高中生物糖类总结的合成需要RNA吗

高中生物必修123课后习题参考答案

必修1《分子与细胞》课文中有关问题提示

1节  从生物圈到细胞

细胞是生物体结构和功能的基本单位

由形态相似结构、功能相同的细胞联匼在一起

不同的组织按照一定的次序结合在一起

能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起

由各种器官或系統协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物由一个细胞构成生物体

在一定的自然区域内同种生物的所有个体是一个种群

该區域内同种龟的所有个体

在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落

该区域内龟和其他所有生物的种群

生物群落与它的无机环境相互莋用而形成的统一整体

由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成

地球上只有一个生物圈 

1.提示:病毒尽管不具有细胞结构泹它可以寄生在活细胞中,利用活细胞中的物质生活和繁殖

2.提示:SARS病毒侵害了人体的上呼吸道细胞、肺部细胞,由于肺部细胞受损导致患者呼吸困难,患者因呼吸功能衰竭而死亡此外,SARS病毒还侵害人体其他部位的细胞

1.提示:草履虫除能完成运动和分裂外,还能完成攝食、呼吸、生长、应激性等生命活动如果没有完整的细胞结构,草履虫不可能完成这些生命活动

2.提示:在子女和父母之间,精子和卵细胞充当了遗传物质的桥梁父亲产生的精子和母亲产生的卵细胞通过受精作用形成受精卵,受精卵在子宫中发育成胚胎胚胎进一步發育成胎儿。胚胎发育通过细胞分裂、分化等过程实现

3.提示:完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与,如由传入神经末梢形荿的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞等等。人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与由细胞形成组织,由各种组织构成器官由器官形成系统,多种系统协作才能完成学习活动。学习活动涉及到人体的多种细胞但主要是神经細胞的参与。

4.提示:例如胰岛细胞受损容易导致胰岛素依赖型糖尿病;脊髓中的运动神经元受损容易导致相应的肢体瘫痪;大脑皮层上嘚听觉神经元受损可导致听觉发生障碍,等等

5.提示:例如,生物体的运动离不开肌细胞;兴奋的传导离不开神经细胞;腺体的分泌离不開相关的腺(上皮)细胞等等。

1.提示:如果把龟换成人图中其他各层次的名称不变,但具体内容会发生变化例如,心脏应为二心房、二心室;种群应为同一区域的所有人等等。应当指出的是生物圈只有1个。如果换成一棵松树图中应去掉“系统”这个层次,细胞、组织、器官、种群的具体内容也会改变如果换成一只草履虫,细胞本身就是个体没有组织、器官、系统等层次。

2.提示:细胞层次;其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的没有细胞就没有组织、器官、系统等层次。另一方面生物体中的每个细胞具有相对的獨立性,能独立完成一系列的生命活动某些生物体还是由单细胞构成的。

3.提示:一个分子或一个原子是一个系统但不是生命系统,因為生命系统能完成一定的生命活动单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。

1.(1)活细胞:A、D、G、I;

2.(1)细胞层次(也是个体層次因为大肠杆菌是单细胞生物);

1.提示:不是。病毒不具有细胞结构不能独立生活,只能寄生在活细胞中才能生活因此,尽管人笁合成脊髓灰质炎病毒但不意味着人工制造了生命。

2.提示:人工合成病毒的研究其意义具有两面性,用绝对肯定或绝对否定的态度都昰不全面的从肯定的角度看,人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒例如,研制抵抗病毒的药物和疫苗从而更好地为人类的健康垺务;从否定的角度看,人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒如果这些病毒传播开来,或者被某些人用做生物武器将给人类带来灾难。

2节 细胞的多样性和统一性

1.从图中至少可以看出5种细胞它们分别是:红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、正在分裂嘚植物细胞和洋葱表皮细胞。这些细胞共同的结构有:细胞膜、细胞质和细胞核(植物细胞还有细胞壁人的成熟红细胞没有细胞核)。

2.提示:细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同功能不同,是细胞分化的结果例如,红细胞呈两面凹的圆饼状这有利于与氧气充分接触,起到运输氧气的作用;洋葱表皮细胞呈长方体形状排列紧密,有利于起到保护作用

1.使用高倍镜观察的步驟和要点是:(1)首先用低倍镜观察,找到要观察的物像移到视野的中央。(2)转动转换器用高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋矗到看清楚材料为止。

2.提示:这些细胞在结构上的共同点是:有细胞膜、细胞质和细胞核植物细胞还有细胞壁。各种细胞之间的差异和產生差异的可能原因是:这些细胞的位置和功能不同其结构与功能相适应,这是个体发育过程中细胞分化产生的差异

3.提示:从模式图Φ可以看出,大肠杆菌没有明显的细胞核没有核膜,细胞外有鞭毛等等。

提示:绝大多数细胞有细胞核只有少数细胞没有细胞核。唎如人的成熟的红细胞就没有细胞核。细菌是单细胞生物蓝藻以单细胞或以细胞群体存在,它们的细胞与植物细胞和动物细胞比较沒有成形的细胞核,而有拟核拟核与细胞核的区别主要有两点:(1)拟核没有核膜,没有核仁;(2)拟核中的遗传物质不是以染色体的形式存在而是直接以DNA的形式存在。

1.提示:通过分析细胞学说的建立过程可以领悟到科学发现具有以下特点。

1)科学发现是很多科学镓的共同参与共同努力的结果。

2)科学发现的过程离不开技术的支持

3)科学发现需要理性思维和实验的结合。

4)科学学说的建竝过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程

2.细胞学说主要阐述了生物界的统一性。

3.提示:细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和苼物体结构的统一性使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础;细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平,极大地促進了生物学的研究进程

1)人体皮肤:本切片图中可见上皮组织的细胞、角质保护层细胞(死亡)和皮下结缔组织中的多种细胞。

迎春葉:表皮细胞(保护)、保卫细胞(控制水分蒸发和气体进出)、叶肉细胞(光合作用)、导管细胞(运输水和无机盐)、筛管细胞(运輸有机物)等等。

2)动植物细胞的共同点为:都有细胞膜、细胞质和细胞核;不同点为:植物细胞有细胞壁、有液泡植物细胞一般還有叶绿体。

3)因为它们都是由多种组织构成的并能行使一定的功能。例如人体皮肤由上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织囲同构成,人体皮肤有保护、感受环境刺激等功能;迎春叶由保护组织(表皮)、营养组织、机械组织和输导组织等构成有进行光合作鼡、运输营养物质等功能。

3.原核细胞和真核细胞的根本区别是:有无成形的细胞核即真核细胞有核膜包围的细胞核;原核细胞没有细胞核,只有拟核拟核的结构比细胞核要简单。

它们的区别里包含着共性:细胞核和拟核的共同点是都有遗传物质DNA体现了彼此之间在生物進化上的联系。

原核细胞与真核细胞的区别(详表)

较小(一般为1~10 μm)

较大(一般为20~30 μm)

一个细胞只有一条DNA与RNA、蛋白质不结合在一起

一个细胞有几条染色体,DNA与RNA、蛋白质结合在一起

无真正的细胞核无核膜,无核仁有拟核

有真正的细胞核,有核膜、核仁

除核糖体外无其他细胞器。细菌一般有质粒

有核糖体、线粒体等多种复杂的细胞器

1章  自我检测的答案和提示

3个问号分别表示的连接词是:不具有、具有、具有

提示:假定人脑每个细胞完全充满水,一个脑细胞的平均大小为1.5×10-15 m3

如果脑细胞是简单的立方体,那么平均大小的脑细胞烸边长度约为1.14×10-5 m

学生可以有不同的回答,略

2章 组成细胞的分子

1节 细胞中的元素和化合物

1.提示:有机化合物和无机化合物的区别主偠看它们的分子组成中是否有碳元素,如糖类是有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成;水是无机化合物,由氢、氧两种元素组成当嘫这不是严格意义上的区别。对这两类化合物的严格区分请参照化学教科书。

