第一部分 生命的物质基础和结构基础及细胞工程.doc

第一部分 生命的物质基础和结构基础及细胞工程这一部分的重要考点包括：生命的物质基础：组成生物体的化学元素、含量及作用（A）组成生物体的各种化合物的化学元素组成及其在细胞内的存在形式和重要功能。（B）氨基酸分子的结构通式及结构特点；氨基酸分子脱水缩合的过程及其有关的计算。（C）生命的结构基础：高等动植物细胞结构的区别（B）细胞膜的分子结构和主要功能（C）细胞质基质的组成成分及主要功能（B）各种细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体）的结构和主要功能（C）生物膜系统的概念、重要作用、各种膜结构在结构和功能上的联系（C）细胞核的结构和主要功能（B）原核细胞和真核细胞的主要区别（B）细胞的完整性（B）细胞增殖：细胞周期概念（B）有丝分裂的过程中染色体、DNA的变化规律（C）动植物细有丝分裂的比较（B）无丝分裂过程及特点（A）减数分裂中染色体、DNA动态变化规律（C）精子和卵细胞形成过程的异同点（C）有丝分裂和减数分裂的比较（C）有丝分裂、减数分裂及受精作用的意义（B）细胞的分化、衰老和癌变（A）细胞与细胞工程：植物细胞工程植物细胞的全能性（B）植物组织培养、植物体细胞杂交（C）动物细胞工程动物细胞培养、动物细胞融合（B）单克隆抗体（单克隆抗体的制备、单克隆抗体的应用）（C）实验：掌握鉴别生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质的基本方法；学会显微镜的使用，掌握“活细胞中细胞质流动的特点”；理解“观察植物细胞有丝分裂”的实验原理与方法，进一步理解细胞周期、植物细胞分裂等知识。（C）（第一、二课时）组成生物体的化学元素及化合物【知识结构】一、组成生物体的化学元素 大量元素：等 种类 微量元素：等 构成细胞：是最基本的元素；是基本元素 作用 是主要元素，约占细胞总量的构成化合物：是生命活动的物质基础影响生命活动：如：硼能促进花粉粒萌发和花粉管的伸长 统一性：各元素的相同 生物界与非生物界差异性：各元素的差异很大二、水（占细胞鲜重量最大）结合水：是细胞结构的重要组成部分自由水：良好溶剂，参与生化反应，运输 三、无机盐形式：大多数无机盐以状态存在功能：组成成分维持生物体的生命活动维持细胞的渗透压和酸碱平衡四、糖类生物分布名称分布分子式植物蔗糖甘蔗和甜菜C12H22O11麦芽糖发芽的谷物种子动物乳糖动物的乳汁中单糖碳原子数名称作用细胞内分布分子式生物分布五碳糖核糖RNA成分主要在细胞质中C5H10O5动物和植物细胞共有脱氧核糖DNA成分主要在细胞核中C5H10O4六碳糖葡萄糖光合作用产物细胞内重要能源物质细胞中都有C6H12O6还有果糖和半乳糖也是六碳糖只要求了解二糖生物分布名称分布作用分子式植物淀粉植物的果实和种子植物细胞内重要的储能物质(C6H10O5n纤维素植物的细胞壁细胞壁的主要成分动物糖元肝糖元（肝脏）动物细胞内主要储能物质肌糖元（骨胳肌）主要供自身利用多糖五、脂质元素组成：C、H、O，有的含P、N等元素脂肪：储能，减少热量散失，减少摩擦和缓冲外界压力种类 类脂：构成 的重要成分(基本骨架)固醇：胆固醇、性激素、维生素D维持正常的 过程六、蛋白质（1） 含量 只 比水少，占细胞干重的50%以上，占鲜重的710%。（2） 元素组成 主要有元素 C、H、O、N 4种 可能含有的元素 S、P、Fe、I、Zn等。 （3） 相对分子量 （4） 基本组成单位 大约 种 结构通式 结构特点种类区别（5）分子结构 氨基酸连接方式 反应式 （6）通过表明系列数目关系，突破重点难点。 核酸的种类和分布 下表为蛋白质的功能的分类比较类别功能举例结构蛋白许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分肌动蛋白、肌球蛋白调节蛋白对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用蛋白类激素，如胰岛素、生长激素催化蛋白细胞中各种化学反应的顺利进行，即新陈代谢，离不开酶的催化绝大多数的酶运输蛋白实现某些物质通过细胞膜结构或物质在体内的转移细胞膜上的载体、血红蛋白免疫蛋白对侵入人或高等动物体内的抗原物质有清除作用抗体 例下图为胰岛素分子的模式图，其中链由21个氨基酸缩合而成，链由30个氨基酸缩合而成。已知有关氨基酸之间形成三个二硫键(SS)时共脱去6个氢，并设所有氨基酸的平均分子量为a，请回答：(1)胰岛素分子中至少含有氨基_个，含有肽键_个。