2016高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座aA4.docx
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高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座二一六年九月目 录专题一 生命的物质根底1专题二 生命的构造根底11专题三 细胞代谢的根底24专题四 呼吸作用34专题五 光合作用48专题六 细胞增殖与遗传66专题八 基因与分子生物学112专题九 DNA技术与人类基因组132专题十 进化论145专题十一 动物的养分及消化159专题十二 不行无视的七大热点梳理166专题十三 动物的神经系统171专题十四 内环境的限制186专题十五 动物生命活动的调整195专题十六 植物的生殖和发育204专题十七 动物的生殖和发育216参考答案 230全国生物奥赛真题及答案235补充246高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座 专题一 生命的物质根底竞赛要求一、细胞的化学成分1水、无机盐 2糖类:包括单糖、双糖、多糖 3蛋白质:包括氨基酸、三字母缩写、蛋白质的四级构造、 蛋白质的理化性质、变性本质 4酶类:概念、特征、分类、作用机理、影响酶活性的因素5脂类 6核酸:包括DNA和RNA7其他重要化合物:包括ADP和ATP、NAD+,和NADH+、NADP+和NADPH+ 学问梳理一、组成生物体的化合物(一)无机化合物1水是生命之源水是细胞的重要成分,一般发育旺盛的幼小细胞中含水量较大,生命活力差的细胞组织中含水量较小,休眠的种子和孢子中含水量一般低于10。水分子具有极性,每个水分子均可与其它四个水分子之间形成氢键。水分子的极性及氢键的形成使水分子具有特殊的性质,如水分子具有较强的黏滞性。黏滞性使水分子较其它液体均具有较强的外表张力,这有助于水从根运输到茎再到叶;水从叶片的气孔蒸发,对导管中的水产生蒸腾拉力,水的黏滞性使这种拉力始终延长到根部。外表张力使水分子可以水生昆虫在水面上跳动。自由水的功能:代谢物质的良好溶剂,水是促进代谢反响的物质,水参与原生质构造的形成,水有调整各种生理作用的功能。2无机盐矿质元素功 能是否可再利用缺乏时,病症部位N合成光合作用过程中各种酶、ATP、NADPH及叶绿素的成分是苍老组织PATP、NADPH的重要组成成分,对维持叶绿体膜的构造和功能有重要作用是苍老组织K促进有机物的合成与运输是苍老组织Mg叶绿素的组成成分是苍老组织B促进花粉的萌发和花粉管伸长是苍老组织Ca否幼嫩组织Fe一般作为酶的活化中心否幼嫩组织动物体内无机盐及其作用一览表KNaCa维持细胞内液浸透压确实定性作用;维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性维持细胞外液浸透压的主要物质骨骼和牙齿的成分调整生命活动缺乏时,心律失常缺乏进,血压下降、心率加快、四肢发冷缺乏时:佝偻病、骨质软化、骨质疏松血钙削减时:骨肉抽搐血钙增多时:肌无力它在体内通常以离子状态存在,常见的阳离子有K、Na、Ca2、Mg2、Fe2、Fe3等;常见的阴离子有Cl、SO42、PO43、HPO42、H2PO4、HCO3等。各种无机盐离子在体液中的浓度是相对稳定的,其主要作用有:对细胞的浸透压和pH起着重要的调整作用。有些离子是酶的活化因子,如Mg+、Ca2+; 有些离子是合成有机物的原料,如PO4+可用于合成磷酸、核苷酸等,Fe2+可用于合成血红蛋白等。生物生存环境的PH范围为38.5。细胞中的各种离子有确定的缓冲实力,使细胞内的PH保持相对恒定,以利细胞维持正常的生命活动。