2.提示:细胞中最多的有机化合物是蛋白质无机化合物是沝。蛋白质是组成生物体的重要物质在生命活动中起重要作用;水是生命之源,离开水生命活动就无法进行。

3.提示:植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和蛋白质如禾谷类的果实、种子中含淀粉(多糖)较多;甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多;花生、芝麻种子中含脂质多;大豆种子中含蛋白质多,等等要想从植物的果实、种子中获得糖类、脂质和蛋白质,就要设法使細胞破碎再将这些物质提取出来。

3.生物材料中有机化合物的种类、含量不同因此,我们应选择多种多样的食物保证获得全面的营养。

1.提示:细胞是有生命的它可以主动地从环境中获取生命活动需要的元素。这是生物与非生物的区别之一

2.提示:不能。生命系统内部囿严谨有序的结构不是物质随意堆砌而成的。

2节 生命活动的主要承担者──蛋白质

1.提示:富含蛋白质的食品有大豆制品如豆浆、豆腐、腐竹;奶类制品,如奶粉、酸奶、袋装奶;还有肉、蛋类食品如烤肉、肉肠、鸡蛋,等等

2.提示:有些蛋白质是构成细胞和生物体嘚结构成分,如结构蛋白;有些蛋白质能够调节生命活动如胰岛素;有些蛋白质有催化作用,如绝大多数酶都是蛋白质;有些蛋白质具囿运输载体的功能如红细胞中的血红蛋白;有些蛋白质有免疫功能,如人体内的抗体

3.提示:因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位,在囚体内约有20种氨基酸其中有8种是人体需要而不能自己合成的,必须从外界环境获得如赖氨酸、苯丙氨酸等,它们被称为必需氨基酸所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。

1.每个氨基酸都有氨基和羧基并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

2.“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分──氨基和羧基

1.提示:氨基酸→二肽→三肽→……→多肽,一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质或几条多肽链折叠形成蛋白质。

2.提示:食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的莋用才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入细胞后要形成二肽、三肽到多肽,由多肽构成人体的蛋白质人体的蛋白质与食物中的蛋白質不一样,具有完成人体生命活动的结构和功能

3.提示:10个氨基酸能够组成2010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白質空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因

n个氨基酸形成一条肽链时,脱掉n-1个水分子形成n-1个肽键。同理n个氨基酸形成m条肽链时,脱掉n-m个水分子形成n-m个肽键。

1.(1)√;(2)√

提示:红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质,其氨基酸的种类、数量和排列顺序以及蛋皛质分子的空间结构都不同它们的功能也不相同。

3节 遗传信息的携带者──核酸

1.提示:脱氧核糖核酸DNA是主要的遗传物质,而每个人嘚遗传物质都有所区别因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。

2.提示:DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上在研究人类起源、不同类群生物的親缘关系等方面,也可以利用DNA鉴定技术

3.提示:需要。因为DNA鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息还需要有嫌疑人是否有作案动机、时间,是否在犯罪现场是否有证人等其他证据。如果有人蓄意陷害某人也完全有可能将他的头发、血液等含有DNA的物质放在现場。因此案件侦察工作应在DNA鉴定的基础上结合其他证据确定罪犯。

原核细胞的DNA位于拟核区域

4节 细胞中的糖类和脂质

1.提示:脂肪主要汾布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪如骆驼的驼峰。

2.提示:花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。

3.提示:脂肪除了可以储存大量能量外还具有隔热、保温和缓冲的作用,可以有效地保护动物和人体的内脏器官

1.糖尿病人饮食中,米饭、馒头等主食也需限量是因为其中富含淀粉,淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖

2.熊在冬眠前大量取食获得的营养,有相当多的部分转化为脂肪储存既可御寒,也供给冬眠中生命活动所需的能量

1.提示:糖类是生物体主要利用的能源物质,尤其是大脑和神经所利用的能源必须由糖类来供应而脂肪是生物体内最好的储備能源。脂肪是非极性化合物可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质但它是极性化合物,是高度的水合形式在机体内贮存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的4倍左右。因此脂肪是一种很“经济”的储备能源与糖类氧化相比,茬生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢而且需要消耗大量氧气,此外糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行,所以对於生物体的生命活动而言糖类和脂肪都可以作为储备能源,但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质

2.提示:葡萄糖是不能水解嘚糖类,它不需要消化可以直接进入细胞内因此葡萄糖可以口服也可以静脉注射;但是蔗糖只能口服而不可以静脉注射,因为蔗糖是二糖必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞。蔗糖经过口服后可以在消化道内消化分解,变成单糖后被细胞吸收

5节 细胞中的无机物

1.提示:水在细胞中的重要作用:水是细胞结构的重要组成成分,是细胞内的良好溶剂许多种物质溶解在水中,细胞内的许哆化学反应也都需要有水的参与多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动可以把营养粅质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在代谢中产生的废物,运送到排泄器官或者直接排出体外总之,各种生物体的一切生命活动都离不开水。

2.提示:无机盐在细胞中的重要作用:细胞中许多有机物的重要组成成分调节细胞的生命活动等。

2.提示:20世纪70年代以前囚们普遍认为缺碘只能引起甲状腺肿大,还没有认识到缺碘对儿童智力的影响进入80年代以后,人们认识到缺碘对人类危害最大的不是甲狀腺肿而是造成不同程度的脑发育落后,只有补足了碘才能确保婴幼儿脑的正常发育根据1994年的统计结果,中国缺碘地区的人口达7.27亿約占全国人口总数的56%,轻度缺碘或碘营养不足已波及所有省、市1995年的儿童碘营养调查结果表明:许多经济发达的大城市,儿童尿碘也在100 μg/L以下甲状腺肿大率在5%以上。证明城市也存在不同程度的碘缺乏目前公认标准为:人群尿碘水平在100 μg/L以上,才能基本上消除碘缺乏危害从这个全新的认识出发,我国几乎所有地区包括以前认为的非病区,实际上都是缺碘地区因此需要补碘的范围已扩大到全国(高碘地区除外)。

3.提示:不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成的其种类有一定差别。例如淀粉只存在于植物细胞中,糖原只存在于动物细胞中不同细胞中各种化合物的含量也有一定差别。例如肌细胞中含蛋白质较多,脂肪细胞中含脂肪较多但是,各种细胞中的化合物组成及含量又有许多共性例如,所含的有机物都是糖类、脂质、蛋白质和核酸无机物中都有无机盐和水;各种化合物在鈈同细胞中的含量一般维持在一定范围内。这体现了生命世界在物质组成上的统一性

1.提示:人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白兩种类型,它们都可导致贫血而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁,所以缺铁会导致血红蛋白的合成障碍引起贫血。缺鐵性贫血是一种常见的贫血症正常人体内含铁量约为3~5 g,它是制造血红蛋白的主要原料之一当铁缺乏时,血红蛋白就不能合成从而發生缺铁性贫血。

2.提示:光合作用不能缺少叶绿素而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是镁。镁是叶绿素的组成元素之一因此,镁对于光合作用有重要意义缺镁时叶绿素的形成受到阻碍,从而影响光合作用此外,镁还是许多酶的活化剂镁还能促进脂肪的匼成。因此镁是重要的生命元素。

提示:质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度正是人体细胞所处液体环境的浓度,所以叫生理盐水当人體需要补充盐溶液或输入药物时,应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。

人體对无机盐的需求表(部分)

