第一节细胞中的原子和分子
一、组成细胞的原子和分子
1、细胞中浓度最多的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、缺乏必需元素可能引起癌症。如：克山病（缺硒）
4、生物界与非生物界的统一性和差别性
统一性：组成生物体的物理元素，在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界特有的。
差别性：组成生物体的物理元素在生物体和自然界中浓度相差很大。
二、细胞中的无机化合物：水和无机盐
1、水：
（1）浓度：占细胞总重量的60%-90%，是活细胞中浓度是最多的物质。
（2）方式：自由水、结合水
自由水：是以游离方式存在，可以自由流动的水。作用有①良好的溶剂；②参与细胞内生化反应；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，自由水的浓度通常较多）
结合水：是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成份。
（结合水的浓度增多，可以使动物的褐变提高）
2、无机盐（存在方式：离子）
作用：
①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。
如Mg2+是构成叶绿素的成份
Fe2+是构成血红蛋白的成份
I-是构成乳腺激素的成份
②参与细胞的各类生命活动。（如钙离子含量过高胸肌昏厥、过高胸肌嗜睡）
第二节细胞中的生物大分子
一、糖类
1、元素组成：由C、H、O3种元素组成。
2、分类
概念
种类
分布
主要功能
脂类
不能酯化
内质网
动动物
组成核苷酸
脱氧内质网
猕猴桃糖
能源物质
二糖
脂类×2
蔗糖
动物
麦芽糖
乳糖
植物
黄酮
脂类×n
淀粉
动物
储能
纤维素
细胞壁成份
单糖
植物
储能物质
附：二糖与黄酮的酯化产物：
蔗糖→1猕猴桃糖+1果糖
麦芽糖→2猕猴桃糖
乳糖→1猕猴桃糖+1半乳糖
淀粉→麦芽糖→葡萄糖
纤维素→纤维二糖→葡萄糖
单糖→葡萄糖
3、功能：脂类是生物体维持生命活动的主要能量来源。
（另：能参与细胞辨识，细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。）
4．糖的鉴别：
(1)淀粉遇碘液变红色，这是淀粉特有的颜色反应。
(2)还原性糖+斐林试剂---水浴加热--->砖白色沉淀
斐林试剂：配制：NaOH+CuSO4
使用：混和后使用，且现配现用。
二、脂质
1、元素组成：主要由C、H、O组成（C/H比列低于脂类），有些还含N、P
2、分类：脂肪、类脂（如磷脂）、固醇（如尿酸、性激素、维生素D等）
3．功能：
脂肪：细胞代谢所需能量的主要存储方式。
类脂中的磷脂：是构成生物膜的重要物质。
香豆素：在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。
4、脂肪的鉴别：脂肪可以被黎巴嫩Ⅲ染液染成橘红色。
（在实验中用50%酒精驱走浮色→显微镜观察→橘红色脂肪颗粒）
三、蛋白质
1、元素组成：除C、H、O、N外，大多数蛋白质还富含S
2、基本组成单位：多肽（组成蛋白质的多肽约20种）
多肽结构通式：：
多肽的判定：
①同时有甲基和羟基
②至少有一个羟基和一个羟基连在同一个碳原子上。
（组成蛋白质的20种多肽的区别：R基的不同）
3．产生：脱水缩聚
二肽：由2个多肽分子组成的肽链。
氨基酸：由n（n≥3）个多肽分子以肽键相连产生的肽链。
多样性的缘由：
多肽的种类、数目、排列次序、肽链空间结构不同
4．估算：
肽键数（脱去的水份子数）＝多肽数－肽链条数。
起码富含甲基数（或酸酐数）=肽链条数
5．功能：生命活动的主要承当者。
6．蛋白质鉴别：与双缩脲试剂形成白色的颜色反应
双缩脲试剂：配制：NaOH、CuSO4碱液
使用：分开使用，先加NaOH，再加CuSO4。
四、核酸
1、元素组成：由C、H、O、N、P5种元素构成
2、基本单位：核酸
3、种类：脱氧内质网核苷酸（DNA）和内质网核苷酸（RNA）
种类
简写
基本组成单位
存在场所
脱氧内质网核苷酸
DNA
脱氧核酸
主要在细胞核中（在内质网和线粒体中有少量存在）
内质网核苷酸
RNA
内质网核酸
主要存在细胞质中
4、生理功能：存储遗传信息，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。）
第三节生命活动的基本单位——细胞
一、细胞学说的构建和发展
发明显微镜：法国列文·虎克；
发觉细胞：法国-胡克；
成立细胞学说：英国-施莱登、施旺。
“一切植物和动物都是由细胞构成的，细胞是一切动动物的基本单位”。
日本的魏尔肖总结：“细胞通过分裂形成”。这被觉得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；二降物镜框上方；三升物镜仔细看
2、注意：
（1）放大倍数＝目镜的放大倍数×目镜的放大倍数
（2）目镜越长，放大倍数越大物镜越短，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）高倍目镜使用次序：
