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2019-2020年高中生物 分子與細胞 第一單元 有機體中的細胞 第一章 細胞概述學(xué)案 中圖版必修1 【基礎(chǔ)知識】 一、顯微鏡的發(fā)展與細胞的發(fā)現(xiàn) 1、1604年，荷蘭人 制造出世界上第一臺顯微鏡，能將物體放大10—30倍，可以觀察 整體形態(tài)。 2、1665年，英國物理學(xué)家 制造的顯微鏡放大40—140倍，觀察到木栓薄片由 構(gòu)成，命名為細胞。 3、1674年，荷蘭生物學(xué)家 制作的顯微鏡放大倍數(shù)達到300倍，觀察到了 等。 二、細胞學(xué)說 1、創(chuàng)立者： 和 。 2、主要內(nèi)容：⑴所有的動物和植物都是由 構(gòu)成的；⑵細胞是生物體 和 的基本單位；⑶細胞只能由 而來。 三、細胞和有機體 1、整個生物界的生物可以分為五界： 、 、 、 、 。另外，病毒屬于特殊的一類生物，沒有 結(jié)構(gòu)，而且不能進行獨立代謝，所以只能 生活。 2、細胞是 （除 外）結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，生物的生殖、發(fā)育和遺傳等生命現(xiàn)象都是以 為基礎(chǔ)的。 四、細胞的形狀和大小 1、形狀：⑴單細胞生物，如草履蟲形如 、衣藻呈 且?guī)в? 。⑵多細胞生物體中，常見的細胞形狀有 、橢圓形、 、扁形、 、多角形等，也有的呈不規(guī)則形狀。 2、大?。孩攀澜缟献畲蟮募毎? ，最小的細胞是 。 ⑵動物植物細胞的體積 微生物細胞，高等動物的卵細胞 體細胞。 五、細胞的形態(tài)和功能的統(tǒng)一 1、動物細胞：⑴肌肉細胞呈長條形或長梭形，與 功能相適應(yīng)。 ⑵紅細胞呈圓盤形，利于 的氣體交換。 ⑶典型的神經(jīng)細胞，有長的突起，大大提高了 的效率。 2、植物細胞 ⑴植物莖的木纖維細胞呈 ，起 作用。 ⑵葉表皮的保衛(wèi)細胞呈 ，2個細胞圍成一個 ，有利于 和 等生命活動。 3、細胞的 和 相統(tǒng)一是有機體細胞的一個重要特征， 的細胞越明顯。 六、細胞的觀察工具——顯微鏡 1、分辨直徑：人類肉眼可見的直徑在 以上，普通光學(xué)顯微鏡分辨物體直徑在 以上。 2、光學(xué)顯微鏡的組成及光源：主要由 、 和 組成，通常使用 作為光源。 3、顯微結(jié)構(gòu)與亞顯微結(jié)構(gòu)： 下觀察到的細胞結(jié)構(gòu)稱為顯微結(jié)構(gòu)， 下觀察到的細胞結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)。 第二章 細胞的構(gòu)成 一、細胞的化學(xué)組成 1、有些元素在生物細胞中的 ，稱為大量元素，如 ；有些元素在細胞中的含量不足 ，稱為微量元素，如 。組成生物體的大量元素中， 是最基本的元素， 等6種元素是主要元素，大約占97%左右。 2、組成細胞的化合物包括無機化合物和有機化合物兩大類，無機物主要保括 和 ，有機物主要包括 、 、 、 。 3、某些化學(xué)試劑能夠使生物組織中的有關(guān)有機物產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)，糖類的還原糖入 、 與班氏試劑作用生成 ，脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成 ，或被 染成紅色，蛋白質(zhì)與雙縮尿試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生 反應(yīng)，雙縮尿試劑：A液是 、B液是 。 二、細胞的基本結(jié)構(gòu) 1、細胞是由細胞膜包被的 ，原生質(zhì)是指活細胞內(nèi)的全部生命物質(zhì)，包括 、 、 。原生質(zhì)體的中央是 ，細胞膜以內(nèi)，細胞核以外的原生質(zhì)稱為 ，植物細胞在原生質(zhì)團的外面還有 。 2、線粒體由 層膜組成，是細胞進行 的主要場所，是細胞的“ ”。 