資源簡介

目錄
第一章走近細胞 1
第一節 細胞是基本的生命系統 1
第二節 細胞的多樣性和統一性 2
第二章 組成細胞的分子 5
第一節細胞中的元素和化合物 5
第二節 細胞中的無機物 8
第三節 細胞中的糖類和脂質 12
第一章走近細胞
第一節 細胞是基本的生命系統
一、細胞學說
1.1838年到1839年德國科學家施萊登 、施旺提出：“細胞學說”。
2.細胞學說說明細胞的統一性和生物體結構的統一性。
3.細胞學說內容：
①細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發育而來，并由細胞和細胞產物所組成。
②細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
③新細胞是由老細胞分裂產生的。
4.細胞的發現、命名者：羅伯特 虎克
二、細胞是基本的生命系統
1.細胞：是生物體結構和功能的基本單位。除了病毒以外,所有生物都是由細胞構成的。細胞是地球上最基本的生命系統。
單細胞生物(如:草履蟲),單個細胞即能完成整個的生物體全部生命活動。
多細胞生物的個體,以人為例,起源于一個單細胞:受精卵,經過細胞的不斷分裂與分化,形成一個多細胞共同維系的生物個體。
2.生命系統的結構層次： 細胞→組織→器官→系統（植物沒有系統）→個體→種群→群落→生態系統→生物圈
單細胞生物的生命結構層次： 細胞（個體）→種群→群落→生態系統→生物圈
病毒（Virus）是一類沒有細胞結構的生物體。無細胞結構的病毒必需寄生在活細胞中才能生存。
僅具有一種類型的核酸，DNA或RNA，沒有含兩種核酸的病毒。專營活細胞內寄生生活，體外培養必須要有活體培養基
結構簡單，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白質外殼所構成。
常見的病毒有：
RNA病毒：人類流感病毒（引起流行性感冒）、SARS病毒、人類免疫缺陷病毒（HIV）、煙草花葉病毒等。
DNA病毒：噬菌體、乙肝病毒等常見病毒。
第二節 細胞的多樣性和統一性
第一節 觀察細胞
一、高倍鏡的使用步驟
　　1 在低倍鏡下找到物象，將物象移至視野中央（同向法）
　　2 轉動轉換器，換上高倍鏡。
　　3 調節光圈和反光鏡，使視野亮度適宜。
　　4 調節細準焦螺旋，使物象清晰。
二、物鏡：(有)螺紋，鏡筒越(長)，放大倍數越大。
目鏡：(無)螺紋，鏡筒越(短)，放大倍數越大。
物鏡距離玻片越近，放大倍數越大。
三、放大倍數=物鏡的放大倍數х目鏡的放大倍數（放大長度或寬度）
面積（充滿整個視野）的放大倍數要平方
計算方法：個數÷放大倍數=最后看到的細胞數
如:在目鏡10×物鏡10×的視野中有一行細胞,數目是16個,在目鏡不換，物鏡換成40×,那么在視野中能看見多少個細胞 16÷4=4
若在目鏡10×物鏡10×的細胞充滿整個視野,數目是16個,在目鏡不換，物鏡換成40×,那么在視野中能看見多少個細胞 則是16÷16=1
第二節原核細胞和真核細胞
一、細胞種類：
根據細胞內有無以核膜為界限的細胞核，把細胞分為原核細胞和真核細胞。（原核細胞真核細胞的本質區別）
二、原核細胞和真核細胞的比較：
1、原核細胞：細胞較小，無核膜、無核仁，沒有成形的細胞核；遺傳物質（一個環狀DNA分子）集中的區域稱為擬核；沒有染色體，DNA 不與蛋白質結合；細胞器只有核糖體；有細胞壁,成分與真核細胞不同。
2、真核細胞：細胞較大，有核膜、有核仁、有真正的細胞核；有一定數目的染色體（DNA與蛋白質結合而成）；一般有多種細胞器。
3、原核生物：由原核細胞構成的生物。
如：藍細菌、細菌（如硝化細菌、乳酸菌、大腸桿菌、肺炎雙球菌）、放線菌（鏈霉菌）、支原體、衣原體、立克次氏體都屬于原核生物。
真核生物：由真核細胞構成的生物。
如：動物、植物、真菌（酵母菌、霉菌、粘菌）原生生物（變形蟲、海藻、眼蟲等）。
原核細胞與真核細胞統一性（相同）：細胞膜、細胞質、核糖體、DNA分子
多樣性（不同）
類別 原核細胞 真核細胞
細胞大小 較小 較大
細胞核 無成形細胞核，無核膜.核仁.染色體 有成形的細胞核，有核膜.核仁.染色體
細胞質 有核糖體 有核糖體、線粒體等，植物細胞還有葉綠體.液泡等
生物類群 衣原體,支原體, 藍細菌, 細菌,放線菌 動物,植物,真菌，原生生物


