生物必修一·课本梳理
生物必修一·课本梳理
(分子与细胞)
第一章:走进细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
细胞学说及其建立过程
细胞学说的主要建立者:德国科学家施莱登
、施旺
后人根据他们的研究结果进行整理和修正总结为:
1.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
2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用
3.新细胞是由老细胞分裂产生的
讨论与思考
黑体字:细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性
科学方法:归纳法
细胞是基本的生命系统
植物:(和动物相比缺少系统)
细胞—组织—器官—个体—种群—群落—生态系统—生物圈
动物:
细胞—组织—器官—系统—个体—种群—群落—生态系统—生物圈(地球上所有的生态系统构成生物圈)
第2节 细胞的多样性和统一性
观察细胞:
使用高倍显微镜观察几种细胞
显微镜知识:
目镜:无螺纹
物镜:有螺纹
移动标本方向与物像偏向方向相反,显微镜成像:倒立放大的虚像(上下左右都颠倒)
显微镜放大的是:物体的长度而不是面积
物镜 越长放大倍数越大
目镜 越短放大倍数越大
放大后细胞数量:
放大前细胞数÷之后放大倍数比之前放大倍数
显微镜放大倍数:物镜放大倍数*目镜放大倍数
移动标本—转转换器—调光圈—转细准焦螺旋
看任何显微镜,双眼都睁开
低倍镜——->高倍镜(光线变暗)
成像:左右相反,上下颠倒
原核细胞和真核细胞
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
真核生物:植物,动物,真菌,原生生物
原核生物:蓝细菌,细菌,放线菌,支原体,立克次氏体,衣原体
蓝细菌:是一类细菌(念珠,色球,颤蓝细菌,发菜)蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素
细菌(根瘤菌)
支原体(最小细菌)
本章小结
原核生物的唯一细胞器:核糖体
注意
:核酸分为DNA RNA
有DNA就有RNA
有RNA不一定有DNA
有细胞核才有核仁
自养细菌:硝化细菌
噬菌体是病毒
单细胞生物:既有真核的,又有原核的
原核生物无染色体
细胞壁 细胞核 是真核生物和原核生物共有的结构
原核DNA是环形裸露的DNA
多细胞一定是真核生物
真核不一定多细胞
第二章:组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
组成细胞的元素
组成细胞的化学元素,常见的有20多种
基本元素:C、H、O、N
最基本元素:C
主要元素:C、H、O、N、P、S
亿含量的多少可划分:
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B(硼)、Mo(钼)(新铁猛碰木桶)
水>蛋白质>脂质>糖类
- 微量元素是生物体不可缺少的必要元素,在生物体中含量很少,但其作用是其他元素不可替代的
- 含量最多的有机物:蛋白质
- 含量最多的无机物:水
- 含量最多的化合物:水
P主要构成:核酸、ATP、NADPH、磷脂等有机物
N:主要构成:蛋白质、核酸、ATP、NADPH、NADH
细胞鲜重:O>C>H>N
细胞干重:C>O>N>H
探究·实践:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
注意:在碱性环境下
肽键—>蛋白质—>双缩脲(变性蛋白质也可测)
斐林试剂需要水浴加热
苏丹IV染液—>红色
- 还原糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖
- http://jspm5cos.test.upcdn.net/2022/12/202212131443747.png
第2节 细胞中的无机物
水的含量:
- 水生生物>陆生生物
- 幼年>成年>老年
- 幼嫩细胞>衰老细胞
- 代谢旺盛>代谢缓慢
细胞中的水
自由水的作用:
1.水是细胞内良好溶剂
2.细胞内的许多生化反应需要水的参与
3.多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中
4.水可以把营养物质运送到各个细胞,也可把细胞新陈代谢中产生的废物,运出体外
黑体字:水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动叫做自由水
,一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水
自由水:是细胞内良好的溶剂
结合水:是细胞结构的重要组成部分,大约占细胞内全部水分的4.5%
细胞中的无机盐
黑体字:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
无机盐的作用
Mg:构成叶绿素
Fe:构成血红素
缺Na:引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低;最终引发肌肉酸痛、无力
缺Ca:动物会抽搐
无机盐吸收方式:主动运输
第3节:细胞内的糖类和脂质
脂肪:H多O少 产能大
黑体字:糖类是主要的能源物质
细胞中的糖类
