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文檔簡介

1、緒論一、 什么叫生物?(生命的基本特點(diǎn))1、 生物體都有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(1)、共同,指不同環(huán)境條件下不同生物具有相同的元素化合物組成。(2)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),19世紀(jì)30年代末 德國 細(xì)胞學(xué)說一切植物、動物都由細(xì)胞組成。細(xì)胞是生命體的結(jié)構(gòu)和功能單位。(病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu))2、新陳代謝 (1)、詮釋:指生物體與外界之間進(jìn)行物質(zhì)、能量交換的過程,以及生物體內(nèi)部物質(zhì)和能量相互轉(zhuǎn)化的過程。(2)、同化作用:指生物體攝取外界營養(yǎng)物質(zhì)并轉(zhuǎn)化為自身組成成分同時(shí)儲存能量的過程(合成代謝)異化作用:指生物體分解自身組成成分,釋放能量,供生命活動利用,同時(shí)將分解產(chǎn)物派出體外。(分解代謝)同化異化作用的關(guān)系:同化

2、作用需要的能量由異化作用提供;異化作用分解的有機(jī)物是同化作用合成的,所以兩者相互依賴,同時(shí)進(jìn)行。(3)、實(shí)質(zhì):指生物體內(nèi)所有的有順序的化學(xué)反應(yīng)總和。(4)、意義:生命的最基本特點(diǎn)(新陳代謝=生命)。 是其他生命特點(diǎn)的基礎(chǔ)(5)、地點(diǎn):活細(xì)胞 原因:細(xì)胞是生命體的結(jié)構(gòu)和功能單位;代謝是生命體最基本特征。活細(xì)胞有生命,具新陳代謝。3、應(yīng)激性:指生物體對外界刺激作出有規(guī)律反應(yīng)的特性反射:指具有神經(jīng)結(jié)構(gòu)的動物對機(jī)體內(nèi)外刺激作出有規(guī)律反應(yīng)的特性(神經(jīng)活動)反射?。焊惺芷鱾魅肷窠?jīng)(n)中樞傳出神經(jīng)效應(yīng)器反射是具有神經(jīng)結(jié)構(gòu)動物的應(yīng)激性應(yīng)激性的特點(diǎn):(1)、趨向性:針對于有利刺激 (2)、逃避性:針對于有害刺

3、激應(yīng)激性是適應(yīng)性的體現(xiàn),適應(yīng)性是應(yīng)激性的結(jié)果。它們都由遺傳性(遺傳物質(zhì))決定應(yīng)激性強(qiáng)調(diào)具體反應(yīng)過程,適應(yīng)性強(qiáng)調(diào)生態(tài)學(xué)普遍現(xiàn)象。4、生物體具有生殖、生長發(fā)育特點(diǎn)生殖由親代產(chǎn)生子代新個(gè)體的過程生長指生物體體積增加的過程發(fā)育指機(jī)體內(nèi)部生理功能的完善基礎(chǔ):同化作用異化作用生長發(fā)育體現(xiàn)為細(xì)胞增殖和分化上。病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),沒有生長發(fā)育。5、生物體都有遺傳和變異的特性(1)、遺傳:指子代與親代間具有的相似性。意義:保持物種的穩(wěn)定性局限性:不利于物種的進(jìn)化(2)、變異:指子代與親代間及子代個(gè)體之間所具有的差異性。變異類型意義:不利于生物性狀的穩(wěn)定,但有利于物種的生活能力和進(jìn)化性6、生物必須適應(yīng)環(huán)境中生態(tài)因素

4、的制約才能生存,(若活下來)生物的生命活動反過來會影響甚至改變生態(tài)因素。所以:生物與環(huán)境是互為反作用的,是共同演化的。第一章 組成生物體的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第一節(jié)、 物質(zhì)基礎(chǔ)化學(xué)元素一、 元素種類1、 大量元素 C H O N P S K Ca Mg2、 微量元素 Fe Mn B Zn Cu Mo Cl Ni3、 主要元素 C H O N S P(占原生質(zhì)總量的97% 以上)其中 C 18% H 10% O 65% N 3% P 1.4% S 0.3% 原生質(zhì):生命物質(zhì)細(xì)胞壁沒有新陳代謝化學(xué)反應(yīng),不是生命物質(zhì)。4、 基本元素: C H O N5、 最基本元素:C原因:由于C的化學(xué)性質(zhì)使之可以形

5、成鏈或環(huán),成為其他化學(xué)基團(tuán)附著的支架,進(jìn)而形成生命體的有機(jī)物。所以生命是在碳元素的基礎(chǔ)上建立起來的。二、 必需元素作用1、 構(gòu)成生命體的組成成分。2、 必需元素調(diào)節(jié)機(jī)體重要的生命活動。如: Fe2+ 組成血紅蛋白的重要成分,調(diào)節(jié)有氧呼吸。(在O2含量高處易和O2結(jié)合,在O2含量低處易和O2分離)Mg 組成葉綠素的重要成分,調(diào)節(jié)光合作用。B 促進(jìn)花粉的成熟,促進(jìn)花粉管的萌發(fā)。N 促進(jìn)植物枝葉生長。(光合作用)P 促進(jìn)開花結(jié)果結(jié)種子K 促進(jìn)莖桿強(qiáng)壯,抗倒伏;促進(jìn)糖類合成和運(yùn)輸(植物) 維持心肌舒張(動物)Zn 促進(jìn)細(xì)胞分裂,從而促進(jìn)生長發(fā)育,神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育,性成熟。三、 生物界與非生物界的關(guān)系1、

6、統(tǒng)一性:從元素組成種類看,生物體(界)中具有的元素,非生物界一定有;非生物界有的元素,生物界不一定有。 說明生物界元素來自于非生命界。2、 差異性:從組成含量看,生物界(體)元素含量與非生物界差異很大。注意:a、不同種類生物個(gè)體之間元素含量有差異。 b、同種生物個(gè)體之間由于生長時(shí)期不同,生理狀況不同等,元素含量也有差異。第二節(jié)、 生命的物質(zhì)基礎(chǔ)化合物原生質(zhì)化合物組成種類一、 水(一)、水存在形式1、 結(jié)合水:為親水物質(zhì)所束縛。也叫束縛水(4.5%左右)結(jié)合能力:蛋白質(zhì)淀粉纖維素脂肪生物作用:只能作為組成成分而存在。2、自由水:游離水(二)、水的作用: 自由水是良好的溶劑,也是新陳代謝化學(xué)反應(yīng)的

7、介質(zhì)。 水具有運(yùn)輸作用 水作為生成物或反應(yīng)物參與化學(xué)反應(yīng)例如:光合作用6CO2+12H2O C6H12O6+ 6O2 +6H2O 有氧呼吸 水分子極性強(qiáng),能將溶解于其中的物質(zhì)解離為離子,從而有利于代謝反應(yīng)進(jìn)行 水比熱大,蒸發(fā)量大,能帶走熱量。對于維持體溫恒定有重要作用 水有潤滑作用 對植物而言,水可使之保持固有姿態(tài),枝葉挺拔,有利于光合作用及氣體交換二、 無機(jī)鹽(一)、存在形式:主要為離子態(tài)(二)、作用:1、某些無機(jī)鹽是細(xì)胞中復(fù)雜化合物的重要組成成分。2、許多無機(jī)鹽離子對維持機(jī)體生命活動具重要作用例如:鈉鹽、鈣鹽、鉀鹽Na 維持神經(jīng)系統(tǒng)正常興奮性,從而促使肌肉收縮Ca 緩沖神經(jīng)系統(tǒng)興奮性,從而

