第一部分 細胞的組成及其結(jié)構(gòu)

[關(guān)鍵語句]

1.糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸共有的元素是C、H、O，除此之外，蛋白質(zhì)中還含有N等元素，核酸中還含有N、P。

2.組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，不同氨基酸理化性質(zhì)差異的原因在于R基不同。

3.DNA和RNA在分子組成上的差異：DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶，而RNA中含有核糖和尿嘧啶。

4.DNA多樣性的原因主要是堿基(脫氧核苷酸)的排列順序不同;而蛋白質(zhì)多樣性的原因是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。

5.熟記實驗中的顏色反應(yīng)：

蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色;

DNA+甲基綠染液→綠色;

RNA+吡羅紅(派洛寧)染液→紅色;

還原糖+斐林試劑加熱――→磚紅色;

脂肪+蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色);

線粒體+健那綠染液→藍綠色。

6.乳糖和糖原只分布于動物細胞;蔗糖、麥芽糖、淀粉和纖維素只分布于植物細胞。葡萄糖、核糖、脫氧核糖在動植物細胞中都有。

7.脂質(zhì)主要包括脂肪、磷脂和固醇，其中固醇又包括膽固醇、性激素和維生素D等。

8.脂肪的含氫量高于糖類，因此氧化分解時，耗O2多，釋放能量也多。

9.自由水/結(jié)合水的比值越大，生物新陳代謝越旺盛，但其抗逆性相對較小。

10.原核細胞沒有核膜、核仁、染色體及除核糖體以外的細胞器。

11.各種生物膜都主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)組成，細胞膜還含有少量糖類。功能越復(fù)雜的膜中，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。

12.生物膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，功能特性是具有選擇透過性。

13.生物膜系統(tǒng)包括細胞膜、核膜及具膜細胞器。核糖體、中心體不是生物膜系統(tǒng)的組成成分。

14.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜、細胞膜能直接轉(zhuǎn)化，高爾基體膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、細胞膜通過囊泡發(fā)生間接轉(zhuǎn)化。

15.根尖分生區(qū)細胞沒有葉綠體和大液泡，低等植物細胞有中心體。

16.沒有線粒體和葉綠體的細胞也可進行有氧呼吸和光合作用，如藍藻(含葉綠素和藻藍素)可以光合作用。

17.核仁與rRNA的合成及核糖體的形成有關(guān)，代謝旺盛的細胞中，核孔數(shù)目多，核仁較大。

18.質(zhì)壁分離與復(fù)原、細胞融合、胞吞(內(nèi)吞)和胞吐(外排)等都與膜的流動性有關(guān)。

[核心考點]

1一、細胞的分子組成

1.蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能

(1)蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么?結(jié)構(gòu)特點是什么?(必修1P21)

提示：蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸，約有20種。每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。

(2)氨基酸是以什么方式連接的?它們之間形成的化學(xué)鍵叫什么?如何表示?(必修1P22)

提示：兩個氨基酸形成二肽的縮合反應(yīng)見課本必修1P22圖2-5;氨基酸分子通過脫水縮合形成多肽，連接兩個氨基酸分子的鍵叫肽鍵(-NH-CO-);氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程：氨基酸→二肽→三肽…→多肽→蛋白質(zhì)。

(3)n個氨基酸形成1條肽鏈時，脫掉幾分子H2O?形成幾個肽鍵?如果n個氨基酸形成m條肽鏈呢?

