高三生物第一轮复习
必修一全套课件
共273页
第一章 走近细胞
Lesson1 从生物圈到细胞
结构特点:没有细胞结构
化学组成:蛋白质外壳和遗传物质
遗传物质:DNA或RNA
生活方式:寄生在活细胞中
繁殖过程:在活细胞中,靠自身的遗传物质中储存遗传信息,利用细胞内物质,制造新的病毒。
一、病 毒
二、生命活动离不开细胞
单细胞生物的生命活动离不开细胞
衣藻
酵母菌
实例2 人的生殖和发育
遗传物质的“桥梁”:精子和卵细胞
实例3 缩手反射的结构基础
因此,生物体的某一种细胞受到损害,也会影响该种生物的生命活动。
实例4 艾滋病(AIDS)
病原微生物:HIV
攻击对象:淋巴细胞
死亡原因:淋巴细胞被大量破坏,导致人体免疫力降低.
三、生命系统的结构层次
生命系统分为哪几个层次?排列顺序是什么?
细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈
第一章 走近细胞
第2节 细胞的多样性和统一性
结论:细胞具有多样性
思考:1.以上这些细胞的共同结构有哪些? 2. 是不是所有细胞都具有细胞膜、细胞质和细胞核这三个结构呢?
病毒:如SARS,HIV,流感病毒,噬菌体等
真核细 胞
生物
原核细胞生物:细菌、蓝藻、支原体、衣原体
细胞结构生物
真核细胞和原核细胞除了成形细胞核的有无之外,还有哪些区别?
原核细胞与真核细胞的主要区别
蓝 藻
宏观
微观:
当以细胞群体出现时,如:
水体富营养化——水华
状如发丝、呈黑蓝色——发菜
没有成形的细胞核,有拟核——环状DNA
藻蓝素和叶绿素——能进行光合作用
细胞质:
核糖体
自养生物
二、细胞学说建立
19世纪,德国科学家施莱登和施旺创立了细胞学说。
其主要内容是:
1.细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发
育而来,并由细胞和细胞产物所构成。
2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的
生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生
命起作用。
3.新细胞可以从老细胞中产生。
小结一:
酵母菌
霉 菌
蘑 菇
生物分类单位:
界、门、纲、目、科、属、种
生命活动离不开细胞
(生活实例)
细胞学说的建立
(建立学说)
原核细胞和真核细胞
(理性比较)
观察细胞
(感性认识)
生命系统的结构层次
(宏观认识)
从生物圈到细胞
细胞的多样性和统一性
小结二:
第二章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
一、组成细胞的元素
1. 大量元素:(含量在万分之一以上)
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
2. 微量元素:
Fe、Mn、Zn、Cu、 B、 Mo 等
C是构成细胞的基本元素
二、组成细胞的化合物
无机化合物
有机化合物
水
糖类
脂质
蛋白质
核酸
无机盐
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
第二章 组成细胞的分子
蛋白质主要由C、H、O、N4种化学元素组成,很多还含有S、P等元素。
蛋白质是由多种氨基酸按照不同的方式结合形成的,氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
一、氨基酸及其种类
结构通式为:
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),还有一分子氢和一个特有的R基团,它们都连在同一个碳原子上。此碳原子叫中心碳原子。
R基不同,氨基酸就不同
如:甘氨酸的R基是—H,丙氨酸R基是—CH3
请写出下面两种氨基酸的R基?