8、促使肌肉舒張K 維持心肌舒張性,從而調(diào)整心肌自主節(jié)律性3、 某些無機(jī)鹽對維護(hù)體內(nèi)酸堿平衡有重要作用緩沖劑(緩沖對):一般由一弱酸和一強(qiáng)堿弱酸鹽組成,如:H2CO3/NaHCO3 (相互不反應(yīng))能分別中和外來酸性或堿性物質(zhì)干擾,從而維持酸堿值相對平衡。4、 可溶性無機(jī)鹽對維持細(xì)胞正常形態(tài)、功能具有重要意義三、 糖類(一)、糖的分類肝糖元與肌糖元的區(qū)別:a、肝糖元可重新分解為血糖,返還血糖。(原因:肌肉耗能最大,消耗肌糖元) b 、肝糖元除了糖類,可由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化(糖類異生作用);肌糖元只能由糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來,不能進(jìn)行糖類異生作用。(原因:成分之間相互轉(zhuǎn)化要消耗物質(zhì)能量,成分之間越相異,則消耗越多

9、,轉(zhuǎn)化越不易,反之越易。由于肌肉消耗能量多,所以不能提供大量能量進(jìn)行糖類異生作用)。糖元除了貯存在肝臟和骨骼肌里,還存在于神經(jīng)細(xì)胞和脂肪細(xì)胞里。(二)、糖的作用1、糖是生物體主要能源物質(zhì)和碳源物質(zhì)*果糖:在微堿性條件下可異構(gòu)為葡萄糖(1)、主要能源物質(zhì):生物體每天攝入大量糖,但糖含量低,說明被大量分解消耗。雖脂肪含能量高于糖類,但是分解所需活化能也多于分解糖類。因此,糖比脂肪易分解。所以:先分解糖類作能源物質(zhì)是對環(huán)境的適應(yīng)。(2)、主要碳源物質(zhì):對異養(yǎng)生物而言,糖是碳源物質(zhì)。(對自養(yǎng)性生物而言,CO2是碳源物質(zhì))2、糖類與生物體結(jié)構(gòu)有關(guān)植物細(xì)胞壁:纖維素和果膠細(xì)菌細(xì)胞壁:肽聚糖(易受抗生素破壞

10、,如青霉素)酵母菌細(xì)胞壁:甘露聚糖和葡聚糖昆蟲“外骨骼”:幾丁質(zhì)和殼(qiào)多糖3、 糖類是貯存的養(yǎng)料 例如:植物淀粉 動物糖元4、 糖類是細(xì)胞間進(jìn)行通訊識別作用的物質(zhì)基礎(chǔ)(鑲嵌反應(yīng))。分子識別(分子間化學(xué)性互補(bǔ)結(jié)合)5、 糖類具有潤滑保護(hù)作用親水物質(zhì)粘液由多糖(粘多糖)水化而成四、 脂類:分布最廣泛(一)、分類(二)、各類物質(zhì)作用油滴(脂滴)1、脂肪:(1)、分布:主要在皮下脂肪,大網(wǎng)膜,腸系膜。(2)、作用 緩沖機(jī)械沖擊力,保護(hù)機(jī)體 脂肪導(dǎo)熱性差,是機(jī)體隔熱物質(zhì),對維持體溫恒定有重要意義 脂肪所含能量極高,是主要貯能物質(zhì) 脂肪填充與組織器官空隙之間,保護(hù)器官,固定器官2、類脂

11、磷脂和糖脂都是構(gòu)成生物膜的基本骨架。親水基團(tuán)脂質(zhì)(磷脂、糖脂)雙分子層疏水基團(tuán)3、固醇(1)、膽固醇:食物來源,也可在肝臟中由其他脂類物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來。作用:維持神經(jīng)細(xì)胞正常新陳代謝反應(yīng),具營養(yǎng)神經(jīng)作用。過多膽固醇會使血管壁變脆,彈性變差。(2)、性激素:主要由內(nèi)性腺產(chǎn)生(雄性精巢或睪丸)(高級動物)(雌性卵巢)也可以由腎上腺素皮質(zhì)產(chǎn)生,腎上腺素皮質(zhì)激素也是固醇類 雄性激素 a、促進(jìn)雄性生殖器官發(fā)育,激發(fā)并維持雄性第二性征(副性征)b、促進(jìn)運(yùn)動系統(tǒng)發(fā)育c、提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性 雌性激素 a、促進(jìn)雌性生殖器官發(fā)育,激發(fā)并維持雌性第二性征,維持雌性正常性周期。(自然選擇)b、促進(jìn)脂肪的合成(形成)和積累

12、,為今后生育哺育作物質(zhì)能量準(zhǔn)備。c、緩沖神經(jīng)興奮性(3)、維生素D:脂溶性維生素。促進(jìn)對Ca和P的吸收,從而促進(jìn)骨骼牙齒發(fā)育。來源: 食物。也可通過紫外線照射在皮膚生發(fā)層由其他固醇轉(zhuǎn)化而來。維生素類別五、 蛋白質(zhì)(一)、基本單位:氨基酸 (氨基酸,數(shù)量20種,R為待定基團(tuán))(二)、脫水縮合反應(yīng):肽鍵兩氨基酸分子脫水縮合形成二肽多個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成多肽,常為鏈狀,叫肽鏈n個(gè)氨基酸組成1條鏈,形成n-1個(gè)肽鍵n個(gè)氨基酸組成m條鏈,形成n-m個(gè)肽鍵SS(二硫鍵)(三)、蛋白質(zhì)多樣性原因1、組成不同種類蛋白質(zhì)的氨基酸種類可能不同2、組成不同種類蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量可能不同3、組成不同種類蛋白質(zhì)的氨

13、基酸排列次序可能不同。(問多肽為啥不一樣)4、 組成不同蛋白質(zhì)肽鏈空間結(jié)構(gòu)可能不同。(問蛋白質(zhì)為啥不一樣)(四)、功能:具有多樣性1、許多蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)(結(jié)構(gòu)物質(zhì))例如:血紅蛋白是紅細(xì)胞重要物質(zhì)肌肉組織70%是蛋白質(zhì)2、許多蛋白質(zhì)是調(diào)節(jié)細(xì)胞和生物體新陳代謝重要物質(zhì)(調(diào)節(jié)物質(zhì))3、其他方面:例如:載體蛋白具有運(yùn)輸功能:免疫球蛋白具有免疫功能:血紅蛋白具有運(yùn)輸O2 和小部分CO2 的功能肌蛋白具有運(yùn)動功能等總之,蛋白質(zhì)是一切生命活動的體現(xiàn)者和承擔(dān)者。(五)、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)1、物理性質(zhì):膠體性質(zhì)。 丁達(dá)爾現(xiàn)象蛋白質(zhì)顆粒外包有水膜,將顆粒相互隔開,形成懸浮液。2、化學(xué)性質(zhì),變性作

