu) 基本圖例細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能關(guān)鍵語(yǔ)句1糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸共有的元素是C、H、O，除此之外，蛋白質(zhì)中還含有N等元素，核酸中還含有N、P。2組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，不同氨基酸理化性質(zhì)差異的原因在于R基不同。3DNA和RNA在分子組成上的差異表現(xiàn)為DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶，而RNA中含有核糖和尿嘧啶。4DNA多樣性的原因主要是堿基(脫氧核苷酸)的排列順序不同；而蛋白質(zhì)多樣性的原因是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。5熟記實(shí)驗(yàn)中的顏色反應(yīng)：蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色；DNA甲基綠染液綠色；RNA吡羅紅(派洛寧)染液紅

2、色；還原糖斐林試劑磚紅色；脂肪蘇丹()染液橘黃色(紅色)；線粒體健那綠染液藍(lán)綠色。6乳糖和糖原只分布于動(dòng)物細(xì)胞；蔗糖、麥芽糖、淀粉和纖維素只分布于植物細(xì)胞。7脂質(zhì)主要包括脂肪、磷脂和固醇，其中固醇又包括膽固醇、性激素和維生素D等。8.脂肪的含氫量高于糖類(lèi)，因此氧化分解時(shí)，耗O2多，釋放能量也多。9.自由水/結(jié)合水的比值越大，生物新陳代謝越旺盛，但其抗逆性相對(duì)較小。10.原核細(xì)胞沒(méi)有核膜、核仁、染色體及除核糖體以外的細(xì)胞器。11.各種生物膜都主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)組成，細(xì)胞膜還含有少量糖類(lèi)。功能越復(fù)雜的膜中，蛋白質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量越多。12.生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性，功能特性是具有選擇透過(guò)性。

3、13.生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞膜、核膜及具膜細(xì)胞器。核糖體、中心體不是生物膜系統(tǒng)的組成成分。14.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜、細(xì)胞膜能直接轉(zhuǎn)化，高爾基體膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細(xì)胞膜通過(guò)囊泡發(fā)生間接轉(zhuǎn)化。15.根尖分生區(qū)細(xì)胞沒(méi)有葉綠體和大液泡，低等植物細(xì)胞有中心體。16.沒(méi)有線粒體和葉綠體的細(xì)胞也可進(jìn)行有氧呼吸和光合作用，如藍(lán)藻。17.核仁與rRNA的合成及核糖體的形成有關(guān)，代謝旺盛的細(xì)胞中，核孔數(shù)目多，核仁較大。18.質(zhì)壁分離與復(fù)原、細(xì)胞融合、胞吞(內(nèi)吞)和胞吐(外排)等都與膜的流動(dòng)性有關(guān)。核心考點(diǎn)一、細(xì)胞的分子組成1蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能(1)蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么？結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？(必修1P21)(本冊(cè)書(shū)以人

4、教版教材為參考，標(biāo)注頁(yè)碼為人教版教材頁(yè)碼，下同。)提示：蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸，約有20種。每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(NH2)和一個(gè)羧基(COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。(2)氨基酸是以什么方式連接的？它們之間形成的化學(xué)鍵叫什么？如何表示？(必修1P22)提示：兩個(gè)氨基酸形成二肽的縮合反應(yīng)見(jiàn)課本必修1P22圖25；氨基酸分子通過(guò)脫水縮合形成多肽，連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵叫肽鍵(NHCO)；氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程：氨基酸二肽三肽多肽蛋白質(zhì)。(3)n個(gè)氨基酸形成1條肽鏈時(shí)，脫掉幾分子H2O？形成幾個(gè)肽鍵？如果n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈呢？提示：n個(gè)氨基酸形成1條肽

5、鏈時(shí)，脫掉n1個(gè)H2O，形成n1個(gè)肽鍵。同理，n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，脫掉nm個(gè)H2O，形成nm個(gè)肽鍵。肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)蛋白質(zhì)中氨基酸總數(shù)肽鏈條數(shù)。(4)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)多種多樣的原因是什么？(必修1P23)提示：直接原因：氨基酸的種類(lèi)和數(shù)目不同、排列順序千變?nèi)f化；肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。根本原因：DNA(或基因)中堿基的排列順序不同。(5)舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)的功能。提示：構(gòu)成細(xì)胞和生物體。運(yùn)輸作用：如血紅蛋白、載體。催化作用：如絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì)。調(diào)節(jié)作用：如蛋白質(zhì)類(lèi)激素中的胰島素。免疫作用：如抗體是蛋白質(zhì)?？傊鞍踪|(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。(6)生物體內(nèi)核酸的種類(lèi)和遺傳物質(zhì)的種類(lèi)