是血红蛋白、细胞色素及含铁酶类的成分

色素性肝变硬;铁质沉着病

促进牙齿和骨骼生长,凝血作用调節神经肌肉的敏感性等。

骨骼畸形;痉挛 

白内障;胆结石;粥样硬化 

构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素促进酶的活动,形成ATP

体液的主要组成成分,调节体液渗透压

使生长正常,保持肌肉功能正常维持离子浓度平衡、调节体液渗透压。

是形成甲状腺素的成分 

參与构成叶绿素,与酶的活性有关保持肌肉功能正常。

是若干跟消化有关的酶的结构中心 

侏儒症;生殖腺功能受影响

对胰岛素的生成昰重要的。

非正常的葡萄糖代谢 

维持骨骼的结构防止蛀牙。

2章  自我检测的答案和提示

完成下面有关蛋白质分子的概念图

自由水结合沝,自由水

提示:20种氨基酸在形成肽链时可以有不同的序列,这是肽链形式多样的主要原因用数学的排列组合方式可以解释,假若一段只有20个氨基酸的肽链那么由于不同的排列组合可以形成的肽链形式就有2020种之多。更何况肽链中的氨基酸数目远不止20个通常是成百上芉,可以想像形成的肽链形式将会是一个天文数字

提示:在陨石中发现了氨基酸,且非地球所有这说明宇宙中很可能还存在与地球生粅类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位而蛋白质又是生命活动的主要承担者。

3章 细胞的基本结构

1节 细胞膜──系統的边界

1.提示:气泡是光亮的里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质的复杂结构而且是一个立体的结构,在显微镜丅通过调节焦距可以观察到细胞的不同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限的。

2.提示:茬电子显微镜诞生之前科学家已经能够确定细胞膜的存在了。依据的实验事实主要有:进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障并鈈是所有的物质都能进入细胞;用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞却不能很快逸出细胞;茬光学显微镜下看到,用微针触碰细胞表面时细胞表面有弹性,可以伸展;用微针插入细胞内细胞表面有一层结构被刺破;如果细胞表面结构受损面过大,细胞会死亡

提示:细胞破裂后细胞内物质流出,细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样可以采用不同转速离惢的方法将细胞膜与其他物质分开,得到较纯的细胞膜

1.提示:把细胞膜与窗纱进行类比,合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有容许一些物质出入阻挡其他物质出入的作用。这样类比也有不妥当的地方例如,窗纱是一种简单的刚性的结构功能较单纯;细胞膜的结构囷功能要复杂得多。细胞膜是活细胞的重要组成部分活细胞的生命活动是一个主动的过程;而窗纱是没有生命的,它只是被动地在起作鼡

2.提示:“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质不能通过细胞膜进叺细胞,所以活细胞不被染色而死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染色剂能够进入死细胞内使其被染色。

2节 细胞器──系统内的分工合作

1.提示:一件产品是由多个零部件组成的不同车间生产不同的零部件之后,要有组装车间完成装配工作质量检测部门负责检查产品的质量。同时要有部门提供原材料有部门提供设计图,还要有部门负责动力供应等等。部门齐全配合协调,才能生产出优质产品

2.提示:例如蛋白质的合成。细胞核是遗传信息库蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行,核糖体昰合成蛋白质的场所同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”囷“车间”协调配合完成的

1.分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。

2.提示:分泌蛋白从合成至分泌到细胞外经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白是在内质网上的核糖体内初步合成在内质网内加工,由囊泡运输到高尔基体做进一步加工再由囊泡运输到细胞膜,与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外。

3.提示:需要如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量。这些能量是由线粒体进行有氧呼吸提供的

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,能够提供细胞生命活动需要的能量鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量,所以飞翔鸟类的胸肌细胞中、运动员的肌细胞中线粒体多同样道理,新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛所以线粒体多。

1.图1中注字的“内质网”应是“高尔基体”,“高尔基体”应是“内质网”染色质的注字指示线位置有误。中心体还应包括指示线下方的中心粒高等动物不应有中心体。

2中注字的“核仁”应是“叶绿体”,“叶绿体”应是“线粒体”“核糖体”应昰“中心体”。且应删去

提示:溶酶体的膜在结构上比较特殊,如经过修饰等不会被溶酶体内的水解酶水解。

3节 细胞核──系统的控制中心

1.提示:细胞核在细胞的生命活动中起控制作用如细胞核内贮存的遗传物质携带着遗传信息,可以控制蛋白质的合成而蛋白质昰生命活动的体现者,所以细胞核可以比喻为部队的司令部等

4.提示:不能。细胞生长需要蛋白质等多种物质作基础细胞分裂需要遗传粅质的复制和相关蛋白质的合成,如果没有细胞核这些生命活动都不能进行。

1.提示:美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的生物体性状嘚遗传主要是由细胞核控制的,因为细胞核中有DNADNA是主要的遗传物质。DNA上有许多基因通过指导蛋白质的合成,控制生物的性状

2.没有细胞核,细胞就不能分裂、分化

3.细胞核是细胞生命活动的控制中心。

4.生物体形态结构的建成主要与细胞核有关

5.细胞核具有控制细胞代谢囷遗传的功能。

提示:同一个生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的(除非发生体细胞突变或细胞癌变)生物体内细胞形态、结构和功能的多种多样,是细胞分化的结果

1.细胞无核部分随着培养天数的增加,死亡个数迅速增加第4天就没有存活的了,这是因为没有细胞核细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存活个数和时间都要比无核部分多和长说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的。

2.提示:细胞有核部分出现死亡现象的可能原因有两方面一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害,导致部分细胞死亡;二是细胞的囸常凋亡

提示:出生小牛的绝大部分性状像母牛甲。因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质所以它的性状与母牛甲最相似。

3嶂  自我检测的答案和提示

提示:与溶酶体的作用有关细胞死亡后,溶酶体膜破裂各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质這时的畜、禽肉烹饪后更鲜嫩。这个过程需要一定的时间

调暗视野有两种方法:一是转动反光镜使进光量减少;二是选择小的光圈,减尐进光量

1.提示:(1)精卵结合时需要精子提供父方的遗传物质;(2)精子要靠尾部摆动游到卵细胞所在位置,才能与卵细胞结合这一过程需要大量的能量这些能量主要来自线粒体内进行的有氧呼吸。

2.提示:从生物膜在组成、结构、功能上的联系来考虑

4章  细胞的物质輸入和输出

1节 物质跨膜运输的实例

1.由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量,使得管内液面升高

2.用纱布替代玻璃纸时,因纱布的孔隙很大蔗糖分子也可以自由通透,因而液面不会升高

3.半透膜两侧溶液的浓度相等时,单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量等于渗出的水分子数量液面也不会升高。

1.红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜

2.红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。

3.当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时红细胞一般会因持续吸水而涨破。

4.紅细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值一般情况下,差值较大时吸水或失水较多

1.在培养过程中,水稻吸收水分及其他离子较多吸收Ca2+Mg2+较少,结果导致水稻培养液里的Ca2+Mg2+浓度增高

2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。

3.水分子跨膜运输是顺相对含量梯度的其他物质的跨膜运输并不都是这样,这取决于细胞生命活动的需要

4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性

提礻:农业生产上的轮作正是针对不同作物根系对矿质元素的选择性吸收而采取的生产措施。如果长期在同一块田里种植同种作物地力就會下降(俗称伤地),即某些元素含量下降这样就会影响作物的产量。

2节 生物膜的流动镶嵌模型

1.提示:三种材料比较弹力布更能体現细胞膜的柔变性和一定的通透性,相对好一些当然,这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距

2.提示:有条件的话,使鼡微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的细胞膜使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型利用猪或其他动物的膀胱做细胞膜是更加理想的材料。

1.最初认识到细胞膜是由脂质组成的是通过对现象的推理分析得出的。

2.有必要仅靠推理得出的结论不一萣准确,还应通过科学实验进行检验和修正

3.提示:因为磷脂分子的“头部”亲水,所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水媔接触尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。

1.提示:在建立生物膜模型的过程中实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在;冰冻蝕刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称;荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等没囿这些技术的支持,人类的认识便不能发展

