細(xì)胞概述.ppt

1、細(xì)胞概述,一、生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞,單細(xì)胞生物的一個(gè)細(xì)胞能完成所有的生命活動(dòng)，如新陳代謝、生長(zhǎng)、繁殖、遺傳、變異、應(yīng)激性和適應(yīng)性等。 多細(xì)胞生物依賴(lài)各種分化的細(xì)胞密切合作，共同完成一系列復(fù)雜的生命活動(dòng)，如與環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換依賴(lài)于細(xì)胞的代謝；生長(zhǎng)發(fā)育依賴(lài)于細(xì)胞增殖、分化；遺傳和變異依賴(lài)于細(xì)胞內(nèi)基因的傳遞和變化。 即使是沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒，也只有依賴(lài)活細(xì)胞才能表現(xiàn)出繁殖、遺傳等基本的生命特征。,二、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次,種群,群落,細(xì)胞是最小的生命系統(tǒng)。,三、人類(lèi)對(duì)細(xì)胞的認(rèn)識(shí),1、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),制造第一臺(tái)顯微鏡的人 第一個(gè)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的人 第一個(gè)發(fā)現(xiàn)活細(xì)胞的人,羅伯特胡克,詹森,列文虎克,三、人

2、類(lèi)對(duì)細(xì)胞的認(rèn)識(shí),2、細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性,（1）細(xì)胞的形態(tài)、大小 自然界生物的細(xì)胞形態(tài)、大小千差萬(wàn)別 ； 多細(xì)胞生物體的細(xì)胞已有明顯的分化，其形態(tài)與功能的統(tǒng)一是有機(jī)體細(xì)胞的一個(gè)重要特征，分化程度較高的細(xì)胞尤為明顯； 動(dòng)植物的細(xì)胞體積一般都大于微生物細(xì)胞； 高等動(dòng)物的卵細(xì)胞大于體細(xì)胞；,三、人類(lèi)對(duì)細(xì)胞的認(rèn)識(shí),2、細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性,（2）細(xì)胞的結(jié)構(gòu),四、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立,1、施萊登和施旺的細(xì)胞學(xué)說(shuō),（1）細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成。 （2）細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。 （3）新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中

3、產(chǎn)生。,四、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立,2、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的發(fā)展,（1）所有動(dòng)物和植物細(xì)胞都是由細(xì)胞構(gòu)成的 （2）細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位 （3）細(xì)胞只能由細(xì)胞分裂而來(lái),四、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立,3、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的意義,(1)論證了整個(gè)生物界在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性,(2)論證了整個(gè)生物界在進(jìn)化上的共同起源,4、細(xì)胞學(xué)說(shuō)的地位,與能量守恒和轉(zhuǎn)化定律，自然選擇學(xué)說(shuō)一起被恩格斯譽(yù)為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。,五、生物的分界,有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,原核生物,原生生物,真菌,植物,病毒,動(dòng)物,單細(xì)胞,多細(xì)胞,真核生物,煙草花葉病毒,噬菌體,SARS病毒,甲型H1N1流感病毒,病毒的基本特征,2.個(gè)體微小(2020

4、0nm)，可通過(guò)細(xì)菌濾器，大多數(shù)病毒必須用電鏡才能觀察到。,3.只具有一種類(lèi)型的核酸，DNA或RNA。,5.具有受體連結(jié)蛋白，與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié)，進(jìn)而感染細(xì)胞。,4.專(zhuān)營(yíng)細(xì)胞內(nèi)寄生生活，缺少自主代謝，只能在活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖。,1.無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，僅由核酸和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成。,六、細(xì)胞的觀察工具顯微鏡,光學(xué)顯微鏡,普通光學(xué)顯微鏡主要由機(jī)械裝置和光學(xué)系統(tǒng)組成,（一）顯微鏡的種類(lèi),透射電子顯微鏡,透射電鏡的成像原理,透射電鏡下的細(xì)胞核,掃描電子顯微鏡,掃描電鏡下的紅細(xì)胞,電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡的基本區(qū)別,電子顯微鏡,光學(xué)顯微鏡,分辨本領(lǐng),200nm,接近0.1nm,可見(jiàn)光,透 鏡,電子束,光 源

5、,玻璃透鏡,電磁透鏡,細(xì)胞結(jié)構(gòu),顯微結(jié)構(gòu),亞顯微 結(jié)構(gòu),六、細(xì)胞的觀察工具顯微鏡,（二）普通光學(xué)顯微鏡的使用和分析,1.使用顯微鏡觀察裝片的一般步驟,（1）一般步驟,（2）高倍鏡使用要領(lǐng),觀察時(shí)應(yīng)先使用低倍鏡，然后換用高倍鏡。,換用高倍鏡前，應(yīng)先把要觀察的目標(biāo)移至視野中央。,換用高倍鏡時(shí)，可直接轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，使高倍物鏡對(duì)準(zhǔn)通光孔即可。,換用高倍鏡后，只可調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋對(duì)焦。,換用高倍鏡后，若視野較暗，可調(diào)節(jié)光圈和反光鏡，使用大光圈或凹面反光鏡以調(diào)亮視野。,2.物鏡和目鏡的特征比較,3.顯微鏡的放大倍數(shù)與成像規(guī)律,（1）放大倍數(shù)=目鏡放大倍數(shù)物鏡放大倍數(shù)。這里的放大倍數(shù)指的是長(zhǎng)度或?qū)挾?，而不是面積

6、或體積。 （2）成像規(guī)律：顯微鏡下所成的像與實(shí)物相比是倒置的。例如若觀察的實(shí)物為“b”，則顯微鏡視野中看到的物象是“q”；若物象偏向視野的右下方，則向右下方移動(dòng)裝片才能將其移至視野中央。,實(shí)驗(yàn)一：使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞,目的要求： 1.練習(xí)高倍鏡的使用方法。 2.練習(xí)制作臨時(shí)裝片的方法。 3.比較不同細(xì)胞的異同點(diǎn)，認(rèn)識(shí)細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。,細(xì)胞的組成,一、組成細(xì)胞的化學(xué)元素,比較、分析不同生物細(xì)胞中元素的種類(lèi)和含量，可以得出以下結(jié)論：,（1 ）種類(lèi): 組成生物體的化學(xué)元素種類(lèi)大致相同。,（2 ）含量:不同生物體內(nèi),各種化學(xué)元素的含量相差很大,生物界的統(tǒng)一性,不同生物間的差異性,從含量上看