细胞内某些无机盐的功能及缺乏症(二)、有机化合物1碳是组成生物体的最根本元素碳原子核最外层有四个价电子,可与碳、氢、氧及氮原子形成四个强共价键。碳原子与碳原子之间可以单键相结合,可也以双键或三键相结合。碳原子能互相连接成链或环,从而生成各种大分子,这些构造称为有机物的碳链骨架。碳链骨架构造的排列方式和长短,确定了有机化合物的根本性质。2糖类(1)生物学功能糖类的主要功能有:构成生物体的重要成分,如糖被、(植物、细菌、真菌等的)细胞壁的成分;是细胞的主要能源物质。(2)组成元素及种类糖类是多羟基的醛或酮及其缩聚物和某些衍生物。其组成元素只有C、H、O,分单糖、寡糖、多糖三类。单糖的分子通式是(CH2O)n,是不能水解的最简洁的糖类。根据碳原子数,单糖又可分为三碳六碳糖。葡萄糖和果糖六碳糖,分子式都是C6H12O6,但构造式不同,在化学上叫做同分异构体(如图)。核糖(C5H10O5)和脱氧核糖(C5H10O4)都是五碳糖,分别是构成RNA和DNA的重要成分(如图)。葡萄糖、果糖、麦芽糖等有复原性,为复原糖;淀粉、蔗糖等为非复原性。葡萄糖(环状构造)果糖(环状构造)葡萄糖(链状构造)果糖(链状构造)核糖脱氧核糖寡糖(低聚糖):是由少数几个单糖分子脱水缩合而得的糖。常见的是含有2个单糖单位的双糖,如植物细胞内的蔗糖、麦芽糖,动物细胞内的乳糖,存在于藻类细菌、真菌和某些昆虫细胞内的海藻糖等。蔗糖的形成见下图。多糖是由多个单糖缩聚而成链状大分子,与单糖、双糖不同,一般不溶于水,从而构成贮藏形式的糖,如高等植物细胞内的淀粉,高等动物细胞内的糖元。纤维素是植物中最普遍的构造多糖。糖类的复合物:主要是糖蛋白质和糖脂。3蛋白质(1)种类及功能如按功能划分,可将蛋白质分为活性蛋白质和非活性蛋白质两大类。活性蛋白质指在生命活动过程中具有活性的蛋白质。主要种类有:作用为催化生物体内各种化学反响,如酶。激素蛋白其作用是调整机体各种代谢过程,如:胰岛素、促性腺激素等。运输和贮存蛋白主要运输、贮存各种小分子物质、离子、电子等,如血红蛋白、载体蛋白。运动蛋白它与生物体运动有关,如细菌的纤毛蛋白、动物的肌球蛋白和肌动蛋白等。防卫蛋白防卫异物侵入机体,如免疫球蛋白、干扰素等。膜蛋白分布在细胞膜上,与膜的生物学功能亲密相关。受体蛋白其作用为承受和传递信息。限制生长分化的蛋白限制生物的生长和组织分化,如组蛋白、各种生长因子。非活性蛋白包括一大类对生物体起爱护或支持作用的蛋白质。主要种类有:胶原是哺乳动物皮肤的主要成分。角蛋白其作用是爱护或加强机械强度。弹性蛋白存在于韧带、血管壁等处,其支持与光滑作用。(2)组成元素和根本组成单位蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成,多数还含有S。氮是蛋白质的标记性元素,含量约占16%。蛋白质的根本组成单位是氨基酸,其通式为。组成自然蛋白质的氨基酸约有20种,都是L型的氨基酸。氨基酸与氨基酸之间可以发生缩合反响,形成的键为肽键。肽又可划分为二肽、三肽及多肽(三肽以上)。多肽都有链状排列的构造,叫多肽链。蛋白质就是由一条多肽链或几条多肽链通过盘曲折叠形成的困难的大分子。(3)构造蛋白质构造分一、二、三、四级构造(见下图)。在蛋白质分子中,不同氨基酸以确定数目和排列依次组合形成的多肽链是蛋白质的一级构造。蛋白质分子的高级构造确定于它的一级构造,其自然构象(四级构造)是在确定条件下的热力学上最稳定的构造。(4)变性蛋白质受到某些物理或化学因素作用时引起生物活性的丧失、溶解度降低以及其他物理化学因素的变更,这种变更称为蛋白质的变性。变性的本质是由于维持高级构造的次级键遭到破坏而造成的自然构象的解体,但未涉及共价键的破坏。有些变性是可逆的(能复性),有些则不行逆。4核酸(1)生物学功能核酸是遗传信息的载体,存在于每一个细胞中。核酸也是一切生物的遗传物质,对于生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成有极其重要的作用。