低倍镜
▼
标本移至中央
▼
高倍镜
▼
调大焦段
▼
凹面镜
▼
细准焦螺旋
（5）污点位置的判定：联通或转动法
第四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，无核膜和胚乳。如真菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞。
真核细胞：有核膜包被的显著的细胞核。如植物、植物和细菌（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②磷脂双分子层（基本骨架）和①蛋白质，另有③糖蛋白（两侧）。
（2）特性
结构特征：具有一定的流动性（缘由：磷脂和蛋白质的运动）；
功能特性：具有选择私密性。
（3）功能：保护和控制物质进出
2．细胞壁：主要成份是纤维素，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：
——双层膜——
线粒体：有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），含少量DNA。
内质网：红色动物细胞中光合作用的场所。含少量的DNA。
——单层膜——
核糖：合成、加工蛋白质；合成脂类。
高尔碳化物：植物细胞中与分泌物的产生有关，动物中与有丝分裂细胞壁的产生有关。
液泡：泡状结构，成熟的动物有大液泡。功能：储藏（营养、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水。
——无膜——
中心体：由垂直的两个中心粒构成，与植物细胞有丝分裂有关。
内质网体：合成蛋白质的场所。
小结：
★含有色素的细胞器：内质网、液泡（花瓣、西瓜瓤）
★动、植物细胞的区别：植物特有中心体；高等动物特有细胞壁、叶绿体、液泡。
4．细胞核
（1）组成：核膜、核仁、染色质
（2）核膜：单层膜，有核孔（RNA从核孔出核）
（3）胚乳：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：被酸性颜料染成红色的物质，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的存储和复制的主要场所，是细胞遗传特点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：是否具有成型的细胞核（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，能够完成各类生命活动。
第五节物质的跨膜运输
一、物质跨膜运输的形式：
1、小分子物质跨膜运输的形式：
形式
含量
载体
能量
举例
意义
被动运输
自由扩散
顺
×
×
O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸
只能从高到低被动地吸收或排出物质
协助扩散
顺
√
×
猕猴桃糖步入红细胞
主动运输
逆
√
√
各类离子，小肠吸收猕猴桃糖、氨基酸，肾小管重吸收猕猴桃糖
通常从低到高主动地吸收或排出物质
2、大分子和颗粒性物质跨膜运输的形式：
大分子和颗粒性物质通过胞吞作用步入细胞，通过胞吐作用向外分泌物质。（须要高尔碳化物、体现细胞膜的流动性）
二、实验：观察动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
材料用品：红色香菜表皮，0.3g/ml蔗糖碱液，清水，载玻片，钳子细胞膜选择性通透，滴管，显微镜等
方式步骤：
（1）制做香菜表皮临时装片。
（2）低倍镜下观察原生质层位置。
（3）在盖玻片两侧滴一滴蔗糖碱液，另左侧用吸水纸吸，重复几次，让芹菜表皮浸润在蔗糖碱液中。
（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）在盖玻片两侧滴一滴清水，另左侧用吸水纸吸，重复几次，让芹菜表皮浸润在清水中。
（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＜外界碱液细胞失水（质壁分离）
细胞液＞外界碱液细胞吸水（质壁分离复原）
第六节ATP和酶
一、ATP
1、功能：ATP是生命活动的直接能源物质
生命活动的主要的能源物质是脂类（猕猴桃糖）；
生命活动的储备能源物质是脂肪。
生命活动的根本能量来源是太阳能。
2、结构：
英文名：腺固醇核苷三乙酸（三乙酸腺苷）
简式：A-P～P～P
3、ATP与ADP的互相转化：
（1）往右：表示ATP酯化，能量用于各类须要能量的生命活动。
向左：表示ATP合成，能量始于生物物理反应释放的能量。
（在人和动物体内，来自细胞呼吸；红色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用）
（2）ATP能作为直接能源物质的缘由是细胞中ATP与ADP循环转变，且非常迅速。
二、酶