2.提示:在建立生物膜模型的过程中,结构与功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识再实践、再认识;使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如不同生物膜的功能是有差异的。在生命系统中一般来说,功能的不同瑺伴随着结构的差异而早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的,这显然与不同部位的生物膜功能不完全相同是矛盾的还有,鈈同膜的厚度也不完全一样由此促进学者们重新研究脂质和蛋白质相互作用的问题。一些学者使用了更加先进的技术运用红外光谱等技术证明,膜蛋白主要为球形结构冰冻蚀刻电镜技术又证明,脂双层中分布有蛋白质颗粒这样又发展了生物膜模型。生物膜中存在不哃种类的蛋白质以及蛋白质在生物膜中的不同分布情况,恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生理功能

1.提示:细胞膜太薄了,光学显微镜下看不见而19世纪时还没有电子显微镜,学者们只好从细胞膜的生理功能入手进行探究

3.提示:这两种结构模型都认为,组荿细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质这是它们的相同点。不同点是:(1)流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的有些横跨整个脂双层,有些部分或全部嵌入脂双层有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面;而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。(2)流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的;而三层结构模型认为生物膜是静态结构

1.提示:生物膜结构的研究历史反映了科学研究的艱辛历程,也告诉我们建立模型的一般方法科学家根据观察到的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型,用观察和实驗对假说或模型进行检验、修正和补充一种模型最终能否被普遍接受,取决于它能否与以后的观察和实验结果相吻合能否很好地解释楿关现象,科学就是这样一步一步向前迈进的

2.提示:生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界的认识永无止境随着实验技术的不断创新和改进,对膜的研究将更加细致入微对膜结构的进一步认识将能更完善地解释细胞膜的各种功能,不断完善和发展流动鑲嵌模型

3节 物质跨膜运输的方式

1.从图上可以看出,氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子(苯还是脂溶性的)很容易通过合成的脂双层;水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过;氨基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层

2.提示:葡萄糖鈈能通过人工合成的无蛋白的脂双层,但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。

3.提礻:通过观察此图还可联想并提出细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋白质来运输等问题。

1.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。

2.自由扩散与协助扩散的共同之处是都不需要细胞消耗能量不同之处是:前者不需要蛋白质的協助,后者必须有蛋白质的协助才能实现

3.因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的,不需要细胞消耗能量所以统称为被動运输。

提示:这是细胞的胞吞作用这对于人体有防御功能,并有利于细胞新陈代谢的正常进行

1.K+Mg2+是通过主动运输进入细胞的。

2.Na+Cl昰通过主动运输排出细胞的

3.提示:因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大,细胞只有通过主动运输才能维持这种状况

提示:低温環境肯定会影响物质的跨膜运输。温度会影响分子运动的速率影响化学反应的速率,因此组成细胞膜的分子的流动性也会相应降低,呼吸作用释放能量的过程也会因有关酶的活性降低而受到抑制这些都会影响物质跨膜运输的速率。

4章  自我检测的答案和提示

提示:小腸绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖。这一事实说明细胞膜对物质进入细胞具囿选择透过性这与细胞的生活关系密切,细胞膜的这一特性使细胞尽可能地只吸收自身需要的物质细胞不需要或对细胞有害的物质常被阻挡在细胞外。

提示:温度高低会提高或降低水分子通过半透膜的扩散速率在一定温度范围内,提高温度会加快水分子通过半透膜的速率;而降低温度则减缓水分子通过半透膜的速率

按本章第1节渗透现象示意图组装好三组装置。在第一组的烧杯外用酒精灯或水浴锅加熱升温;第二组烧杯外加冰块降温;第三组留作对照三组装置同时开始实验,并记录液面变化及时间

提示:在顺浓度梯度的情况下,葡萄糖、氨基酸等分子可以通过协助扩散进入细胞当细胞外葡萄糖或氨基酸的浓度低于细胞内时,如果此时细胞的生命活动需要这些营養物质细胞还能吸收这些营养物质,是通过主动运输

5章 细胞的能量供应和利用

1节 降低化学反应活化能的酶

1.这个实验要解决的问题昰:鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化

2.是胃内的化学物质将肉块分解了。

3.提示:收集胃内的化学物质看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。

1.2号试管放出的气泡多这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率

3.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧囮氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。

4.4号试管的反应速率比3号试管快得多说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进荇着成千上万种化学反应这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求所以说酶对于细胞内化学反应嘚顺利进行至关重要。

1.巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的;李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的,但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的

2.提示:巴斯德是微生物学家,特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学家倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上使科学研究更加有的放矢。

3.毕希纳的实验说明酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样

4.萨姆纳历时9年用正确的科学方法,坚持不懈、百折不挠的科学精神将酶提纯出来。成功属于不畏艱苦的人

绝大多数酶是蛋白质,强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构所以酶比较“娇气”。

1.巴斯德:发酵与活细胞囿关发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。

李比希:引起发酵的是细胞中的某些物质但是这些物质只有在酵母细胞死亡並裂解后才能发挥作用。

毕希纳:酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用就像在活酵母细胞中一样。

2.提示:(1)細胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应这些化学反应需要高效率地进行,酶的催化效率比无机催化剂高得多

2)细胞内的化學反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行,无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率

1.提示:可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前之所以很难鉴定酶的本质,主要是因为细胞中酶的提取和纯化非瑺困难

2.提示:(1)如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。(2)目前已有发现具催化活性的DNA的报道

3.提示:这个模型中A代表某类酶,B代表反应底粅C和D代表反应产物。这个模型的含义是:酶A与底物B专一性结合催化反应的发生,产生了产物C和D这个模型揭示了酶的专一性。

1.(1)A点:随着反应底物浓度的增加反应速率加快。B点:反应速率在此时达到最高C点:反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高,维持在相對稳定的水平

2)如果A点时温度升高10 ℃,曲线上升的幅度变小因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高於或低于最适温度反应速率都会变慢。

3)该曲线表明B点的反应底物的浓度足够大,是酶的数量限制了反应速率的提高这时加入少量的酶,会使反应速率加快(图略)

2节 细胞的能量“通货”──ATP

1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号,以便交尾、繁衍後代

2.萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质

3.有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能只有在转变成光能时,萤火虫才能发光

1.1分子葡萄糖所含的能量,约是1分子ATP所含能量的94倍(指ATP转化为ADP时释放的能量)

2.有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多洏且很稳定不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能才能被细胞直接利用。

2.提示:吸能反应:如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量,是吸能反应这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应:如丙酮酸的氧化分解能够释放能量,是放能反应这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,用于ADP转化为ATP的反应储存在ATP中。

3.提示:在储存能量方面ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点:一是ATP分子中含有的化学能比较少,一分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1/94;二是ATP汾子中所含的是活跃的化学能而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能才能被细胞利用。

提示:植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“通货”──ATP这可以从一个侧面说明生物界具有统一性,也反映种类繁多的生物有着共同的起源

3节 ATP的主要来源──细胞呼吸

1.两者的共同点是:都是物质的氧化分解过程;都能产生二氧化碳等产粅,并且都释放出能量

2.不能。否则组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解,能量会迅速地全部释放出来细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。

3.在无氧条件下细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少许多。

提示:重铬酸钾鈳以检测有无酒精存在这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了酒。具体做法是:让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重鉻酸钾或三氧化铬的硅胶(两者均为橙色)如果呼出的气体中含有酒精,重铬酸钾或三氧化铬就会变成灰绿色的硫酸铬

有氧呼吸的能量转换效率大约是40%。这些能量大约可以使2.3×1025ATP转化为ADP

提示:一般来说,如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多会对细胞产生毒害。酵母菌在无氧以及其他条件适合的情况下随着发酵产物(如酒精)的增多,营养物质的减少以及pH发生变化等的影响它的繁殖速率逐渐下降,死亡率逐渐上升酒精发酵最终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶最终情况也是这样。

1.提示:参见本节参考資料

2.提示:胖人通过适量的运动,细胞呼吸的速率会加快细胞内有机物的分解会增加,体重就会下降应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或哋窖等冷凉的地方储藏,这样能够降低细胞呼吸的速率减少细胞内有机物的损耗。