7、，構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是C、H、O、N，它們的含量約占細(xì)胞干重的90%。,大量元素: 指含量占細(xì)胞總重量的萬(wàn)分之一以上的元素。如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等.,微量元素: 指生物生活所必需,但需要量卻很少，在細(xì)胞中含量不足萬(wàn)分之一的一些元素。如Fe、 Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni等。,1.根據(jù)含量不同，細(xì)胞中的元素分為大量元素和微量元素：,2.組成生物體的化學(xué)元素的重要作用,（1 ）組成多種化合物:這些化合物是生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。,（2 ）影響生物體的生命活動(dòng):如:I是合成甲狀腺素的原料。缺I時(shí)則會(huì)患地方性甲狀腺腫。植物缺B時(shí)花藥和花絲萎縮,花粉發(fā)育不良 （花而不實(shí)）。,3

8、.從元素組成認(rèn)識(shí)生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性,統(tǒng)一性：構(gòu)成細(xì)胞的元素都是無(wú)機(jī)自然界中常見(jiàn)的元素，沒(méi)有哪一種是生物界特有的。,差異性：同一種元素在生物界和無(wú)機(jī)自然界的含量差異很大。如C、H、N 3種化學(xué)元素在組成人體的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)共占74%左右,而這3種元素在組成巖石圈的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)還不到1%。,構(gòu)成細(xì)胞的化合物,核酸,脂類(lèi),無(wú)機(jī)鹽,水,糖類(lèi),蛋白質(zhì),有機(jī)物,無(wú)機(jī)物,二、構(gòu)成細(xì)胞的化合物-生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),活細(xì)胞（鮮重）中的化合物及其含量,(無(wú)碳架）,(有碳架）,只有生物體內(nèi)的有機(jī)物才具有碳架結(jié)構(gòu)。 C是構(gòu)成生物體的最基本的元素 各種生物的細(xì)胞都是有無(wú)機(jī)環(huán)境中的普通化學(xué)元素

9、組成。這些元素組成的有機(jī)化合物都有碳架結(jié)構(gòu)，這是生物界特殊性的表現(xiàn)。這些大分子分開(kāi)后，是沒(méi)有生命的，但當(dāng)他們有機(jī)的結(jié)合在一起，發(fā)生相互作用時(shí)就會(huì)表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。,（一） 水 課本P50,1.含量:是各種細(xì)胞中含量最多的物質(zhì),占生物體重的60-95%。,但不同生物細(xì)胞的含水量有所不同。,同一生物的不同年齡階段的細(xì)胞含水量也不同。,2.存在形式:,自由水(多）：可以自由流動(dòng)的水.,結(jié)合水(少）：與其他物質(zhì)如蛋白質(zhì)、多糖結(jié)合在一起，不能自由流動(dòng)的水。,3.主要生理作用:,結(jié)合水:構(gòu)成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分,是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑,是代謝反應(yīng)的介質(zhì)。,參與生物化學(xué)反應(yīng):如光合作用。, 起運(yùn)輸作用:運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)和廢物,

10、自由水:,自由水與結(jié)合水的相對(duì)含量決定了細(xì)胞的代謝速度：自由水/結(jié)合水的比值高：代謝旺盛，但細(xì)胞抗逆性弱自由水/結(jié)合水的比值低：代謝緩慢，但細(xì)胞抗逆性強(qiáng),幼嫩的植物細(xì)胞含水量約70%,水母細(xì)胞的含水量約97%,（二）無(wú)機(jī)鹽 課本P50,1.含量:很少,約占總鮮重的11.5%。,2.存在形式:大多數(shù)是離子狀態(tài)，少數(shù)是化合物狀態(tài)。,3.主要生理作用:,是復(fù)雜化合物的重要組成部分（結(jié)構(gòu)成分）,對(duì)于維持生物體生命活動(dòng)有重要作用,維持細(xì)胞的滲透壓平衡,調(diào)節(jié)生物體內(nèi)或細(xì)胞的酸堿平衡,血漿中Ca2+含量太低，哺乳動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐的現(xiàn)象。,Mg,植物體缺Mg會(huì)影響光合作用，為什么？,Fe2+是血紅蛋白分子的重要

11、組成部分，缺乏會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血。,葉綠素分子（局部）,地方性甲狀腺腫患者,（三）糖類(lèi),1.組成元素：C、H、O,2.分類(lèi)和功能：課本P56,糖類(lèi)是細(xì)胞生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)。,（1）單糖：不能再水解的糖，可直接被細(xì)胞吸收。,（2）二糖（C12H22O11)：由兩分子單糖脫水縮合成的糖。,（3）多糖(C6H1005）n）：由多個(gè)單糖脫水縮合成的糖，屬高分子化合物，是自然界含量最多的糖。,（四）脂質(zhì),1.組成元素：C、H、O（N、P),2.分類(lèi)和功能：課本P56,脂肪C、H的含量相對(duì)較高，含有更多的能量，1g脂肪在體內(nèi)儲(chǔ)存的體積是1g糖元的五分之一，而釋放的能量卻比糖元要多一倍多。脂肪是細(xì)胞中重要

12、的儲(chǔ)能物質(zhì)。,（1）脂肪-儲(chǔ)能型脂質(zhì),（2）類(lèi)脂-結(jié)構(gòu)型脂質(zhì),（3）固醇-功能型脂質(zhì),（五）蛋白質(zhì):有生物活性的有機(jī)高分子化合物,1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),元素組成：,C、H、O、N（P：與其他成分結(jié)合、S：可以全由氨基酸組成）,基本單位,- 氨基酸,化學(xué)結(jié)構(gòu),- 多肽,空間結(jié)構(gòu),-蛋白質(zhì)(高分子化合物）,脫水縮合,盤(pán)曲折疊,氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：,C,每種氨基酸分子都至少都含有一個(gè)氨基，一個(gè)羧基，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。,-氨基酸,氨基酸的種類(lèi)由R基決定，組成天然蛋白質(zhì)的氨基酸（-氨基酸）約有20種。,蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) 一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基脫掉一個(gè)水分子形成化合物