下面我们一起来了解:
①脱水缩合②肽键③二肽、三肽、多肽等概念。
二、蛋白质的结构及其多样性
COOH
H
NH2
C
R1
COOH
H
H N
C
R2
H
1.氨基酸形成二肽
CO
H
NH2
C
R1
COOH
H
N
C
R2
脱水缩合
H
H2O
肽键
肽键
肽键
1、脱水缩合:一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接,脱去一分子的水的结合方式。
2、肽键:连接两个氨基酸的化学键(—CO—NH—)。
3、二肽:两分子氨基酸缩合而成的化合物。
4、多肽:由多个氨基酸缩合而成的化合物。
5、肽链:多肽所呈的链状结构。
6、蛋白质:具备一定的空间结构后的多肽链。
2. 氨基酸、多肽和蛋白质的关系
3. 蛋白质结构的多样性
三、蛋白质的功能多样性
1、 结构物质,是构成细胞和生物体的重要物质。
(肌球蛋白、肌动蛋白)
2、催化作用(酶)
3、运输作用(血红蛋白)
4、调节作用(激素)
5、免疫功能(抗体)
总结:免催构,需调运。
1.2个氨基酸分子缩合形成二肽,并生成一分子 水,这分子水中的氢来自( )
A.羧基 B.氨基
C.羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢
2.谷氨酸的R基为-C3H5O2,在一个谷氨酸分子中,含有碳和氧的原子数分别是( )
A.4、4 B.5、4
C.4、5 D.5、5
C
B
巩固练习
3.人体免疫球蛋白由4条肽链构成,共有764个氨基酸,则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是( )
A.746和764 B.760和760
C.762和762 D.4和4
D
4.下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的氨基,羧基和肽键的数目依次是( )
(1)NH2-CH2-COOH
(2)NH2-CH2-CH2OH
(3)NH2-CH-CH2-COOH
COOH
(4)NH2-CH-CH2-COOH
(5)NH2-CH-(CH2)4-NH2
NH2
COOH
A.2,2,2 B.3,3,2
C.4,3,3 D.3,4,3
A
5.胰岛素是一种蛋白质分子,它含有2条多肽链,其中A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸,据此回答:
(1)从理论上分析,胰岛素分子至少含有 个
—COOH。
(2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么?
2
因为胰岛素是一种蛋白质,口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸,而失去胰岛素的功能。
6.据下列结构式,回答问题:
CH3 H H | | | H2N—C—CO—NH—C—CO—NH—C—COOH | | | H CH2 CH2 | | CO COOH | NH2
(1)该化合物中有 种氨基酸。
(2)该化合物中有 个肽键。
(3)该化合物是由 个氨基酸失去 分子
水而形成的,这样的反应叫做 。
(4)该化合物叫做 。
第3节 遗传信息的携带者——核酸
第二章 组成细胞的分子
一、核酸的分类
功能:是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
二、核酸在细胞中的分布
“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验原理:
甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。
2.核酸的基本组成单位:核苷酸
三、核酸的化学结构
1.核酸的组成元素:C、H、O、N、P等
3.DNA的化学结构
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
⑴基本组成单位:脱氧核苷酸
⑵脱氧核苷酸链
连 接
⑶DNA分子的多样性和特异性
多样性:四种脱氧核苷酸的数目、比率和排列顺序不同。
特异性:不同生物个体具有不同的DNA
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
4.RNA的化学结构
基本组成单位:核糖核苷酸
核糖核苷酸链
连 接
DNA与RNA的比较
DNA
RNA
主要存在部位
细胞核
细胞质
基本组成单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
碱基种类
A、G、C、T
A、G、C、U
五碳糖种类
脱氧核糖
核 糖
核苷酸链
一条核糖核苷酸链
两条脱氧核苷酸链
1.下列关于核酸的叙述,正确的是( )
A.核酸由C、H、O、N四种元素组成
B.在真核细胞内,核酸只存在于细胞核内
C.组成核酸的基本单位有8种
