生物必修1Word文档格式.docx
《生物必修1Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物必修1Word文档格式.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
核孔
细胞核核仁
DNA
染色质→染色体
蛋白质
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
三、细胞是一个统一的整体
细胞核与细胞质通过核孔相通
结构
核膜、内质网膜与细胞膜等相互连接成细胞内完整的生物膜系统
细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致地完成各项生命活动
调控：
细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心
与外界的联系：
不断地与外界进行物质交换和能量转换，与外界环境形成一个统一的整体
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
水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象
渗透作用发生的条件：
①具有半透膜
②半透膜两侧的溶液浓度不同
半透膜：
是一类可以让小分子物质通过（如水分子），而较大分子物质（如蔗糖）不能通过的一类多孔性膜。
（一）、动物细胞的吸水和失水
动物细胞相当于一个渗透装置
细胞质浓度﹥外界溶液浓度,细胞吸水膨胀，甚至胀破
细胞质浓度﹤外界溶液浓度,细胞失水皱缩
细胞质浓度＝外界溶液浓度,细胞形态不变
（二）探究：
植物细胞的吸水和失水
植物细胞质壁分离和复原的现象
说明
植物细胞可以进行吸水和失水
得出结论
原生质层相当于一层半透膜
外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水，发生质壁分离现象
外界溶液浓度小于细胞液的浓度，细胞吸水，发生质壁分离复原现象
三、物质跨膜运输的其他实例
•在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸Mg2＋Ca2+较少，结果导致水稻培养液里的Mg2＋Ca2+浓度高。
•不同作物对无机盐的吸收有差异。
•水分子跨膜运输是取决于细胞生命活动的需要。
•细胞选择性吸收物质的现象是普遍的。
细胞膜和其他生物膜都是选择性透过膜
四、科学探究植物细胞的吸水和失水
方法步骤：
1.制作洋葱鳞片外表皮的临时装片。
2.观察植物细胞的初始状态。
3.观察植物细胞失水状态
4.观察植物细胞吸水状态
质壁分离:
植物细胞因为失水收缩，细胞壁与原生质层发生分离的现象。
质壁分离复原：
发生质壁分离的植物细胞因吸水原生质层慢慢恢复为原来的状态。
第三节物质跨膜运输的方式
知识回顾：
生物膜的组成及特点：
1、化学组成：
膜主要由脂质和蛋白质构成，其基本支架是磷脂双分子层。
2、结构特点：
组成膜的蛋白质和脂质具流动性，蛋白质在磷脂双分子层上分布是不对称的。
3、功能特点：
生物膜是一种选择透过性膜。
这种膜可以让水分子自由通过，一些离子和小分子可以通过，而其他则不能通过。
一、被动运输
被动运输：
物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散方式，物质顺浓度梯度扩散进出细胞，统称为被动运输。
自由扩散：
物质通过简单的扩散作用进出细胞。
如：
球从高处往低处滚
被动运输特点：
从高浓度到低浓度；
不需要载体蛋白的协助；
不消耗能量。
水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇等
协助扩散：
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
卡车载货下坡
特点：
需要载体蛋白的协助；
不需要能量。
葡萄糖、氨基酸、核苷酸及细胞代谢产物等。
二、主动运输：
物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
比方：
卡车载货上坡
1、逆浓度梯度运输2、需要载体3、需要消耗能量
三、问题探讨
1主动运输与被动运输的比较：
跨膜方式
浓度梯度
是否需载体
是否耗能
举例
自由扩散
高→低
否
H2O、CO2、O2、甘油、乙醇、苯、脂肪酸、脂质等
协助扩散
是
葡萄糖进入红细胞
主动运输
低→高
无机盐离子、氨基酸
2你认为以上哪种方式对于活细胞完成各项生命活动最重要，为什么？
主动运输、主动运输的意义：
保证了活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。
四、生物大分子的跨膜运输方式：
原理：
依赖细胞膜的流动性
胞吞（内吞作用）
大分子物质
胞吐（外排作用）自由扩散
被动运输顺浓度梯度
物质跨膜运输的方载体蛋白
式（小分子和离子）主动运输
胞吞消耗能量
大分子物质或
颗粒性物质胞吐
本节难点解析---解读坐标图
1、自由扩散坐标图1（O2、CO2、水、N2、乙醇、甘油、苯）
影响物质运输速率的因素:
物质在细胞内外的浓度差
2、协助扩散坐标图2（葡萄糖进入红细胞中）
①、物质在细胞内外的浓度差②、载体数量
3、主动运输坐标图3（H+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3）
能量和载体数量
第五章细胞的能量供应和利用
第1节降低化学反应活化能的酶
学习目标
1、知道细胞代谢的概念。
2、说明酶在细胞代谢中的作用,酶的本质。