3、葉綠體由 層膜組成，是植物細胞中 的場所，使細胞的“ ”，能將光能轉(zhuǎn)化成 。 4、高爾基體由 層膜組成，在植物細胞中參與 的形成，在動物細胞中與 的形成有關(guān)。 5、溶酶體由 層膜組成，內(nèi)含有多種 ，執(zhí)行細胞內(nèi) ，是細胞內(nèi)的“ ”。 6、液泡由 層膜組成，囊泡內(nèi)有 ，與細胞的 有關(guān)。 7、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由 層膜組成，增大了細胞內(nèi)的 ，與 、 和 的合成有關(guān)，也是蛋白質(zhì)等物質(zhì)的 。 8、核糖體是 的粒狀小體，有些附著在 ，有些游離在 中，是 的場所。 9、中心體存在于 和 中，與細胞分裂過程中 有關(guān)。 10、細胞器功能集錦：總結(jié)線粒體和葉綠體的共同之處 ，可以產(chǎn)生ATP的細胞器 ，可以產(chǎn)生水的細胞器 ，不具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器 ，蛋白質(zhì)的合成場所 ，具有單層膜的細胞器 ，與細胞程序性死亡有關(guān)的細胞器 ，與動物有絲分裂有關(guān)的細胞器 ，植物花、果實等的顏色可與 有關(guān)，這種結(jié)構(gòu)還可以與細胞 有關(guān)，衣藻的細胞與菠菜的細胞相比特有的結(jié)構(gòu)是 。 三、真核細胞與原核細胞 1、按照林奈的生物分類方法，把一切生物劃分為 和 ，植物細胞的主要特點是具有 和 。 和 具有細胞壁，但成分與植物細胞壁 ，沒有 ，眼蟲屬于 界卻只含有 ，不具有 。更有甚者，支原體無 和 。 2、科學(xué)家們根據(jù)細胞內(nèi)有無 包被的典型的 ，把細胞分為兩大類： 和 。由真核細胞構(gòu)成的生物叫做真核生物，如植物、動物 等，由原核細胞構(gòu)成的生物叫做原核生物，包括 等，原核生物中，除分布廣泛的細菌外，還有藍藻（又名 ）。藍藻的細胞比細菌大，它的細胞中含有藻藍素和葉綠素，是能進行光合作用的自養(yǎng)型生物。細菌中的 可以進行化能合成作用所以也是自養(yǎng)生物。 3、原核生物的形體 、結(jié)構(gòu) 、繁殖 、分布 。原核細胞除 外，不具有其它的細胞器。原核細胞沒有染色體，但在擬核區(qū)有一個環(huán)狀的 分子，細胞內(nèi)的 物質(zhì)有無 包被是真核細胞和原核細胞最重要的區(qū)別。 【重點、難點、疑點、考點解釋】 一、細胞的發(fā)現(xiàn)歷程 年代 科學(xué)家 主要貢獻 研究成果 1604 詹森（荷蘭） 制造了世界上第一臺顯微鏡，放大倍數(shù)10—30倍 可以觀察到一些小昆蟲的整體形態(tài)，因放大倍數(shù)低，不能觀察到細胞結(jié)構(gòu) 1665 羅伯特胡克（英國） 制造了放大倍數(shù)40—140倍數(shù)的顯微鏡 觀察到木栓薄片中蜂巢式的小空洞，并命名為細胞，其實是死亡的植物細胞的細胞壁，不是真正的細胞。 1674 列文虎克（荷蘭） 制造了放大倍數(shù)達300倍的顯微鏡 觀察到了池塘水中的原生生物，牙垢中的細菌，鮭魚的紅細胞，人和哺乳動物的精子。 二、生物的五界劃分 分類 營養(yǎng)方式 細胞數(shù)目 運動特點 舉例 原核生物界 異養(yǎng)或者自養(yǎng) 單細胞或群體 多數(shù)不能運動，少數(shù)用鞭毛運動 細菌、藍藻、放線菌 原生生物界 異養(yǎng)或者自養(yǎng) 單細胞或群體 用鞭毛、纖毛或偽足運動 草履蟲、變形蟲、單細胞藻類（衣藻）和粘藻 真菌界 異養(yǎng) 單細胞或多細胞 絕大多數(shù)不能運動 霉菌、酵母菌、蘑菇等 植物界 自養(yǎng) 多細胞 不能自由運動 蕨類、苔蘚類、裸子植物、被子植物（各種花卉數(shù)目） 動物界 異養(yǎng) 多細胞 絕大多數(shù)能自由運動，少數(shù)種類營固定生活，如?？?