組成細胞的分子
第一節細胞中的元素和化合物
1、生物界與非生物界具有統一性：組成細胞的化學元素在非生物界都可以找到。
2、生物界與非生物界存在差異性：組成生物體的化學元素在細胞內的含量與在非生物界中的含量明顯不同。
3、組成生物體的化學元素有20多種：
補充：大量元素Na，微量元素I
4、元素的重要性
人體缺鈣會導致軟骨病。血液中鈣含量低會導致抽搐，含量過高會導致肌無力。
Fe2+是血紅蛋白的主要成分，缺乏會導致貧血。
Mg植物葉綠素的主要成分
B促進花粉的萌發和花粉管的伸長，缺乏會造成植物華而不實
甲狀腺激素的主要成分。幼年缺乏會患呆小癥，成年缺乏會導致甲狀腺腫大
K+可保持心肌正常興奮性
Zn與人的生長發育有關
5、在活細胞中含量最多的化合物是水（85％-90％）；含量最多的有機物是蛋白質（7％-10％）；占細胞鮮重比例最大的化學元素是O、占細胞干重比例最大的化學元素是C。
6、干重、鮮重元素和化合物的含量
鮮重：細胞自然狀態下測得的重量
干重：細胞去除自由水后測得的重量
鮮重：元素含量O>C>H>N；化合物 水>蛋白質
干重：元素含量C>O>N>H；化合物 含量最多的是蛋白質
7.實驗：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
①還原糖的鑒定
實驗原理：斐林試劑+還原糖 在50-65℃的水浴加熱后生成磚紅色沉淀
實驗材料：選擇含糖量高、白色或近于白色的植物組織，常見的有蘋果或者梨勻漿
注意：不能用綠色葉片、西瓜、血液等作為實驗材料，以防止顏色的干擾，不能用馬鈴薯（含淀粉多）、甘蔗、甜菜（主要含蔗糖）作為實驗材料。
（還原糖包括：葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖；蔗糖和淀粉屬于非還原糖）
斐林試劑：很不穩定，現用現配。甲液（質量濃度為0.1g/ml的NaOH溶液）和乙液（質量濃度為0.05g/ml的CuSO4溶液）分別配制、儲存，使用時將甲液和乙液等量混合均勻，立即使用。
注意：這是四個實驗中唯一一個需要水浴加熱的實驗。
②脂肪的檢測
實驗原理：蘇丹III染液+脂肪顯示橘黃色
體積分數為50%的酒精溶液作用：洗去浮色
注意：這是四個實驗唯一一個需要顯微鏡觀察的實驗。
（顯微鏡的使用方法見第一章第二節）
若是取組織樣液則可直接滴加染液顯色無需顯微鏡
③蛋白質的檢測
實驗原理：蛋白質+雙縮脲試劑 紫色反應
實驗材料：若用蛋清稀釋液，或含蛋白質的組織樣液
雙縮脲試劑：A液0.1g/mLNaOH溶液，B液0.01g/mLCuSO4溶液
先加入A液1mL，搖勻；再加入B液4滴，搖勻（B不可過量）。溶液變紫色。
B液不可過量是因為Cu2+過量形成藍色Cu(OH)2，掩蓋紫色
補充：淀粉遇碘液變藍
細胞中的無機物
細胞中的水
細胞中含量最多的化合物是水
含量特點
1.不同生物的含水量不同（含水量：水生生物>陸生生物）
2.同種生物，不同的生長發育時期含水量不同（含水量：幼年生物>老年生物）
3.同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同