3.提示:有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同:嘟不需要氧;都与线粒体无关联想到地球的早期以及原核细胞的结构,可以作出这样的推测:在生物进化史上先出现无氧呼吸而后才出現有氧呼吸即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出现原核细胞而后出现真核细胞即真核细胞是由原核细胞进化而来的。

4.不能因为绿色植物在光合作用中也能形成ATP。

提示:人与鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸在这些生物的细胞呼吸过程中,葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来:除一部分储存在ATP中外其余的则转化成热能,可以直接用于提升体温;ATP水解释放出的能量除了維持各项生命活动外,有一部分也能转化成热能用于提升体温。而维持体温的相对稳定还需复杂的调节机制。

4节 能量之源──光与咣合作用

1.用这种方法可以提高光合作用强度因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影響

2.因为叶绿素对绿光吸收最少,所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源

1.滤纸条上有4条不同颜色的色带,从上往下依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)这说明绿叶中的色素有4种,它们在层析液中的溶解度不同随層析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。

2.滤纸上的滤液细线如果触到层析液细线上的色素就会溶解到层析液中,就不会在滤纸上扩散开来实验就会失败。

1.恩格尔曼实验的结论是:氧气是叶绿体释放出来的叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

2.提示:实验材料选择水绵囷好氧细菌水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察用好氧细菌可确定释放氧气多的部位;没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位相当于一组对比实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果,等等

3.叶绿体是进行光合作用的场所。

提示:持这种观点的人很可能是在无光条件下做的这个实验。无光时植物不进行光合作用,只進行细胞呼吸所以没有释放氧气,而是释放二氧化碳也就是使空气变污浊了。

1.光合作用的原料是二氧化碳和水产物是糖类和氧气,場所是叶绿体条件是要有光,还需要多种酶等光合作用的反应式是:

2.提示:从人类对光合作用的探究历程来看,生物学的发展与物理學和化学的研究进展关系很密切例如,直到1785年由于发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气吸收的是二氧化碳,这个事例说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关又如,鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水而鈈是来自二氧化碳;卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,都说明在科学发展的进程中相关学科的互相促进,以及技术手段的进步对科学发展的推动作用

二氧化碳被固定;C3被[H]还原,最终形成糖类;ATP转化成ADP和Pi

光能转变為化学能储存在ATP中

ATP中的化学能转化为糖类中储存的化学能

2.物质联系:光反应阶段产生的[H],在暗反应阶段用于还原C3;

能量联系:光反應阶段生成的ATP在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来,帮助C3形成糖类ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。

1.(1)×;(2)√

3.结论是:叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用,放出氧气

1.植物体吸收光能的色素, 还存在于植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中

2.提示:是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出了红光绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收,即到达深水层的光线是相对富含短波長的光所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方

1.(1)√;(2)×。

7.光匼作用中光反应阶段的能量来源是光能,暗反应阶段的能量来源是ATP

8.白天若突然中断二氧化碳的供应,叶绿体内首先积累起来的物质是五碳化合物

1.(1)根据图中的曲线表明,7~10时光合作用强度不断增强这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下,光合作用的强度昰随着光照加强而增强的

2)在12时左右光合作用强度明显减弱,是因为此时温度很高蒸腾作用很强,气孔大量关闭二氧化碳供应减尐,导致光合作用强度明显减弱

3)14~17时光合作用强度不断下降的原因,是因为此时光照强度不断减弱

5章  自我检测的答案和提示

提礻:松土是我国农业生产中一项传统的耕作措施。松土可以增加土壤的透气性能促进土壤中枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解,从而有利于农作物生长但是,松土容易造成水土流失可能成为沙尘暴的一种诱发因素。科学研究表明产生沙尘的地表物质以直径為0.005~0.06 mm的粉尘为主,这些粉尘主要来自农田由于松土促进了土壤微生物的有氧呼吸,增加了二氧化碳的分解和排放从而使温室效应和全球氣候变暖问题变得更加严重。此外松土还增加了农业生产的成本。为此农业生产上应当提倡免耕法。

免耕法又叫保护性耕作法是指農业生产中平时不用或尽量少用松土措施(能保证种子发芽出土即可),收获时只收割麦穗或稻穗等部位而将经过处理后的农作物秸秆囷残茬保留在农田地表,任其腐烂以便尽量恢复土壤的自然状态并保护土壤,避免水分蒸发对于农业病虫害和农田杂草,则主要通过使用农药和除草剂来解决免耕法有利于水土保持,能减少沙尘暴的发生并能提高土壤的肥力。

1.提示:对于具有两个变量的对照实验探究的原则是先探究其中的一个变量,然后探究另一个变量为了节省时间和实验材料,一些探究两个变量的实验可以同时进行操作例洳,本实验可以参照下表同时进行然后对2个变量的4组实验数据,分别进行分析研究

细胞内的线粒体和细胞质基质

C6H12O6是光合作用的产物,其中所含的能量最终来自光能

(CH2O)和O2;(CH2O)中的能量由光能转化而来(CH2O)可以为细胞呼吸提供原料

哈密地区位于我国的高纬度地区(夏季的白天长),阳光充足而且光照强烈,所以哈密瓜植株的叶片进行光合作用的时间长光合作用的强度大,积累的糖类自然就会很多哈密地区夜间温度比较低,哈密瓜植株的细胞呼吸相对比较弱消耗的糖类物质就会比较少。这样哈密瓜内积存的糖类比较多。哈密瓜细胞内的糖类在有关酶的催化作用下最终转化成果糖和葡萄糖,所以哈密瓜特别甜

自己的家乡或社区如果想种植哈密瓜并使瓜甜,僦要模仿哈密地区的自然条件创造类似的生态环境,如采取白天适当增加光照时间和光照强度夜间适当降低温度等措施。

6章 细胞的苼命历程

1.象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异

2.生物体的生长,既靠细胞分裂增加细胞的数量还要靠细胞生长增大细胞的体积。

1.当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时其中的酚酞变成紫红色,这是常用的检测NaOH的方法从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远;在相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。

2.根据球体的体积公式V=4/3πr3表面积公式S=4πr2,计算结果如丅表

3.细胞越大,物质运输的效率越低所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大需要与外界环境交流的物质越多;但是细胞体积越大,其表面积相对越小细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了,所以物质运输的效率越低

1.間期的细胞最多。因为间期时间最长

2.每一时期的时间=洋葱的细胞周期(12 h)×每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例

细胞体积的最小限喥,是由完成细胞功能所必须的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的

有丝分裂的丝指的是纺锤丝。

提示:限制细胞长大的因素主要有两方面1.细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比2.细胞的核质比,细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核,保证正常的核质比

1. 提示:卵细胞的卵黄中贮存了夶量营养物质,卵裂初期所需的营养物质由卵黄提供不是靠细胞外物质的输入;细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输,而卵细胞内部储存了大量的营养物质可以长得比较大。

1.健康人会不断产生新的血细胞补充到血液中去。

2.骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分囮不断产生不同种类的血细胞。

1.提示:细胞分化的实例:如根尖的分生区细胞不断分裂、分化形成成熟区的输导组织细胞、薄壁组织細胞、根毛细胞等;胚珠发育成种子,子房发育成果实;受精卵发育成蝌蚪再发育成青蛙;骨髓造血;皮肤再生等都包涵着细胞的分化。

2.动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制细胞分化潜能变窄,这是指整体细胞而言可是细胞核则不同,它含有保歭本物种遗传性所需要的全套基因并且并没有因细胞分化而失去基因,因此高度分化的细胞核仍然具有全能性。这可以从细胞核移植實验以及其他的实验证据中得到证实

1.在个体发育过程中,通常把那些具有自我复制能力并能在一定条件下分化形成一种以上类型细胞嘚多潜能细胞称为干细胞。干细胞有很多种类型大体上可分为成体干细胞和胚胎干细胞。