(2)种类核酸分DNA和RNA两大类。全部生物细胞都含有这两大类核酸(病毒只含有DNA或RNA)。(3)组成元素及根本组成单位核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的高分子化合物。其根本组成单位是核苷酸。每个核酸分子是由几百个到几千个核苷酸互相连接而成的。每个核苷酸含一分子碱基、一分子戊糖(核糖或脱氧核糖)及一分子的磷酸组成。如下图所示: 5腺瞟吟核苷酸(5AMP) 3胞嘧啶脱氧核苷酸(3dCMP)DNA的碱基有四种(A、T、G、C),RNA的碱基也有四种(A、U、G、C)。这五种碱基的构造式如下图所示:DNA中碱基的百分含量确定是AT、GC,不同种生物的碱基含量不同。RNA中AU、GC之间并没有等当量的关系。腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U) 胞嘧啶(C)(4)构造DNA一级构造中核苷酸之间唯一的连接方式是3、5磷酸二酯键,如下图所示。所以DNA的一级构造是直线形或环形的构造。DNA的二级构造是由两条反向平行的多核音酸链绕同一中心轴构成双螺旋构造。5脂类脂类是生物体内一大类重要的有机化合物,由C、H、O三种元素组成,有的(如卵磷脂)含有N、P等元素,不溶于水,但溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚等有机溶剂。(1)生物学功能脂类是构成生物膜的重要成分;是动植物的贮能物质;在机体外表的脂类有防止机械损伤和水分过度散失的作用;脂类与其他物质相结合,构成了细胞之间的识别物质和细胞免疫的成分;某些脂类具有很强的生物活性。(2)种类脂肪:也叫中性脂,一种脂肪分子是由一个甘油分子中的三个羟基分别与三个脂肪酸的末端羟基脱水连成酯键形成的。脂肪是动植物细胞中的贮能物质,当动物体内干脆能源过剩时,首先转化成糖元,然后转化成脂肪。在植物体内就主要转化成淀粉,有的也能转化成脂肪。类脂:包括磷脂和糖脂,这两者除了包含醇、脂肪酸外,还包含磷酸、糖类等非脂性成分。磷脂的这一构造使它成为一种兼性分子。它的磷酸和含氮碱基一段是极性的,易与水相吸,构成磷脂分子的亲水性头部,而它的脂肪酸一端是非极性的,不与水相吸,构成磷脂分子的疏水性尾部。当磷脂分子被水分子包围时,便会自动排成双分子层。磷脂是构成细胞膜构造的重要成分。细胞各种膜构造的形成和特性,都与磷脂分子的双性质亲密相关。固醇:又叫甾醇,是含有四个碳环和一个羟基的烃类衍生物,是合成胆汁及某些激素的前体,如肾上腺皮质激素、性激素。有的固醇类化合物在紫外线作用下会变成维生素D。在人和动物体内常见的固醇为胆固醇。生理功能:是构成细胞组织的构造大分子,如有些固醇类化合物是构成神经鞘的主要成分。由于它有良好的绝缘性,对神经冲动的传递特别重要。某些固醇类化合物可转变为维生素D。 固醇类化合物也是某些激素的前体。例如:调整水分和盐类代谢的肾上腺皮质激素、促进性器官和第二性征发育的性激素都是固醇类化合物的衍生物。含磷酸的脂类衍生物叫做磷酯,含糖的脂类衍生物叫做糖脂。磷脂和糖脂都参与细胞构造特殊是膜构造的形成,是脂类中的构造大分子。 二、其他重要化合物一、细胞内能合流通的物质ATP1ATP的构造ATP(三磷酸腺苷)是各种活细胞内普遍存在的一种高磷酸化合物(水解时释放的能量在2092kJmol的磷酸化合物)。ATP的分子简写成APPP,A代表由腺嘌呤和核糖组成的腺苷,P代表磷酸基团,代表高能磷酸键。ATP中大量化学能就贮存在高能磷酸键中。ATP构造中的3个磷酸(Pi)可依次移去而生成二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP),如下图:ATP的作用ATP水解时释放出的能量,是生物体维持细胞分裂、根汲取矿质元素离子和肌肉收缩等生命活动所需能量的干脆来源,是细胞内能量代谢的“流通货币”。