必修1分子与细胞走近细胞1.生命活动离不开细胞。即使像病毒那样没有细胞结构的生物，也只有依赖活细胞才能生活。2.细胞是生物体结构和功能的基本单位。3.细胞是地球上最基本的生命系统。4.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。5.淡水水域污染、富营养化，会长出讨厌的水华，影响水质和水生动物的生活，其中有多种蓝藻。6.发菜也属于蓝藻。7.原核细胞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。8.染色体的主要成分是DNA和蛋白质。9.细胞学说的建立者主要是两位德国科学家施莱登和施旺。第2章组成细胞的分子1.细胞中的元素有些含量较多，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，称为微量元素。2.C是构成细胞的最基本的元素。3.生命活动的主要承担者是蛋白质。4.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。5.氨基酸分子结构通式是。6.连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO——）叫做肽键。7.核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA。8.甲基绿使DNA呈绿色，吡罗红使RNA呈红色。9.核苷酸是核酸的基本组成单位。10.一分子的核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖、和一分子磷酸组成的。11.根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）和核糖核苷酸。
12.DNA是由脱氧核糖核苷酸（脱氧核苷酸）连接而成的长链。RNA则是由核糖核苷酸连接而成。13.真核细胞的DNA主要分布在.细胞核。线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。14.糖类是主要的能源物质。15.糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的。16.糖类可以分为单糖、二糖、多糖几类。17.常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖。18.常见的二糖有.蔗糖、麦芽糖、乳糖。19.常见的多糖有淀粉、糖原、纤维素。20.构成多糖的基本单位都是葡萄糖分子。21.组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质物质还含有N和P。22.脂质包括脂肪、磷脂、固醇。23.固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等。24.多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子。25.水在细胞中以两种形式存在：自由水和结合水。26.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。27.哺乳动物的血液中如果钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐等症状。28.生物大分子的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。第3章细胞的基本结构第1节细胞膜--系统的边界1.任何系统都有边界，边界对系统的稳定至关重要。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜。2.动物细胞没有.细胞壁，因此选择动物细胞制备细胞膜更加容易。研究发现，细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%~10%。3.在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。蛋白质在细胞膜行驶功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。4.癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关。细胞在癌变过程中，细胞膜的成分发生改变，有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。
3.细胞膜的功能如下：一是将细胞与外界环境分隔开，细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。二是控制物质进出细胞，细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要，或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外。当然，细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质有可能进入，有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。三是进行细胞间的信息交流。4.细胞间信息交流的方式多种多样。如A图细胞分泌的化学物质如激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。B图相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞；如精子和卵细胞之间的识别和结合。C图相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另外一个细胞；例如高等植物细胞通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。5.植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，它的主要成分是纤维素和果胶。细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。第2节细胞器--系统内的分工合作1.在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，这些“车间”都有一定的结构，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等，它们统称为细胞器。2.研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，常用的方法是差速离心法。即将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。3.线粒体普遍存在于动植物中，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自由线粒。线粒体结构分为内外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，嵴的周围充满了液态的基质；线粒体的内膜上和基质中有许多与有氧呼吸有关的酶，线粒体内还含有少量的DNA。4.飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多；运动员肌肉细胞线粒体