、珊瑚蟲等 多空動物、蠕蟲、昆蟲、鳥類、魚類、爬行類、哺乳類 注：病毒：有人提議單獨另立一界，病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，個體微小，只能寄生在其它生物體內(nèi)，不具有獨立代謝的能力。僅有蛋白質(zhì)外殼和核酸構(gòu)成，只有一種類型的核酸ＲＮＡ（如：艾滋病病毒、口蹄疫病毒、車前草病毒、流感病毒、非典病毒等）或者ＤＮＡ，在活細胞內(nèi)復(fù)制增殖。 三、八種細胞器的分布、形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能的比較 名稱 分布 形態(tài) 結(jié)構(gòu)、成分 功能 線粒體 動植物細胞 橢球形 雙層膜、嵴、基質(zhì)、有氧呼吸酶、少量的ＤＮＡ和ＲＮＡ 有氧呼吸的主要場所，“動力車間” 葉綠體 綠色植物葉肉細胞、幼莖皮層細胞 橢球形或球形 雙層膜、基粒、基質(zhì)、光合色素、光合酶、少量的ＤＮＡ和ＲＮＡ 光合作用的場所，“能量的轉(zhuǎn)化車間” 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 動植物細胞 網(wǎng)狀管道系統(tǒng) 單層膜 與蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成有關(guān)，蛋白質(zhì)等物質(zhì)的運輸通道 高爾基體 動植物細胞 成摞的扁平囊、小泡 單層膜 與細胞分泌物的形成有關(guān)，植物細胞內(nèi)還與細胞壁的形成有關(guān)。 核糖體 動植物細胞、原核細胞 橢球形 無膜 合成蛋白質(zhì)的場所 溶酶體 動植物細胞 囊狀 單層膜、多種酸性水解酶 執(zhí)行細胞內(nèi)消化作用，細胞內(nèi)的酶倉庫 液泡 主要存在于植物細胞 囊狀泡 單層膜，有機小分子和無機物質(zhì) 與細胞吸水有關(guān) 中心體 動物和某些低等植物細胞 兩個中心粒相互垂直 無膜 與細胞的有絲分裂有關(guān) 四、各種細胞器的不同分類 分布 植物特有的細胞器 葉綠體 動物和低等植物特有的細胞器 中心體 動、植物都有的細胞器 線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體 主要存在于植物中的細胞器 液泡 主要存在于動物中的細胞器 中心體、溶酶體 分布最廣泛的細胞器 核糖體 結(jié)構(gòu) 不具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器 核糖體、中心體 具有單層膜的細胞器 具有雙層膜的細胞器 線粒體、葉綠體 光學(xué)顯微鏡下可見的細胞器 線粒體、葉綠體、液泡 成分 含有DNA的細胞器 線粒體、葉綠體 含有RNA的細胞器 線粒體、葉綠體、核糖體 含色素的細胞器 葉綠體、液泡（有的液泡沒有） 功能 能產(chǎn)生水的細胞器 線粒體、葉綠體、核糖體、高爾基體 能產(chǎn)生ATP的細胞器 線粒體、葉綠體 能量轉(zhuǎn)換器 線粒體、葉綠體 能復(fù)制的細胞器 線粒體、葉綠體、中心體 能合成有機物的細胞器 核糖體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 與有絲分裂有關(guān)的細胞器 核糖體、線粒體、中心體、高爾基體 與分泌蛋白的合成、運輸、分泌有關(guān)的細胞器 核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體 能發(fā)生堿基互補配對的細胞器 線粒體、葉綠體、核糖體 五、原核細胞與真核細胞的比較 項目 原核細胞 真核細胞 直徑大小 較?。?.2—10微米） 較大（10—100微米） 染色體 無染色體，只有一條DNA 有染色體 細胞核 無核膜、核仁 有核膜核仁 細胞器 有核糖體，無其它的細胞器 有核糖體等多種細胞器 細胞壁 有，成分是肽聚糖 有 細胞膜 有 有 實例 細菌、藍藻、放線菌、支原體、衣原體 植物、動物、真菌、人類等 六、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次 結(jié)構(gòu) 概念 舉例 細胞 