3、知道酶降低化学反应活化能的原理。
4、进行有关的实验和探究时，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
一、细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
（是细胞生命活动的基础）
细胞内的化学反应的环境条件：
条件温和:
常温常压，酸碱度适中，有适合的生物催化剂————酶
二、酶在细胞代谢中的作用
2H2O2→2H2O+O2
步骤
试管编号
说明
1
2
3
3%
一
H2O2浓度
2ml
无关变量
剂量
FeCl3
二
反应条
常温
90℃
2滴
肝脏研磨液
自变量
2滴清水
较多
结果
气泡产生
不明显
少量
变亮
大量
因变量
卫生香燃烧
不复燃
复燃
加热能促进H2O2分解，提高反应速率
H2O2酶和Fe3+都能加快H2O2分解，且酶的催化效率高
原因
加热使H2O2得到能量，从常态转变为容易分解的活跃态
H2O2酶和Fe3+都降低了H2O2反应的活化能，且酶的作用更显著
结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
1、活化能：
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能
各条件使反应加快的本质：
加热：
提高分子的能量
Fe3+：
降低化学反应的活化能
酶：
更显著地降低化学反应的活化能
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。
三、酶的本质
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德李比希
发酵与活细胞有关，发酵是整个引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
细胞而不是细胞中某些物质起作用
毕希纳
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
萨姆纳
酶是蛋白质
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
酶的本质：
酶是一类催化剂，酶是由活细胞产生的具有催化作用的一类有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
四、酶的特性
1、酶具有高效性：
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013倍（自变量是催化剂的种类；
用无机催化剂与酶比较）
2、酶具有专一性：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应（实验设计：
①、酶相同，底物不同；
②、或者是底物相同，酶不同）
实验：
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验步骤
一
1号试管
2号试管
2mL淀粉溶液
2mL蔗糖溶液
三
加入淀粉酶2mL，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，保温5min
四
①
加斐林试剂②振荡③水浴加热1min
实验现象
蓝色变为砖红色沉淀
没有颜色变化
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
3、酶的作用条件较温和
①、温度对酶活性的影响（温度是自变量，不能用H2O2做实验，因为H2O2加热会分解）
在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；
达到最适温度时，酶的活性最高；
超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。
温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活
②、pH对酶活性的影响（PH是自变量，不能用淀粉做实验，因为酸性条件下淀粉会水解）
在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；
达到最适pH时，酶的活性最高；
超过最适pH时，随着pH的继续升高，酶的活性逐渐下降。
过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活
酶在细胞代谢中的作用：
活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
酶的特性温度
1、高效性2、专一性3、作用条件较温和性
pH
第二节细胞的能量通货——ATP
教学目标
1.简述ATP的化学组成和特点。
2.写出ATP的分子简式。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。
ATP的全称：
三磷酸腺苷;
结构简式：
A－P～P～P，
其中A代表：
腺苷（由腺嘌呤和核糖结合而成）
P代表：
磷酸基团;
—代表：
普通化学键;
～代表：
高能磷酸键（ATP分子中大量能量就储存在此化学键中，高能磷酸键很容易水解；
释放出大量能量）
ATP与ADP的相互转化图示
ADP+pi+能量→ATP
物质是可逆的，能量是不可逆的
pi
友情提示:
时刻不停地发生,并处于动态平衡之中
ATP是生命活动的直接能量来源
ATP是细胞内流通的“能量货币”
ATP与ADP相互转化过程小结：
ATP水解
ATP合成
反应条件
水解酶
合成酶
反应场所