13、的反應(yīng)稱(chēng)為縮合?？s合形成的化學(xué)鍵稱(chēng)為肽鍵，形成的化合物稱(chēng)為肽。 由兩個(gè)氨基酸縮合成的肽成為二肽，由多個(gè)氨基酸縮合成的肽成為多肽。組成多肽的氨基酸單元稱(chēng)為氨基酸殘基。,+,甘氨酰甘氨酸,肽鍵,（二肽）,（-CO-NH-）,氨基酸形成蛋白質(zhì)的相關(guān)數(shù)量計(jì)算,肽鏈條數(shù),項(xiàng)目,蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)由一條或幾條多肽鏈經(jīng)盤(pán)曲折疊而形成，是具有一定空間結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子化合物。生命現(xiàn)象的多姿多彩就是由蛋白質(zhì)的多樣性來(lái)體現(xiàn)的。,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的決定因素,氨基酸種類(lèi),氨基酸數(shù)目,氨基酸排列次序,肽鏈的空間結(jié)構(gòu),1、催化功能 2、調(diào)節(jié)功能 3、結(jié)構(gòu)功能 4、運(yùn)輸功能 5、運(yùn)動(dòng)功能 6、免疫功能 7、信息傳遞功能

14、,2.蛋白質(zhì)的功能-生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者（體現(xiàn)者）,胃蛋白酶（催化）,胰島素（調(diào)節(jié)）,膠原蛋白（結(jié)構(gòu)）,角蛋白（結(jié)構(gòu)）,血紅蛋白（運(yùn)輸）,細(xì)胞膜上的載體（運(yùn)輸）,肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白（運(yùn)動(dòng)）,抗體（免疫）,膜上激素的受體（信息傳遞）,膜上激素的受體（信息傳遞）,實(shí)驗(yàn)二：檢測(cè)生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì),一、實(shí)驗(yàn)原理：生物組織中的有機(jī)物與某些化學(xué)試劑能產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)： 1.葡萄糖+班氏試劑 磚紅色沉淀 還原性糖與Cu（OH）2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu2O沉淀。 還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖等。（蔗糖、淀粉等無(wú)還原性。） 2.脂肪+蘇丹染液 橘黃色 3.蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑 紫色 在堿性溶液

15、里，Cu2+與肽鍵作用生成紫色物質(zhì)。,沸水浴,1-2min,實(shí)驗(yàn)二：檢測(cè)生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì),二、用品分析 1.實(shí)驗(yàn)材料的選擇 首先要考慮生物組織中待鑒定物質(zhì)的含量，其次考慮顏色。 （1）還原糖的鑒定：富含還原糖的白色組織，如梨、蘋(píng)果的果肉等。 （2）脂肪的鑒定：富含脂肪且易切片的種子，如花生等。 （3）蛋白質(zhì)的鑒定：植物材料常用豆汁，動(dòng)物材料常用蛋清。,實(shí)驗(yàn)二：檢測(cè)生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì),二、用品分析 2.試劑 （1）還原糖鑒定：班氏試劑（檸檬酸鈉、碳酸鈉、硫酸銅 注：鹽類(lèi)均為強(qiáng)堿弱酸鹽，呈弱堿性）或斐林試劑（甲液：0.1g/mLNaOH，乙液：0.05g/mLCu

16、SO4） （2）脂肪鑒定：蘇丹或蘇丹（染脂肪為紅色） （3）蛋白質(zhì)鑒定：雙縮脲試劑（A液：0.1g/mLNaOH，B液： 0.01g/mLCuSO4 ）,實(shí)驗(yàn)二：檢測(cè)生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì),三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析 1.還原糖的鑒定 (1)班氏試劑與斐林試劑使用方法的異同點(diǎn)： 異：班氏試劑可事先配置好后放存，斐林試劑必須現(xiàn)配先用，既鑒定前甲、乙兩液分開(kāi)放置，鑒定時(shí)現(xiàn)將甲、乙兩液等量混合，然后再倒入組織樣液中。 同：鑒定過(guò)程都需沸水浴加熱 （2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：淺藍(lán)色棕色磚紅色（沉淀）,實(shí)驗(yàn)二：檢測(cè)生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì),三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析 2.脂肪的鑒定 （1）既可鑒定組織

17、樣液（花生種子勻漿）也可鑒定組織細(xì)胞（花生種子）中脂肪的存在。 （2）鑒定花生種子細(xì)胞中的脂肪的一般步驟： 切片染色洗浮色（注：由于染液為脂溶性，通常采用50%酒精溶液沖洗）制片顯微鏡觀察 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：組織樣液橘黃色（蘇丹）或紅色（蘇丹） 花生種子細(xì)胞中有橘黃色或紅色圓形液滴,實(shí)驗(yàn)二：檢測(cè)生物組織中的還原性糖、脂肪和蛋白質(zhì),三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析 3.蛋白質(zhì)的鑒定 （1）雙縮脲試劑與斐林試劑使用的區(qū)別 雙縮脲：在組織樣液中先加過(guò)量A液，混勻，再加少量B液，混勻。 斐林試劑：甲、乙兩液混勻后再加入到組織樣液中。 （2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：無(wú)色淺藍(lán)色紫色,（六）核酸:有生物活性的有機(jī)高分子化合物,1.核

18、酸的種類(lèi)和分布,主要分布于細(xì)胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體中,主要分布于細(xì)胞質(zhì)，少量分布于細(xì)胞核中,(DNA),(RNA),脫氧核糖核酸,核糖核酸,實(shí)驗(yàn)三：觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布,一、實(shí)驗(yàn)原理：甲基綠、派洛寧為兩種堿性染料，可與酸性物質(zhì)結(jié)合從而使后者染上相應(yīng)顏色（注：堿性染料即是可使酸性物質(zhì)染色的染料，甲基綠、派洛寧其實(shí)均為酸性溶液）。 甲基綠與DNA親和力高，使DNA顯示綠色； 派洛寧與RNA親和力高，使RNA顯示紅色。 二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：略 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：細(xì)胞核-綠色-DNA 細(xì)胞質(zhì)-紅色-RNA,元素組成,-C、H、O、N、P,基本單位,-核苷酸,化學(xué)結(jié)構(gòu),-核苷酸鏈,空間結(jié)