細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位 心肌細胞 組織 由形態(tài)相似、結(jié)構(gòu)、功能相同的細胞聯(lián)合在一起 肌肉組織 器官 不同的組織按照一定的次序結(jié)合在一起 心臟 系統(tǒng) 能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官按照一定的次序組合在一起 循環(huán)系統(tǒng) 個體 由各種器官或系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合共同完成復(fù)雜的生命活動的生物，單細胞生物有一個細胞組成生物體。 烏龜 種群 在一定的自然區(qū)域內(nèi)，同種生物的所有個體是一個種群 該區(qū)域內(nèi)同種烏龜?shù)乃袀€體 群落 在一定的自然區(qū)域內(nèi)，所有的種群組成一個群落 該區(qū)域內(nèi)烏龜和其它所有生物的種群 生態(tài) 系統(tǒng) 生物群落和它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體 烏龜生活的水域生態(tài)系統(tǒng) 生物圈 由地球上所有的生物和這些生物生活的無機環(huán)境共同組成 地球上只有一個生物圈 七、檢測生物組織中的還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì) 1、實驗材料的選擇 首先要考慮生物組織中待鑒定物質(zhì)的含量，其次考慮是否對材料有特殊要求。 ⑴還原性糖的鑒定：最理想的實驗材料是含糖量較高，顏色較淺或近于白色的生物組織或器官，顏色反應(yīng)明顯。 ⑵脂肪的鑒定：選擇富含脂肪的材料，如花生油。 ⑶蛋白質(zhì)的鑒定：可選用含蛋白質(zhì)較多的黃豆汁、雞蛋清等，雞蛋清蛋白含量高，配制提取液透明，與雙縮尿試劑反應(yīng)顏色明顯，反應(yīng)前注意稀釋蛋清液。 2、實驗中所用的試劑 ⑴班氏試劑：班氏試劑由A液硫酸銅和B液檸檬酸鈉和碳酸溶液配制而成，將A液傾注入B液中，邊加邊攪拌。顏色變化：淺藍色（氫氧化銅）→棕色→磚紅色沉淀（氧化亞銅）。注意需要沸水浴。 ⑵蘇丹Ⅲ染液：遇脂肪顯示橘黃色，蘇丹Ⅳ遇脂肪顯示紅色。 ⑶雙縮尿試劑：在堿性溶液NaOH中，雙縮尿能與Cu2+作用，形成紫色或紫紅色絡(luò)合物。 八、其它化學(xué)物質(zhì)的檢測方法 ①淀粉：碘液；②CO2：Ca(OH)2溶液或酸堿指示劑；③乳酸：pH試紙；④O2：余燼復(fù)燃；⑤無O2：火焰熄滅； 九、實驗結(jié)果的顯示方法 ①光合速度：單位時間內(nèi)O2釋放量或CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量；②呼吸速度：單位時間內(nèi)O2吸收量或CO2釋放量或淀粉減少量；③細胞液濃度大?。嘿|(zhì)壁分離、體積的變化；④植物細胞是否死亡：質(zhì)壁分離；⑤生長激素的作用：生長速度（體重變化、身高或身長變化）；⑥甲狀腺激素作用：動物消耗量、發(fā)育速度、神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性；⑦胰島素的作用：動物的活動狀態(tài)、血糖濃度；⑧菌量：菌落數(shù)或亞甲基藍脫色程度； 十、實驗條件的控制 ①增加水中的氧氣：泵入空氣或者吹入空氣或放入綠色植物；②減少水中的氧氣：容器密封或者油膜覆蓋或用涼開水；③除去容器中的CO2：Na(OH)2溶液；④除去葉片中的原有淀粉：置于黑暗環(huán)境中（饑餓處理）；⑤除去葉片中的葉綠素：酒精加熱；⑥除去光合作用對細胞呼吸的影響：給植物遮光； ⑦血液抗凝：假如檸檬酸鈉；⑧線粒體膜和細胞膜的提取：細胞勻漿離心； 十一、觀察細胞的基本結(jié)構(gòu) 1、葉綠體：黑藻或苔蘚類的葉片較薄而且透明。 2、線粒體：用詹納斯綠B染液染成藍綠色。 十二、大腸桿菌涂片的制作 ①涂片→②干燥→③固定→④染色（草酸銨結(jié)晶紫）→⑤沖洗→⑥吸干→⑦鏡檢 十三、酵母菌臨時裝片的制作 ①制片→②染色（碘液）→③觀察