在动物肌肉或其他兴奋性组织中,还有一种高能磷酸化合物即磷酸肌酸,它也是高能磷酸基的贮存者,其中的能量要兑换成“流通货币”才能发挥作用。如图下图所示磷酸肌酸与ATP关系。磷酸肌酸 肌酸2NAD和NADPNAD又叫辅酶,全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸;NADP又叫辅酶,全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。它们都是递氢体,能从底物里获得电子和氢。NAD和NADP都是以分子中的烟酰胺部分来承受电子的,所以烟酰胺是它们的作用中心。承受电子的过程如下图所示:这里虽然从底物脱下来的两个电子都被承受了,但脱下来的两个氢原子却只有一个被承受,剩下的一个质子H短暂被细胞的缓冲实力接纳下来,留待参与其他反响。因此,NAD和NADP的复原形式被写作NADH和NADPH。 典型例题例1当蛋白质溶液的pH值与蛋白质等电点一样时,蛋白质的BA.溶解度最大 B溶解度最小 C溶解度与溶液pH无关 D蛋白质变性 解析:蛋白质溶液的pH值与蛋白质等电点一样时,蛋白质所带的净电荷为零,蛋白质会发生集聚作用,故溶解度最小。答案:B。例2组成蛋白质的氨基酸的-碳原子是不对称的,但 除外。A丙氨酸 B组氨酸 C甘氨酸 D谷氨酸解析:在组成蛋白质的20种氨基酸中,除甘氨酸外,各种氨基酸的-碳原子都是不对称的,它们都和4个不同的基团相连。答案:C。例3组成DNA的核苷酸包括三个部分,以下哪些描绘是正确的(多选)?A碱基一样 B磷酸基团一样C脱氧核糖一样 D以上三种物质都不同解析:组成DNA核苷酸中,碱基共有4种类型,磷酸均一样,脱氧核糖均一样。答案:BC例4氨基酸与蛋白质共有的特性是:A胶体性质 B沉淀反响 C两性性质 D双缩脲反响解析:氨基酸为兼性分子,由氨基酸组成的蛋白质也为两性分子。只有蛋白质才具有胶体性质、沉淀反响和双缩脲反响。答案:C。例5DNA与RNA分类的主要根据是:( )A空间构造的不同 B所含碱基不同 C所含戊糖不同 D在细胞中存在的部位不同解析:DNA与RNA分类的主要根据是所含的五碳糖的差异。 答案:C。 例6下列哪个糖是非复原糖:( )AD一果糖 B. D一半乳糖 C乳糖 D蔗糖 解析:含有游离半缩醛基团的糖都具有复原性,蔗糖不具有复原性。答案:D。例7免疫球蛋白是一种:( )A铁蛋白 B糖蛋白 C核蛋白 D铜蛋白解析:免疫球蛋白是糖蛋白。答案:B。 例8 一个蛋白质分子有5条肽链,由1998个氨基酸组成,那么形成该蛋白质分子过程中生成的水分子个数和含有的肽键数分别是多少?解析:氨基酸通过脱水缩合形成多肽,在一条由n个氨基酸组成的多肽链中,形成的肽键个数生成的水分子个数nl。同理,在由多条肽链组成的蛋白质中,形成肽键数目组成该蛋白质分子的氨基酸数目该蛋白质分子中肽链条数。所以,此题中生成水分子数和含有的肽键数都应是199851993。例9肾上腺皮质细胞产生的激素其构造与以下哪一种物质构造相像?( )A血红蛋白 B胆固醇 C酪氨酸 D肾上腺素解析:激素依化学成分分成两类,一类是由肾上腺皮质分泌的激素统称肾上腺皮质激素,属于类固醇激素;另一类属于含氮物质激素,包括蛋白质、多肽(胰岛素、甲状分腺素)和胺类(肾上腺素、甲状腺激素)。上题中胆固醇是一种固醇类化合物,所以肾上腺皮质分泌的激素与胆固醇的构造相像。答案选B。例10假设说光合作用中光反响的产物只有ATP、氧气和氢,是否正确?为什么?解析:不正确。因为在光反响中水分子被分解,产生的氧原子结合成氧气被释放,而氢则与NADP结合生成NADPH,NADP和ATP共同为暗反响所必需的复原剂。