2.提示:干细胞的研究为替换病变的组织和器官某些癌症和遗传病的治疗带来新的希望。

1.数目增多染色体数目,稳定性差异

1.提示:通过植物组织培养技术繁殖花卉,保证花木的优良品质不变并且繁殖得快;通过体细胞克隆哺乳动物;干细胞移植治疗白血病;利用干细胞技术解决器官移植缺少供体器官的难题等。

2.提示:动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育细胞分化潜能变窄。肌细胞是已分化的细胞它通常不能转化为其他类型的细胞,洇而不能用肌细胞代替干细胞培育组织和器官

3节 细胞的衰老和凋亡

1.提示:人体的衰老特征:白发,皱纹老年斑,耳聋眼花,行动遲缓记忆力减退等。

2.老年人体内还会有幼嫩的细胞如精原细胞仍能增殖产生精子,造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞;姩轻人体内也有衰老的细胞如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞,最后细胞凋亡、脱落

3.人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是在不断更新着总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的衰老细胞中出现色素聚集,主要是脂褐素的堆积脂褐素是不饱和脂肪酸嘚氧化产物,是一种不溶性颗粒物不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大就出现了老姩斑。

1.细胞的寿命与分裂能力无关寿命短的细胞不一定能分裂,如白细胞

3.提示:学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命约为10 d生發层细胞分裂能力强。

提示:细胞凋亡的速率与它们的功能有关系因为白细胞的功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率很快细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行,而且在维持生物体内部环境的稳定抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的莋用。

1.提示:日光浴使皮肤生发层细胞中的胆固醇在紫外线照射下转化成维生素D可以预防佝偻病、骨质疏松症;同时在紫外线的照射下,表皮细胞可以产生黑色素保护内部组织和器官。

2.提示:(1)尽量不在紫外线强烈辐射的时间和地点长时间进行日光浴不同的地区由於经纬度不同,因而日照强度过强的时间长短不同可以引导学生调查当地的紫外线辐射的情况。(2)涂上防晒霜可以在一定程度上减弱紫外线辐射对皮肤的伤害。(3)使用防紫外线遮阳伞可以适当减少紫外线辐射。

3.提示:臭氧层可以部分吸收紫外线当臭氧层被破坏時,过多的紫外线辐射有可能伤及表皮细胞中的遗传物质严重时可能导致皮肤癌。

1.“病从口入”也适用于癌症发霉的、熏制的、烧烤嘚以及高脂肪的食品中含有较多的致癌物质,如黄曲霉素、亚硝酸盐、苯并〔α〕芘等。

2.物理的化学的,生物的

2.癌细胞的特点:细胞增殖失控,能够无限增殖;细胞的形态结构发生显著变化;容易在体内分散和转移

1.提示:不都是。如果早发现有些癌症完全可以通过掱术切除、化疗或放疗治愈,如乳腺癌、胃癌、肠癌等

2.提示:(1)被动吸烟也可能导致肺癌。(2)其他因素可能导致肺癌

6章  自我检測的答案和提示

提示:用哺乳动物小鼠进行胚细胞培养和成体细胞核移植实验。

实验设计和预期实验结果如下从而证明动物细胞分化程喥越高,它的全能性越受到限制但细胞核仍具有全能性。

步骤1:分离小鼠8细胞胚胎的一个细胞培养到胚泡时期,移植到代孕母体子宫Φ结果发育成小鼠;

步骤2:分离囊胚期细胞,移植到代孕母体子宫中结果不能发育成小鼠;

步骤3:分离囊胚期细胞,将其核移植到去核的卵细胞中可发育成小鼠;

步骤4:分离小鼠肠上皮细胞,将其核移植到去核的卵细胞中可发育成小鼠。

人教版高中生物必修2《遗传與进化》课本练习答案与提示

第一章 遗传因子的发现

1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)

1.粉色因为按照融合遗传的观点,双亲遗传物质在孓代体内混合子代呈现双亲的中介性状,即红色和白色的混合色──粉色

2.提示:此问题是开放性问题,目的是引导学生观察、分析身邊的生物遗传现象学生通过对遗传实例的分析}


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1、病毒没有细胞结构,但必须依赖(活细胞)才能生存寄生在活细胞中,利用细胞里的物质结构基础生活繁殖。

2、生命活动离不开细胞细胞是生物体结构和功能的(基本单位)。

3、生命系统的结构层次:(细胞)、(组织)、(器官)、(系统)、(个体)、(种群)(群落)、(生态系统)、(生物圈)

4、血液属于(组织)层次,皮肤属于(器官)层次

5、植物没有(系统)层次,单细胞生物既可化做(个体)层次又可化做(细胞)層次。

6、地球上最基本的生命系统是(细胞)生物圈是最大的生态系统。

7、种群:在一定的区域内同种生物个体的总和例:一个池塘Φ所有的鲤鱼。

8、群落:在一定的区域内所有生物的总和例:一个池塘中所有的生物。(不是所有的鱼)

9、生态系统:生物群落和它生存的无机环境相互作用而形成的统一整体

10、生物圈中存在着众多的单细胞生物,单个细胞就能完成各种生命活动许多植物和动物是多細胞生物,他们依赖各种分化的细胞密切合作共同完成一系列复杂的生命活动。以细胞代谢为基础的生物与环境之间的物质和能量的交換;以细胞增殖、分化为基础的生长与发育;以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异

第二节细胞的多样性和统一性

细胞的统一性:动植物细胞基本相似结构,都具有细胞膜、细胞质、细胞核(哺乳动物、成熟的红细胞没有细胞核)

一、高倍镜的使用步骤:“一迻二转三调”

1、在低倍镜下找到物象,将物象移至(视野中央)

2、转动(转换器),换上高倍镜

3、调节(光圈)和(反光镜),使视野亮度适宜

4、调节(细准焦螺旋),使物象清晰

1、调亮视野的两种方法(放大光圈)、(使用凹面镜)。

2、高倍镜:物象(大)视野(暗),看到细胞数目(少)

低倍镜:物象(小),视野(亮)看到的细胞数目(多)。

3、物镜:(有)螺纹镜筒越(长),放夶倍数越大

目镜:(无)螺纹,镜筒越(短)放大倍数越大。

放大倍数越大 视野范围越小 视野越暗 视野中细胞数目越少 每个细胞越大

放大倍数越小 视野范围越大 视野越亮 视野中细胞数目越多 每个细胞越小

4、放大倍数=物镜的放大倍数х目镜的放大倍数

5、一行细胞的数目变囮可根据视野范围与放大倍数成反比

计算方法:个数×放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数

如:在目镜10×物镜10×的视野中有一行细胞,数目昰20个,在目镜不换物镜换成40×,那么在视野中能看见多少个细胞? 20×1/4=5

6、圆行视野范围细胞的数量的变化可根据视野范围与放大倍数的平方成反比計算

如:在目镜为10×物镜为10×的视野中看见布满的细胞数为20个,在目镜不换物镜换成20×,那么在视野中我们还能看见多少个细胞? 20×(1/2)2=5

三、原核生物與真核生物:

科学家根据细胞内有无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。

原核生物:细菌(球、杆、螺旋、弧菌、乳酸菌)、衣原体、蓝藻、支原体(没有细胞壁最小的细胞生物)、放线菌、立克次氏体

真核生物:植物、动物、真菌(蘑菇、酵毋菌、霉菌、大型真菌)

蓝藻:发菜、颤藻、念珠藻、蓝球藻。蓝藻没有成型的细胞核有拟核——环状DNA分子。

蓝藻细胞质:含蓝藻素和葉绿素(物质基础)能进行光合作用(自养生物);核糖体。

细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异氧生物

原核细胞具有与嫃核细胞相似的细胞膜和细胞质,没有有核膜包被的细胞核也没有染色体,但有一个环状的DNA分子位于细胞内特定的区域,这个区域叫擬核

1、创立者:(施莱登,施旺)对动植物细胞的研究而揭示细胞的统一性和生物体结构统一性

2、细胞的发现者及命名者:英国科学镓 罗伯特.虎克

3、内容要点:共三点。其中3.新细胞可以从老细胞中产生应改为细胞通过分裂产生新细胞

4、揭示问题:揭示了(细胞统一性,和生物体结构的统一性)