19、構(gòu),-核酸(高分子化合物）,（六）核酸:有生物活性的有機(jī)高分子化合物,2.核酸的結(jié)構(gòu),核酸的基本單位-核苷酸,把核酸用核酸酶逐步水解，得到的初級(jí)水解產(chǎn)物叫核苷酸，這是構(gòu)成核酸的基本單位。最終水解產(chǎn)物是3類(lèi)小分子有機(jī)物，分別是五碳糖、磷酸和含氮堿基。,磷酸,五碳糖,含氮堿基,核苷酸,脫氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,核苷酸,磷酸,核苷,五碳糖,含氮堿基,磷酸 + 含氮堿基 + 五碳糖 = 核苷酸,核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)：核苷酸鏈,核苷酸的連接方式：,核苷酸之間以磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈。,核苷酸鏈（成百上千個(gè)基本單位組成）,核酸的空間結(jié)構(gòu),DNA:雙螺旋,RNA:一般為單鏈,三、核酸的功能生命活動(dòng)的控制者

20、,是除朊病毒外所有生物的遺傳物質(zhì)，對(duì)生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成有著極其重要的作用,有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物：同時(shí)含有兩種核酸，其中DNA是遺傳物質(zhì)，RNA協(xié)助完成蛋白質(zhì)的生物合成，從而表現(xiàn)生命活動(dòng)。,病毒,DNA病毒,RNA病毒,DNA是遺傳物質(zhì),RNA是遺傳物質(zhì),細(xì)胞的結(jié)構(gòu),細(xì)胞的結(jié)構(gòu)組成,細(xì)胞壁,細(xì)胞膜,細(xì)胞核,細(xì)胞器,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),細(xì)胞質(zhì),植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu),（非生命的結(jié)構(gòu)）,一、細(xì)胞壁,有細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的生物：原核生物（支原體除外）,原生生物中的藻類(lèi),真菌,植物,一、細(xì)胞壁的成分：細(xì)菌（原核生物）肽聚糖,植物纖維素和果膠（多糖聚合物）,二、細(xì)胞壁的作用：支持和保護(hù),真菌酵母菌以葡聚糖為主，

21、高等真菌以幾丁質(zhì)為主,二、細(xì)胞膜,（一）研究細(xì)胞膜的材料,哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞除了細(xì)胞膜沒(méi)有其他膜結(jié)構(gòu),提取細(xì)胞膜的方法：新鮮血液抗凝劑棄去上清液和血小板、白細(xì)胞沉淀蒸餾水離心，取沉淀,糖脂與免疫和細(xì)胞識(shí)別等有關(guān),（二）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) 1.化學(xué)成分：主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，還有少量糖類(lèi),脂質(zhì),磷脂（主要）細(xì)胞膜的基本骨架,膽固醇影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性和透性,蛋白質(zhì),簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)載體或通道，負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi),外的物質(zhì)運(yùn)輸,糖蛋白與細(xì)胞識(shí)別、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān),細(xì)胞膜功能的主要執(zhí)行者,糖類(lèi)與脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合，構(gòu)成糖被，負(fù)責(zé)細(xì)胞識(shí)別、信號(hào),轉(zhuǎn)導(dǎo),蛋白質(zhì)分子以不同的深度覆蓋、鑲嵌或貫,（二）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) 2.結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)構(gòu)

22、：液態(tài)鑲嵌模型,磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本骨架,穿于磷脂雙分子層中,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一定的流動(dòng)性,原因：磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)可以運(yùn)動(dòng),證例：人鼠細(xì)胞雜交實(shí)驗(yàn),（三）細(xì)胞膜的功能,1.屏障作用,2.控制物質(zhì)交換,3.接收和傳遞信息,（四）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能,單純擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,運(yùn)輸方向,載體,能量,實(shí)例,1、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞?高密度低密度,高密度低密度,不需,不需,需,不需,H2O、CO2、O2、酒精、甘油、苯、VD等脂溶性小分子物,紅細(xì)胞吸收葡萄糖,穿膜運(yùn)輸,被動(dòng)運(yùn)輸,主動(dòng)運(yùn)輸,高密度低密度,低密度高密度,需,需,小腸上皮細(xì)胞吸收Na、K、葡萄糖、氨基酸等,細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi),不需,需,吞噬作用,

23、胞飲作用,內(nèi)吞,外排,細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞外,膜泡運(yùn)輸,細(xì)菌、細(xì)胞碎片等大的固體顆粒,蛋白質(zhì)等較小的顆粒或液體物質(zhì),運(yùn)輸方式,分泌性蛋白如消化酶、激素、抗體等,（四）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能,1、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆绞?運(yùn)輸速度,物質(zhì)濃度,運(yùn)輸速度,物質(zhì)濃度,單純擴(kuò)散,協(xié)助擴(kuò)散,主動(dòng)運(yùn)輸,時(shí)間,細(xì)胞外濃度,細(xì)胞內(nèi)濃度,物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的主要方式：穿膜運(yùn)輸，尤其是主動(dòng)運(yùn)輸。,細(xì)胞膜控制物質(zhì)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)（功能特性）：選擇透過(guò)性,影響協(xié)助擴(kuò)散速度的因素：載體的數(shù)量 影響主動(dòng)運(yùn)輸速度的因素：載體的數(shù)量與能量,具有濃度差的溶液,物理性濾過(guò)膜,（四）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能,2、滲透作用,（ 1）概念：水分子或其他溶劑分子通過(guò)半透膜的

24、擴(kuò)散,半透膜,生物性選擇透過(guò)性膜必須有活性才有半透性,（ 2）條件滲透系統(tǒng),半透膜,半透膜兩側(cè)有存在濃度差的溶液,（ 3）動(dòng)植物細(xì)胞的滲透系統(tǒng),原生質(zhì)層,半透膜,細(xì)胞液,外界溶液,細(xì)胞膜,細(xì)胞內(nèi)液,外界溶液,半透膜,具有濃度差的溶液,成熟植物細(xì)胞,動(dòng)物細(xì)胞,（四）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能,2、滲透作用,（ 4）動(dòng)植物細(xì)胞的滲透作用,滲透方向：低濃度（水分子的高密度）高濃度（水分子的低密度）,在高濃度溶液中,成熟植物細(xì)胞,動(dòng)物細(xì)胞,質(zhì)壁分離,皺縮,在低濃度溶液中,已分離的細(xì)胞復(fù)原,漲破,（四）細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能,2、滲透作用,植物細(xì)胞的吸水方式及原理：,植物各部位細(xì)胞吸水能力的比較：葉莖根,三、細(xì)