动植物中共有的糖只存在于单糖之中
糖类:分子一般是由C、H、O三种元素构成的
糖类可分成:单糖、二糖、多糖
单糖
葡萄糖 ,葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质—-是“生命的燃料”
单糖还有:果糖、半乳糖、核糖(动植物都有)、脱氧核糖
注意
不是所有糖都提供能量
二糖
二糖 由两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收
例如:蔗糖(还原糖)、红糖、白糖、冰糖
蔗糖:在甘蔗、甜菜中含量丰富
多糖
1.淀粉 是最常见的多糖
2.糖原 食物中的淀粉水解后变成葡萄糖,这些葡萄糖成为人和动物体合成动物多糖
—-糖原
的原料
3.纤维素
4.几丁质 (壳多糖)
蔗糖 | 1分子葡萄糖+1分子果糖 |
---|---|
麦芽糖 | 1分子葡萄糖+1分子葡萄糖 |
乳糖 | 1分子葡萄糖+1分子半乳糖 |
细胞中的脂质
脂质化学元素主要是:C、H、O还有的有P和N
与糖类不同的是,脂质分子中O的含量远远 低于糖类,而H的含量更高
常见的脂质:脂肪、磷脂、固醇
通常都不溶于水而溶于脂质性有机溶剂如丙酮、氯仿、乙醚
脂肪
脂肪是最常见的脂质
脂肪由 三分子脂肪酸 与 一分子甘油 发生反应而形成的酯及三酰甘油(又称三酰甘油酯)
脂肪酸:饱和 不饱和
不饱和脂肪酸:大多数植物脂肪-在室温时呈现液态
饱和脂肪酸:动物脂肪-在室温呈现固态
黑体字:脂肪 是细胞内良好的储能物质
也是
磷脂
磷脂是 细胞膜 的重要组成成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分
固醇
固醇类物质包括:
- 胆固醇:是构成
动物
细胞膜的重要成分,在人体中还参与血液中脂质的运输 - 性激素:能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
- 维生素D:有效的促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
细胞中糖类和脂质是可以相互转化的
第4节:蛋白质是生命活动的主要承担着
黑体字:蛋白质是生命活动的主要承担者
蛋白质的功能
蛋白质的基本组成单位——氨基酸
在人体中—组成蛋白质的氨基酸有21种。
黑体字:氨基酸是组成蛋白质的基本单位
氨基酸的组成元素:C、H、O、N、( S )
必需氨基酸:8种
非必须氨基酸:13种
蛋白质的结构及其多样性
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子
脱水缩合: 羧基 与 羟基 相连接,同时脱去一分子 水 叫脱水缩合
肽键:链接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键
二肽:由两个氨基酸缩合而成的化合物叫做二肽
多肽:由多个氨基酸缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫做多肽。
肽链:多肽通常呈链状结构,叫做肽链
有关计算
氨基酸数-1=脱水数
脱水数=肽键数
肽键数=氨基酸数-肽链数
环装:肽键数=n
核糖体属于蛋白质(RNA、mRNA、TRNA、rRNA)
细胞中蛋白质种类繁多的原因
世界上第一个人工合成蛋白质的诞生
结晶牛胰岛素
核酸是遗传信息的携带者
染色体是DNA的载体
C、H、O、N、P
核酸的种类及其分布
核酸分为两大类:
1.脱氧核糖核酸(DNA)
2.核糖核酸(RNA)
DNA:真核细胞的DNA主要在核中,线粒体,叶绿体也有少量DNA
RNA:主要在细胞质中
核酸是由核苷酸连接而成的长链
核酸和蛋白质都是生物大分子
核苷酸:是核酸的基本组成单位
核苷酸的组成:一个核苷酸是由一分子的含氮的碱基、一分子五碳糖、一分子磷酸组成的(根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸)
1 | RNA疑问??、 |
DNA与RNA在化学组成上的异同
黑体字: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及其重要的作用
热稳定性
AT:两个氢键
CG:3个氢键(热稳定性更高)
生物大分子以碳链为骨架
细胞是由多种元素和化合物构成的。
生物大分子:多糖、蛋白质、核酸
DNA | RNA |
---|---|
甲基绿 | 吡罗红 |
绿色 | 红色 |
mRNA | tRNA | rRNA |
---|---|---|
主要在细胞质 | 细胞质 | 与蛋白质合成核糖体 |
单链 | 三叶草形 | 单链 |
有碱基互补配对,局部双链 |
生物大分子以碳链为骨架
单体与基本单位
第三章:细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
核质比=V核÷V质
相对表面积=表面积÷体积(相对表面积越大,物质运输速率越大)
细胞膜的功能特点
选择透过性
细胞膜的功能
- 1.将细胞与外界环境分隔开
- 2.控制物质进出细胞
- 3.进行细胞间的信息交流
细胞间信息交流的方式
对细胞膜结构的探索
细胞膜主要是由:主要由脂质和蛋白质组成的,还有少量糖类
脂质占细胞膜总质量的50%(磷脂最丰富,还有少量胆固醇)
蛋白质40%
糖类2%~10%
细胞膜具有流动性证明
科学方法—提出假说
流动镶嵌模型的基本内容