的数量比缺乏锻炼的人多；在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。5.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”。叶绿体由双层膜、类囊体和基质构成，在类囊体薄膜上，有进行光合作用必需的色素和酶；类囊体叠合而形成基粒，基粒之间充满基质；基质中含有与光合作用有关的酶，还含有少量DNA。6.内质网是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。内质网上附着多种酶，还有核糖体，根据核糖体的有无，分为粗面内质网和滑面内质网。7.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”。高尔基体普遍存在于真核细胞中，由一些扁平小囊和小泡构成；它与细胞分泌物的形成有关，被称为蛋白质的加工厂，还与植物细胞壁的形成有关。8.核糖体有的吸附在内质网上，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。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。9.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。10.中心体见于动物和某些低等植物的细胞，由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。11.在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质，由水、无机盐、脂质、糖类氨基酸、核苷酸和多种酶等组成，在细胞质基质中也进行着多种化学反应。12.真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。13.用高倍显微镜观察叶绿体时，常选择新鲜的菠菜叶做实验材料，观察线粒体时常选择人的口腔上皮细胞制作临时装片，并用健那绿染色。健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。14.有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白质叫做分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素。15.分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工
，形成有一定空间结构的蛋白质。内质网可以“出芽”，即鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中，需要消耗能量。16.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。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。3.3细胞核--系统的控制中心1.用光学显微镜观察细胞，最容易注意到的就是细胞核。除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。2.科学家用黑白两种美西螈做实验，将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中。结果植入核的卵细胞发育成的美西螈全部是黑色的。3.科学家用头发将蝾螈的受精卵横溢为有核和无核的两半，中间只有很少的细胞质相连。结果，有核的一半能分裂，无核的一半则停止分裂。当有核的一半分裂到16~32个细胞时，如果这时一个细胞核挤到无核的一半，这一半也会开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得慢一些。4.将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。无核的一半虽然仍能消化已经吞噬的食物，但不能摄取食物；对外界刺激不再发生反应；电镜下可以观察到退化的高尔基体、内质网等。有核的一半情况则大不相同，照样摄食，对刺激仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，还能生长和分裂。5.大量的事实表明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核中有DNA，DNA和蛋白质紧密结合成染色质。电子显微镜下观察，发现细胞核组成有核膜、染色质、核仁，核膜上有小孔，称为核孔，是细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的通道。6.染色质是极细的丝状物，因容易被碱性染料染成深色而得名。细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体
。细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。7.DNA上贮存着遗传信息，在细胞分裂时，DNA携带的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。8.遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老、和凋亡。正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。9.对细胞核的功能阐述，细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。而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。因此，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。第四章细胞的物质输入和输出第一节物质跨膜运输的实例1、以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜的实验，当外界溶液浓度比细胞质浓度低时，细胞吸水膨胀；当外界溶液浓度比细胞质浓度高时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度与细胞质浓度相同时，水分子进出细胞处于动态平衡。2、成熟植物细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液，细胞膜和液泡膜膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。3、细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程。4、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。这一特性，与细胞的生命活动密切相关，是活细胞的一个重要特征。第二节生物膜的流动镶嵌模型1、磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。2、对生物膜结构的探索历程：⑴19世纪末，欧文顿通过实验发现细胞膜对不同物质的同透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出：膜是由脂质组成。⑵20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分是
脂质和蛋白质。1925年，荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气——水界面上铺成单分子层，测得其面积是红细胞表面积的2倍，由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。⑶1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，他把生物膜描述为静态的统一结构。⑷1970年，科学家以荧光标记的小鼠细胞核人细胞融合实验，及相关的其他实验证据证明细胞膜具有流动性。⑸1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架，这个支架不是静止的，具有流动性；大多数蛋白质分子也是可以运动的。3、糖被是细胞膜的外表，是一层由细胞膜上的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白，其作用是保护和润滑、识别。第三节物质跨膜运输的方式1、物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散的扩散，统称被动运输（包括自由扩散和协助扩散）；也有逆浓度梯度的扩散的运输，称为主动运输。2、当细胞需要摄取或外排的大分子时，可以通过细胞膜这个结构来实现，相应的的现象称为胞吞和胞吐。3、运输方式运输方向是否需要载体是否需要能量举例自由扩散顺浓度梯度运输否否O2、CO2、水、甘油、苯、乙醇协助扩散顺浓度梯度运输是否红细胞吸收葡萄糖主动运输顺、逆浓度梯度运输是是各种离子、氨基酸、葡萄糖、核苷酸4、主动运输普遍存在与动植物和微生物细胞中，保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、相关概念：新陈代谢：细胞代谢是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用的一类有机物。(酶的作用：降低化学反应所需的活化能，提高化学反应速率)二、酶的本质：大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA。（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶）三、酶的特性：①高效性：催化效率比无机催化剂高许多。