D.除病毒外,一切生物都含有核酸
2.由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是( )
A.8 B.5
C.6 D.3
巩固练习
C
B
3.玉米根细胞中的DNA分布在下列哪些结构( )
①细胞核 ②叶绿体 ③线粒体 ④细胞质基质
A.①② B.①③
C.①②③ D.①②③④
B
4.细胞内的遗传物质是( )
A.DNA B.RNA
C.DNA或RNA D.DNA和RNA
A
5.将用甲基绿和吡罗红染色的人口腔上皮细胞装片放在显微镜下观察,可以看到( )
A.细胞核内呈现红色,细胞质内呈现绿色
B.细胞核内呈现绿色,细胞质内呈现红色
C.细胞核和细胞质都呈现绿色
D.细胞核和细胞质都呈现红色
6.DNA分子完全水解后,得到的化学物质是( )
A.核苷酸、五碳糖、碱基 B.核苷酸、磷酸、碱基
C.核糖、五碳糖、碱基 D.脱氧核糖、磷酸、碱基
B
D
第4节 细胞中的糖类和脂质
第二章 组成细胞的分子
一、细胞中的糖类
1.元素组成:
2.种类:
3.功能:
C、H、O
单糖、二糖、多糖
生命活动的主要能源
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
细胞中都有
细胞中都有
细胞中都有
植物细胞中
动物细胞中
组成RNA的成分
组成DNA的成分
主要的能源物质
提供能量
提供能量
麦芽糖
蔗糖
乳糖
发芽的小麦、谷粒中含量丰富
蔗糖、甜菜中含量丰富
人和动物乳汁中含量丰富
都能提供能量
淀粉
纤维素
肝糖原
肌糖原
植物粮食作物的种子、变态茎或根等储藏器官中
植物的细胞壁中
动物的肝脏中
动物的肌肉组织中
储存能量
支持保护细胞
储存能量,调节血糖
储存能量
1.单糖:不能水解的糖。
2.二糖:由两分子的单糖脱水缩合而成。
3.多糖:由许多的葡萄糖分子连接而成。
构成它们的基本单位都是葡萄糖,如:淀粉、纤维素、糖原。
二、脂质
1.组成元素:主要是C、H、O,有些含有P和N
2.种类及功能:
脂肪:
磷脂:
固醇:
细胞内良好的储能物质,还具有隔热、保温、缓冲和减压的作用
构成细胞膜、细胞器膜和核膜的主要成分
包括胆固醇、性激素和维生素D;对人体的代谢起到很重要的调节作用
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
第5节 细胞中的无机物
第二章 组成细胞的分子
细胞中游离态的水,可以自由流动
细胞中与其他化合物结合的水
95%
以上
约4.5%
1.是细胞内的良好溶剂
2.参与细胞的生化反应
3.运送养料和代谢废物
是细胞的组成成分
一、细胞中的水
刚刚收获的小麦种子经暴晒,失去了大量的水份,这些水属于( );再将晒干的种子放在试管内用酒精灯加热,试管上将出现小水珠,这些水属于( );再点燃种子,最终会得到一些灰白色的灰烬,这些灰烬是( )。
巩固练习
二、细胞中的无机盐
1.存在形式:
大多数以离子的形式存在
2.生理作用:
细胞中许多有机物的重要组成成分
维持细胞和生物体的生命活动
维持细胞的酸碱平衡
第1节 细胞膜-系统的边界
第三章 细胞的基本结构
科学家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,却不能逸出细胞。
伊红为什么不会逸出细胞?
材料1
动动脑筋
细胞作为一个完整的系统,它有边界
系统的边界——
细胞膜
体验制备细胞膜的方法
实验:
1.选择材料:
2.实验原理:
3.实验过程:
猪成熟的红细胞
红细胞吸水胀破
4.用离心从混合液中分离出纯度较高的细胞膜
提取红细胞
红细胞吸水破裂
离心分离
一、制备细胞膜
正常形态
吸水后形态
吸水后形态
二、细胞膜的成分
脂质(约50%)
蛋白质(约40%)
糖类(约2%-10%)
细胞膜的功能
将细胞与外界环境分开,保证细胞内部环境的相对稳定
控制物质进出细胞
进行细胞之间的信息交流
细胞膜的结构
决定
神经细胞之间的联系
高等植物细胞之间通过胞间连丝
细胞壁
成分:纤维素和果胶
功能:支持和保护
特点:全通透性
1.下列哪一项不属于细胞膜的功能( )
A.控制物质进出细胞
B.将胰岛细胞形成的胰岛素,分泌到细胞外
C.提高细胞内化学反应的速率
D.作为系统的边界,维持细胞内环境的稳定
基础训练
C
2.科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成,是因为( )
A.哺乳动物红细胞容易得到
B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构
C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破
D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到
B
基础训练
科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗?