细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的
磷脂双分子层是膜的基本支架
细胞膜具有流动性
糖被的作用:识别、保护、润滑
第2节:细胞器之间的分工合作
细胞器:如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等
细胞质基质:细胞质中还有呈溶胶状的细胞质基质,细胞器就分布在细胞质基质中
细胞器之间的分工合作
科学方法—差速离心法分离细胞器
线粒体、叶绿体:
- 1.双层膜,不能对称(糖Pr)
- 2.嵴、基粒(类囊体组成基粒)
- 3.半自主性细胞器 DNA复制—>转录—>翻译—>Pr
细胞质中的细胞器不是漂浮在细胞质中的:
细胞质中有支撑他们的结构——细胞骨架
细胞骨架:由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递
等生命活动密切相关
生物骨架—-C
细胞膜骨架—-磷脂双分子层
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
胞质环流:
1.方向相同
2.速度 幼>老
3.鉴别 用叶绿体 (既”自转“又”公转“)
细胞器之间的协调配合
科学方法—同位素标记法
分泌蛋白合成的大致过程
细胞的生物膜系统
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
黑体字: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
第三节:细胞核的结构和功能
谁没有细胞核
:高等植物成熟的筛管细胞核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
中心体:动物和低等植物都有中心体
细胞核的功能
黑体字:细胞核控制着细胞的代谢和遗传
细胞核的结构
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
黑体字:染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
黑体字:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
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
构建模型
本章小结
染色体呈高度螺旋状态,这些状态有利于细胞分裂过程中移动,并分配到子细胞中
而染色体处于细丝状,有利于DNA完成复制转录等生命活动
第四章:细胞的物质输入和输出
第1节 被动运输
渗透作用
- 1.半透膜
- 2.半透膜两侧有浓度差
水进出细胞的原理
水往溶液浓度高的地方去
渗透压:溶质微粒对水的吸引力
动态平衡时内外浓度也不一样
记住:
物质的量(n)=质量(m)/相对分子质量(M)
水多:相对分子质量大
探究实验—探究植物细胞的吸水和失水
质壁分离的原因:
外因:外界溶液 浓度大于细胞液浓度
内因:伸缩性 原生质层>细胞壁
不能做质壁分离实验的:动物细胞、死细胞、未成熟的植物细胞(根尖分生区细胞)—>无大液泡
选材:成熟的植物活细胞,保证有中央大液泡和原生质层
黑体字:物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式被称为被动运输
被动运输:
- 1.自由扩散
- 2.协助扩散
自由扩散和协助扩散
黑体字:物质通过简单的扩散运动进出细胞的方式,叫做自由扩散(也叫简单扩散)
黑体字:这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式叫做协助扩散
转运蛋白:可以分为载体蛋白和通道蛋白
载体蛋白:载体蛋白只容许与自身结合部位 相适应 的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身 构象的改变
载体蛋白的特点:
- 具有特异性(或专一性)
- 与被转运的离子或分子结合
- 转运过程中的空间结构发生变化
- 具有饱和性
- 可重复利用
通道蛋白:只容许与自身通道的 直径 和 形状 相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过
转运方向 | 转运蛋白 | 能量 | 例 | |
---|---|---|---|---|
自由扩散 | 高浓度—>低浓度 | × | × | 甘油、乙醇、笨等脂溶性小分子物质 |
协助扩散 | 高浓度—>低浓度 | √ | × | 葡萄糖进入红细胞 |
注意:
温度会影响自由扩散
原发性:ATP
继发性:电势能
某物质的运输方式并不一样,例:A物质既可主动运输也可协助扩散
第2节:主动运输与胞吞、胞吐
主动运输
黑体字:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种当时叫做主动运输
主动运输的意义:通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排除代谢废物和对细胞有害的物质,从而保证细胞核个体生命活动的需要
被动运输 | 被动运输 | 主动运输 | |
---|---|---|---|
自由扩散 | 协助扩散 | 主动运输 | |
物质运输方向 | 顺浓度 高—>低 | 顺浓度 高—>低 | 逆浓度 低—>高 |