1、概念：酶一般是指由活细胞形成的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质，又称为生物催化剂。（少数核苷酸也具有生物催化作用，它们被称为“核酶”）。
2、特性：催化性、高效性、特异性
3、影响酶促反应速度的诱因
（1）PH:在最适pH下，酶的活性最高，pH值过高或过低酶的活性就会显著增加。（PH偏低或偏低，酶活性失去）
（2）气温:在最适水温下酶的活性最高，气温偏低或过低酶的活性就会显著减少。（体温过高，酶活性增加；水温偏高，酶活性失去）
另外：还受酶的含量、底物含量、产物含量的影响。
第七节光合作用
一、光合作用的发觉
1648法国，范·海尔蒙特：动物生长所须要的养料主要来自于水,而不是底泥。
1771日本，普利斯特莱：动物可以更新空气。
1779英国，扬·英根豪斯：动物只有绿叶能够更新空气；而且须要阳光能够更新空气。
1880日本，恩吉(格)尔曼：光合作用的场所在内质网。
1864日本，萨克斯：茎秆在光下能形成淀粉
1940法国，鲁宾和卡门（用放射性核素标记法）：光合作用释放的氧全部来自出席反应的水。（脂类中的氢也来自水）。
1948日本，梅尔文·卡尔文：用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的物理反应。
二、实验：提取和分离内质网中的色素
1、原理：
内质网中的色素能溶化于有机溶剂（如二氯甲烷、酒精等）。
内质网中的色素在层析液中的溶化度不同，溶化度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。
2、过程：
3、结果：色素在滤字条上的分布自上而下：
胡冬瓜素（橙红色）-最快（溶化度最大）
花青素（黄色）
叶绿素a（蓝红色）-最宽（最多）
叶绿素b（黄红色）-最慢（溶化度最小）
4、注意：
甲苯的用途是提取（溶化）内质网中的色素，
层析液的的用途是分离内质网中的色素；
石英砂的作用是为了碾磨充分，
氯化钙的作用是避免碾磨时色素受破坏；
分离色素时，层析液不能没及溶液细线：避免溶液细线上的色素溶化到层析液中；
5、色素的位置和功能
内质网中的色素存在于内质网类囊体薄膜上。
叶绿素a和叶绿素b主要吸收绿光和蓝紫光；
胡冬瓜素和花青素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。
Mg是构成叶绿素分子必需的元素。
三、光合作用
1、概念：红色动物通过内质网，借助光能，把甲烷和水转弄成存储能量的有机物，释放出二氧化碳的过程。
2、过程：
（1）光反应
条件：有光
场所：内质网类囊体薄膜
过程：①水的光解；②ATP的合成：（光能→ATP中活跃的物理能）
（2）暗反应
条件：有光和无光场所：内质网基质
过程：①CO2的固定；②C3的还原：
（ATP中活跃的物理能→有机物中稳定的物理能）
3、总反应式：
光能
CO2+H2O---------->（CH2O）+O2
内质网
4、实质：把无机物转弄成有机物，把光能转弄成有机物中的物理能
四、影响光合作用的环境诱因：光照硬度、CO2含量、温度等
（1）光照硬度：在一定的光照硬度范围内，光合作用的速度随着光照硬度的降低而推动。
（2）CO2含量：在一定含量范围内，光合作用速度随着CO2含量的降低而推动。
（3）气温：光合作用只能在一定的湿度范围内进行，在最适水温时，光合作用速度最快，低于或高于最适水温，光合作用速度增长。
五、农业生产中提升光能借助率采取的方式:
延长光照时间-如：补充人工光照、多季养殖
降低光照面积-如：合理露地、套种
光照强弱的控制：阳生动物（强光），阴生动物（弱光）
提高光合作用效率适当提升CO2含量：施渔家肥
适当提升晚上气温（增加夜晚气温）
必需矿质元素的供应
第八节细胞呼吸
一、有氧呼吸
1、概念：
有氧呼吸是指活细胞在有二氧化碳的参与下，通过酶的催化作用，把个别有机物彻底氧化分解，形成出甲烷和水，同时释放大量能量的过程。
2、过程：三个阶段
①细胞质基质
---酶--->2乙酸酸+4[H]+能量（少）
②线粒体
2乙酸酸+6H2O---酶--->6CO2+20[H]+能量（少）
③线粒体
24[H]+O2---酶--->12H2O+能量（大量）
（注：3个阶段的各个物理反应是由不同的酶来催化的）
3、总反应式：
+6H2O+6O2—酶—>6CO2+12H2O+能量
4、意义：是大多数生物非常是人和高等动动物获得能量的主要途径
二、无氧呼吸
1、概念：
无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用，把猕猴桃糖等有机物分解成丙酮和氧气或乳酸,同时释放少量能量的过程。
2、过程：二个阶段
①细胞质基质
与有氧呼吸第一阶段完全相同
②细胞质基质
甲苯酸--酶-->（酒精）＋CO2（高等动物、酵母菌等）
或
甲苯酸--酶-->（乳酸）（植物和人）
3、总反应式：
--酶-->（酒精）+2CO2+能量
--酶-->（乳酸）+能量
4、意义：
高等动物在水淹的情况下，可以进行短暂的无氧呼吸，将猕猴桃糖分解为酒精和氧气，
释放出能量以适应缺氧环境条件。（酒精会戕害根细胞，形成枯死现象）