拓展题
细胞膜具有控制物质进出的能力。
第二节 细胞器
动植物亚显微结构
叶绿体
液泡
细胞壁
植物细胞比动物细胞多了哪几种结构?
细胞的结构
细胞膜
细胞器 线粒体、叶绿体(2层膜)
内质网、 高尔基体
液泡、溶酶体 (1层膜)
细胞质 核糖体、中心体(无膜 )
细胞质基质 :水、无机盐、脂质、糖
类、核苷酸和多种酶
细胞核
1、存在于动植物细胞中;健那绿染成绿色。
2、双层膜;含有少量的DNA。
3、内膜向内折叠形成嵴。
4、细胞进行有氧呼吸的主要场所,是“动力车间”。
5、生长旺盛细胞分布居多,能自由地移动。
线粒体
所需能量的95%
叶绿体
叶绿体
存在于绿色植物细胞中;
双层膜结构;
内有基粒,由多个类囊体垛叠而成;
绿色植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”;
含有少量的DNA。
高尔基体
高尔基体结构图
存在于动植物细胞中;
位于细胞核附近的细胞质中;
单层膜结构;
与细胞分泌物形成有关,对蛋白质进行加工和转运,植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关。
高尔基体
内质网
内质网结构图
内质网
存在于动植物细胞中;
广泛分布于细胞质中,成网状;
分为粗面型和滑面型两种;
单层膜结构;
细胞内蛋白质合成和加工、以及脂质合成的“车间”。
“牛奶是怎样炼成的”
科学家用3H标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。
3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中。
117分钟后,标记的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中。
奶牛的乳腺细胞
核糖体:合成蛋白质
内质网:加工、运输
高尔基体:加工。
线粒体:供能
概念:细胞膜,细胞器膜和核膜等共同组成
作用:
1. 细胞膜使细胞有一个相对稳定的内部环境,还在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
2. 生物膜为多种酶提供了大量的附着点。
3. 生物膜把细胞器分隔开,使细胞内能同时进行多种化学反应,而互不干扰,保证了细胞生命活动高效、有序的进行。
生物膜系统
第3章 第三节 细胞核的结构和功能
一、细胞核的结构
1.核膜:
3)核孔:
大分子物质的通道,
如核酸、蛋白质。
2)成分:
磷脂分子和
蛋白质分子
2.核仁:
3.染色质
1)概念:主要指细胞核内容易被碱性染料
染成深色的物质。
2)化学成分:主要是DNA和蛋白质
2.核仁:
3)染色质与染色体的关系
染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
二、细胞核的主要功能
遗传物质储存和复制的场所
细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心
细胞结构中最重要部分!!!
一、填充题1.染色质在 成为细长的丝,交织成网状。在 ,细胞核内长丝状的染色质高度螺旋化,缩短变粗,成染色体形态。在 ,细胞核中的染色体逐渐解开螺旋,又恢复到细丝状染色质的形态。因此说,染色质和染色体是 在 的两种形态。
分裂期
细胞分裂间期
有丝分裂结束时
同一种物质
不同时期细胞中
练习巩固
2.组成染色质和染色体的主要物质是( ) A.DNA和RNA; B.蛋白质和DNA;
C.蛋白质和RNA; D.DNA和脂类。
B
第四章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
一、渗透作用
半透膜:半透膜是一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称
渗透作用装置
分析实验现象
1.第一组装置的 漏斗管内液面为什么会升高?
2.第二组装置,用纱布代替玻璃纸,漏斗管内液面还会升高吗?
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。
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。
分析实验现象
4.水分子只能从烧杯中扩散到漏斗中吗?
(友情提醒)半透膜,水分子可以自由通过。
不是的,水分子既可以从烧杯中扩散到漏斗中,也能从漏斗中扩散到烧杯中,只不过,在单位时间内,从烧杯中扩散到漏斗中的水分子数量比较多。
3.第三组装置,清水换成同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎样?
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。
得出结论
水渗入漏斗内使液面上升必须具备两个条件
半透膜
半透膜两侧溶液浓度差
渗透作用 :水分子(或其他溶剂分子)透过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散,称为渗透作用
条 件
①具有半透膜(主要)
②半透膜两侧的溶液浓度不同
课题一 水分子的跨膜运输
问题:细胞是否会发生渗透作用呢?