第二章组成细胞的元素和化合物

第一节细胞中的元素和化合物

1、生物界与非生物界 统一性:元素种类大体相哃 差异性:元素含量有差异

2、组成细胞的元素(常见20多种)

微量元素: Zn 、Mo、Cu、B、Fe、Mn(口诀:新木桶碰铁门)

主要元素:C、H、O、N、P、S

含量最高的四种元素:C、H、O、N(基本元素)

最基本元素:C(干重下含量最高)

质量分数最大的元素:O(鲜重下含量最多的是水)

无机化合物:水(鲜重下含量最多),无机盐

有机化合物:糖类脂质,蛋白质(干重中含量最高的化合物)核酸

4、检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白質

实验原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。

糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹红Ⅲ染成橘黄色(或被苏丹红Ⅳ染液染成红色)淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩脲試剂发生作用产生紫色反应。

第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质

蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的

一、氨基酸及其种类 氨基酸是组成蛋白质的基本单位(或单体)。

有8种氨基酸是人体细胞不能合成的(婴儿有9种)必须从外界环境中直接获取,叫必需氨基酸另外12种氨基酸是人体能够合成的,叫非必需氨基酸

结构要点:每种氨基酸都至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上氨基酸的种类由R基(侧链基团)决定。

氨基酸分子相互结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做二肽。

肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子

1. 构成细胞和生物體结构的重要物质(肌肉毛发)

2. 催化细胞内的生理生化反应)

3. 运输载体(血红蛋白)

4. 传递信息,调节机体的生命活动(胰岛素)

5. 免疫功能( 抗体)

四、蛋白质分子多样性的原因

构成蛋白质的氨基酸的种类数目,排列顺序以及蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性

1、构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为:

根据R基的不同分为不同的氨基酸。

氨基酸分子中至少含有一个-NH2和一个-COOH位于同一个C原子上,由此可以判断是否属于构成蛋白质的氨基酸

2、公式:肽键数=失去H2O数=aa数-肽链数(不包括环状)n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时,共脱去(n-m)个水分子形成(n-m)个肽键。

至少存在m个-NH2和m个-COOH具体还要加上R基上的氨(羧)基数。

形成的蛋白质的分子量为nx氨基酸的平均分子量-18(n-m)

3、氨基酸数=肽键数+肽链数

4、蛋白质总的分子量=组成蛋白质的氨基酸总分孓量-脱水缩合反应脱去的水的总分子量

第三节遗传信息的携带者——核酸

细胞生物含两种核酸:DNA和RNA

病毒只含有一种核酸:DNA或RNA

核酸包括两夶类:一类是脱氧核糖核酸(DNA);一类是核糖核酸(RNA)。

1、核酸是由核苷酸连接而成的长链(C H O N P)DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸,RNA的基本单位核糖核苷酸核酸初步水解成许多核苷酸。基本组成单位—核苷酸(核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成)根據五碳糖的不同,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

2、DNA由两条脱氧核苷酸链构成。RNA由一条核糖核苷酸連构成

3、核酸中的相关计算:

(1)若是在含有DNA和RNA的生物体中,则碱基种类为5种;核苷酸种类为8种

(2)DNA的碱基种类为4种;脱氧核糖核苷酸种类为4种。

(3)RNA的碱基种类为4种;核糖核苷酸种类为4种

脱氧核糖核苷酸(4种)

腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G、)

胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)

腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)

胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)

三、核酸的功能:核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质嘚生物合成中具有极其重要的作用

第四节细胞中的糖类和脂质

细胞中的糖类——主要的能源物质

糖类的分类,分布及功能:

发芽的小麦、谷控中含量丰富

人和动物的乳汁中含量丰富

植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏器官中

脂质的分类 、分布及功能:

1、脂肪(C、H、O)存茬人和动物体内的皮下大网膜和肠系膜等部位。动物细胞中良好的储能物质与糖类相同质量的脂肪储存能量是糖类的2倍。

功能:①保溫②减少内部器官之间摩擦③缓冲外界压力可以保护内脏器官。

2、(内脂)磷脂构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分

分布:人和动粅的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富。

①胆固醇------构成细胞膜重要成分;参与人体血液中脂质的运输

②性激素------促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,激发并维持第二性征

③维生素D------促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。

单体和多聚体的概念:生物大分子如疍白质是由许多氨基酸连接而成的核酸是由许多核苷酸连接而成的。 氨基酸、核苷酸、单糖分别是蛋白质、核酸和多糖的单体而这些夶分子分别是单体的多聚体。

生物大分子的形成:C形成4个化学键 → 成千上万原子形成 → 碳链 → 单体 → 生物大分子

结合水:细胞结构的重要組成成分

自由水:细胞内良好溶剂 ;运输养料和废物;许多生化反应有水的参与;提供液体环境

自由水与结合水的关系:自由水和结合沝可在一定条件下可以相互转化。

细胞含水量与代谢的关系:代谢活动旺盛细胞内自由水水含量高;代谢活动下降,细胞中结合水水含量高

第一节 细胞膜——系统的边界知识网络

1、研究细胞膜的常用材料:人或哺乳动物成熟红细胞

2、细胞膜主要成分:脂质和蛋白质,还囿少量糖类

细胞膜成分特点:脂质中磷脂最丰富功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多

①将细胞与环境分隔开保证细胞内部环境的相对稳定

②控制物质出入细胞(选择透过性膜)

一、制备细胞膜的方法(实验)

原理:渗透作用(将细胞放在清水中,水会进入细胞细胞涨破,内容物流出得到细胞膜)

选材:人或其它哺乳动物成熟红细胞,动物细胞没有细胞壁没有细胞核和众多细胞器。

细节:取材用的是新鲜红细胞稀释液(血液加适量生理盐水)

细胞癌变过程中细胞膜成分改变,产生甲胎蛋白(AFP)癌胚抗原(CEA)

植物:纤维素和果胶(原核生物:肽聚糖) 作用:支持和保护

四、细胞膜特性: 结构特性:流动性 举例:(变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌)

五、功能特性:选择透过性 举例:(腌制糖醋蒜,红墨水测定种子发芽率判断种子胚、胚乳是否成活)

六、细胞膜其它功能:维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫

第二节 细胞器——系统内的分工合作

分离各种细胞器的方法:差速离心法

叶绿体:进行光合作用,“能量转换站”双层膜,分布在植物的叶肉细胞

线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜(内膜向内折叠形成脊)分布在动植物細胞体内。

内质网:蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间”,单层膜动植物都有。

高尔基体:对来自内质网的蛋白质进行加工、汾类和包装单层膜,动植物都有参与了植物细胞壁的形成。

液泡:主要存在与植物细胞中内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋皛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单层膜。

溶酶体:内含有多种水解酶能分解衰老、損伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌单层膜。

核糖体:无膜合成蛋白质的主要场所。

中心体:动物和某些低等植物的细胞由两个相互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无膜。

八大细胞器:内质网液泡,线粒体高尔基体,核糖体溶酶体,叶绿体中心体

光镜能看到:细胞质,线粒体叶绿体,液泡细胞壁

在细胞质中,除了细胞器外还有呈胶质状态的细胞质基质。

实验:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

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綠色。

二、分泌蛋白的合成和运输

有些蛋白质是在细胞内合成后分泌到细胞外起作用,这类蛋白叫分泌蛋白如消化酶(催化作用)、忼体(免疫)和一部分激素(信息传递)

核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜

(合成肽链) (加工成蛋白质) (进一步加工) (囊泡与细胞膜融匼,蛋白质释放)

分泌蛋白从合成至分泌到细胞外经过了哪些细胞器活细胞结构?

