第二章 细胞的化学组成

第一节 细胞中的原子和分子

一、组成细胞的原子和分子

1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。

2、组成生物体的基本元素：C元素。(碳原子间以共价键构成的碳链，碳链是生物构成生物大分子的基本骨架，称为有机物的碳骨架。)

3、缺乏必需元素可能导致疾病。如：克山病(缺硒)

4、生物界与非生物界的统一性和差异性

统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界特有的。

差异性：组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。 二、细胞中的无机化合物：水和无机盐

1、水：(1)含量：占细胞总重量的60%-90%，是活细胞中含量是最多的物质。

(2)形式：自由水、结合水

 自由水：是以内生化反应;③物质运输;④维持细胞的形态;⑤体温调节

(在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多)

 结合水：是与其他物质相

(结合水的含量增多，可以使植物的抗逆性增强)

2、无机盐

(1)存在形式：离子

(2)作用

①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。

2+2+-(如Mg是构成叶绿素的成分、Fe是构成血红蛋白的成分、I是构成甲状腺激素的成分。 ②参与细胞的各种生命活动。(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力)

第二节 细胞中的生物大分子

一、糖类

1、元素组成：由C、H、O 3种元素组成。

2、分类

麦芽糖→2葡萄糖

乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖

淀粉→麦芽糖→葡萄糖

纤维素→纤维二糖→葡萄糖

糖原→葡萄糖

3、功能：糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。

(另：能参与细胞识别，细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。)

4.糖的鉴定：

(1)淀粉遇碘液变蓝色，这是淀粉特有的颜色反应。

(2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)与斐林试剂在隔水加热条件下，能够生成砖红色沉淀。 斐林试剂： 配制：0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)+ 0.05g/mL CuSO4溶液(4-5滴) 使用：混合后使用，且现配现用。

二、脂质

1、元素组成：主要由C、H、O组成(C/H比例高于糖类)，有些还含N、P

2、分类：脂肪、类脂(如磷脂)、固醇(如胆固醇、性激素、维生素D等)

3.功能：

脂肪：细胞代谢所需能量的主要储存形式。

类脂中的磷脂：是构成生物膜的重要物质。

固醇：在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。

4、 脂肪的鉴定：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。

(在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒)

三、蛋白质

1、元素组成：除C、H、O、N外，大多数蛋白质还含有S

2、基本组成单位：氨基酸(组成蛋白质的氨基酸约20种) 氨基酸结构通式：：

氨基酸的判断： ①同时有氨基和羧基 ②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。

(组成蛋白质的20种氨基酸的区别：R基的不同)

3.形成：许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键(-CO-NH-)相连而成肽链，多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质

二肽：由2个氨基酸分子组成的肽链。

多肽：由n(n≥3)个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。

蛋白质结构的多样性的原因：组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不...

同;

构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同 ...

4.计算：

一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数 - 肽链条数。

一个蛋白质分子中至少含有氨基数(或羧基数)=肽链条数 ..

5.功能：生命活动的主要承担者。(注意有关蛋白质的功能及举例)

6.蛋白质鉴定：与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应

双缩脲试剂：配制：0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)和0.01g/mL CuSO4溶液(3-4滴) 使用：分开使用，先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。

四、核酸

1、元素组成：由C、H、O、N、P 5种元素构成

2、基本单位：核苷酸(由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成)

1分子磷酸

脱氧核苷酸

分子脱氧核糖

(4种)分子含氮碱基(A、T、G、C)

1分子磷酸

核糖核苷酸分子核糖

(4种)分子含氮碱基(A、U、G、C)

4、生理功能：储存遗传信息，控制蛋白质的合成。

(原核、真核生物遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。)

第三章 细胞的结构和功能

第一节 生命活动的基本单位——细胞

一、细胞学说的建立和发展

 发明显微镜的科学家是荷兰的

 发现细胞的科学家是英国的;

 创立细胞学说的科学家是德国的。施旺、施莱登提出“是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位”。

 在此基础上德国的魏尔肖总结出：“细胞只能来自细胞”，细胞是一个相对独立的生命活

动的基本单位。这被认为是对细胞学说的重要补充。

二、光学显微镜的使用

1、方法：

先对光：一转转换器;二转聚光器;三转反光镜

再观察：一放标本孔中央;二降物镜片上方;三升镜筒仔细看

2、注意：

(1)放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数

(2)物镜越长，放大倍数越大

目镜越短，放大倍数越大

“物镜—玻片标本”越短，放大倍数越大

(3)物像与实际材料上下、左右都是颠倒的

(4)高倍物镜使用顺序：

低倍镜→标本移至中央→高倍镜→大光圈，凹面镜→细准焦螺旋

(5)污点位置的判断：移动或转动法

第二节 细胞的类型和结构

一、细胞的类型

原核细胞：没有典型的细胞核，无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细

胞。

真核细胞：有核膜包被的明显的细胞核。如动物、植物和真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)

等真核生物的细胞。

二、细胞的结构

1.细胞膜

(1)组成：主要为磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质，另有糖蛋白(在膜的外侧)。

(2)结构特点：具有一定的流动性(原因：磷脂和蛋白质的运动);

功能特点：具有选择通透性。

(3)功能：保护和控制物质进出

2.细胞壁：主要成分是纤维素，有支持和保护功能。

3.细胞质：细胞质基质和细胞器

(1)细胞质基质：为代谢提供场所和物质和一定的环境条件，影响细胞的形状、分裂、运

动及细胞器的转运等。

(2)细胞器：

 线粒体(双层膜)：内膜向内突起形成“嵴”，细胞有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段)，

含少量DNA。

 叶绿体(膜)：只存在于植物的中。类囊体上有色素，和有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的DNA。

 内质网(膜)：是，运输的通道。

 高尔基体(单层膜)：动物细胞中与分泌物的形成有关，植物中与有丝分裂细胞壁的形

成有关。

 液泡(：泡状结构，成熟的植物有大液泡。功能：、保持细胞形态，调节渗透吸水。

 核糖体(膜结构)：合成的场所。

 中心体(无膜结构)：由垂直的两个中心粒构成，与动物细胞有丝分裂有关。 小结：

★ 双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体

★ 单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡

★非膜的细胞器：核糖体、中心体;

★ 含有少量DNA的细胞器：线粒体、叶绿体

★ 含有色素的细胞器：叶绿体、液泡

★动、植物细胞的区别：动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。

4.细胞核

(1)组成：核膜、核仁、染色质

(2)核膜：双层膜，有核孔(细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。)

(3)核仁：在细胞有丝分裂中周期性的消失(前期)和重建(末期) (4)染色质：被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成

染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态

(5)功能：是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。

(6)原核细胞与真核细胞根本区别：是否具有成形的细胞核(是否具有核膜) 5.细胞的完整性：细胞只有保持以上结构完整性，才能完成各种生命活动。

第三节 物质的跨膜运输

一、物质跨膜运输的方式：

大分子和颗粒性物质通过内吞作用进入细胞，通过外排作用向外分泌物质。 二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原

实验原理：原生质层(细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质)相当于半透膜，

 当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，

原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。

 反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将

吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。

材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等

方法步骤：

(1)制作洋葱表皮临时装片。 (2)低倍镜下观察原生质层位置。

(3)在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。

(4)低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化(变小)，观察细胞是否发生质壁分离。 (5)在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。 (6)低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化(变大)，观察是否质壁分离复原。 实验结果：

细胞液浓度<外界溶液浓度 细胞失水(质壁分离)

细胞液浓度>外界溶液浓度 细胞吸水(质壁分离复原)

第四章 光合作用和细胞呼吸

第一节 ATP和酶