2.存在形式：
（1）自由水（95.5%）
定義：以游離的形式存在，可以自由流動
特點：易蒸發、不受束縛、可流動
（2）結合水（4.5%）
定義：與細胞內其他化合物相結合的水
特點：不易散失、含量較穩定、失去流動性和溶解性（與抗逆性有關）

3.生理功能
（1）結合水：
是細胞結構的重要成分
（2）自由水：
①是細胞內的良好溶劑
②參與細胞內的生化反應
③為細胞提供液體生活環境（可調節體溫，做溫度緩沖劑）
④運送營養物質和代謝廢物

4.自由水與結合水的相互轉化（一般與溫度有關）
溫度升高→自由水/結合水升高→細胞代謝旺盛→抗逆性減弱；
溫度降低→自由水/結合水降低→細胞代謝減弱→抗逆性增強。

5.一些應用
①種子萌發時，需要吸收水分，增加自由水含量。
②種子貯存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長貯存時間。
③烘干種子時，部分結合水轉化為自由水散失掉。
④水果放入冰箱冷藏時，部分自由水轉化為結合水。

二、細胞中的無機鹽
1.無機鹽在生物體中的含量：1%—1.5%（含量較少）

2.無機鹽在生物體中的存在形式：
①大部分以離子形式存在
②少量的與其他化合物結合

3.作用：
①構成細胞某些復雜化合物的重要組成成分（例：鐵、鎂等）
②維持細胞和生物體的生命活動（例：碘、鈣、硼等）
Ca過高：肌無力，過低：抽搐
Na過低：肌肉興奮降低，肌肉酸痛、無力
③維持細胞和生物體的酸堿平衡（例：乳酸）
④維持細胞滲透壓平衡（例：注射0.9%的生理鹽水）
三、植物必需元素的實驗探究
（1）對照組：植物+完全培養液→正常生長
（2）實驗組：
正常生長→X不是必需的無機鹽
植物+缺X的完全培養液-
生長不正常—————→
正常生長→X是必需無機鹽
第三節 細胞中的糖類和脂質
一、細胞中的糖類——主要的能源物質
1.元素組成：C、H、O
特點: 大多數糖H:O=2:1 → 碳水化合物
2.糖類的功能：
主要能源物質 組成生物體的重要成分
3.糖的種類和功能：
4.分類
按歸屬分類：
動物細胞：半乳糖、乳糖、糖原
植物細胞：果糖、蔗糖、麥芽糖、纖維素
動植物細胞：核糖、脫氧核糖、葡萄糖
2）按功能分類：
細胞生命活動的主要能源物質：葡萄糖
生物部分細胞中的儲能物質：淀粉、糖原
參與生物細胞構成的物質：核糖、脫氧核糖、纖維素
3）按還原性分類：
還原性糖：單糖——葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖；二糖——麥芽糖、乳糖
非還原糖：蔗糖、淀粉、纖維素、糖原等（多糖都不是還原性糖）
5.幾丁質
存在于甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中
作用：廢水處理、食品包裝紙、食品添加劑、人造皮膚
6.應用
種子不能進行光合作用，只能進行呼吸作用消耗有機物，有機物含量減少；呼吸作用過程中產生中間產物，有機物種類增加，氧化分解產生二氧化碳和水
二、細胞中的脂質
1.化學組成：C、H、O、(N、P)
2.特點：脂質與糖類相比，O含量較少，而H的含量較多。
3.化學性質：
脂質分子結構差異很大，但是都不溶于水，易溶于有機溶劑，如氯仿、丙酮、乙醚等。
4.脂質的分類、分布及功能
5.脂肪
一分子脂肪酸三分子甘油組成，即三酰甘油
植物脂肪多為不飽和脂肪酸，常溫下為液態；動物脂肪多為飽和脂肪酸，常溫下為固態（不含雙鍵）。
6.糖類與脂肪的轉化