转运蛋白 | × | √ | √ |
能量 | × | × | √ |
举例 | O2、CO2、脂溶性小分子(甘油、乙醇、笨) | 葡萄糖进入红细胞 | 离子或其他物质逆浓度梯度运输 |
影响运输的因素 | 浓度差的大小 | 浓度差大小 载体种类+数量 | 载体种类+数量 O2浓度、温度等 |
胞吞与胞吐
胞吞胞吐的影响因素:
温度、胆固醇、细胞膜流动性(细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础,胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性)
蛋白质、多糖等生物大分子适用
胞吞胞吐的过程:当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合
第五章:细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
细胞的生命活动是需要能量来驱动的。太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头
一、酶的作用和本质
一 、 酶的作用和本质 |
---|
德国科学家施旺:发现胃液中有种物质—-酶
黑体字:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢
细胞代谢离不开酶
酶在细胞代谢中的作用
探究实验—比较过氧化氢在不同条件下的分解
科学方法—控制变量和设计对照实验
黑体字: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称为活化能
黑体字:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高
酶的本质
二、 酶的特性
二 、 酶的特性 |
---|
黑体字:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质(少数酶是RNA)
酶具有:
- 高效性
- 专一性(特异性)
- 作用条件温和
酶具有高效性
探究·实验—淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
单一变量原则
设计对照实验
酶具有专一性
每种酶只能催化一中或一类
化学反应。
无机催化剂能在高温、高压、强酸、强碱条件下催化化学反应
探究·实践—-影响酶活性的条件
酶的作用条件较温和
黑体字:酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的
第2节:细胞的能量“货币”ATP
ATP组成元素:C、H、O、N、P
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
ATP是一种高能磷酸化合物
ATP的全称:腺苷三磷酸
结构通式:A-P~P~P
A:腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)
P:磷酸基团
-:普通化学键
~:特殊的化学键
ATP是细胞内的一种:高能磷酸化合物
ATP与ADP可以相互转化
ATP和ADP之间的转化是处于“动态平衡”之中的
ATP和ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生物界的统一性
反应不可逆,物质可逆
ATP脱去两个磷酸基团后,是RNA的基本组成单位之一
ATP的利用
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是有ATP直接提供能量的
载体蛋白的磷酸化:
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参与各种化学反应
吸能反应和放能反应:
第3节:细胞呼吸的原理和应用
CO2:
澄清石灰水变浑浊(根据浑浊程度,可检测CO2的产生情况)
溴麝香草酚蓝溶液:蓝—>绿—>黄(根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短可检测CO2的产生情况)
酒精:重铬酸钾溶液(酸性条件)橙色—>灰绿色
呼吸作用=细胞呼吸
呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解,并释放能量,因此也叫细胞呼吸
细胞呼吸的方式
酵母菌:
有氧条件下:产生 大量CO2 和 水
无氧条件下:产生 大量酒精 和 CO2
有氧呼吸
有氧呼吸最常用的物质是葡萄糖
黑体字:有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程
有氧呼吸的特点:
- 过程温和
- 逐步释放
- 能量有相当一部分储存在ATP中
质:葡萄糖—->2丙酮酸+4[H]+少量能量
质:2丙酮酸+6水—->6二氧化碳+20[H]+少量能量
膜:24[H]+6氧气—->12水+大量能量
有氧呼吸的场所:细胞质和线粒体
没有线粒体 一定不能有氧呼吸吗?
真核:不能,如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫
原核:能,如好氧细菌利用细胞质和细胞膜完成有氧呼吸
与燃烧相比有氧呼吸是逐级释放能量的这对生物体来说有什么意义?