(2)该化合物是由氨基酸经过_，失去水分子而形成的，水分子中的氧来自于_，氢来自于_。(3)胰岛素分子的相对分子质量为_。(4)胰岛素是一种蛋白质，其化学性质很多，试举出一项：_。解析：用“迁移法”和“图解法”解。迁移应用数学知识解该题。氨基酸经脱水缩合形成肽链，至少在肽链的一端保留一个没有发生缩合反应的氨基(NH2)，在另一端保留一个羧基(COOH)，通常不会形成环状，不必考虑此种情况。所以两条肽链，共至少含有两个氨基。假设一条肽链由n1个氨基酸缩合而成，则形成的肽键数应为n11，另一条肽链由n2个氨基酸缩合而成，则形成肽键数为n21；依次，假设某蛋白质分子共有n个氨基酸缩合而成，有m条肽链，可推出形成的肽键数为nm。氨基酸的平均分子量为a，胰岛素共由51个氨基酸缩合而成，形成肽键49个，则脱去水分子也应该是49分子，题干中明确指出形成二硫键共脱去6分子氢，所以胰岛素的分子量应为51a(49×18)6，得51a888。既然题中指出胰岛素是蛋白质，则结合我们所学的化学知识中蛋白质的特性即可解答。答案：(1)2 49 (2)缩合 羧基 氨基和羧基 (3)51a888 (4)变性、凝固点评：此题对知识的考查有一定的综合性，要求对蛋白质的知识以及相关化学知识有扎实的掌握方能做答，且该题可以和后面许多章节的知识进行综合，所以，对蛋白质的知识要必须深入理解和掌握。七、核酸（1）元素组成： （2）相对分子量： （3）基本单位： 分子构成： 种类化学名称基本组成单位碱基种类五碳糖分布DNA脱氧核糖核酸脱氧核糖核苷酸A、T、C、GC5H10O4主要存在于细胞核，线粒体、叶绿体中也有少量RNA核糖核酸核糖核苷酸A、U、C、GC5H10O5主要存在于细胞质中功能：核酸是一切生物的遗传物质，但对每一种生物而言，其遗传物质仅是一种，DNA或RNA，不可能两种都承担遗传的功能。第三课时 细胞膜的结构1 细胞的种类、形态、大小、亚显微结构简介动物细胞和植物细胞的异同点：（1） 相同点： 共有的细胞结构： ， 共有的细胞器： 。 （2） 不同点： 高等植物特有的细胞器： 动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器： 植物细胞特有的结构： 2 细胞膜的结构和功能（1）细胞膜的分子结构A：化学成分 B：结 构 构成细胞膜的基本支架，蛋白质分子 其中。思考题：请你设计一个实验，来证明细胞膜中的磷脂分子是双层？ C：结构特点 大都可以流动，即细胞膜具有 性。 思考题： 白细胞能吞噬绿脓杆菌，变形虫的任何部位都可以伸出伪足，与这一现象有关的是 。（2）细胞膜的功能及特性 功能： 特性： （3）物质出入细胞的方式 A：通过细胞膜出入细胞的两种方式及比较出入方式 浓度走向载体蛋白质ATP实 例自由扩散高低不需要不需要O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等主动运输低高要要无机盐离子、氨基酸等说明： a 表中“高”“低”是指运输的离子或小分子本身的浓度，而不是它们所在溶液的浓度。b 自由扩散的原理有两种，一种是溶于膜上的磷脂分子中而通过，如一些脂溶性物质，所以脂类物质优先通过细胞膜，由于磷脂分子的两极是一极是亲水性的，另一极是疏水性的，所以疏水性物质也较易通过。c 主动运输对活细胞完成各项生命活动的特殊意义：能保证活细胞按照生命活动需要，吸收所需要的物质以及排除代谢废物，从而保证生命活动的正常进行。 d 两种方式可说明：细胞膜是 ，这种膜可以让 自由通过，细胞要 也可以通过，而其它的 则不能通过。D：大分子和颗粒物质出入细胞的方式方式： ，原理： ，物质通过过程： 。实例：如：单细胞生物草履虫、变形虫等可以吞噬细菌等其它食物颗粒；人体白细胞可以吞噬细菌、细胞碎片和衰老的红细胞；单细胞的原生动物把食物残渣排出体外； 人体内细胞自身合成的一些大分子物质如酶原，也是通过外排作用而排出的。也要消耗细胞内的能量。 3、细胞壁 化学成分 ，功能 ，特点 第四课时 细胞质的结构和功能基质：细胞质内液态的部分。主要成分是水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸等。是活细胞进行代谢的主要场所 细胞器：细胞质内主要的细胞器：线粒体： 形态结构：呈粒状、棒状由内外两层生物膜构成，内膜某些部位向内腔折叠，形成嵴嵴的周围充满液态的基质内膜上分布着许多基粒。化学成分：蛋白质、磷脂，在内膜、基质和基粒中含多种与呼吸作用有关的酶，少量的DNA、RNA存在部位：普遍存在于动、植物细胞中功能：是细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。