智能训练1关于病毒遗传物质的叙述,正确的一项是:( )A都是脱氧核糖核酸 B都是核糖核酸C同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸 D有的是脱氧核糖核酸,有的是核糖核酸2构成细胞内生命物质的主要有机成分是:( )A蛋白质和核酸 B水和蛋白质 C蛋白质和无机盐 D水和核酸3组成核酸和核糖核酸的核酸的种类分别有:( )A8种和2种 B4种和4种 C5种和4种 D8种和4种4一个含有6个肽键的多肽,组成它的氨基酸以及至少应有的氨基和羧基的数目分别是:( )A6、1、1 B7、1、1 C6、6、6 D7、6、65当动物体内干脆能源物质过剩时,一般状况下,首先转化为:( )A葡萄糖 B麦芽糖 C脂肪 D糖元6在ATP转变成ADP的过程中,( )能量;在ADP转变成ATP的过程中,ADP( )物质代谢释放的能量,贮藏备用。这些转变都必需有( )参与。7关于人体细胞内ATP的描绘,正确的是:( )AATP主要在线粒体中生成 B它含有三个高能磷酸键CATP转变为ADP的反响是不行逆的 D细胞内贮有大量ATP,以满意生理活动须要8光合作用光反响的产物是:( )ACO2、ATP、NADHH B淀粉、CO2、NADPHHC蔗糖、O2、CO2 DATP、O2、NADPHH9下列三组物质中,光合碳循环所必需的一组是:( )A叶绿素、类胡萝卜素、CO2 BCO2、NADPH、ATPCCO2、H2O、ATP D叶绿素、NAD、ATP10生物和非生物最根本的区分在于生物体:( )A具有严谨的构造 B通过确定的调整机制对刺激发生反响C通过新陈代谢进展自我更新 D具有生长发育和产生后代的特性11若组成蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为130,则一条由160个氨基酸形成的多肽,其相对分子质量为:( )A17938 B19423 C24501 D2801812某一多肽链内共有肽健109个,则此分子中含有的NH2和COOH的数目至少为:( )A110、110 B109、109 C9、9 D1、113生物界在根本组成上的高度一样性表如今:( ) 组成生物体的化学元素根本一样 各种生物体的核酸都一样 构成核酸的碱基都一样 各种生物体的蛋白质都一样 构成蛋白质的氨基酸都一样A B C D14以上的核酸链是:( )ADNA BrnRNA CtRNA DdZNrx15下列物质中,不是氨基酸的是:( )A B C D 16假设将上题中的三种氨基酸缩合成化合物,那么该化合物含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是:( )A2、2、2 B2、3、2 C3、4、3 D4、3、317血红蛋白分子中含有四条多肽链,共由574个氨基酸构成,那么该分子中含有的肽键数应是:( )A570 B573 C574 D57818下列各项不属于脂类物质的是:( )A生长激素 B维生素D C性激素 D肾上腺皮质激素19活细胞内进展生命活动所须要的能量干脆来自:( )AATP的水解 B葡萄糖的水解 C淀粉的水解 D脂肪的水解20在下列化合物中,构成蛋白质的碱性氨基酸是:( )A B C D NH2CH2CH2COOH21当生物体新陈代谢旺盛,生长快速时,生物体内:( )A结合水自由水的比值与此无关 B结合水自由水的比值会上升C结合水自由水的比值会降低 D结合水自由水的比值会不变22下列物质中,对维持人体体液平衡,物质运输,出血时血液凝固等生理功能都有重要作用的是:( )A蛋白质 B维生素 C葡萄糖 D脂肪23人和动物乳汁中特有的二糖水解后的产物是:( )A一分子葡萄糖和一分子果糖 B一分子果糖和一分子半乳糖C一分子半乳糖和一分子葡萄糖 D二分子葡萄糖24氨基酸在等电点时具有的特点是:( ) A不具正电荷 B不具负电荷 