14、用由于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以容易受外界物理、化學(xué)因素影響而發(fā)生分子結(jié)構(gòu)改變(不可逆)。指除肽鍵以外的其他化學(xué)鍵斷裂或改變。a、 物理因素:高溫、各種射線(提供活化能)b、 化學(xué)因素:強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽(六)、蛋白質(zhì)分類1、簡單蛋白質(zhì):只由氨基酸組成,沒有其他成分。例如:乳清蛋白、血清蛋白、魚精蛋白、米谷蛋白。2、結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)=簡單蛋白質(zhì)+輔助基團(tuán)例如:血紅蛋白=珠蛋白+血紅素(Fe2+)六、 核酸脫氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)磷酸基團(tuán)五碳糖 含氮堿基核糖核苷酸(組成RNA)脫氧核糖核苷酸(組成DNA)A(腺嘌呤)核糖核苷酸U(尿嘧啶)核糖核苷酸C(胞嘧啶)核糖核苷酸G(

15、鳥嘌呤)核糖核苷酸A(腺嘌呤)脫氧核苷酸T(胸腺嘧啶)脫氧核苷酸C(胞嘧啶)脫氧核苷酸G(鳥嘌呤)脫氧核苷酸(一)、基本單位:核苷酸(小分子)C、H、O、N、P磷酸二酯鍵(脫水聚合)堿基(二)、DNA與RNA的不同1、存在位置不同DNA主要存在于細(xì)胞核染色體,少量存在于細(xì)胞質(zhì)中。(線粒體和葉綠體上)RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中(線粒體、葉綠體、核糖體及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中),少量存在于細(xì)胞核染色體上。2、分子結(jié)構(gòu)不同:DNA分子一般為雙鏈,RNA分子一般是單鏈(下圖中氫鍵 A=T CG) OHHHOH3、五碳糖不同DNA RNA 4、堿基不完全相同實(shí)驗(yàn):三類化合物的鑒定1、 可溶性還原糖的鑒定(醛基)斐林

16、試劑(NaOH、CuSO4):現(xiàn)用現(xiàn)配(絮狀)加入,次序不許錯(cuò)班氏試劑(本尼迪克試劑)、檸檬酸鈉、碳酸鈉、酒石酸2、 蛋白質(zhì)的鑒定:雙縮脲試劑(A液:NaOH B液:)雙縮脲: 原理:含有肽鍵的物質(zhì)在堿性條件下才能與Cu2+發(fā)生反應(yīng),生成紫色絡(luò)合物。(優(yōu)先反應(yīng))Cu2+不許過量!第三節(jié)、 生命體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細(xì)胞一、 細(xì)胞壁支持和保護(hù)原生質(zhì)支持:形態(tài) 保護(hù):防止在低濃度溶液中脹破細(xì)胞壁具有全透性,不能對物質(zhì)進(jìn)出起控制作用二、 細(xì)胞膜 (1951 美 羅伯特·桑)蛋白質(zhì)疏水基親水基(一)、單位膜模型假說(二)、液態(tài)鑲嵌模型假說(運(yùn)動狀態(tài)/鑲嵌指蛋白質(zhì))蛋白質(zhì)跨膜細(xì)胞膜及其他生物膜由脂質(zhì)雙分子

17、層構(gòu)成基本骨架,蛋白質(zhì)分子覆蓋、鑲嵌、貫穿其中,構(gòu)成膜的脂質(zhì)分子及蛋白質(zhì)等其他分子不靜止,運(yùn)動,從而使膜體現(xiàn)流動性。(三)、晶格鑲嵌模型假說液態(tài)晶態(tài)由于蛋白質(zhì)等其他分子在膜的不同區(qū)域分布,密度不同,導(dǎo)致不同區(qū)域流動性強(qiáng)弱不同??傊?,所有膜結(jié)構(gòu)相似,但成分有別。細(xì)胞膜外側(cè),多糖鏈和蛋白質(zhì)結(jié)合,形成糖蛋白成分,糖蛋白組成結(jié)構(gòu)叫糖被。作用:(1)、支持保護(hù)細(xì)胞1、 物理性保護(hù):具一定機(jī)械強(qiáng)度,延展性。2、 化學(xué)性保護(hù):細(xì)胞膜表面某些基團(tuán)可以和某些有毒物質(zhì)反應(yīng),避免細(xì)胞受有毒物質(zhì)侵害。(2)、控制物質(zhì)進(jìn)出1、自由擴(kuò)散:某些小分子(例如:H2O、O2、CO2、C2H5OH、甘油、脂肪酸、膽固醇等脂類小分

18、子、尿素等)直接穿過脂質(zhì)酸(磷脂酸)分子層空隙,從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)擴(kuò)散的現(xiàn)象。特點(diǎn):不需蛋白質(zhì)載體協(xié)助,也不消耗細(xì)胞提供能量。順濃度梯度2、協(xié)助擴(kuò)散:某些分子分子量較大,不能穿過脂質(zhì)分子層空隙。所以需要與相對應(yīng)的蛋白質(zhì)載體結(jié)合,才能從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)擴(kuò)散。例如:血糖進(jìn)出紅細(xì)胞,不消耗細(xì)胞提供能量。順濃度梯度。上述統(tǒng)稱為被動運(yùn)輸(非自身決定,濃度差決定)3、 主動運(yùn)輸(細(xì)胞提供能量)對于細(xì)胞所需吸收大量營養(yǎng)及需要排出的大量廢物,必須與蛋白質(zhì)載體結(jié)合,同時(shí)消耗細(xì)胞提供的能量,從低濃度向高濃度一側(cè)運(yùn)輸。例如:礦質(zhì)離子進(jìn)出膜、小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖和氨基酸等營養(yǎng)主動運(yùn)輸過程自始至終消耗細(xì)胞提供的能

19、量。主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸都順濃度梯度擴(kuò)散時(shí),主動運(yùn)輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被動運(yùn)輸,體現(xiàn)高效性。意義:有利于細(xì)胞更充分吸收營養(yǎng)及更徹底排出代謝廢物,從而維持細(xì)胞生命活動穩(wěn)定狀態(tài)。以上三種:跨膜運(yùn)輸(是物質(zhì)進(jìn)出膜的基本方式)4、 內(nèi)吞外排(不是基本方式?。┠承┐蠓肿?、大顆粒物質(zhì)由于直徑太大,不能進(jìn)行跨膜運(yùn)輸,只能依賴于膜的流動性進(jìn)出,消耗細(xì)胞能量。非跨膜運(yùn)輸內(nèi)吞外排不一定是營養(yǎng)物質(zhì)??傊?,細(xì)胞膜等生物膜對物質(zhì)進(jìn)出的控制體現(xiàn)為選擇透過性。對物質(zhì)的選擇是載體和糖蛋白實(shí)現(xiàn)的。三、 細(xì)胞質(zhì)(一)、線粒體基粒:鑲嵌蛋白 基質(zhì)含核糖體1、結(jié)構(gòu):雙層膜,外膜有屏障作用,內(nèi)部與基質(zhì)隔開。內(nèi)模向中央空腔折疊成突起,叫嵴。內(nèi)膜