②专一性：每种酶只能催化一种或一类的化学反应。③酶需要较温和的作用条件：在适宜的温度和PH条件下，酶的活性最高。温度或PH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。第二节细胞的能量“通货”-----ATP一、ATP的结构简式：1．ATP全名：三磷酸腺苷2．结构简式：A-P~P~P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。注意：ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能磷酸化合物。这种高能化合物化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。二、ATP与ADP的转化：（物质可逆、能量不可逆）三、ATP的来源和去路：1．来源：动物：呼吸作用植物：呼吸作用和光合作用2．去路：用于各种生命活动。举例：大脑思考、生物发电和发光3．吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。第三节ATP的主要来源------细胞呼吸一、相关概念：1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：指有机物在细胞内经过氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与，分为：兼性厌氧型
2、有氧呼吸：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。3、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。二、有氧呼吸过程（主要在线粒体中进行）：场所发生反应产物第一阶段细胞质基质2丙酮酸+4[H]+能量（少）酶C6H12O6丙酮酸、[H]、释放少量能量，形成少量ATP第二阶段线粒体基质酶2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量（少）CO2、[H]、释放少量能量，形成少量ATP第三阶段线粒体内膜12H2O+能量（大量）酶24[H]+O2生成H2O、释放大量能量，形成大量ATP五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较：呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸不同点场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件氧气、多种酶缺氧和无氧、多种酶物质变化葡萄糖彻底分解，产生CO2和H2O葡萄糖不彻底分解，产生CO2和酒精或者乳酸能量变化释放大量能量（1161kJ被利用，其余以热能散失），形成大量ATP释放少量能量，形成ATP六、影响呼吸速率的外界因素（了解）：1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。3、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。4、CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
七、呼吸作用在生产上的应用：1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。第四节能量之源----光与光合作用一、光合色素（在类囊体的薄膜上）：叶绿素a(蓝绿色）叶绿素主要吸收蓝紫光和红光叶绿素b(黄绿色）色素胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）类胡萝卜素主要吸收蓝紫光二、绿叶中色素的提取和分离1．提取原理：色素能溶解在有机溶剂中，绿叶中的色素不止一种，它们在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则则慢，色素会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。2．二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙作用防止色素被破坏。画的滤液细线要细直齐。层析时，要注意，不能让滤液细线触及层析液。3．滤纸上的色带从上到下分别是什么颜色什么色素：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b三、叶绿体1．分布：绿色植物的叶肉细胞中2．形态：一般呈椭球形或球形3．结构：双层膜外膜（透明）内膜基粒：每个基粒含一个个的类囊体，吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上（叶绿体内有许多个类囊体，极大的扩展了受光面积）基质：含多种与光合作用所需的酶，及少量DNA、RNA四、光合作用概念：
光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放氧气的过程。五、光合作用的探究历程：①、1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。②、1779年，荷兰科学家英格豪斯作了500多次植物更新空气的实验，发现：普里斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物只有绿叶才能更新污浊的空气。③、1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。•1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。④、1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：光合作用的产物除氧气外还有淀粉。⑤、1880年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。⑥、20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和C18O，释放的是O2。证明：光合作用释放的氧气来自水。⑦、20世纪40年代，美国科学家卡尔文14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。五、光合作用的过程：光反应阶段条件光、色素、酶场所类囊体的薄膜物质变化①水的光解；②ATP的合成；能量变化光能→ATP中的活跃化学能暗反条件无光、CO2、酶
应阶段场所叶绿体基质物质变化①二氧化碳的固定；②C3的还原；能量变化ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能总反应式光能叶绿体CO2+H2O（CH2O）+O2六、影响光合作用的外界因素主要有：1、光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快,超过光饱合点，光合速率反而会下降。2、温度：温度可影响酶的活性。3、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加。4、水：光合作用的原料之一，缺少时光合速率下降。七、光合作用的应用：1、适当提高光照强度。2、延长光合作用的时间。3、增加光合作用的面积——合理密植，间作套种。4、温室大棚用无色透明玻璃。5、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温。6、温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度。八、化能合成作用1．概念：不能利用光能，但能够利用体外环境中的某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用2．举例：硝化细菌硝化细菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸，硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖一、细胞不能无限长大