C溶解度最大 D在电场中不泳动 高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座 专题二 生命的构造根底竞赛要求1细胞是生命活动的根本单位 2细胞膜:理化性质、分子构造与物质运输等 3细胞内膜系统:内质网、高尔基体、溶酶体、液泡的构造与功能 4线粒体构造、功能 5质体的类型和叶绿体的构造功能 6核糖体 7过氧化氢体、过氧化物酶体的构造功能 8细胞核(核膜、染色体、核仁、核 基质)和核功能 9细胞壁成分与构造 10细胞骨架系统(包括:微丝、微管、中等纤维、微梁)的功能 11原核细胞与真核细胞 12动物细胞与植物细胞的比拟 13细胞分化和组织形成 学问梳理一、细胞的发觉与细胞学说1细胞的发觉1665年英国物理学家罗伯特·虎克首次视察到细胞,是植物细胞死亡后留下死细胞的细胞壁。1667年,列文虎克首次视察到了活细胞。2细胞学说的建立德国植物学家施莱登于1838年提出了细胞学说的主要论点,1939年德国动物学家施旺加以充溢,最终创立了细胞学说。细胞学说的主要内容是:细胞是动、植物有机体的根本构造单位,也是生命活动的根本单位。二、细胞的形态与大小1细胞的形态游离细胞常呈球形或近于球形。动物的卵细胞、植物的花粉母细胞是球状或近于球状的细胞,人的红细胞呈扁圆状,某些细菌呈螺旋状,精子和很多原生动物具有鞭毛或纤毛,变形虫和白血球等为不定形细胞。2细胞的大小细胞的直径多在10m100m之间。有的很小,如枝原体,其直径为0.1m0.2m,是最小的细胞。细菌的直径一般只有1m2m。有的细胞较大,如番茄、西瓜的果肉细胞直径可达1mm;棉花纤维细胞长约1cm5cm;最大的细胞是鸟类的卵(鸟类的蛋只有其中的蛋黄才是它的细胞,卵白是供发育用的养分物质,不屑于细胞部分),如鸵鸟蛋卵黄的直径可达5cm。细胞的大小受细胞核所能限制的范围制约,较小的细胞有相对较大的外表积,较大的细胞则相反。三、原核细胞和真核细胞构成生物体的细胞可以分成两类:原核细胞和真核细胞。原核细胞如细菌、蓝藻、放线菌、枝原体等是由原核细胞构成的。真核细胞构造困难,大多数生物都是由真核细胞所构成。1原核细胞原核细胞壁的化学组成主要由是蛋白多糖(肽聚糖)所组成,少数原核细胞的壁还含有其他多糖和类脂,有的原核细胞壁外还有胶质层。藻细胞形式图11DNA 2核糖体 3细胞壁 4细胞膜原核细胞内有一个含DNA的区域,称类核或拟核。类核外面没有核膜,只由一条DNA构成。这种DNA不与蛋白质结合形成核蛋白。原核细胞中没有内质网、高尔基体、线粒体和质体等,但有核糖体和中间体。核糖体分散在原生质中,是蛋白质合成的场所。中间体是质膜内陷形成的困难的褶叠构造,其中有小泡和细管样构造。有些原核细胞含有类囊体等构造。类囊体具有光合作用功能。在原核细胞中还有糖原颗粒、脂肪滴和蛋白颗粒等内含物。 2真核细胞真核细胞中,动物细胞和植物细胞也有重要区分。动物细胞质膜外无细胞壁,无明显的液泡。此外,在细胞核的旁边有中心粒,在细胞有丝分裂时,发出星状细丝,称为星体。植物细胞和动物细胞的主要区分是:植物细胞具有质体;其次,植物细胞的质膜外被细胞壁,相邻细胞间有一层胶状物粘合作用,称中层或胞间层。在两个相邻细胞间的壁上,有原生质丝相连,称胞间连丝,使细胞间互相沟通。最终在植物的分化细胞中往往有大液泡。原核细胞和真核细胞的主要区分比拟如下:原核细胞与真核细胞构造的主要区分原核细胞真核细胞细胞大小很小(110微米)较大(10100微米)细胞核无膜(称“类核”)有膜遗传系统DNA不与蛋白质结合一个细胞只有一条DNA核内的DNA与蛋白质结合,形成染色质(染色体)一个细胞有两条以上染色体细胞质无内质网无高尔基体无溶酶体无线粒体仅有功能上相近的中间体无叶绿体,但有的原核细胞有类囊体一般无微管、无微丝无中心粒有内质网有高尔基体有溶酸体有线粒体有叶绿体(植物细胞)有微管、微丝在中心粒(动物细胞)细胞壁主要由胞壁质组成主要由纤维素组成四、真核细胞的亚显微构造光镜下看到的构造称为细胞的显微构造。