25、胞質(zhì),（一）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),1、形態(tài)：透明的溶膠狀,2、成分：水、無(wú)機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類(lèi)、氨基酸、核苷酸和多種酶,3、作用 1）具有較大的緩沖容量，為細(xì)胞內(nèi)各類(lèi)生化反應(yīng)的正常進(jìn)行提供了相對(duì)穩(wěn)定的離子環(huán)境。 2）許多代謝過(guò)程是在細(xì)胞基質(zhì)中完成的，如蛋白質(zhì)的合成、核酸的合成、脂肪酸合成、糖酵解、磷酸戊糖途徑、糖原代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。 3）供給細(xì)胞器行使其功能所需要的一切底物。 4）細(xì)胞骨架參與維持細(xì)胞形態(tài)，做為細(xì)胞器和酶的附著點(diǎn)，并與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。 5）參與蛋白質(zhì)的合成、加工、運(yùn)輸、選擇性降解。,4、特點(diǎn)：不斷流動(dòng)。代謝越旺盛，流動(dòng)速度越快。適當(dāng)升溫可加快細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的速度。,（二）細(xì)胞器,

26、動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu),植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu),內(nèi)質(zhì)網(wǎng),線粒體,高爾基體,核糖體,溶酶體,中心體,葉綠體,液泡,分布有與有氧呼吸有關(guān)的酶,1.線粒體,（1）分布：,普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞中（各類(lèi)真核細(xì)胞）,（2）形態(tài)：,橢球形、棒形小體,（3）功能：,有氧呼吸的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞的“動(dòng)力車(chē)間”,結(jié)構(gòu),外膜：,內(nèi)膜：,基質(zhì)：有少量DNA和RNA遺傳上的半自主性,屏障作用,向內(nèi)折疊成嵴,2.葉綠體,（1）分布：,（2）形態(tài)結(jié)構(gòu)：,（3）功能：,植物細(xì)胞中（綠色部位）,扁平的橢球形或球形小體,光合作用的場(chǎng)所，將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，是細(xì)胞內(nèi)的“養(yǎng)料制造車(chē)間”、“能量轉(zhuǎn)化車(chē)間”。,結(jié)構(gòu),外膜、,內(nèi)膜：屏障,基質(zhì)：有少

27、量DNA和RNA遺傳上的半自主性,基粒：有類(lèi)囊體構(gòu)成，膜上有色素,分布有與光合作用有關(guān)的酶,增大了膜面積，為各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行提供了有利條件；與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和糖類(lèi)的合成有關(guān)，是細(xì)胞“有機(jī)物的合成車(chē)間”；蛋白質(zhì)等物質(zhì)的運(yùn)輸通道。,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),單層膜圍成的網(wǎng)狀管道結(jié)構(gòu),3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng),（1）分布：,（2）形態(tài)結(jié)構(gòu)：,（3）功能：,普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞中（各類(lèi)真核細(xì)胞）,（1）分布：,（2）形態(tài)結(jié)構(gòu)：,（3）功能：,普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞中（各類(lèi)真核細(xì)胞）,單層膜圍成的扁平囊和小泡組成的復(fù)合體,動(dòng)物細(xì)胞中：參與分泌物（分泌蛋白）的形成,植物細(xì)胞中：參與細(xì)胞壁的形成和分泌物的形成,主要是對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)

28、質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分,類(lèi)、包裝、運(yùn)輸和分泌,4.高爾基體,（1）分布：,（2）形態(tài)結(jié)構(gòu)：,（3）功能：,存在于動(dòng)植物細(xì)胞中,單層膜圍成的囊泡狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有酸性水解酶,細(xì)胞內(nèi)消化，是細(xì)胞內(nèi)的“酶?jìng)}庫(kù)”,5.溶酶體,與植物的滲透吸水有關(guān)植物除綠色以外的顏色主要由其決定儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物維持細(xì)胞形態(tài),單層膜圍成的泡狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)液體稱(chēng)細(xì)胞液，含有色素、有機(jī)小分子物質(zhì)和無(wú)機(jī)物等,6.液泡,（1）分布：,（2）形態(tài)結(jié)構(gòu)：,（3）功能：,植物細(xì)胞（成熟的植物細(xì)胞明顯）,合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所，是蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”，其中附著核糖體合成分泌蛋白和細(xì)胞膜蛋白，游離核糖體合成細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)蛋白質(zhì),7.核糖體,（

29、1）分布：,（2）形態(tài)結(jié)構(gòu)：,（3）功能：,所有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物都含有。附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或核膜上的稱(chēng)附著核糖體，游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的稱(chēng)游離核糖體,無(wú)膜的橢球形粒狀小體,蛋白質(zhì)、RNA,大亞基,小亞基,不合成蛋白質(zhì)時(shí),合成蛋白質(zhì)時(shí),8.中心體,（1）分布：,（2）形態(tài)結(jié)構(gòu)：,（3）功能：,動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞中,由兩個(gè)無(wú)膜結(jié)構(gòu)的相互垂直的短桿狀中心粒組成,與細(xì)胞分裂過(guò)程中紡錘絲的形成有關(guān),動(dòng)植物細(xì)胞共有： 高等植物細(xì)胞特有： 動(dòng)物細(xì)胞與低等植物細(xì)胞特有： 雙層膜： 單層膜： 無(wú)膜： 有一定遺傳自主性（含有DNA、RNA）： 與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)： 動(dòng)植物細(xì)胞均有但功能不完全相同： 含色素：,線粒體、高

30、爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、溶酶體,葉綠體、液泡,中心體,線粒體、葉綠體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體,核糖體、中心體,葉綠體 線粒體,葉綠體、線粒體,高爾基體,葉綠體、液泡,四、細(xì)胞核,（一）結(jié)構(gòu),（二）功能：是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，是細(xì)胞遺傳特性和代謝活動(dòng)的控制中心，在細(xì)胞的生命活動(dòng)中起著決定性的作用,生物膜系統(tǒng)：,細(xì)胞的各種膜結(jié)構(gòu)如細(xì)胞膜、核膜及膜性 細(xì)胞器組成了在結(jié)構(gòu)和功能上有一定聯(lián)系的統(tǒng) 一整體，即生物膜系統(tǒng)。 細(xì)胞膜系統(tǒng)增強(qiáng)了細(xì)胞內(nèi)酶的附著面積，有利于細(xì)胞內(nèi)代謝的順利進(jìn)行；同時(shí)，可使細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)區(qū)域化、秩序化。,合成的分泌蛋白運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外的過(guò)程示意圖,核糖體：合成初級(jí)蛋白質(zhì),內(nèi)