(一)动物细胞的吸水和失水
红细胞置于清水中
分析右图,一段时间后红细胞会发生什么变化?
放到清水中,细胞不断吸水膨胀直至胀破。
疑问?红细胞是否也是发生渗透作用呢?
【探究】红细胞是否具有发生渗透作用的条件
问题一 红细胞的 相当于半透膜,为什么?
因为,细胞膜同样具有有些物质可以通过,而有些物质不能通过的特点。
问题二 什么情况下,红细胞会发生吸水或失水?
细胞膜
当外界溶液浓度>细胞质基质浓度时,红细胞失水;
当外界溶液浓度<细胞质基质浓度时,红细胞吸水。
课题一 水分子的跨膜运输
1.细胞膜相当于半透膜
2.外界溶液与细胞质基质存在浓度差
【总结】红细胞发生渗透作用的条件
1.红细胞内的血红蛋白能够透过细胞膜吗?
不可以,因为血红蛋白是大分子,不能透过细胞膜。
2.红细胞吸水或失水的多少与什么有关?
红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外的浓度差,一般差值越大,吸水或失水越多。
课题一 水分子的跨膜运输
【思考】
红细胞不吸水也不失水,保持细胞原有的形态。因为外界溶液浓度=细胞内浓度,所以单位时间渗入的水分子数量等于渗出的水分子数量,水分子的运动达到动态平衡,因此表现细胞既不吸水也不失水。
3.如果将红细胞放置于生理盐水中呢,细胞有什么变化?原因?
问 题
1.植物细胞会出现失水的情况吗?
2.植物细胞在什么情况下会失水?
3.原生质层是否相当与半透膜?
当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时
2.植物细胞的吸水与失水
【探究】植物细胞 相当于半透膜
原生质层
探究实验:植物细胞的吸水和失水
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
表达与交流
(原生质层是一层半透膜吗?)
(原生质层相当于一层半透膜)
设计
方案
(按预定方案进行实验)
(分析实验结果,得出结论:……)
(总结,写实验报告并适当交流)
预期结果
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中,观察其大小的变化;再将细胞浸润在清水中,观察其大小的变化。
在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小,细胞皱缩;在清水中植物细胞的中央液泡会变大,细胞膨胀。
1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶,外表皮紫色较浓的更好。用解剖刀
或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的“井”字。
2.用尖嘴镊从“井”字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮
撕下,平铺在载玻片中央。
3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗糖溶液,盖上盖
玻片。用吸水纸吸去多余液体。
4.在显微镜下观察,可见原生质缓慢收缩,逐渐出现与细胞壁
分离的现象,直到原生质收缩成球状小团,与细胞壁完全分开。
5.在盖玻片的一侧滴加清水,用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收,
使清水置换蔗糖溶液。
6.在显微镜下观察,可见质壁分离现象缓慢复原。
进行实验
植物细胞的质壁分离及复原
实验现象:
变 小
逐渐恢复原来大小
原生质层恢复原来位置
原生质层脱离细胞壁
基本
不变
基本
不变
得出结论
植物细胞原生质层相当于一层半透膜,成熟的植物细胞靠渗透作用吸水。细胞液与细胞外界溶液发生了渗透作用。
2.质壁分离及复原现象
1.如果没有细胞壁,实验结果会有什么不同?
2.如果滴加的是0.5克ml的蔗糖溶液,实验结果会有什么不同?
交 流
不会发生质壁分离现象,只发生渗透作用的吸水或失水
高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡,不可能发生质壁分离复原
初始浓度
0 Mg2+ Ca2+ Si4+ 离子
培养液中的离子浓度
水稻
番茄
物质跨膜运输的其他实例
实例一
1.水稻培养液中的钙、镁两种离子浓度为什么会增高?是不是水
稻不吸收反而向外排出呢?
2.不同作物对无机盐离子的吸收有差异吗?
1.以下可以发生渗透作用的是(
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