1.多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。事实上，不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要取决于细胞数量的多少。2.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。二、细胞通过分裂进行增殖1.单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍，多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内，也不断地有细胞衰老死亡，需要通过细胞增殖加以补充。因此，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。2.细胞在分裂以前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。3.真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。三、有丝分裂1.有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。细胞进行有丝分裂具有周期性。即连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。（特别提醒：只有连续分裂的细胞才有细胞周期。如，植物中的形成层、分生区、生长点；人与动物中的受精卵、皮肤中的生发层。）一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。2.从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前，是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期，大约占细胞周期的90%～95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。3.在分裂间期结束之后，就进入分裂期。分裂期是一个连续的过程，人们为了研究方便，把分裂期分为四个时期：前期、中期、后期和末期。四、下面以高等植物细胞为例，了解有丝分裂的过程1.据课本图6-3，把下列图填完整。后期末期前期2.前期：间期的染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝点连接着。核仁逐渐解体、核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝
，形成一个梭形的纺锤体。（口诀：膜仁消失显两体）3.中期：每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝_附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上，这个平面与纺锤体的中轴垂直，类似与地球上赤道的位置，称为赤道板。中期染色体的形态比较稳定，数目比较清晰,便于观察。（口诀：形定数晰赤道齐）4.后期：每个着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。这时细胞核中的染色体就平均分配到了细胞的两极，使细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。（口诀：点裂数加均两极）5.末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质；同时纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁。核膜把染色体包围起来，形成了两个新的细胞核。这时候，在赤道板的位置出现了一个细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成了新的细胞壁。最后，一个细胞分裂成两个子细胞。大多数子细胞进入下一个细胞周期的分裂间期状态。（口诀：膜仁重现失两体）6.动物细胞有丝分裂的过程，与植物细胞的基本相同。不同的特点是：第一，动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围，发出无数条放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二，动物细胞分裂的末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞。7.细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见，细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。五、无丝分裂1.细胞无丝分裂的过程比较比较简单，一般是细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫做无丝分裂。六、实验1.实验原理解读（1）在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。（2）染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。
2.装片的制作过程方法时间目的解离上午10时至下午2时（洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多，这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同），剪取洋葱根尖2～3mm，立即放入盛有盐酸和酒精的混合液（1:1）的玻璃皿中，在室温下解离。3～5min用药液使组织中的细胞相互分离开来。漂洗待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。约10min洗去药液，防止解离过度。染色把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红）的玻璃皿中染色。3～5min龙胆紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。制片用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片盖玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。使细胞分散开来，有利于观察。制作流程为：解离漂洗染色制片
第2节细胞的分化在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态。2.细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。3.正如植物体内分生组织的细胞具有具有分化能力一样，动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。第3节细胞的衰老和凋亡1.对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；但对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。2.衰老的细胞主要有以下特征。细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。细胞内多种酶的活性降低。细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大。细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低。3.由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。细胞坏死与细胞凋亡不同。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。第4节细胞的癌变1.有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。2.与正常细胞相比，癌细胞具有以下特征。在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。癌细胞的形态结构发生显著变化。癌细胞的表面发生了变化。3.目前认为，致癌因子大致分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。4.人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌症有关的基因：原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要负责调控细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
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