1-1细胞的分子组成
1、蛋白质、核酸的结构和功能
(1)蛋白质的结构和功能
结构 | 元素组成 | C、H、O、N |
化学结构 | 由多个氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,叫多肽, 多肽呈链状结构,叫肽链,一个蛋白质分子含有一条或几条肽链 | |
结构特点 | 由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同、蛋白质的 空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的 | |
功能 | 蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性 1.构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白; | |
(2)核酸的结构和功能
元素组成 | C、H、O、N、P | |
分类 | 脱氧核糖核酸(DNA双链) | 核糖核酸(RNA单链) |
成分 磷酸 五碳糖 碱基 | H3PO4 | |
脱氧核糖 | 核糖 | |
A、G、C、T | A、G、C、U | |
功能 | 主要的遗传物质,编码、复制遗传信息,并决定蛋白质的生物合成 | mRNA将遗传信息从DNA传递给蛋白质。 |
2、糖类、脂质的种类和作用
元素 | 种类 | 存在 | 作用 | |||
糖类 | C、 H、 O | 单糖 | 核糖 | 主细胞质 | 核糖核酸的组成成分; | |
脱氧核糖 | 主细胞核 | 脱氧核糖核酸的组成成分 | ||||
六碳糖: 葡萄糖、果糖 | 主细胞质 | 是生物体进行生命活动的重要能源物质 | ||||
二糖 | 麦芽糖、蔗糖 | 植物 | ||||
乳糖 | 动物 | |||||
多糖 | 淀粉、纤维素 | 植物 | 细胞壁的组成成分 重要的储存能量的物质; | |||
糖原(肝、肌) | 动物 | |||||
脂质 | C、H、O有的 还有N、P | 脂 肪 | 动\植物 | 储存能量、维持体温恒定 | ||
磷 脂 | 脑.豆类 | 构成生物膜的重要成分; | ||||
固醇 | 胆固醇 | 动物 | 动物细胞膜的重要成分; | |||
性激素 | 性器官发育和生殖细形成 | |||||
维生素D | 促进钙、磷的吸收和利用; | |||||
3、水和无机盐的作用
存在方式 | 生理作用 | ||
水 | 结合水4.5% | 部分水和细胞中其他物质结合。 | 细胞结构的组成成分,不易散失,不参与代谢。 |
自由水95.5% | 绝大部分的水以游离形式存在,可以自由流动。 | 1.细胞内的良好溶剂; | |
无机盐 |
多数以离子状态存, 如K+ 、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO42-等 | 1.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分; 2.维持生物体生命活动,细胞的形态和功能; 3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡; | |
1-2细胞的结构
1、细胞学说的建立过程
(1)细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,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的生命起作用。
(3) 新细胞可以从老细胞中产生。
2、多种多样的细胞
原核细胞 | 真核细胞 | 病毒 | |
大小 | 较小 | 较大 | 最小 |
本质区别 | 无以核膜为界限的细胞核 | 有以核膜为界限的真正的细胞核 | 无细胞结构 |
细胞核 | 有拟核,无核膜、核仁,DNA不与蛋白质结合 | 有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色体 | 无 |
细胞质 | 仅有核糖体一个细胞器 | 有核糖体线粒体等复杂的细胞器 | 无 |
遗传物质 | DNA | DNA或RNA | |
举例 | 蓝藻、细菌等 | 真菌,动、植物 | HIV、H1N1 |
3、细胞膜系统的结构和功能
成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%
功能:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流;
4、主要细胞器的结构和功能
线粒体 | 叶绿体 | 高尔基体 | 内质网 | 溶酶体 | 液泡 | 核糖体 | 中心体 | ||
分布 | 动植物 | 植物 | 动植物 | 动植物 | 动植物 | 植物和某些原生动物 | 动植物 | 动物、低等植物 | |
结构 | 双层膜少量DNA | 单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔 | 没有膜结构 | ||||||
嵴、基粒、基质 | 基粒、基质 | 片层结构 | 外连细胞膜内连核膜 | 含丰富的水解酶 | 水、离子和营养物质 | 蛋白质和RNA | 两个中心粒 | ||
功能 | 有氧呼吸的主场所 | 进行光合作用的场所 | 细胞分泌及细胞壁合成有关 | 提供合成、运输条件 | 细胞内消化 | 贮存物质,调节内环境 | 蛋白质合成的场所 | 与有丝分裂有关 | |
5、细胞核的结构和功能
核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质
核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流
核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
1-3细胞的代谢
1、 物质进出细胞的方式
例子 | 方式 | 浓度梯度 | 载体 | 能量 | 作用 |
水、气体、脂溶性物质 | 自由扩散 | 顺 | × | × | 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运 |
葡萄糖进入红细胞 | 协助扩散 | 顺 | √ | × | |