电子显微镜下看到的构造,一般称为亚显微构造。亚显微构造程度能将区分率进步到甚至几个埃,放大倍数可到达几十万倍。1细胞膜(1)质膜的化学组成细胞膜主要由脂类和蛋白质组成,蛋白质约占膜干重的20%70%,脂类约占30%80%,此外还有少量的糖类。(2)质膜的分子构造模型 “流淌镶嵌模型”主要特点:一是强调了膜的流淌性,二是显示了膜脂和膜蛋白分布的不对称性。多糖只分布于膜和外侧,表现出不对称性。脂质在膜中的分布也是不完全对称的。流淌镶嵌模型认为质膜的构造成分不是静止的,而是可以流淌的。一般认为膜脂所含脂肪酸的碳链愈长或不饱和度愈高,流淌性愈大。环境温度下降膜脂的流淌性减弱,相反,在确定限度内温度上升则脂质的流淌性增加。(3)物质通过质膜进出细胞物质进出细胞必需通过质膜,质膜对物质的通透有高度选择性。通透过程可分5种类型:自由扩散、促进扩散、伴随运送、主动运输和内吞外排作用(见下图)。通过细胞膜物质运输的五种形式(1)简洁扩散;(2)促进扩散;(3)伴随运送;(4)主动运输;(5)内吞外排作用自由扩散:顺浓度梯度干脆穿过脂双层进展运输。既不须要细胞供给能量也不须要膜蛋白帮助。一般来说,影响物质进展自由扩散速度的因素主要是物质本身分子大小、物质极性大小、膜两侧物质的浓度差及环境温度等。帮助扩散:顺浓度梯度的运输,但扩散是通过镶嵌在质膜上的蛋白质的帮助来进展的。如葡萄糖过红细胞膜进入细胞的过程。但葡萄糖通过膜进入细胞的过程,特殊是在小肠上皮细胞,往往是以主动运输方式进展的。主动运输:一般逆浓度梯度进展的物质运输。主动运输过程中,须要细胞供给能量及细胞膜上的载体蛋白帮助。如钠-钾泵。伴随运输(又叫协同运输):逆浓度梯度进入细胞。在此过程中物质运动并不干脆须要ATP,而是借助其他物质的浓度梯度为动力进展的。后一种物质是通过载体和前一种物质相伴随运动的。比方动物细胞对氨基酸和葡萄糖的主动运输,就是伴随Na的协同运输。内吞作用和外排作用:大分子物质要以形成小泡的方式才能进入细胞。它们先与膜上某种蛋白质进展特异性结合,然后这部分质膜内陷形成小囊,将该物质包在里面。随后从质膜上分别下来形成小泡,进入细胞内部。这个过程称作内吞作用。内吞的物质为固体者称为吞噬作用,若为液体则称为胞饮作用。与内吞作用相反,有些物质通过形成小泡从细胞内部逐步移到细胞外表,与质膜交融而把物质向外排出。这种运送方式称为外排作用。内吞作用和外排作用与其他主动运输一样也须要能量供给。(4)细胞膜与细胞的识别细胞识别的功能是和细胞膜分不开的。因为细胞膜是细胞的外外表,自然对外界因素的识别过程发生在细胞膜。如哺乳动物和人类的细胞识别:当外来物质(例如大分子、细菌或病毒,在免疫学上称它们为抗原)进入动物和人体,免疫系统以两种方式发生反响,一是制造抗体,一是产生敏感细胞。抗体和敏感细胞与抗原相结合,通过一系列反摧毁抗原,把抗原从体内消退掉。抗原与抗体的识别,主要取决于细胞膜上外表的某些受体。2细胞质(1)细胞质的基质细胞质基质其中包含了很多物质,如小分子的水、无机离子,中等分子的脂类、氨基酸、核苷酸,大分子的蛋白质、核酸、脂蛋白、多糖。(2)细胞器线粒体 线粒体是一种普遍存在于真核细胞中的细胞器,各种生命活动所需的能量大部分都是靠线粒体中合成的ATP供给的,因此有细胞的“动力工厂”之称。叶绿体叶绿体是质体的一种,是绿色植物进展光合作用的场所。质体是植物细胞所特有的。它可分为具色素的叶绿体、有色体和不具色素的白色体。兰藻和光合细菌等原核生物没有叶绿体。兰藻的类囊体是分布在细胞内,特殊是分散在细胞的周边部位。光合细菌的光合作用是在含有光合色素的细胞内膜进展的。这种内膜呈小泡状或扁囊状,分布于细胞四周,称为载色体。内质网内质网是细胞质中由膜围成的管状或扁乎囊状的构造,互相连通成网,构成细胞质中的扁平囊状系统。