20、與嵴的表面密布基粒,空腔其余部位充滿液態(tài)基質(zhì)。2、成分:磷脂蛋白、DNA、RNA?;|(zhì)中還含有核糖體。在內(nèi)膜、嵴、基質(zhì)和基粒上,有100多種與有氧呼吸相關(guān)的酶。3、功能:有氧呼吸的主要場所(二)、質(zhì)體:植物細(xì)胞特有葉綠素:不穩(wěn)定,遇外界環(huán)境干擾易分解色素合成需要光色素吸收光譜: 葉綠素a:紅光、藍(lán)紫光 葉綠素b:紅光、藍(lán)紫光,主要是藍(lán)紫光 類胡蘿卜素:主要是藍(lán)紫光吸收光譜實(shí)驗(yàn):1、色素的提?。篴、丙酮:色素提取液b、CaCO3:保護(hù)色素微堿性條件,防止被H2CO3、有機(jī)酸等酸性物質(zhì)破壞分解c、SiO2:加強(qiáng)研磨性胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b11.5cm濾紙條色素分離:紙層析法層析液(石油醚)

21、細(xì):防止擴(kuò)散后色素帶相互重疊勻、直:使色素?cái)U(kuò)散整齊倒三角:各部分色素同時(shí)擴(kuò)散注意:a、層析液面不能淹沒色素細(xì)線 b、燒杯口加蓋,防止層析液揮發(fā)。葉綠體:1、結(jié)構(gòu):雙層膜結(jié)構(gòu),外膜具有屏障作用,將內(nèi)部和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分隔開。內(nèi)膜向中央空腔折疊形成片層突起,它們相互重疊處增厚為圓餅狀(類囊體,光反應(yīng)地點(diǎn)),垛疊形成基粒。空腔其余部位充滿液態(tài)基質(zhì)。成熟葉綠體的基粒往往和內(nèi)膜脫離,飄浮于基質(zhì)里,隨光照方向改變而調(diào)整自身位置角度,有利受光,進(jìn)行光合作用。 成分:磷脂、蛋白質(zhì)、DNA、RNA,基質(zhì)中有核糖體,基粒上含有與光合作用有關(guān)的色素?;?、基質(zhì)上含多種與光合作用有關(guān)的酶。等等作用:是光合作用進(jìn)行的結(jié)構(gòu)、

22、功能單位,即場所。觀察細(xì)胞質(zhì)的流動:1、細(xì)胞質(zhì)的流動以葉綠體為標(biāo)志物的原因:a、葉綠體細(xì)胞器較大,光鏡下即可觀察b、有色素、有顏色,便于觀察2、取材:下表皮所帶葉肉細(xì)胞作觀察材料原因:下表皮背光,光照弱,葉綠體增殖慢,個(gè)體大,數(shù)量少,不雜亂,便于觀察。3、 加強(qiáng)細(xì)胞質(zhì)流動的因素a、 適宜溫度 25b、 提高光照強(qiáng)度c、 切傷部分組織半自主性細(xì)胞胞器:線粒體和葉綠體均可以自我復(fù)制和增殖,體現(xiàn)一定自主性。線粒體自身DNA能指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)13種葉綠體自身DNA能指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)64種它們自身組成蛋白質(zhì)種類達(dá)上千種,其大多數(shù)是由細(xì)胞染色體上DNA指導(dǎo)合成。生命活動無法擺脫細(xì)胞核控制(三)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體高

23、爾基體核仁(與核糖體形成有關(guān))核外膜核內(nèi)膜核膜(上有核孔,是大分子進(jìn)出的通道)粗面(R)型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面(S)型內(nèi)質(zhì)網(wǎng),無核糖體附著1、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(因表面附著核糖體而得名)作用:a、將核糖體合成的多肽及蛋白質(zhì)等物質(zhì)加工運(yùn)輸b、核糖體附著的支架2、滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng):表面無核糖體附著,與蛋白質(zhì)、多肽合成無關(guān)a、將粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)來的物質(zhì)進(jìn)一步加工運(yùn)輸b、可能與糖元,脂類及固醇類激素有關(guān)c、與分泌活動有關(guān)(四)、核糖體(核糖核蛋白體)脫水縮合反應(yīng)的場所,即蛋白質(zhì)、多肽合成的場所rRNA(核糖體RNA)蛋白質(zhì)1、固著核糖體固著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核外膜的表面,其合成的蛋白質(zhì)類物質(zhì)一般外排到細(xì)胞外起作用(分泌蛋白)2、游

24、離核糖體不與任何結(jié)構(gòu)附著,隨細(xì)胞質(zhì)流動,其合成蛋白質(zhì)為細(xì)胞內(nèi)在蛋白。mRNA多聚核糖體在蛋白質(zhì)形成過程中,許多核糖體被mRNA聚合在一起,形成多聚核糖體,共同合成多肽,形成蛋白質(zhì)合成效率。所以多聚核糖體是蛋白質(zhì)合成的功能性單位。(五)、高爾基體1、結(jié)構(gòu):由扁平囊(膜厚)、大囊泡(膜?。?、小囊泡組成。隨著滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng),通過小囊泡運(yùn)往高爾基體,扁平囊兩端物質(zhì)積累膨大,形成大囊泡。隨物質(zhì)繼續(xù)積累,大囊泡脫落,形成許多小囊泡。2、作用:(1)、對植物細(xì)胞:與細(xì)胞壁形成有關(guān)。放射性自顯影技術(shù)(放射性同位素示蹤)證明在植物細(xì)胞分裂末期,大量高爾基體小囊泡向赤道板聚集融合(膜的流動性),釋放其中物質(zhì)(纖維素

25、、果膠),形成細(xì)胞板,隨更多小囊泡聚集,細(xì)胞板沿赤道板平面向四周擴(kuò)展,形成新細(xì)胞壁,將細(xì)胞質(zhì)分開,細(xì)胞分裂活動結(jié)束。(2)、對動物細(xì)胞:與細(xì)胞分泌有關(guān)高爾基體將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)來的蛋白質(zhì)類物質(zhì)加工,濃縮,貯存,運(yùn)輸,最終形成小囊泡(分泌泡)。當(dāng)分泌泡脫落時(shí),其上的酶繼續(xù)作用,促使分泌顆粒不斷濃縮,成熟,最終外排至細(xì)胞外。(3)、與溶酶體形成有關(guān) 分泌泡吞噬泡初級溶酶體吞噬泡與溶酶體結(jié)合次級溶酶體(細(xì)胞內(nèi)消化真正場所)殘余體(外排)初級溶酶體與吞噬泡融合后,形成體積較大的次級溶酶體,在其中發(fā)生細(xì)胞內(nèi)消化,之后形成有用小分子(氨基酸、核苷酸、單糖等)通過次級溶酶體膜進(jìn)入吞噬細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)(選擇透過性)。廢物、