提示：n個氨基酸形成1條肽鏈時，脫掉n-1個H2O，形成n-1個肽鍵。同理，n個氨基酸形成m條肽鏈，脫掉n-m個H2O，形成n-m個肽鍵。肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=蛋白質(zhì)中氨基酸總數(shù)-肽鏈條數(shù)。

(4)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)多種多樣的原因是什么?(必修1P23)

提示：直接原因：氨基酸的種類和數(shù)目不同、排列順序千變?nèi)f化;肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別。根本原因：DNA(或基因)中堿基的排列順序不同。#p#副標題#e#

(5)舉例說明蛋白質(zhì)的功能——蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。

提示：①構(gòu)成細胞和生物體。②運輸作用：如血紅蛋白、載體。③催化作用：如絕大多數(shù)的酶都是蛋白質(zhì)。④調(diào)節(jié)作用：如蛋白質(zhì)類激素中的胰島素。⑤免疫作用：如抗體是蛋白質(zhì)。

(6)生物體內(nèi)核酸的種類和遺傳物質(zhì)的種類

(7)核酸的種類及基本單位

2.糖類、脂質(zhì)的種類和作用

(1)糖類的種類與作用(必修1P30)

①種類

多糖：淀粉、纖維素(植物體內(nèi))，糖原(動物體內(nèi))二糖：蔗糖、麥芽糖(植物體內(nèi))，乳糖(動物體內(nèi))

②功能：是主要的能源物質(zhì)。

③還原糖的鑒定：用斐林試劑，水浴加熱有磚紅色沉淀。

(2)脂質(zhì)的種類與作用(必修1P32)

種類固醇：包括膽固醇、性激素、維生素D磷脂：構(gòu)成生物膜的重要成分

(3)為什么說脂肪是動物細胞中良好的儲能物質(zhì)?

提示：同質(zhì)量的脂肪含氫量高于糖類和蛋白質(zhì)，所以氧化分解時放出的能量是最多的。#p#副標題#e#

3.水和無機鹽的作用

(1)水在細胞中的存在形式與作用(必修1P34)

含量：水在細胞中的含量最多。

存在形式：自由水和結(jié)合水。

功能：結(jié)合水是細胞的組成成分;自由水是良好的溶劑，能運輸營養(yǎng)物質(zhì)和廢物、參與反應(yīng)。

(2)無機鹽在細胞中的存在形式與作用(必修1P35)

存在形式：離子。

功能：①組成細胞中的化合物，如血紅蛋白中含F(xiàn)e、葉綠素中含Mg。

②維持細胞和生物體生命活動：如哺乳動物血液中鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐。

③維持細胞的酸堿平衡。

[聯(lián)想拓展]'①種子成熟、萌發(fā)過程中結(jié)合水/自由水的比值怎樣變化?

答案： 種子成熟過程中結(jié)合水/自由水的比值變大，萌發(fā)過程中此比值變小。

②結(jié)合水/自由水的比值與新陳代謝強弱、生物抗性的關(guān)系是什么?

答案：新陳代謝越旺盛，生物抗性越弱，結(jié)合水/自由水的比值越小。

2二、細胞的結(jié)構(gòu)

1.細胞學(xué)說的建立過程(必修1P10)

(1)建立者主要是施萊登和施旺兩位科學(xué)家。

(2)內(nèi)容：①細胞是一切動、植物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。②細胞是一個相對獨立的單位。③新細胞可以從老細胞中產(chǎn)生。

(3)意義：建立于19世紀的細胞學(xué)說，揭示了細胞的統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性。

2.多種多樣的細胞

(1)自然界的生命系統(tǒng)包括哪些層次?植物與動物的生命系統(tǒng)層次有什么不同?(必修1P4)

提示：細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈;植物沒有系統(tǒng)這一層次。

(2)原核細胞與真核細胞的本質(zhì)區(qū)別是什么?(必修1P8)

提示：細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核。

[聯(lián)想拓展] ①藍藻用纖維素酶處理后，其形態(tài)會發(fā)生變化嗎?

答案：不會，因為其細胞壁成分為肽聚糖。

②原核生物的繁殖方式是什么?遵循孟德爾定律嗎?

答案： 原核細胞為二分裂，不遵循孟德爾定律。

③病毒的培養(yǎng)能用培養(yǎng)基嗎?病毒不具有細胞結(jié)構(gòu)，但為什么說細胞是生命活動的最基本的結(jié)構(gòu)層次呢?