31、質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)的加工、運(yùn)輸（較成熟的蛋白質(zhì)）,高爾基體：進(jìn)一步加工和分泌 （成熟的蛋白質(zhì)）,細(xì)胞外,線粒體提供能量,原生生物 (如草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)、衣藻等) 真菌(如酵母菌、霉菌、食用菌等） 植物（如苔蘚、蕨類(lèi)、種子植物等） 動(dòng)物（如多孔動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、軟體動(dòng)物、兩棲、魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳動(dòng)物等）,原核生物,真核生物,細(xì)菌（球菌、桿菌、螺旋菌）,藍(lán)藻 （如顫藻、色球藻、念珠藻、發(fā)菜）,支原體 （無(wú)細(xì)胞壁，最小的可自己合成ATP的細(xì)胞，如肺炎支原體） 衣原體（不能合成生物能量，寄生，有DNA、RNA兩種核酸 ） 立克次氏體 放線菌,五、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別,?。?.210）,大（2030）,主要成分

32、為肽聚糖,主要成分為纖維素、果膠,主要成分為蛋白質(zhì)、脂質(zhì)，原核細(xì)胞相對(duì)表面積大一些,有核膜、核仁（具有成形的完整的細(xì)胞核），有染色體,復(fù)雜，具有各種膜性細(xì)胞器,無(wú)核膜、核仁（不具成形的細(xì)胞核，只有擬核），只有環(huán)狀DNA，無(wú)染色體,簡(jiǎn)單，只有核糖體，沒(méi)有具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,五、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別,多肽的合成,（初級(jí)蛋白質(zhì)）,附著核糖體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,小泡,細(xì)胞膜上,溶酶體,游離核糖體,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),細(xì)胞核內(nèi),線粒體、葉綠體等細(xì)胞器,細(xì)胞外,多肽的合成,蛋白質(zhì)加工、修飾,蛋白質(zhì)的分選、運(yùn)輸,蛋白質(zhì)的加工、修飾,（初級(jí)蛋白質(zhì)）,（成熟蛋白質(zhì)）,（成熟蛋白質(zhì)）,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),分泌性蛋白,細(xì)胞內(nèi)蛋白

33、,染色質(zhì)與染色體的關(guān)系：同一種物質(zhì)在不同時(shí)期細(xì)胞中的兩種形態(tài),染色質(zhì),染色體,螺旋化， 縮短變粗,解螺旋,（間期）,（分裂期）,細(xì)絲狀,棒狀、桿狀,頭部（磷酸）親水,尾部（脂肪酸）疏水,磷脂分子的特點(diǎn)：,細(xì)胞膜內(nèi)外是水溶液，所以磷脂分子排布成兩層，親水性頭部分別朝向膜內(nèi)外的水溶液，疏水性的尾部相對(duì)，內(nèi)部無(wú)水。,水,水,水,磷脂分子在細(xì)胞膜上雙層排布的證明：,將紅細(xì)胞膜中的磷脂抽提出來(lái)，在水面上鋪成單分子層，其面積是紅細(xì)胞膜表面積的兩倍。,細(xì)胞的新陳代謝,一、細(xì)胞中的能源物質(zhì),（一）細(xì)胞中的ATP,ATP三磷酸腺苷，A腺苷，T三，P磷酸,1.ATP的結(jié)構(gòu),腺嘌呤,核糖,腺苷,三個(gè)磷酸基,APPP

34、,ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：,高能磷酸鍵,（30.54KJ/mol),2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,A-PPP,A-PP+Pi,H2O,H2O,能量,用于各種耗能的生命活動(dòng),肌肉收縮,細(xì)胞分裂,主動(dòng)運(yùn)輸,神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo),合成大分子物質(zhì),生物發(fā)光,能量,水解酶,合成酶,光能,光合作用,化學(xué)能,糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì),CO2、H2O、尿素,細(xì)胞呼吸,（生物氧化）,ATPH2O ADPPi能量,酶,意義：ATP在細(xì)胞中含量很少，但通過(guò)與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使細(xì)胞內(nèi)的ATP總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中，從而保證了細(xì)胞能量的持續(xù)供應(yīng)。,3.ATP的生理作用,所有生物生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),ATP含量穩(wěn)定、移動(dòng)迅速、供能高效，是

35、細(xì)胞內(nèi)能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用的中心物質(zhì)，其他能源物質(zhì)含有的能量都要先轉(zhuǎn)移到ATP中才能進(jìn)而被生命活動(dòng)利用，因此，ATP是細(xì)胞中的“能量通貨”。,（二）細(xì)胞中的能源物質(zhì),ATP直接能源物質(zhì),糖類(lèi)主要能源物質(zhì),脂肪重要儲(chǔ)能物質(zhì),蛋白質(zhì)其他能源物質(zhì)（很少做能源物質(zhì)，主要功能是結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能物質(zhì)）,糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)使用時(shí)的先后順序：糖類(lèi)脂肪蛋白質(zhì),所有能源物質(zhì)中能量的最終來(lái)源太陽(yáng)能,二、酶在代謝中的作用,（一）酶的概念,產(chǎn)生場(chǎng)所：活細(xì)胞,作用：催化作用,化學(xué)本質(zhì)：生物大分子,蛋白質(zhì)（絕大多數(shù)）,RNA（少數(shù)）,二、酶在代謝中的作用,（二）酶的特性,1.高效性：少量酶可以迅速催化大量底物反應(yīng)

36、,原理：（1）酶使底物彼此靠近，提高反應(yīng)中心局部區(qū)域的底物濃度,（2）使底物分子中的敏感鍵發(fā)生“變形”，從而容易斷裂,（3）更顯著地降低反應(yīng)的活化能，底物可以越過(guò)較低的“能閾”而形成產(chǎn)物,S（底物）ESEEP（產(chǎn)物）,活潑的中間產(chǎn)物,二、酶在代謝中的作用,（二）酶的特性,2.專(zhuān)一性：一種酶只能催化一種或一類(lèi)底物的反應(yīng),原理：一把“鑰匙”開(kāi)一把“鎖”，結(jié)構(gòu)上契合。,只能催化一種反應(yīng)的酶：過(guò)氧化氫酶、脲酶、麥芽糖酶等,能催化一類(lèi)反應(yīng)的酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶能催化多種蛋白質(zhì)的水解,探究活動(dòng)：比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率,二、酶在代謝中的作用,（二）酶的特性,2.專(zhuān)一性：一種酶只能催化一種或一類(lèi)