26、殘?jiān)覆贿^膜,最終形成殘余體,隨細(xì)胞質(zhì)流動而流動,最終與細(xì)胞膜融合(流動性),將廢物外排。 初級溶酶體與分泌泡的比較a、相同點(diǎn):來源相同(高爾基體小囊泡),酶種類相同b、不同點(diǎn):其中所含成分起作用場所不同。分泌泡中的酶外排到細(xì)胞外(細(xì)胞外消化) 初級溶酶體:細(xì)胞內(nèi)消化(見上)(六)、中心體動物、低等植物細(xì)胞具有,高等植物無。一個(gè)中心體由兩個(gè)中心粒組成,每個(gè)中心粒由9組三聯(lián)微管圍成的圓筒狀結(jié)構(gòu)組成,兩中心粒相互垂直。作用:與細(xì)胞分裂有關(guān)(七)、微管(微管蛋白)和微絲(肌動蛋白):微梁系統(tǒng)作用:a、與細(xì)胞分裂有關(guān)b、與運(yùn)動性細(xì)胞的纖毛或鞭毛擺動有關(guān)。鞭毛眼點(diǎn)衣藻草履蟲纖毛口溝 c、在細(xì)胞內(nèi)部支撐細(xì)

27、胞質(zhì),使之具有相應(yīng)形態(tài)。(八)、液泡剛分裂產(chǎn)生的幼稚植物細(xì)胞有許多小液泡。隨植物組織生長,液泡融合,當(dāng)植物細(xì)胞最終成熟,只有一個(gè)中央大液泡,占細(xì)胞體積90%以上,將細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核擠在邊上。低等動物細(xì)胞有很多小液泡,不融合。液泡中含細(xì)胞液,其中溶有:可溶糖、有機(jī)酸(檸檬酸等)、色素(花青素,酸性條件下呈紅色,堿性條件下藍(lán)色,中性紫色)、生物堿、小分子蛋白質(zhì)及小分子脂類。作用:a、細(xì)胞中物質(zhì)的儲存?zhèn)}庫b、與細(xì)胞形態(tài)維持有關(guān)核仁:(與核糖體形成有關(guān))染色質(zhì)(體):能被堿性染料染成深色物質(zhì)核液(核基質(zhì))四、 細(xì)胞核1、核仁核仁合成了大小亞基,它們從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),組裝成核糖體。2、染色質(zhì)(體) 染色質(zhì)

28、與染色體是同一種物質(zhì)在細(xì)胞分裂不同時(shí)期的兩種形態(tài)。主要成分是DNA、蛋白質(zhì)及少量RNA及脂類等。染色質(zhì)存在于間期,成為細(xì)絲狀。分裂期(過程中)染色質(zhì)高度濃縮化,螺旋化,形成粗短的棒狀染色體(便于向細(xì)胞兩極分配)一根染色質(zhì)一個(gè)染色體染色體條數(shù)與物種一一對應(yīng)(有對應(yīng)關(guān)系)隨體次縊痕主縊痕(著絲點(diǎn))縊痕處由于濃縮化螺旋化程度低,密度小,著色淺。是微管附著,穿過的地方著絲點(diǎn):a、著絲點(diǎn)位置與染色體形態(tài)分類有關(guān) b、微觀穿過的地方與細(xì)胞分裂有關(guān)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞比較如下表原核細(xì)胞真核細(xì)胞大小較?。?10)較大(10100)染色質(zhì)(體)核區(qū)只有一條DNA,不與蛋白質(zhì)結(jié)合(擬核)。所以不存在染色質(zhì)(體)核內(nèi)

29、含若干條DNA,且都與蛋白質(zhì)結(jié)合。所以含若干條染色質(zhì)(體)細(xì)胞核無核膜無核仁(無真正細(xì)胞核)有核膜、核仁。有真正細(xì)胞核生物膜系統(tǒng)不完善完善細(xì)胞器種類缺乏由生物膜組成的細(xì)胞器和中心體細(xì)胞器種類完善(所以功能完善)微梁系統(tǒng)缺乏完善細(xì)胞分裂方式不能進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂,只能進(jìn)行二分裂可進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂,也可進(jìn)行無絲分裂轉(zhuǎn)錄和翻譯無空間和時(shí)間區(qū)分,邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯具有空間、時(shí)間區(qū)分:先轉(zhuǎn)錄后翻譯,轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核染色質(zhì)上,翻譯在核糖體上支原體:無細(xì)胞壁的原核細(xì)胞,世上最小的細(xì)胞,活細(xì)胞寄生??傊翰煌?xì)胞結(jié)構(gòu)可能不同,但對于某具體細(xì)胞而言,它所應(yīng)具有的結(jié)構(gòu)必須保持完整性,生命活動才能正常進(jìn)行(元素

30、化合物和結(jié)構(gòu)的完整性必須具備),否則生命活動受阻,甚至死亡。藻膽蛋白體(含葉綠素)第二章 細(xì)胞的增殖、分化、癌變及衰老第一節(jié)、 細(xì)胞的有絲分裂細(xì)胞周期:對于連續(xù)分裂的細(xì)胞,會出現(xiàn)物質(zhì)準(zhǔn)備分配階段的周期性變化,即間期、分裂期。周期性變化:指從第一次分裂結(jié)束到第二次分裂結(jié)束為止之間的時(shí)期,叫一個(gè)細(xì)胞周期。細(xì)胞核:是遺傳物質(zhì)儲存、復(fù)制的主要場所,是細(xì)胞生命活動和代謝的控制中心,范圍有限。細(xì)胞體積小的原因:a、細(xì)胞核控制區(qū)域有限 b、,細(xì)胞小,相對表面積增大,有利于物質(zhì)交換一、 植物細(xì)胞有絲分裂(一)、間期:有關(guān)蛋白合成和DNA復(fù)制,為分裂期作物質(zhì)能量準(zhǔn)備,時(shí)間最長,是細(xì)胞周期中最重要的階段。1、G1

31、期:DNA復(fù)制前期大量蛋白質(zhì)、RNA合成(主要合成染色體的組蛋白、DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶等與DNA有關(guān)的酶)2、S期:DNA復(fù)制期(合成期)通過此時(shí)期DNA分子數(shù)加倍。通過G1期和S期,染色體成分復(fù)制完成,姐妹染色單體形成。3、G2期:DNA復(fù)制后期少量RNA、蛋白質(zhì)合成(主要是微管蛋白合成)(二)、分裂期1、前期核膜核仁逐漸解體,解除染色體向細(xì)胞兩極分配的空間制約染色質(zhì)濃縮化螺旋化,形成棒狀染色體,便于牽拉(引)每個(gè)染色體可清晰看到姐妹染色單體從細(xì)胞兩極的基體發(fā)出紡錘絲(微管蛋白)形成紡錘體,紡錘絲穿過著絲點(diǎn),牽引染色體移向赤道板位置。2、中期染色體著絲點(diǎn)到達(dá)赤道板平面時(shí)前

