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1.1细胞的分子组成

蛋白质的结构与功能

1)  氨基酸的结构     P21图2-3

脱水缩合P22 图2-5

2)  蛋白质的结构:由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常成链状结构，叫做肽链。肽链能盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。蛋白质种类繁多的原因:在细胞内，每种氨基酸的数目成千上百;氨基酸形成多肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化;多肽链的空间结构千差万别。

3)  蛋白质的功能:蛋白质是生命活动的主要承担者。许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白。细胞内的化学反应离不开酶的催化，绝大多数的酶是蛋白质。有些蛋白质具有运输载体的功能(血红蛋白)。有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动(胰岛素)。有些蛋白质有免疫功能，人体内的抗体是蛋白质。

核酸的结构与功能

结构:核酸是由核苷酸连接而成的长链。核苷酸是核酸的基本组成单位。在绝大多数的生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成。RNA由一条核糖核苷酸链构成。

组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但若数量不限，在连成长链时，排列顺序就是极其多样化的。部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中，具有极其重要的作用

糖类的种类与作用

糖类是主要的能源物质。(70%)

单糖:葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。它不能水解，可直接被细胞吸收。常见的单糖还有果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。

二糖:由两分子单糖脱水缩合而成，二糖必须水解成单糖，才能被细胞吸收。常见的二糖是蔗糖(植物)、乳糖(人和动物乳汁)。

多糖:生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。淀粉是最常见的多糖。植物通过光合作用产生淀粉，作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中。淀粉不易溶于水，人们食用的淀粉，必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用。这些葡萄糖成为人和动物体合成动物多糖--糖原的原料。糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质。植物茎秆和枝叶中的纤维，以及所有植物细胞的细胞壁的主要成分都是纤维素，它也是多糖，不溶于水，由许多葡萄糖连接而成。

脂质的种类与作用

脂质组成元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P、N。

脂肪是最常见的脂质。脂肪是细胞内良好的储能物质。

磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分。

固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。

生物大分子以碳链为骨架

1)  组成生物体的主要化学元素种类和其重要作用

细胞中常见的化学元素有二十多种，其中有些含量较多，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，称为大量元素。有些含量很少，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，被称为微量元素。无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中C、H、O、N这四种元素的含量最多。在干重中C的含量达到48.4%。这表明C是构成细胞的基本元素。

O是含量最多的元素

2)  碳链是生物构成生物大分子的基本骨架

多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。组成多糖的单体是单糖，组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。正是由于C原子在组成生物大分子的重要作用，科学家才说“C是生命的核心元素”，“没有C，就没有生命”。

水和无机盐的作用

1)  水在细胞中的存在形式与作用

一般地说，水在细胞的各种化学成分中含量最多。水在细胞中以两种形式存在。一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。结合水是细胞结构中的重要组成成分。细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。自由水是细胞内的良好溶剂。

2)  无机盐在细胞中的存在形式与作用

细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。例如，哺乳动物的血液中，必须含有一定量的钙离子，若含量太低，会出现抽搐等症状。生物体内的无机盐离子，必须保持一定的量，这对维持细胞的酸碱平衡非常重要。(了解P36页第二段)

1.2细胞的结构

细胞学说建立的过程

由施莱登和施旺建立于19世纪的细胞学说，是自然科学史上的一座丰碑。

他们提出:一、细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。二、细胞是一个相对独立的单位，既有他自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。三、新细胞可以从老细胞中产生。

细胞学说主要是阐明了生物界的统一性。

细胞膜系统的结构和功能

1)  生物膜(细胞膜)的流动镶嵌模型

生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子中，有的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。

2)  细胞膜的成分和功能

细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外还有少量的糖类。

功能:将细胞与外界环境分隔开。控制物质进出细胞。进行细胞间的信息交流。

3)  细胞膜系统的结构

在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统

4)  细胞膜系统的功能

首先，细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用。第二，许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量附着位点。第三，细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证细胞的生命活动高效有序的进行。

几种细胞器的结构和功能

1)  叶绿体、线粒体的结构与功能

叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的养料制造车间和能量转换站。在电子显微镜下观察可以看到叶绿体的外表有双层膜，内部有许多基粒，基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。(P99图5-11)。这些囊状结构称为内囊体。吸收光能的四种色素就分布在它的薄膜上。叶绿体是进行光合作用的场所。它的内部巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必须的酶。

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需要的能量大约95%来自线粒体。线粒体具有内、外两层膜(P93图5-8)，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质，线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。

2)  其他几中细胞器的功能

内质网是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质的加工和合成，以及脂质合成的“车间”。

高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。

核糖体有的附着在内质网上，有的游离分布在细胞质中，是“生产蛋白质的机器”。

溶酶体是“消化车间”，内部含有许多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

液泡主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。

中心体见于动物和某些低等植物的细胞，有两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。

在细胞质基质中也进行着多种化学反应。

细胞核的结构与功能

1)  细胞核的结构与功能

结构模式图(P53 图3-10)

功能:细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

2)  原核细胞与真核细胞的区别与联系

区别:科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。

联系:原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质，没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有一个环状的DNA分子，位于无明显边界的区域，这个区域叫做拟核。真核细胞染色体的主要成分也是DNA。DNA与细胞的遗传和代谢关系十分密切。显示了真核细胞和原核细胞的统一性。

3)  细胞是一个有机的统一整体

细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧;各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。这是几十亿年进化的产物。细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。

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