答案： 不能;病毒雖然不具有細胞結(jié)構(gòu)，但其沒有獨立的新陳代謝，必須寄生在活細胞內(nèi)，生命活動也離不開細胞。

3.生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

(1)觀察教材圖4-6，思考細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)、功能及其特點?(必修1P41、42、68)

提示：成分：主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，還有少量的糖類。

結(jié)構(gòu)：流動鑲嵌模型：①磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。②蛋白質(zhì)分子不同程度地插入磷脂雙分子層中。在細胞膜的外表面有一層糖蛋白，叫糖被。

功能：①將細胞與外界環(huán)境分隔開。②控制物質(zhì)進出細胞。③進行細胞間的信息交流。

特點：結(jié)構(gòu)特點——具有一定的流動性，即構(gòu)成細胞膜的磷脂分子和大部分蛋白質(zhì)分子是可以運動的。

功能特點——細胞膜和其他生物膜都具有選擇透過性。#p#副標題#e#

(2)觀察教材圖3-8、3-9，思考細胞生物膜系統(tǒng)的組成、特點和功能是什么?(必修1P49)

提示：組成：細胞器膜(線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡)、細胞膜、核膜。

特點：各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系。

功能：細胞膜使細胞具有相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境;許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進行;細胞內(nèi)的生物膜把各種細胞器分隔開。

4.主要細胞器的結(jié)構(gòu)和功能

(1)觀察教材圖3-3、3-4以及圖5-8、5-11，比較葉綠體、線粒體的區(qū)別。

(2)觀察教材圖3-5、3-6、3-7，思考其他幾種細胞器的功能。

提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的加工、運輸，以及脂質(zhì)合成的場所，并能增大細胞內(nèi)的膜面積。

高爾基體：主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”;還與高等植物細胞的細胞壁形成有關(guān)。

核糖體：合成蛋白質(zhì)的場所(翻譯的場所)。

中心體：動物和低等植物都具有，與細胞有絲分裂有關(guān)。

液泡：內(nèi)有細胞液，細胞液中有水分、色素等。

溶酶體：內(nèi)含多種消化酶，能分解衰老、損傷的細胞器。#p#副標題#e#

[聯(lián)想拓展]'

①線粒體和葉綠體內(nèi)的DNA能與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體嗎?

答案： 不能。

②線粒體和葉綠體分別是真核細胞內(nèi)進行有氧呼吸和光合作用的唯一場所嗎?

答案：線粒體是真核細胞內(nèi)進行有氧呼吸的主要場所，此外還有細胞質(zhì)基質(zhì);葉綠體是真核細胞內(nèi)進行光合作用的唯一場所。

③進行有氧呼吸的細胞一定有線粒體嗎?進行光合作用的細胞一定有葉綠體嗎?

答案：不一定，有氧呼吸只要具有有氧呼吸酶就可以進行;不一定，光合作用只要具有光合作用酶和光合色素就可以進行，如藍藻細胞。

④游離核糖體與附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)有何不同?

答案：游離核糖體與附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體分別合成細胞內(nèi)的蛋白(胞內(nèi)蛋白)和胞外蛋白(分泌蛋白)。

⑤在分泌蛋白的合成運輸與分泌過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜的成分如何改變?

答案：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以囊泡的形式將蛋白質(zhì)運送到高爾基體，囊泡與高爾基體膜融合導(dǎo)致高爾基體膜面積增加;被進一步修飾加工的蛋白質(zhì)，再以囊泡的形式從高爾基體運送到細胞膜，又導(dǎo)致高爾基體膜面積減少。

5.細胞核的結(jié)構(gòu)和功能

(1)根據(jù)下圖，思考細胞核的結(jié)構(gòu)與功能。

提示：結(jié)構(gòu)：如圖;功能：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。

(2)如何理解細胞是一個有機的統(tǒng)一整體?(必修1P55)

提示：細胞是生命的基本單位，是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位，是生物體代謝和遺傳的基本單位，各組成之間分工合作成為一個整體。