32、期結(jié)束,中期開始。由于染色體著絲點(diǎn)被牽引過程中持續(xù)濃縮化螺旋化,所以中期時(shí),濃縮化螺旋化程度最大,染色體數(shù)目形態(tài)最清晰,是辨認(rèn)最佳時(shí)期。3、后期由于紡錘絲持續(xù)牽引,著絲點(diǎn)分裂(相關(guān)酶作用下發(fā)生化學(xué)性分解),姐妹染色單體分離,形成兩套完全相同的子染色體,數(shù)目加倍,紡錘絲持續(xù)牽引,兩套相同染色體被牽引向細(xì)胞兩極。4、 末期染色體到達(dá)細(xì)胞兩極意味著末期開始染色體解濃縮,解螺旋,重新成為染色質(zhì)細(xì)絲。核膜核仁重新合成,形成兩細(xì)胞核。紡錘絲逐漸分解,紡錘體消失。在高爾基體作用下,在赤道板位置形成細(xì)胞板結(jié)構(gòu),進(jìn)而形成細(xì)胞壁,將細(xì)胞質(zhì)一分為二,形成兩子細(xì)胞,細(xì)胞分裂結(jié)束。二、 動物細(xì)胞有絲分裂1、與植物細(xì)胞相

33、比,紡錘體結(jié)構(gòu)不同。植物細(xì)胞紡錘體由紡錘絲組成,動物細(xì)胞紡錘體由星射線組成。間期復(fù)制的兩組中心粒在分裂前期,另一組向細(xì)胞另一極移動。由于微管蛋白組裝,兩組中心粒間發(fā)出許多星射線,星射線穿過著絲點(diǎn),牽引染色體。2、與植物細(xì)胞相比,細(xì)胞質(zhì)分裂方式不同。分裂末期,動物細(xì)胞赤道板位置細(xì)胞膜沿赤道板平面縊縮(與膜的流動性有關(guān)),最終將細(xì)胞質(zhì)一分為二,形成兩個(gè)子細(xì)胞。 與植物細(xì)胞相比,染色體行為相同有絲分裂的特征:染色體成分復(fù)制及平均分配間期前期中期后期末期染色體DNA單體0004n2n染色體間后DNA后三、 無絲分裂1、過程:通過間期DNA復(fù)制及相關(guān)蛋白質(zhì)合成,進(jìn)入分裂期。先是細(xì)胞核延長,核膜縊裂,形成

34、兩個(gè)細(xì)胞核,之后細(xì)胞質(zhì)延長,細(xì)胞中部的細(xì)胞膜縊裂,形成兩子細(xì)胞。2、特點(diǎn):無紡錘體、染色體出現(xiàn),無G2期3、實(shí)例:蛙的紅細(xì)胞第二節(jié)、 細(xì)胞的分化、癌變、衰老一、 分化1、 概念:指相同細(xì)胞子代細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。從而使不同細(xì)胞具有不同功能。2、 意義:使細(xì)胞功能具體化,從而使細(xì)胞將有限的物質(zhì)能量用在專門的功能上。這樣不同細(xì)胞構(gòu)成不同組織、器官、系統(tǒng),分工明確,“各司其職”,相互協(xié)調(diào),共同維持整個(gè)生命體生命活動進(jìn)行。3、 特點(diǎn):自然條件下不可逆。從而保證結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。4、 過程:細(xì)胞分化貫穿生命體一生,其最大限度在胚胎時(shí)期(早期胚胎還沒有分化出相應(yīng)的組織器官

35、,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),但分化方向已經(jīng)決定,且自然條件下不可逆)。5、 分化的根本原因:雖然組成生命體的體細(xì)胞來自同一受精卵,即細(xì)胞核遺傳物質(zhì)組成一樣,但由于不同細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)(即不同細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)種類不同),所以不同細(xì)胞合成蛋白質(zhì)不同,導(dǎo)致不同細(xì)胞性狀表現(xiàn)不同。6、 全能性 (1)、概念:指已經(jīng)分化成熟的細(xì)胞由于核內(nèi)具有決定完整生命的全部基因種類(即具有決定生命的全套遺傳物質(zhì)),所以已成熟的細(xì)胞仍然具有形成完整生命個(gè)體的潛在能力。 (2)、證據(jù) a、植物細(xì)胞全能性證據(jù):植物組織培養(yǎng)技術(shù) b、動物細(xì)胞核全能性證據(jù):細(xì)胞核移植技術(shù)選擇卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)作為核受體的原因:a、亂細(xì)胞質(zhì)含有豐富卵黃營養(yǎng),有利于重

36、組細(xì)胞的存活性b、卵細(xì)胞體積大,有利于進(jìn)行顯微操作c、卵細(xì)胞內(nèi)含促分裂、促分化因子,有利于重組細(xì)胞分裂、分化,從而體現(xiàn)全能性。全能性大?。菏芫焉臣?xì)胞(促分裂、分化因子)普通體細(xì)胞(缺乏促分裂、分化因子)二、 細(xì)胞的癌變:連續(xù)分裂,低分化或不分化1、 概念:指機(jī)體中某些細(xì)胞胞由于某些因素刺激而形成不受機(jī)體控制,無限增殖的惡性細(xì)胞群。2、 特點(diǎn):(1)、無限增殖,成為細(xì)胞系(癌細(xì)胞表面缺乏糖蛋白物質(zhì),所以即使生長分裂到表面相互接觸時(shí),分裂仍不停止),無接觸抑制(2)、易擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移(表面缺乏糖蛋白,細(xì)胞間黏附性下降)(3)、與正常細(xì)胞相比,形態(tài)改變,游離時(shí)大多為圓球狀3、誘變因素“病毒說”(3)

37、、生物因素:致癌病毒(RNA病毒)4、癌變的根本原因:原癌基因被激活為致癌基因,屬于基因突變?nèi)?細(xì)胞的衰老1、 特點(diǎn):(1)、自由水減少,細(xì)胞萎縮,體積縮小,代謝減弱 (2)、酶活性下降,代謝減弱(直至停止) (3)、色素積累(脂褐素),阻礙細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換,使代謝能力下降 (4)、核體積增大,染色質(zhì)固縮(加深) (5)、膜通透性改變,運(yùn)輸物質(zhì)能力下降2、原因:(1)、自由基理論 自由基:細(xì)胞氧化代謝產(chǎn)物,含奇數(shù)電子,性質(zhì)活潑,易和細(xì)胞正常成分反應(yīng),從而破壞細(xì)胞正常成分和結(jié)構(gòu)??寡趸铮壕S生素C、SOD(超氧化物歧化酶) (2)、細(xì)胞程序性死亡:細(xì)胞內(nèi)衰老基因一定時(shí)間選擇性表達(dá),使細(xì)胞衰

38、老死亡。 (3)、DNA損傷理論:外界不良因素刺激,導(dǎo)致基因突變,衰老基因提前表達(dá)。3、積極意義:衰老細(xì)胞程序性死亡,能將有限的物質(zhì)能量留給新產(chǎn)生的細(xì)胞,從而有助于生物機(jī)體發(fā)展。第三章 新陳代謝第一節(jié)、 新陳代謝與酶一、 酶的化學(xué)本質(zhì)活細(xì)胞產(chǎn)生,具有生物催化活性的特殊有機(jī)物,大多數(shù)為蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA.二、 酶的特性1、 高效性:過氧化氫酶與FeCl3的催化效率比較實(shí)驗(yàn)2、 專一性:淀粉酶催化淀粉和蔗糖分解的對比實(shí)驗(yàn)分子識別,相應(yīng)酶只與所催化的物質(zhì)結(jié)合3、 多樣性:因?yàn)榇x反應(yīng)種類多,酶有專一性,所以必然有多樣性。三、 影響酶活性的因素酶活性T/pH最適溫度(pH)1、 溫度(1)、不同酶各