血液中的葡萄糖除供細胞利用外，多余的部分可以合成糖原儲存起來，如果葡萄糖還有富余，就可以轉變成脂肪和某些氨基酸（書上27頁最后一段原話）糖類可大量轉化為脂肪，脂肪不能大量轉化為糖類。
第四節 蛋白質是生命活動的主要承擔者
1.蛋白質的功能
蛋白質結構的多樣性決定了它的功能多樣性：催化功能、結構功能、運輸功能、信息傳遞功能、免疫功能等。
2. 組成蛋白質的基本單位: 氨基酸
①結構通式：
②氨基酸的結構特點: 一個氨基酸分子至少含有一個氨基和一個羧基,且連接在同一個碳原子上，除此之外，該碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團。各種氨基酸的區別在于側鏈基團(R基)的不同（不同氨基酸理化形式不同由R基決定）， 生物體中組成蛋白質的氨基酸約有21種, 分為必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(13)兩種.
3.氨基酸形成蛋白質
①構成方式: 脫水縮合
脫水縮合: 在蛋白質的形成過程中,一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基相連接,同時脫去一分子水,這種結合方式叫做脫水縮合。由2個氨基酸分子縮合而成的化合物叫二肽。由多個氨基酸分子縮合而成的化合物叫多肽。連接兩個氨基酸分子的化學健叫肽鍵。
②蛋白質分子量的計算:
1）脫去水分子數=形成的肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數
2）假設氨基酸的平均分子量a，含有的氨基酸數為n則，形成的蛋白質的分子量為： a×n－18(n－m) 即：氨基酸的總分子量減去脫去的水分子總量。
3）游離氨基或羧基數=肽鏈數+R基中含有的氨基或羧基數。
4）氧原子子數=肽鍵數+肽鏈數X2+R基上的氧原子數=各氨基酸中氧原子總數-脫去水分子數
5）氮原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的氮原子數=各氨基基酸中氮原子的總數
6）環肽：
環狀肽中氨基酸數=脫去的水分子數=肽鍵數。
環狀肽的主鏈中無氨基和羧基，環狀肽中氨基或羧基數目取決于構成環狀肽的氨基酸R基中的氨基和羧基數目。
③蛋白質結構的多樣性:
直接原因: 組成蛋白質的氨基酸種類,數目,排列順序不同，肽鏈的折疊,盤曲方式及蛋白質的空間結構千差萬別。
根本原因：遺傳物質的多樣性
蛋白質變性：不可逆
蛋白質鹽析：可逆
5.蛋白質的組成元素：C、H、O、N，有的含有P、S等。
核酸是遺傳信息的攜帶者
一、核酸
DNA（脫氧核糖核酸） RNA（核糖核酸）
基本單位 脫氧核苷酸 核糖核苷酸
化學組成 磷酸(P)＋脫氧核糖＋堿基（A、T、G、C） 磷酸(P)＋核糖＋堿基（A、U、G、C）
存在場所 主要分布于細胞核中，線粒體、葉綠體中也有少量 主要分布在細胞質中
鏈數 兩條脫氧核苷酸鏈 一條核糖核苷酸鏈
主要功能 核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中有極其重要的作用。
1.細胞生物的遺傳物質：DNA
DNA病毒的遺傳物質：DNA
RNA病毒的遺傳物質：RNA
核酸的多樣性
核苷酸的數量不同和排列順序的多樣化
3.組成元素：C、H、O、N、P
生物大分子以碳鏈為骨架
多糖、蛋白質、核酸都是生物大分子
碳是生命的核心元素
單體連接成多聚體

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