6、項(xiàng)目核酸種類(lèi)遺傳物質(zhì)原核生物2種(DNA和RNA)DNA真核生物2種(DNA和RNA)DNA病毒DNA病毒只有一種核酸是DNA(如噬菌體)DNARNA病毒只有一種核酸是RNA(如：煙草花葉病毒、HIV、SARS病毒)RNA(7)核酸的種類(lèi)及基本單位種類(lèi)脫氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)組成單位脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)核苷酸組成堿基T、A、G、CU、A、G、C五碳糖脫氧核糖核糖磷酸磷酸磷酸分布細(xì)胞核、線粒體、葉綠體細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、核糖體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)空間結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)功能決定生物的遺傳和變異參與蛋白質(zhì)的合成顯色反應(yīng)遇甲基綠呈綠色遇吡羅紅呈紅色2.糖類(lèi)、脂質(zhì)的種類(lèi)和

7、作用(1)糖類(lèi)的種類(lèi)與作用(必修1P30)種類(lèi)功能：是主要的能源物質(zhì)。還原糖的鑒定：用斐林試劑，水浴加熱有磚紅色沉淀。(2)脂質(zhì)的種類(lèi)與作用(必修1P32)種類(lèi)(3)為什么說(shuō)脂肪是動(dòng)物細(xì)胞中良好的儲(chǔ)能物質(zhì)？提示：同質(zhì)量的脂肪在體內(nèi)儲(chǔ)存所占體積同糖原和蛋白質(zhì)相比是最小的，而氧化分解時(shí)放出的能量是最多的。3水和無(wú)機(jī)鹽的作用(1)水在細(xì)胞中的存在形式與作用(必修1P34)含量：水在細(xì)胞中的含量最多。存在形式：自由水和結(jié)合水。功能：結(jié)合水是細(xì)胞的組成成分；自由水是良好的溶劑，能運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和廢物、參與反應(yīng)。(2)無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式與作用(必修1P35)存在形式：離子。功能：組成細(xì)胞中的化合物，如

8、血紅蛋白中含F(xiàn)e、葉綠素中含Mg。維持細(xì)胞和生物體生命活動(dòng)：如哺乳動(dòng)物血液中鈣離子含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐。維持細(xì)胞的酸堿平衡。聯(lián)想拓展種子成熟、萌發(fā)過(guò)程中結(jié)合水/自由水的比值怎樣變化？答案： 種子成熟過(guò)程中結(jié)合水/自由水的比值變大，萌發(fā)過(guò)程中此比值變小。結(jié)合水/自由水的比值與新陳代謝強(qiáng)弱、生物抗性的關(guān)系是什么？答案：新陳代謝越旺盛，生物抗性越弱，結(jié)合水/自由水的比值越小。二、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立過(guò)程(必修1P10)(1)建立者主要是施萊登和施旺兩位科學(xué)家。(2)內(nèi)容：細(xì)胞是一切動(dòng)、植物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位。新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生。(3)意義：建立于19世紀(jì)的細(xì)

9、胞學(xué)說(shuō)，揭示了細(xì)胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。2多種多樣的細(xì)胞(1)自然界的生命系統(tǒng)包括哪些層次？植物與動(dòng)物的生命系統(tǒng)層次有什么不同？(必修1P4)提示：細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈；植物沒(méi)有系統(tǒng)這一層次。(2)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的本質(zhì)區(qū)別是什么？(必修1P8)提示：細(xì)胞內(nèi)有無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核。聯(lián)想拓展 藍(lán)藻用纖維素酶處理后，其形態(tài)會(huì)發(fā)生變化嗎？答案：不會(huì)，因?yàn)槠浼?xì)胞壁成分為肽聚糖。原核生物的繁殖方式是什么？遵循孟德?tīng)柖蓡幔看鸢福?原核細(xì)胞為二分裂，不遵循孟德?tīng)柖?。病毒的培養(yǎng)能用培養(yǎng)基嗎？病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但為什么說(shuō)細(xì)胞是生命活動(dòng)的最基本的結(jié)構(gòu)層次呢？