39、有各自的最適溫度(2)、最適溫度時(shí),酶活性最強(qiáng)。溫度偏高或偏低,酶活性下降。 、高溫降低酶活性,破壞酶結(jié)構(gòu)(變性) 、低溫僅降低酶活性,不破壞酶結(jié)構(gòu)。2、 pH值不同酶具有各自最適pH,偏酸或偏堿,酶活性降低(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿使酶變性)例如:唾液淀粉酶最適pH 6.8 胃蛋白酶 1.82 小腸內(nèi)酶 893、 激活劑和抑制劑(1)、激活劑:增強(qiáng)酶活性。例如:HCl為胃蛋白酶原激活劑;腸激酶是胰蛋白酶原激活劑;胰蛋白酶原是糜蛋白酶原激活劑。(2)、抑制劑:減弱、消除酶活性例如:氰化物是細(xì)胞色素氧化酶(位于線粒體,有氧呼吸酶種類之一)的抑制劑,使有氧呼吸停止,細(xì)胞能量供應(yīng)停止。葡萄糖果糖+ H2O +酶活

40、性部位葡萄糖+果糖酶四、 酶作用的機(jī)制1、“鎖鑰匙假說”該假說認(rèn)為,酶有一剛性活性部位,通過其與相應(yīng)底物分子識別并結(jié)合,催化底物反應(yīng)2、“誘導(dǎo)契合假說”該假說認(rèn)為,酶原本沒有一個(gè)專門活性部位,與相應(yīng)底物接觸后被誘導(dǎo)出,而后與底物契合促使底物發(fā)生反應(yīng)。五、 酶的組成第二節(jié)、 新陳代謝與ATP一、 ATP(三磷酸腺苷)的結(jié)構(gòu)腺嘌呤高能磷酸鍵核糖沒有TTP!高能鍵標(biāo)準(zhǔn):指1mol化學(xué)鍵斷裂放能20.92kJ1mol高能磷酸鍵斷裂放出自由能30.54kJ,所以ATP為高能化合物。二、 ATP與ADP的循環(huán)A PPP APP + Pi(游離磷酸分子)+ 能量不可逆!原因:a、所需酶不同:(1)過程需要A

41、TP水解酶,(2)過程需要ATP合成酶 b、能量不同:(1)的能量被利用,(2)對植物而言,能量可來自光能、呼吸作用分解有機(jī)物釋放的自由能;(2)對動物而言,只能通過細(xì)胞呼吸作用分解有機(jī)物產(chǎn)生自由能。 c、進(jìn)行場所不同 (1)在所有耗能部位(細(xì)胞) (2)在線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行(植物是葉綠體基粒)總之,ATP(UTP等)是生物體及其活動的直接能源物質(zhì)ATPADP+Pi能量能量(生命活動利用)物質(zhì)可循環(huán)利用,能量只能單向流動(能量總量不變,不能轉(zhuǎn)化為最初形式)三、 ATP與磷酸肌酸的轉(zhuǎn)化C(肌酸)+ APPPCP(磷酸肌酸,高能化合物) + ADP為可逆反應(yīng)在ATP過多,飽和時(shí)進(jìn)行??梢缘玫?/p>

42、足夠ADP,繼續(xù)接受有機(jī)物釋放的自由能在ATP過度消耗時(shí)進(jìn)行,維持ATP數(shù)量相對穩(wěn)定,從而保障生命活動順利進(jìn)行。第三節(jié)、 光合作用一、 概念指綠色植物通過葉綠體利用光能將CO2和水等無機(jī)物合成為儲存能量的有機(jī)物,同時(shí)釋放O2的過程。二、 過程(一)、光反應(yīng)階段1、地點(diǎn):基粒類囊體2、條件:光、色素、與光反應(yīng)有關(guān)的酶等3、反應(yīng)內(nèi)容: (1)、水的光解 H2OH+O2 H:還原性氫 H2O + NADP+ NADPH + O2 NADPH:還原性輔酶II NADP+ + H+ + 2e- NADPH (2)、ATP的合成 ADP + Pi + 能量ATP(二)、暗反應(yīng)階段(光不影響)1、地點(diǎn):葉綠

43、體基質(zhì)2、條件:與暗反應(yīng)有關(guān)的酶3、反應(yīng)內(nèi)容 (1)、CO2 的固定:二磷酸核酮糖(C5) CO2性質(zhì)不活潑,不能和NADPH直接反應(yīng),所以先被葉綠體基質(zhì)中的五碳化合物(C5)固定 (磷酸甘油酸) (2)、C3 化合物的還原(CO2的還原) (不是方程式,不配平?。┤?、 光合作用實(shí)質(zhì)1、 能量轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì):光能電能H、ATP中活躍化學(xué)能(光反應(yīng)階段)有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能(暗反應(yīng)階段,CO2的還原)2、 物質(zhì)轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì):無機(jī)物有機(jī)物四、 光合作用的相關(guān)條件1、 反應(yīng)物:水、CO2等無機(jī)物2、 反應(yīng)條件:色素、光、酶等3、 產(chǎn)物:糖類有機(jī)物、水、O2等五、 意義1、 為需氧型生物提供O2 2、 為消費(fèi)者

44、、分解者提供有機(jī)物、能量3、 維持大氣中碳氧相對平衡六、 影響光合作用的因素1、 光照:強(qiáng)度、質(zhì)量、光照時(shí)間、面積2、 溫度(影響光、暗反應(yīng)酶活性)、晝夜溫差3、 CO2含量4、 必需的礦質(zhì)元素第四節(jié)、 植物水分代謝(吸收、運(yùn)輸、利用、散失99%)一、 代謝形式1、 物理形式:吸收、運(yùn)輸、散失(99%)蒸騰作用意義:、促進(jìn)水分在導(dǎo)管中運(yùn)輸(分子間作用力) 、促進(jìn)無機(jī)鹽離子在導(dǎo)管中運(yùn)輸 、水分蒸發(fā)帶走大量熱,防止葉片被強(qiáng)光灼傷2、 化學(xué)形式(利用):主要指水作為反應(yīng)物、生成物參與代謝反應(yīng)二、 植物細(xì)胞吸水方式和原因(原理)1、吸漲作用(為親水物質(zhì)所束縛):親水物質(zhì)親水性 凝膠溶膠親水性:蛋白質(zhì)淀