无机盐离子 | 主动运输 | 逆 | √ | √ | 能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要 的物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质 |
○大分子或颗粒:胞吞、胞吐
2、酶在代谢中的作用
(1)定义 :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。
(2)特性
① 高效性:催化效率很高,使反应速度很快
②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应 。
③ 需要合适的条件(温度和pH值)
3、 ATP在能量代谢中的作用
(1)结构简式 A — P ~ P ~ P
腺苷(A) 普通化学键(-) 高能磷酸键(~) 磷酸基团(P)
(13.8KJ/mol) (30.54 KJ/mol)
(2)ATP与ADP的转化
ATP ADP + Pi + 能量
4、 光合作用的基本过程
光反应 | 暗反应 | |
场所 | 类囊体的薄膜上 | 叶绿体的基质 |
过程 | 1 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ② ATP的合成:ADP + Pi + 光能 → ATP | ① CO2的固定:CO2 + C5 → 2C3 |
总式 | 光能 叶绿体 CO2 + H2O → (CH2O)+ O2 或 CO2 + 12H2O ——→(CH2O)+ 6O2 + 6H2O | |
物变 | 无机物CO2、H2O → 有机物(CH2O) | |
能变 | 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 | |
5、影响光合作用速率的环境因素
(1)光照强度(2)温度(3)CO2浓度
6、细胞呼吸
有氧呼吸 | 无氧呼吸 | |
概念 | 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 CO2 和H2O释放能量,生成许多ATP的过程 | 指细胞在无氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。 |
过程 | 1 C6H12O6 → 2丙酮酸 +4 [H] + 少能 ② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 +20 [H]+ 少能 | 1 C6H12O6 → 2丙酮酸 + 4[H] + 少能 2 2丙酮酸 2C3H6O3 乳酸 2C2H5OH + 2CO2 |
反应式 | C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O +大量能量 | → 2C3H6O3 + 少量 C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 少能 |
不 同点 | 场所 ①细胞质基质②线基质③线内膜 | 始终在细胞质基质 |
条件 除①外,需分子氧、酶 | 不需分子氧、需酶 | |
产物 CO2 、H2O | 酒精和CO2或乳酸 | |
能量 大量、合成38ATP(1161KJ) | 少量、合成2ATP(61.08KJ) | |
相 同点 | 联系 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 | |
实质 分解有机物,释放能量,合成ATP | ||
意义 为生物体的各项生命活动提供能量 | ||
1-4细胞的增殖
1、细胞的生长和增值的周期性
连续分裂的细胞,从上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。
2、细胞的无丝分裂
例子:蛙的红细胞
3、细胞的有丝分裂
分裂间期:DNA复制与蛋白质的合成,分为G1期、S期、G2期
分裂期M:前期:核膜核仁消失;染色质变成染色体,纺锤丝变成纺锤体;形态散乱
中期:染色体排成一个平面,叫赤道板;纺锤体清晰可见;便于观察
后期:着丝点一分为二裂开;染色体数加倍,平均分配并向两极移动
末期:核膜核仁出现;染色体变成染色质,纺锤体消失;细胞壁重建
记忆口诀:膜仁消失现两体,赤道板上排整齐,一分为二向两极,两消两现新壁建
染色体、DNA、染色单体的变化曲
4N4 4N
DNA
前期 中期 后期 末期
1-5细胞的分化、衰老和凋亡
1、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的差异的过程称为细胞分化。
⊙实质:细胞中遗传信息的执行情况不同(基因选择性表达)
⊙主要特点:
①持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎期达到最大程度
②稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
③普遍性:生物界普遍存在,是生物个体发育的基础
2、细胞的全能性:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
⊙特点:
1 高度分化的植物体细胞具有全能性,植物细胞在离体的情况下,在一定营养的物质,激素和其他适宜的外界条件下,才能表现其全能性。
2 动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性。
3、细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系
(1)细胞的正常衰老会对于实现有机体 的自我更新非常有利。(红细胞的快速更新)
(2)细胞的异常衰老会给人类带来健康上的威胁。
(3)人体衰老是生理功能下降的综合表现,是不可逆的生命过程。
4、癌细胞的主要特征及防治
特征:①能够无限增殖。
②癌细胞的形态结构发生了变化.
③癌细胞易扩散易转移(原因:癌细胞的表面糖蛋白数量减少)
预防:要尽量避免接触物理的、化学的、病毒的等各种致癌因子。同时,要注意增强体质,保持心态健康,养成良好的生活习惯,从多方面积极采取防护措施。
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/c0cca964793e0912a21614791711cc7931b778b4.html
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