37、底物的反應(yīng),原理：一把“鑰匙”開(kāi)一把“鎖”，結(jié)構(gòu)上契合。,只能催化一種反應(yīng)的酶：過(guò)氧化氫酶、脲酶、麥芽糖酶等,能催化一類(lèi)反應(yīng)的酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶能催化多種蛋白質(zhì)的水解,探究活動(dòng)：探究唾液淀粉酶的專(zhuān)一性,0 10 20 30 40 50,二、酶在代謝中的作用,（三）影響酶活性的因素,1.溫度,最適溫度,最適溫度：在一定條件下，每種酶在某一特定的溫度時(shí)活性最大，該溫度稱(chēng)為酶的最適溫度。在達(dá)到最適溫度前，酶的活性隨溫度的升高而升高，超過(guò)最適溫度，酶的活性隨溫度的升高而降低，直至完全失活。,低溫使酶的活性降低，但不破壞酶的結(jié)構(gòu)，溫度升高后，酶的活性可恢復(fù)；高溫（一般超過(guò)60）破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶

38、不可逆的失活。,溫度(),酶活性,探究活動(dòng)：溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,二、酶在代謝中的作用,（三）影響酶活性的因素,2.pH,酶活性,pH,最適pH：在一定條件下，每種酶在某一特定的pH時(shí)活性最大，該pH稱(chēng)為酶的最適pH。酶對(duì)環(huán)境這的pH十分敏感。酶只有在一定pH范圍內(nèi)才能表現(xiàn)活性。即使在這個(gè)有限的pH范圍內(nèi)，酶的活性也要隨環(huán)境pH的變動(dòng)而有所不同。,最適pH,一般來(lái)說(shuō)，酶的最適pH在48之間，pH過(guò)高過(guò)低都會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)從而使酶失活。,胃蛋白酶的最適pH：1.9 唾液淀粉酶的最適pH：7.1,胰蛋白酶的最適pH：8.1,探究活動(dòng)：pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,三、光合作用,（一）光合作用

39、的發(fā)現(xiàn),1.1642 海爾蒙特（比利時(shí)） H2O是合成植物體的原料,2.1771 普里斯特利（英） 植物能“凈化”空氣（放氧）,1779 英格豪斯（英） 植物只能在光下“凈化”空氣,3.1864 薩克斯（德） 光合作用產(chǎn)物有淀粉，條件需要光,4.1880 恩吉爾曼（德） 葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，光是條件,5. 1941 魯賓和卡門(mén)（美） 光合作用產(chǎn)物O2中的O全部來(lái)自H2O,同位素示蹤法：是利用放射性元素作為示蹤劑對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法 。能準(zhǔn)確定量地測(cè)定代謝物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)變,三、光合作用,實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備甲、乙兩套裝置（甲裝置的槽里盛的是氫氧化鈉溶液，乙裝置的槽里盛的是清水），把它們同時(shí)

40、放在黑暗處一晝夜，然后一起移到光下。幾小時(shí)以后，檢驗(yàn)甲、乙裝置里的葉片中產(chǎn)生淀粉的情況，發(fā)現(xiàn)乙有淀粉產(chǎn)生。,結(jié)論：光合作用需要CO2,葉綠體,三、光合作用,（一）光合作用概念和總反應(yīng)式,反應(yīng)物：CO2和H2O,產(chǎn)物：糖類(lèi)等有機(jī)物和O2,場(chǎng)所：葉綠體,動(dòng)力：太陽(yáng)能,總反應(yīng)式：CO2+H2O （CH2O）+O2,光能,CO2+2H2O （CH2O）+O2+H2O,光能,葉綠體,光合作用是自然界最基本的物質(zhì)和能量代謝。,（三）葉綠體的結(jié)構(gòu),質(zhì)體,葉綠體：葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素,有色體：類(lèi)胡蘿卜素,白色體：無(wú)色素,膜上有色素和光反應(yīng)的酶，是光反應(yīng)的場(chǎng)所,基質(zhì),葉綠體,雙層膜：選擇性控制物質(zhì)進(jìn)出,類(lèi)囊體,基

41、粒,基質(zhì)：,有暗反應(yīng)的酶，是暗反應(yīng)的場(chǎng)所；有少量DNA和RNA、核糖體，能自主合成自身的一部分蛋白質(zhì)，有一定遺傳自主性,（三）葉綠體的結(jié)構(gòu),胡蘿卜素,三、光合作用,（四）葉綠體中的色素,葉綠體中的色素,葉綠素,類(lèi)胡蘿卜素,葉綠素a,葉綠素b,（3/4）,（1/4）,（3/4）,（1/4）,葉黃素,（2/3）,（1/3）,藍(lán)綠色,黃綠色,黃色,橙黃色,主要吸收紅光和藍(lán)紫光,主要吸收藍(lán)紫光,葉綠體中色素具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的功能。同時(shí)根據(jù)功能的不同，可將其分為兩類(lèi)：,1、天線分子：全部類(lèi)胡蘿卜素、葉綠素b和絕大部分葉綠素a 作用：吸收、傳遞光能,2、少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a 作用：接收、轉(zhuǎn)化光能

42、,實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離,目的要求：1、掌握提取和分離葉綠體色素的方法 2、了解葉綠體中色素的種類(lèi),實(shí)驗(yàn)原理： 1、提取原理：葉綠體中的兩類(lèi)色素都不溶于水，而溶于有機(jī)溶劑，所以可以用丙酮或無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑提取色素。 2、分離原理：各種色素在層析液中的溶解度不同，因而它們隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度也不同，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，可將各種色素分開(kāi)。,實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離,活動(dòng)程序： （一）提取色素 1、取材、稱(chēng)量、去主脈、剪碎。 取材原則：新鮮濃綠的葉片（也可將葉片烘干后磨成粉末提?。?2、研磨： 石英砂的作用：增加摩擦力，使研磨更充分。 碳酸鈣粉的作用：中和細(xì)胞液中的酸性物質(zhì)，防止葉綠