10、答案： 不能；病毒雖然不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但其沒(méi)有獨(dú)立的新陳代謝，必須寄生在活細(xì)胞內(nèi)，生命活動(dòng)也離不開(kāi)細(xì)胞。3生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能(1)觀察教材圖46，思考細(xì)胞膜的成分、結(jié)構(gòu)、功能及其特點(diǎn)？(必修1P41、42、68)提示：成分：主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，還有少量的糖類(lèi)。結(jié)構(gòu)：流動(dòng)鑲嵌模型：磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。蛋白質(zhì)分子不同程度地插入磷脂雙分子層中。在細(xì)胞膜的外表面有一層糖蛋白，叫糖被。功能：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)。控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有一定的流動(dòng)性，即構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的。功能特點(diǎn)細(xì)胞膜和其他生物膜都具有選擇透過(guò)性。(2)觀察

11、教材圖38、39，思考細(xì)胞生物膜系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)和功能是什么？(必修1P49)提示：組成：細(xì)胞器膜(線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡)、細(xì)胞膜、核膜。特點(diǎn)：各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系。功能：細(xì)胞膜使細(xì)胞具有相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境；許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行；細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開(kāi)。4主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能(1)觀察教材圖33、34以及圖58、511，比較葉綠體、線粒體在成分、結(jié)構(gòu)、功能、遺傳物質(zhì)等方面的區(qū)別。比較項(xiàng)目線粒體 葉綠體分布普遍存在于動(dòng)、植物細(xì)胞中主要存在于綠色植物葉肉細(xì)胞中 形態(tài) 棒狀、粒狀 橢球形或球形化學(xué)成分DNA、RN

12、A、磷脂、蛋白質(zhì)等DNA、RNA、磷脂、蛋白質(zhì)、色素等結(jié)構(gòu)膜外膜使線粒體或者葉綠體和周?chē)募?xì)胞質(zhì)基質(zhì)分開(kāi)內(nèi)膜內(nèi)折成嵴，擴(kuò)大內(nèi)膜面積包圍有幾個(gè)到幾十個(gè)綠色基粒基質(zhì)嵴周?chē)錆M(mǎn)液態(tài)基質(zhì)，含有與有氧呼吸有關(guān)的酶在基粒和基粒之間充滿(mǎn)液態(tài)基質(zhì)，含有與光合作用有關(guān)的酶都含有少量的DNA和RNA功能是細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所，能產(chǎn)生ATP是光合作用的場(chǎng)所，能產(chǎn)生ATP(2)觀察教材圖35、36、37，思考其他幾種細(xì)胞器的功能。提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成和加工、運(yùn)輸，以及脂質(zhì)合成的場(chǎng)所，并能增大細(xì)胞內(nèi)的膜面積。高爾基體：主要是對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)和包裝的“車(chē)間”及“發(fā)送站”；還與高等植物細(xì)胞

13、的細(xì)胞壁形成有關(guān)。核糖體：合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所(翻譯的場(chǎng)所)。中心體：動(dòng)物和低等植物都具有，與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)。液泡：內(nèi)有細(xì)胞液，細(xì)胞液中有水分、色素等。溶酶體：內(nèi)含多種消化酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器。聯(lián)想拓展 線粒體和葉綠體內(nèi)的DNA能與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體嗎？答案： 不能。線粒體和葉綠體分別是真核細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行有氧呼吸和光合作用的唯一場(chǎng)所嗎？答案：線粒體是真核細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，此外還有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；葉綠體是真核細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行光合作用的唯一場(chǎng)所。進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞一定有線粒體嗎？進(jìn)行光合作用的細(xì)胞一定有葉綠體嗎？答案：不一定，有氧呼吸只要具有有氧呼吸酶就可以進(jìn)行；不一定，光合作用只要具有光合作用酶和光合色素就可以進(jìn)行，如藍(lán)藻細(xì)胞。游離核糖體與附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)有何不同？答案：游離核糖體與附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體分別合成細(xì)胞內(nèi)的蛋白(胞內(nèi)蛋白)和胞外蛋白(分泌蛋白)。在分泌蛋白的合成運(yùn)輸與分泌過(guò)程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜的成分如何改變？答案：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以囊泡的形式將蛋白質(zhì)運(yùn)送到高爾基體，囊泡與高爾基體膜融合導(dǎo)