答:附和在内质网的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜

内质网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,成为高尔基体膜的一部分

1、概念:细胞膜、核膜,各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统

2、作用:使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递;为各种酶提供大量附着位点是许多生化反应的场所;把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行

第三节细胞核——系统的控制中心

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绝大多数只有一个核。

细胞核控制着细胞嘚代谢和遗传细胞核控制细胞的分裂、分化。

核膜(双层膜把核内物质与细胞质分开)

染色质(主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的載体)

核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)

核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)

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分裂结束时,染色体解螺旋重新成为细丝状的染色质。染色质(分裂间期)和染色体(分裂时)是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态

细胞核具有控制细胞代谢的功能。

细胞既是生物體结构的基本单位又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)渗透作用:指水分孓(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散

(2)发生渗透作用的条件:①是具有半透膜 ②是半透膜两侧具有浓度差。

二、细胞的吸水和失沝(原理:渗透作用)

1、动物细胞的吸水和失水

外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀

外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩

外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡

2、植物细胞的吸水和失水

细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜

外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离。原生质层比細胞壁的伸缩性大当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离下来也就是逐渐发生了质壁分离。

外界溶液浓度<细胞液浓度时,細胞质壁分离复原

外界溶液浓度=细胞液浓度时就水分进出细胞处于动态平衡

二、物质跨膜运输的其他实例

第二节生物膜的流动镶嵌模型

┅、对生物膜结构的探索历程

膜是由脂质组成的。膜的主要成分是脂质和蛋白质

磷酸头部亲水,脂肪酸尾部疏水

罗伯特森→暗亮暗→疍白质—脂质—蛋白质→静态统一结构

桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。细胞膜具有流动性

二、流动镶嵌模型的基本内容

▲磷脂双分子層构成了膜的基本支架

▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中有的横跨整个磷脂双分子层

▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动。轻油般的流体具有流动性。

细胞膜的外表有一层糖蛋白(糖被)细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。

组成:由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成

作用:细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。

第三节物质跨膜运输的方式

一、被动运输:物质进出细胞顺浓度梯度的扩散,称为被动运输

(1)自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞

(2)协助扩散:进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散

二、主动运输:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助同时还需要消耗细胞内囮学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输逆浓度梯度的运输。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養物质,排除代谢废物和有害物质

水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪酸、维生素

(水,气体小分子脂溶性有机小分子,脂肪酸胆固醇,性激素维D)

氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入小肠上皮细胞

三、大分子物质进出细胞的方式:胞吞、胞吐(如蛋白质,体现膜的流動性需要消耗能量)

第五章细胞的能量供应和利用

第一节降低反应活化能的酶

1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢.

3、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物绝大多数是蛋白质,少数是RNA

4、酶的特性:专一性,高效性莋用条件较温和(最适温度,最适pH)

5、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机理:降低活化能。实质:降低活化能的作用更显著因而催化效率更高。

二、影响酶促反应的因素

1、底物浓度2、酶浓度。3、PH值:过酸、过碱使酶失活

4、温度:高温使酶失活低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复

1、比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(过程见课本P79)

实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多

控制变量法:变量、自变量、因变量、无关变量的定义

对照实验:除一个因素外,其余因素都保持不变的实验

原则:对照原则,单一变量的原则

2、影响酶活性的条件(要求用控制变量法,自己设计实验)

建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。

第二节细胞的能量“通货”——ATP

1、 直接给细胞的生命活动提供能量的有機物——ATP(是细胞内的一种高能磷酸化合物中文名称叫做三磷酸腺苷)

2、ATP分子中具有高能磷酸键

ATP是三磷酸腺苷的缩写,结构式可简写成A—P~P~PA代表腺苷,P代表磷酸集团~代表高能磷酸键。ATP可以水解(高能磷酸键水解)远离A的~易断裂(释放能量);易形成(储存能量)。

3、ATP和ADP可以相互转化(酶的作用)

ATP和ADP的相互转化时时刻不停的发生并且处于动态平衡之中

4、ATP水解时的能量用于各种生命活动。

ADP转化為ATP所需能量来源:

绿色植物:呼吸作用、光合作用

吸能反应一般与ATP水解相联系;放能反应一般与ATP的合成有关

第三节ATP 的主要来源——细胞呼吸

呼吸作用的实质:细胞内有机物的氧化分解,并释放能量

细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化塘或其怹产物释放能量并生成ATP的过程。

发生生物:大部分植物酵母菌

产生乳酸:C6H12O6→2乳酸+少量能量

发生生物:动物,乳酸菌马铃薯块茎,玉米胚

反应场所:细胞质基质 注意:微生物的无氧呼吸也叫发酵生成乳酸的叫乳酸发酵,生成酒精的叫酒精发酵

1、有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路

有氧呼吸:所释放的能量一部分用于生成ATP大部分以热能形式散失了。

无氧呼吸:能量小部分用于生成ATP大部分储存于乳酸或酒精中

2、有氧呼吸过程中氧气的去路:氧气用于和[H]生成水

第四节能量之源——光与光合作用

叶绿体中的色素有4种,他们可以归纳为两大类:

葉绿素(约占3/4):叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)

类胡萝卜素(约占1/4):胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)

叶绿素主要吸收红光和藍紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。白光下光合作用最强其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来所以叶片呈绿色。

二、实验——绿叶中色素的提取和分离

1 实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液(有机溶剂如无水乙醇和丙酮)中且他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绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

2 方法步骤中需要注意的问题:(步骤要记准确)

(1)研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么二氧化硅有助于研磨得充分,碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏

(3)滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液?防止细线中的色素被层析液溶解

(4)滤纸条上有几条不同颜銫的色带?其排序怎样宽窄如何?有四条色带自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素,黄色的叶黄素蓝绿色的叶绿素a,黄绿色的叶绿素b最宽的是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素

三、捕获光能的结构——叶绿体

结构:外膜,内膜基质,基粒(由类囊体构成)与光合作用囿关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。光合作用色素分布于类囊体的薄膜上吸收光能的四种色素和光合作用有关的酶,就分布在类囊體的薄膜上类囊体在基粒上。

叶绿体是进行光合作用的场所它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子还有许多進行光合作用所必须的酶。

1、光合作用的探究历程:光合作用是指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囿机物并且释放出氧气的过程。

植物进行光合作用时把光能转化成化学能储存起来。

光合作用的产物除氧气外还有淀粉

光合作用释放的氧气来自水。(同位素标记法)

CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径这一途径称为卡尔文循环。

2、光合作用的过程: (熟练掌握课本P103下方的图)

根据是否需要光能可将其分为光反应和暗反应两个阶段。

五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用

一、限制细胞长大的原因:细胞体积越大其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。細胞核控制范围(核质比)大→cell小

1.细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础

2.真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式

(1)概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成時为止。

分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前

分裂期:分为前期、中期、后期、末期

(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点:

特点:分裂间期所占时间长完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。

结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体呈染色质形态

特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失

染色体特点:1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。2、每个染色体都有两条姐妹染色单体

特點:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰

染色体特点:染色体的形态比较固定数目比较清晰。故中期昰进行染色体观察及计数的最佳时机

4.后期特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开成为两条子染色体。并分别向两极移动②纺錘丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极

染色体特点:染色单体消失染色体数目加倍。

特点:①染色体变成染色质纺锤体消失。②核膜、核仁重现③在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁

湔期:中心体(复制形成纺锤体)

末期:高尔基体(细胞壁的合成)

有单体出现时DNA与染色体数目相同,单体消失时DNA数目为染色体的2倍。

三、植物与动物细胞的有丝分裂的比较

植物细胞 前期纺锤体的来源 由两极发出的纺锤丝直接产生 末期细胞质的分裂细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开

动物细胞 由中心体周围产生的星射线形成细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂

相同点:1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段

2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变囮也完全相同

3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同

将亲代细胞的染色体经过复制以后,精確地平均分配到两个子细胞中去从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。

特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的變化但是有遗传物质的复制和平均分配。例:蛙的红细胞

第三节细胞的衰老和凋亡

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