人在剧烈运动时，须要在相对较短的时间内消耗大量的能量，胸肌细胞则以无氧呼吸的方法将猕猴桃糖分解为乳酸，释放出一定能量，满足人体的须要。
三、细胞呼吸的意义
为生物体的生命活动提供能量细胞膜选择性通透，其中间产物还是各类有机物之间转化的枢纽。
四、应用
1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善底泥通气条件，提高作物根系的细胞呼吸作用。
2、储存粮食时，要注意减少体温和保持干燥，抑制细胞呼吸。
3、果蔬保鲜时，采用增加氧含量、充氢气或增加体温等方式，抑制细胞呼吸，注意要保持一定的温度。
五、实验：探究酵母菌的呼吸方法
1、过程
2、结论：酵母能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。
第九节细胞增殖
一、细胞增殖的意义：
是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础
二、真核生物细胞分裂方法：
有丝分裂（主要）
无丝分裂（蛙的红细胞）
减数分裂（有性生殖形成成熟生殖细胞）
三、有丝分裂：
1、细胞周期：
从一次细胞分裂结束开始，直至下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期
①连续分裂的细胞才具有细胞周期；
②间期在前，分裂期在后；
③间期长，分裂期短；
④不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
2、有丝分裂的过程：
植物细胞的有丝分裂
（1）分裂间期：主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
结果：DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体富含2条染色单体）
（2）分裂期
前期：①出现染色体和纺锤体②核膜解体、核仁渐渐消失；
中期：每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上；（观察染色体的最佳时期）
后期：着丝粒分裂，姊妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向细胞两极联通。
末期：①染色体、纺锤体消失②核膜、核仁再现（细胞膜内陷）
3、动、植物细胞有丝分裂的比较：
植物细胞
动物细胞
不
同
点
前期：
纺锤体的产生方法不同
由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体
由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体
末期：
子细胞的产生方法不同
由细胞膜向内凹坑把亲代细胞缢裂成两个子细胞
由细胞板产生的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞
4、有丝分裂过程中染色体和DNA数量的变化：
5、有丝分裂的意义
是染色体平均分配到两个子细胞中去。保证亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。
四、无丝分裂
1、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现（但有DNA的复制）
2、举例：草履虫、蛙的红细胞等。
第十节细胞分化、衰老和自噬
一、细胞的分化
1、概念：由同一种类型的细胞经细胞分裂后，渐渐在形态结构和生理功能上产生稳定性的差别，形成不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
2、细胞分化的缘由：是基因选择性抒发的结果（注：细胞分化过程中基因没有改变）
3、细胞分化和细胞分裂的区别：
细胞分裂的结果是：细胞数量的降低；
细胞分化的结果是：细胞种类的降低
二、细胞的全能性
1、植物细胞全能性的概念
指植物体中单个早已分化的细胞在适合的条件下，依然才能发育成完整新鳞茎的潜能。
2、植物细胞全能性的缘由：动物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。（已分化的动物体细胞的细胞核也具有全能性）
3、细胞全能性实例：胡冬瓜根细胞离体，在适合条件下培养后长成一棵胡冬瓜。
三、细胞衰老
1、衰老细胞的特点:
①细胞核坐果，核膜褶皱，染色质固缩（染色加深）；
②线粒体变大且数量降低（呼吸速度减缓）；
③细胞内酶的活性增加，代谢速率减缓，增殖能力衰弱；
④细胞膜私密性改变，物质运输功能减低；
⑤细胞内水份降低，细胞萎缩，容积变小；
⑥细胞内色素沉积，阻碍细胞内物质的交流和传递。
2、决定细胞衰老的主要诱因
细胞的增殖能力是有限的，体细胞的衰老是由细胞自身的诱因决定的
四、细胞自噬
1、细胞自噬的概念：细胞自噬是细胞的一种重要的生命活动，是一个主动的由基因决定的细胞程序化自行结束生命的过程。俗称为细胞程序性死亡。
2、细胞自噬的意义：对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。