45、粉纖維素(只作為組成成分存在)脂肪例如:干燥種子細(xì)胞、分生組織幼嫩細(xì)胞(無中央大液泡)2、滲透作用蔗糖溶液半透膜清水液面上升(1)、概念:指溶劑分子(例如水分子)通過半透膜擴(kuò)散而溶質(zhì)分子不能擴(kuò)散的現(xiàn)象。(2)、條件: a、半透膜 b、半透膜兩側(cè)有濃度差液泡細(xì)胞膜細(xì)胞液外界溶液對于有中央大液泡的成熟植物細(xì)胞而言,細(xì)胞膜和液泡膜等生物膜,溶劑分子可以自由進(jìn)出,溶質(zhì)分子不行。體現(xiàn)了半透膜的特點(diǎn)??蓪⒓?xì)胞膜、液泡膜及兩者間的細(xì)胞質(zhì)薄層所構(gòu)成的原生質(zhì)層(屬于原生質(zhì))看作半透膜(自身結(jié)構(gòu)條件)。細(xì)胞液濃度小于外界溶液濃度時(shí),細(xì)胞滲透失水萎縮,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分離(質(zhì)壁分離現(xiàn)象)。細(xì)胞液濃度大于外界溶液濃度

46、時(shí),細(xì)胞滲透吸水,發(fā)生膨脹(質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象)。滲透現(xiàn)象可以判斷細(xì)胞死活。(有質(zhì)壁分離現(xiàn)象的是活細(xì)胞)三、 根對水分的吸收1、 吸收主要部位分生區(qū)(分生組織)根冠伸長區(qū)根毛細(xì)胞核根毛:增大吸收面積成熟區(qū)適合于吸收的特點(diǎn):a、 成熟區(qū)表皮細(xì)胞向外凸起,形成根毛,增大吸收面積b、 成熟區(qū)中央分化出導(dǎo)管,將吸收的物質(zhì)及時(shí)運(yùn)輸(蒸騰作用拉力),從而促使進(jìn)一步吸收。土壤溶液成熟區(qū)表皮細(xì)胞內(nèi)層細(xì)胞導(dǎo)管 原理:內(nèi)層細(xì)胞液濃度根表皮細(xì)胞液濃度土壤中溶液濃度四、 合理灌溉1、 不同種類植物需水量不同2、 同一種植物在不同生長時(shí)期需水量不同例如:小麥,拔節(jié)期(需水)、灌漿期(籽粒飽滿成熟)總之,應(yīng)根據(jù)不同植物生長

47、規(guī)律不同,需水量不同,適時(shí)適量灌溉。既節(jié)約水資源,又保證增產(chǎn)。注明:人工半透膜控制物質(zhì)進(jìn)出依據(jù)孔隙大小,生物膜靠選擇透過性。人工半透膜不能模擬生物膜內(nèi)吞外排。第五節(jié)、 植物的礦質(zhì)代謝(吸收、運(yùn)輸、利用、積累)一、 礦質(zhì)元素條件1、 燃燒后不揮發(fā),殘留在灰燼中的元素(灰分)2、 主要通過根系從土壤溶液中以無機(jī)鹽離子形式吸收的元素。大量元素:N、P、S、K、Ca、Mg微量元素:Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn、Cl、Ni二、 必需元素特點(diǎn)1、 植物缺了某種元素后,生命活動受阻,不能完成正常生命史2、 植物缺了某種元素后,表現(xiàn)出專一的元素缺乏癥,且該病可用該元素進(jìn)行預(yù)防和治療3、 元素對植物生理作用

48、效果表現(xiàn)應(yīng)直接,非土壤、物理、化學(xué)、微生物等因素影響產(chǎn)生的間接效果。三、 植物對礦質(zhì)元素的吸收1、 離子交換吸附根表面產(chǎn)生的H+ 、HCO3- 分別與土壤中的陽離子、陰離子交換的現(xiàn)象,叫做離子交換吸附。結(jié)果:土壤中的陽離子、陰離子吸附在根表面。2、 主動運(yùn)輸 吸收主要部位:成熟區(qū) 根對元素的吸收有選擇性 根表皮吸收的礦質(zhì)元素穿過內(nèi)層細(xì)胞所有細(xì)胞質(zhì)(共質(zhì)體)及所有細(xì)胞間隙(自由空間)到達(dá)導(dǎo)管外圍薄壁細(xì)胞,再由薄壁細(xì)胞分泌入導(dǎo)管,由蒸騰作用拉力運(yùn)輸??偨Y(jié):同一細(xì)胞不同部位細(xì)胞膜運(yùn)輸同一物質(zhì)的載體種類不同且載體對物質(zhì)的運(yùn)輸定向。四、 植物對礦質(zhì)離子吸收的選擇性1、 植物細(xì)胞吸收的離子數(shù)量與溶液中的離

49、子數(shù)量無比例關(guān)系,植物吸收的離子種類與載體種類有關(guān)。植物細(xì)胞吸收離子數(shù)量與載體數(shù)量和ATP數(shù)量有關(guān)2、 植物吸收同一種無機(jī)鹽陰陽離子數(shù)量有差異(1)、生理酸性鹽:例如由于植物需氮多,所以吸收NH4+ 遠(yuǎn)大于SO42-,導(dǎo)致離子交換到土壤溶液中的H+數(shù)量遠(yuǎn)大于HCO3-,土壤酸化(2)、生理堿性鹽:例如NaNO3 由于需氮多,所以吸收的遠(yuǎn)大于Na+ ,導(dǎo)致HCO3-大量進(jìn)入土壤,土壤堿化(3)、生理中性鹽:例如NH4NO3 植物需要NH4+、相差不大,土壤酸堿值基本穩(wěn)定 當(dāng)缺乏中性鹽時(shí),酸性鹽、堿性鹽交替使用五、 植物吸水與吸收礦質(zhì)元素的比較是兩個(gè)相對獨(dú)立的過程1、 區(qū)別:(1)、吸收方式不同:

50、a、吸水方式為吸脹,滲透作用 b、吸收礦質(zhì)元素的方式為主動運(yùn)輸(2)、動力不同:吸漲作用是親水物質(zhì)的親水力,滲透作用是蒸騰作用的拉力,濃度差。吸收礦質(zhì)離子的拉力來自于ATP2、聯(lián)系:(1)、礦質(zhì)元素溶于水才能吸收(2)、礦質(zhì)元素溶于水才能運(yùn)輸(3)、吸收礦質(zhì)元素后改變細(xì)胞液濃度,從而影響與外界溶液的濃度差,影響滲透吸水。六、 無土栽培技術(shù)1、 與大田種植相比,礦質(zhì)離子利用率高,有利于增產(chǎn)2、 避免污染環(huán)境3、 擴(kuò)大栽種范圍,面積七、 合理施肥1、 不同植物對礦質(zhì)元素的吸收種類,數(shù)量不同。2、 同種植物不同時(shí)期吸收礦質(zhì)元素?cái)?shù)量不同??傊?,應(yīng)根據(jù)植物生長規(guī)律、需肥規(guī)律,適時(shí)適量施肥,達(dá)到少肥高效的目的八、 植物對礦質(zhì)元素的利用,積累:可再利用元素 :不可再利用元素可再利用元素來源:主要外界吸收,也可由成熟衰老組織器官轉(zhuǎn)移而來,所以外界缺乏時(shí),成熟衰老組織器官先受損。不可再利用元素來源:外界吸收(唯一)。缺乏時(shí),新生器官先受損。第六節(jié)、 動物和人體三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝一、 三大營養(yǎng)物質(zhì)的消

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