43、素遭破壞。 丙酮（無(wú)水乙醇）的作用：溶解并提取色素。 快速而充分研磨的目的：使色素充分溶解在溶劑中同時(shí)防止溶劑揮發(fā)。,實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離,活動(dòng)程序： （一）提取色素 3、過(guò)濾、收集濾液： 試管口塞上脫脂棉的目的：防止溶劑揮發(fā)。 試管避光保存目的：防止葉綠素見(jiàn)光分解。 （二）分離色素-紙層析法 4、制備濾紙條： 鉛筆劃線的目的：標(biāo)記畫(huà)濾液細(xì)線的位置。 濾紙條一端減去兩角的目的：防止層析液在濾紙條的邊緣處擴(kuò)散過(guò)快，使分離后的色素帶平直。,實(shí)驗(yàn)：葉綠體色素的提取和分離,活動(dòng)程序： （二）分離色素 5、畫(huà)濾液細(xì)線： 目的：將色素轉(zhuǎn)移到濾紙條上。 注意事項(xiàng)（1）盡量畫(huà)得細(xì)且直； （2）重復(fù)畫(huà)線

44、，目的使增加濾紙條上的色素量，注意每次重復(fù)畫(huà)線前都必須在前一次畫(huà)的線干燥后進(jìn)行。 6、層析： 層析液不能沒(méi)過(guò)濾液細(xì)線的原因：如果沒(méi)過(guò)濾液細(xì)線， 細(xì)線中色素分子將會(huì)溶解在層析液中，不會(huì)在濾紙條上擴(kuò)散。,燒杯口要蓋上培養(yǎng)皿蓋的原因：防止層析液揮發(fā)。 7、觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果：,胡蘿卜素（橙黃色）,葉黃素（黃色）,葉綠素a（藍(lán)綠色）,葉綠素b（黃綠色）,濾液細(xì)線,C5,2C3,O2,H2O,光反應(yīng),暗反應(yīng),三、光合作用,（五）光合作用的過(guò)程,酶,酶,酶,酶,多種酶,固定,還原,更新,類(lèi)囊體膜,葉綠體基質(zhì),CO2,C5,C3,O2,H2O,（CH2O）,e,H+,ATP、NADPH,ADP、NADP+,（五）

45、光合作用的過(guò)程,光反應(yīng),暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）,光,光能,電能,活躍化學(xué)能,穩(wěn)定化學(xué)能,CO2和H2O,（CH2O）和,O2,注：在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中，得氫得電子即為被還原，得氧為被氧化。,（二磷酸核酮糖）,RuBP,（3-磷酸甘油酸）,PGA,NADP+2eH+ NADPH,酶,光反應(yīng),場(chǎng)所：葉綠體類(lèi)囊體的膜上,條件：光、色素、酶,物質(zhì)變化：,2H2O 4H+4eO2,光,ADPPi電能 ATP,酶,能量變化：光能電能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能,暗反應(yīng),場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)中,條件：酶,物質(zhì)變化：,CO2,C5,2C3,（CH2O),固定,還原,ATP、NADPH,更新,能量變化：ATP、NAD

46、PH中活躍的化學(xué)能,有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能,三、光合作用,（六）影響光合作用的因素,1.葉齡,葉齡,光合速率,隨著葉齡的增大，葉的面積逐漸增大，葉內(nèi)葉綠體的數(shù)量和葉綠素的含量都不斷增加，光合效率也隨之增加，到成熟時(shí)達(dá)到最大光合效率，之后隨著葉片的衰老，葉綠素不斷被分解，光合作用效率隨之下降。,內(nèi)部因素：,2.色素（主要限制光反應(yīng)）,3.酶、C5（主要限制暗反應(yīng)）,（五）影響光合作用的因素,內(nèi)部因素,1.光照強(qiáng)度,A,光補(bǔ)償點(diǎn),B,光飽和點(diǎn),光強(qiáng),吸收,CO2,CO2,放出,凈光合速率,在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨著光照強(qiáng)度的增加而加快，在光補(bǔ)償點(diǎn)，光合速率等于呼吸速率，當(dāng)超過(guò)光飽和點(diǎn)后，光合速率

47、不再隨光照強(qiáng)度增加而增加。（此時(shí)主要受酶和色素的含量、溫度、CO2濃度等因素的限制）,陽(yáng)生植物,陰生植物,外界因素,2.CO2濃度,CO2飽和點(diǎn),A,CO2濃度,0,光合速率,CO2含量很低時(shí)，綠色植物不能制造有機(jī)物，只有當(dāng)外界CO2濃度達(dá)到一定值后，光合作用才啟動(dòng)、在一定濃度范圍內(nèi)，隨著CO2濃度的增加，光合作用速率加快，到了CO2飽和點(diǎn)后，光合作用不再隨CO2濃度的增加而增加。（此時(shí)主要受光照強(qiáng)度、酶和色素的含量、溫度等其他因素的限制）,陽(yáng)生植物,陰生植物,最適溫度,溫度,光合速率,3.溫度,溫度影響酶的活性，從而也影響光合速率。在一定溫度范圍內(nèi)，光合速率隨著溫度的升高而加快，在最適溫度下

48、，光合速率最快，之后隨著溫度的升高，光合作用的速率下降。,4.水分,水是光合作用重要的反應(yīng)物，又可影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響CO2的吸收，還可影響光合產(chǎn)物的運(yùn)輸，從而影響光合速率。（反應(yīng)產(chǎn)物的濃度過(guò)高會(huì)減慢反應(yīng)的進(jìn)行）,5.礦質(zhì)元素,礦質(zhì)元素直接或間接地影響光合速率,N: 光合作用酶、色素、ATP、NADPH的組成成分,P: 光合膜的基本支架磷脂、ATP、NADPH的組成成分,K: 影響糖類(lèi)的轉(zhuǎn)變和運(yùn)輸，間接影響光合速率,Mg: 葉綠素的組成成分,三、光合作用,（六）光合作用的意義,1.制造有機(jī)物,2.轉(zhuǎn)變光能,3.環(huán)境保護(hù),4.推動(dòng)生物進(jìn)化,水生,陸生,無(wú)氧呼吸型,有氧呼吸型,光合作用（O2）,光合作用（O3）,(七）化能合成作用,除了綠色植物，自然界中少數(shù)種類(lèi)的細(xì)菌，雖然細(xì)胞中沒(méi)有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但是能利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物，這種合成作用叫做化能合成作用，如硝化細(xì)菌。,CO2+H2O (CH2O)+O2,光能,化學(xué)能,NH3 HNO3,光合作用,化能合成作用,自養(yǎng)生物：能直接利用無(wú)機(jī)物合成自身有機(jī)物的生物，如綠色植物（光能自養(yǎng)型）和硝化細(xì)菌等（化能自養(yǎng)型生物）。,異養(yǎng)生物：只能利用現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)合成自身