内质网根据不同的形态构造,可分为两种类型:一种是粗面内质网,其构造特点是由扁平囊状构造组成,膜的外侧有核糖体附着。如今有大量试验证明,各种分泌蛋白质(如血浆蛋白、血浆清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等)都主要是在粗面内质网的结合核糖体上合成的。还有种内质网是滑面内质网,多由小管与小囊构成不规则的网状构造,膜外表光滑,无核糖体颗粒附着。主要存在于类固醇合成旺盛的细胞中。内质网的功能包括以下几点:蛋白质的合成与转运(粗面内质网);蛋白质的加工(如糖基化);脂类代谢与糖类代谢(滑面内质网);解毒作用(滑面内质网上有分解毒物的酶)。核糖体核糖体是无膜的细胞器,主要成分是蛋白质与RNA。核糖体的RNA称为rRNA,约占60%,蛋白质约占40%,蛋白质分子主要分布在核糖体的外表,而rRNA则位于内部,二者靠非共价键结合在一起。核糖体附有附着核糖体和游离核糖体两种类型,附着核糖体与内质同形成复合细胞器,即粗面内质网。附着在内质网膜上的核糖体与游离核糖体所合成的蛋白质种类不同,但核糖体的构造与化学组成是完全一样的。核糖体由大、小两个亚单位组成。由于沉降系数不同,核糖体又分为70S型和80S型。70S型核糖体主要存在于原核细胞及叶绿体、线粒体基质中,其小亚单位为30S,大亚单位为50S;80S型核糖体主要存在于真核细胞质中,其小亚单位为40S,大亚单位60S。核糖体是蛋白质合成的场所。因此核糖体是细胞不行缺少的根本构造,存在于全部细胞中。核糖体往往并不是单个独立地执行功能,而是由多个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进展肽键的合成。这种具有特殊功能与形态的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。高尔基复合体,高尔基体是由滑面膜围成的扁囊状和泡状构造组成的。典型的高尔基体表现确定的极性,凸面称形成面,凹面称成熟面。形成面的膜较薄,与内质网膜相像,成熟面的膜较厚,与质膜相像。高尔基器的第一个主要功能是为细胞供给一个内部的运输系统,它把由内质网合成并转运来的分泌蛋白质加工浓缩,通过高尔基小泡运出细胞,这与动物分泌物形成有关。高尔基体对脂质的运输也起确定的作用。高尔基体的第二个重要功能是能合成和运输多糖,这可能与植物细胞壁的形成有关。第三个方面就是糖基化作用,即高尔基体中含有多种精基转移酶,能进一步加工、修饰蛋白质和脂类物质。溶酶体溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。主要化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富含水解酶,由于这些酶的最适pH值为酸性,因此称为酸性水解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标记酶。溶酶体可分成两种类型:一是初级溶酶体,它是由高尔基囊的边缘膨大而出来的泡状构造,因此它本质上是分泌泡的一种,其中含有各种水解酶,各种酶还没有开场消化作用,处于潜藏状态。二是次级溶酶体,它是吞噬泡和初级溶酶体交融的产物,是正在进展或已经进展消化作用的液泡。有时亦称消化泡。溶酶体第一方面的功能是参与细胞内的正常消化作用。第二个方面的作用是自体吞噬作用。溶酶体可以消化细胞内苍老的细胞器,其降解的产物重新被细胞利用。第三个作用是自溶作用。如无尾两栖类尾巴的消逝等。圆球体和糊粉粒植物细胞有具水解酶活性的构造,如圆球体。它们都是由一个单位膜围成的球状体。圆球体具有消化作用及贮存脂肪功能;糊粉粒也具消化作用,并且为蛋白质的贮存场所。微体微体也是一种由单位膜围成的细胞器。根据酶活性的差异