有细胞的动力工厂之称。叶绿体：学生思考：叶绿体有那些结构特点与功能相适应？形态结构：扁平的椭球形或球形由内外两层生物膜构成，内含基粒，基粒由10100个片层结构重叠而成。基粒周围充满着基质。化学成分：蛋白质、磷脂，片层结构上由叶绿素和类胡萝卜素，光合作用所需要的酶少量的DNA、RNA存在部位：植物叶肉细胞和幼茎的皮层细胞里功能：是光合作用的场所，将光能转变为化学能储存在光合作用的产物葡萄糖中。内质网： 形态结构：由膜结构连接而成的网状物。 化学成分：蛋白质、磷脂，膜上附着有许多种酶 存在部位：绝大多数植物细胞和动物细胞都有。 功能：增大细胞内的膜面积，使膜上的各种酶为生命活动的各种化学反应的正常进行，创造了有利条件。核糖体：形态结构：椭圆形粒状小体化学成分：蛋白质、RNA、酶存在部位：普遍存在于植物动物细胞中。有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。功能：是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所高尔基体：形态结构：由扁平囊泡、小囊泡和大囊泡组成，为单层膜结构化学成分：蛋白质、磷脂、酶存在部位：普遍存在于植物细胞和动物细胞中，一般位于细胞核附近的细胞质中。功能：植物细胞与细胞壁的形成有关动物细胞与分泌物的形成有关，并有运输作用中心体：形态结构：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列存在部位：动物细胞和低等植物细胞，位于细胞核附近的细胞质中，接近细胞的中心。功能：与细胞的有丝分裂有关。液泡：形态结构：是细胞质中的泡状结构，表面有液泡膜，液泡内有细胞液。化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。存在部位：植物细胞功能：维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水。溶酶体： 形态结构：是具有单层膜结构的细胞器，几乎动物细胞内都有，植物细胞内有内似结构。 功能：具有防御和营养的功能。比较七种细胞器的存在、膜结构和主要功能：存在膜结构功能线粒体动植物细胞 双层膜与能量代谢有关贮存遗传物质有氧呼吸主要场所叶绿体 植物细胞光合作用的场所液泡 单层膜调节细胞内环境，与渗透作用有关内质网 动植物细胞 运输蛋白质的 加工合成与物质合成、运输有关高尔基体与动物细胞分泌物形成有关，与植物细胞壁形成有关核糖体 无膜合成蛋白质的场所中心体动物细胞与动物有丝分裂有关溶酶体动物、植物细胞单层膜具有营养和防御功能4、生物膜系统定义 功能：特定功能蛋白质成熟蛋白质较成熟蛋白质蛋白质各种膜的联系 分泌 加工加工翻译结构：细胞膜-高尔基体膜内质网膜核糖体 生物膜的功能 研究生物膜的意义 第五课时（细胞核的结构和功能）1 细胞核的结构 核 膜： 层（选择透过性膜），上有许多 。被选择吸收的 可通透核膜； 由核孔通过，如 等。核 仁：核糖体RNA合成、加工和核糖体亚单位的装配场所。 染色质：指细胞核内容 的物质。主要由 和 组成，在细胞有丝分裂间期时呈 状，叫 ；在细胞有丝分裂的分裂期时呈 状，叫 染色质和染色体是细胞中 物质在 时期的 形态。 2 细胞核的主要功能 细胞核是 的场所 ，是 的控制中心，是 的部分。如课本P33实例分析。 3 细胞的原核与真核之分 真核细胞： 绝大多数生物的细胞，主要特点是核具有核膜、核仁等结构，细胞质中有复杂细胞器。 原核细胞： 少数生物的细胞，主要特点是无典型的细胞核（即无 ），细胞质中无复杂的细胞器，只有 。 4 生物的原核与真核之分 真核生物：占绝大多数，由 构成。 原核生物：占少数生物，由 构成。如 等。 5 原核细胞与真核细胞的比较原核细胞真核细胞细胞大小较小（110 ）较大（10100 ）细胞壁主要成分：无纤维素，只有由多糖和蛋白质构成的肽聚糖等。主要成分：纤维素和果胶细胞膜相似细胞质无线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、中心体等复杂细胞器，只有核糖体。有各种复杂的细胞器细胞核无典型的细胞核（即只有核膜、核仁），只有功能相当于细胞核的核区，有典型细胞核（即有核膜、核仁）染色质（体）无，核区内只有一个游离的DNA分子。有几条，由蛋白质和DNA构成细胞分裂只有无丝分裂能进行有丝分裂，特殊细胞也可进行无丝分裂，生殖过程中相关细胞可进行减数分裂转录与翻译出现在同一时间与地点（核区）转录在核内，翻译在细胞质中的核糖体上