1.保证有机物中的能量可以充分利用,可使有机物中的能量逐步转移到ATP中
2.缓慢有序的释放,有利于维持细胞的相对稳定
无氧呼吸
除酵母菌外 许多种细菌(如乳酸菌
)也能无氧呼吸 此外马铃薯块茎、水稻跟、苹果果实
等植物器官的细胞以及动物骨骼肌的基细胞,除了能进行有氧呼吸 在缺氧条件下也可无氧呼吸
无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量的ATP(第一阶段产能,第二阶段不产能)
酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫发酵:产生酒精的叫酒精发酵 产生乳酸的叫做乳酸发酵
黑体字:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是 无氧呼吸
有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸
黑体字:细胞呼吸 是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放能量并生成ATP的过程
项目 | 有氧呼吸 | 无氧呼吸 |
---|---|---|
变量控制 | 1.通入空气,保证O2充足 2.空气先通入NAOH溶液中,以除去CO2 | 先将锥形瓶内的O2消耗完,在连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,排除有氧呼吸的干扰 |
自变量 | O2的有无 |
---|---|
因变量 | 酵母菌的呼吸产物,即产生CO2的多少,酒精的有无 |
无关变量 | 温度‘营养物质的浓度和总量等 |
细胞呼吸原理的应用
第4节:光合作用与能量转化
太阳光能的输入、捕获和转化,是生物圈得以维持运转的基础。
光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径
一 、 捕获光能的色素和结构
一 、 捕获光能的色素和结构 |
---|
捕获光能的色素
探究·实验—绿叶中色素的提取和分离
黑体字:叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光
一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光
绿叶体一般呈扁平的椭球型或球形,要用电子显微镜才能看的清楚
4种色素分布在:类囊体的薄膜上
恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
得出 叶绿体是光合作用的场所这一结论
叶绿体巨大的膜表面上分布着许多吸收光能的色素分子,在类囊体膜和叶绿体基质中,还有许多进行光合作用所必须的酶
这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础
二 、 光合作用的原理和应用
二 、 光合作用的原理和应用 |
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黑体字:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程
光合作用分为光反应和暗反应(碳反应)
黑体字:光反应阶段 光合作用的第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫做光反应阶段
光合作用原理的应用
光合作用的强度(简单地说,就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量)
探究·实验—探究环境因素对光合作用强度的影响
化能合成作用
少数种类细菌,洗白内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是却可以利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。例如:硝化细菌
第六章:细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
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,事实上不同的动植物同类器官或组织的细胞大小一般没有明显的差异,器官的大小主要取决于细胞数量的多少
细胞数量的增多,是通过 细胞分裂 来实现的
细胞增殖
黑体字: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
细胞的增殖包括:
物质准备和细胞分裂两个相连续的过程 细胞增殖具有周期性
对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式
细胞周期
黑体字: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
一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期
分裂间期:从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期
细胞周期的大部分时间都处于分裂间期,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
有丝分裂
注意:只有连续分裂的细胞
才有细胞周期
G1期:DNA合成前期,主要RNA和蛋白质的合成
S期:DNA合成期,最主要的特征是DNA的合成
G2期:DNA合成后期,DNA合成终止,但还有RNA和蛋白质的合成
动植物有丝分裂的不同
前期 | 末期 | |
---|---|---|
区别 | 纺锤体的形成方式不同 | 子细胞形成方式不同 |
植物 | 细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体 | 细胞板扩展成细胞壁将细胞一分为二 |
动物 | 中心体发出星射线构成纺锤体(每个中心体两个中心粒构成,在间期倍增) | 细胞膜从中部向内凹陷将细胞一分为二(缢裂) |
黑体字:将亲代细胞的染色体经过复制(关键是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的稳定性
与有丝分裂有关的细胞器:
- 线粒体:供能、ATP
- 核糖体:合成相关蛋白质
- 高尔基体:与植物细胞的细胞壁形成有关
- 中心体:与纺锤体的形成有关
恶性增殖细胞—癌细胞
无丝分裂
没有出现纺锤丝和染色体的变化,所以叫做无丝分裂。先核分后质分
如 蛙的红细胞的无丝分裂
探究·实践—观察跟腱分生区组织细胞的有丝分裂
甲紫溶液(龙胆紫溶液)、醋酸洋红液(酸性但)都为碱性染料
第2节:细胞的分化
细胞分化及其意义
黑体字: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,叫做细胞的分化
细胞分化的特点
- 持久性
- 稳定性(不可逆性)
- 普遍性
细胞分化的实质:基因的选择性表达
细胞分化是一种持久性的变化,分化的细胞直至死亡都会保持
细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,他是生物个体发育的基础
使细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率
黑体字:细胞基因选择性表达的,使个体发育过程中,不同种类的细胞中遗传物质的表达情况不同
细胞的全能性
黑体字:细胞的全能型 是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他跟中细胞的潜能和特性
注意没有分化的细胞也具有全能性:例如 受精卵、动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性
干细胞:具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞
全能性的比较
- 植物细胞>动物细胞
- 受精卵>生殖细胞>体细胞
- 幼嫩的细胞>衰老的细胞
- 一般情况下 分化程度低的细胞>分化程度高的细胞(特例:卵细胞分化程度高但其全能性也很高)
第3节:细胞的衰老和死亡
细胞衰老的特征
细胞衰老的原因
自由基学说
端粒学说
细胞衰老与个体衰老的关系
单细胞生物:细胞的衰老就是个体的衰老
多细胞生物;总有细胞走向衰老和死亡,个体的衰老也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
细胞衰老的意义:细胞衰老是人体内发生的正常的生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好的实现自我更新
细胞的死亡
包括凋亡和坏死
黑体字:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞的凋亡
凋亡是一种程序性死亡
细胞坏死是在不利因素下造成的死亡
细胞自噬