多种场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
能量转化
放能
储能
能量来源
高能磷酸键
细胞呼吸、光和作用
能量去向
用于各项生命活动
储存在ATP远离腺苷的高能磷酸键中
几种能源归纳
直接能源：
ATP
间接能源：
糖类、脂肪、蛋白质
根本能源：
太阳能
重要能源：
葡萄糖
主要能源：
糖类
储存能源：
脂肪（淀粉、糖原）
第3节ATP的主要来源——细胞呼吸
1.呼吸作用和呼吸有什么不同？
2.细胞呼吸的概念是什么？
3.有氧呼吸和无氧呼吸的概念、反应式、反应
场所、各个反应阶段和能量变化是怎样？
4.无氧呼吸有哪两种方式？
各自的例子有哪些？
5.有氧呼吸和无氧呼吸有什么异同点？
6.细胞呼吸在生活和生产中有什么应用
一、呼吸和呼吸作用的区别
呼吸：
机体与环境之间O2和CO2交换的过程。
细胞呼吸也称呼吸作用：
是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他物质，释放出能量并生成ATP的过程。
有氧呼吸
呼吸作用
无氧呼吸
有氧呼吸的三个阶段
①葡萄糖的初步分解：
场所：
细胞质基质
酶
C6H12O62CH3COCOOH+4[H]+2ATP
（丙酮酸）
②丙酮酸彻底分解：
线粒体基质
2CH3COCOOH6CO2+20[H]+2ATP
+6H2O
③[H]的氧化场所：
线粒体内膜
24[H]+6O212H2O+34ATP
有氧呼吸小结
①主要场所：
线粒体
②能量去向：
一部分以热能形式散失（1709kJ/mol,约60%）
另一部分转移到ATP中 （1161kJ/mol,约40%）
③总反应式：
C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量38ATP
④有氧呼吸概念：
细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量,生成许多ATP的过程
二、无氧呼吸
无氧呼吸：
一般是指细胞在缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底氧化的产物，同时释放出少量能量的过程。
无O2
、酵母菌）
酒精+CO2+少量能量（大部分高等植物、酵母菌）
葡萄糖丙酮酸
乳酸+少量能量（马铃薯块茎、玉米胚、脊椎动物肌细胞、乳酸菌）
主要场所：
C6H12O622C3H6O3（乳酸）+少量能量
总反应式酶
C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量
同样是分解葡萄糖，为何无氧呼吸只能释放少量能量？
无氧呼吸中葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中
无氧呼吸的意义
高等植物在水淹的情况，可以进行短暂的无氧呼吸，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，释放出能量以适应缺氧环境条件。
人在剧烈运动时，需要在相对较短的时间内消耗大量的能量，肌肉细胞则以无氧呼吸的方式供给能量，满足人体的需要。
三、有氧呼吸与无氧呼吸的比较
不同点
场所
细胞质基质、线粒体
条件
需分子氧O2（O2用于第三
阶段和氢反应生成水）、酶
不需分子氧（故无氧
呼吸产物中无水）、需酶
产物
CO2、H2O
酒精和CO2或乳酸
能量变化
释放大量能量，合成38ATP
释放少量能量，合成2ATP
相同点
联系
从葡萄糖分解为丙酮酸阶段相同，以后阶段不同
实质
分解有机物，释放能量，合成ATP
四、呼吸作用的意义：
1、呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量。
2、呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供原料。
五、细胞呼吸原理的应用
细胞呼吸的中间产物是各种有机物之间转化的枢纽，细胞呼吸原理在生产实践中有广泛的应用。
1.发酵技术
2.农业生产
3.粮食储藏和果蔬保鲜（细胞呼吸要消耗有机物，使有机物积累减少。
因此，对粮食储藏和果蔬保鲜来说，又要设法降低细胞的呼吸强度，尽可能减少有机物的消耗等。
）
粮食储藏：
低温、低氧、干燥
果蔬保鲜：
低温、低氧、低湿
第4节能量之源—光与光合作用
一捕获光能的色素和结构
1．实验
（一）、绿叶中色素的提取和分离
（1）实验原理
①提取：
绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。
②分离：
各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
因而色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
方法与步骤
１．提取色素称取：
5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。
加少许的二氧化硅（充分研磨）和碳酸钙（防止色素被破坏）与10ml无水乙醇。
在研钵中快速研磨。
将研磨液进行过滤。
２．制备滤纸条
３．画滤液细线
4、分离滤液中的色素（纸层析法）
５．观察与记录
色素的种类
3/4
叶片为什么往往是绿色的呢？
实验表明：
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
（二）、叶绿体的结构和功能
•1．结构
外膜
内膜：
分布着进行光合作用的酶
叶绿体构成：
由囊状结构的类囊体堆叠而成
基粒
重要成分：
与光合作用有关的色素和酶
基质：
含有与光合作用有关的酶（暗反应的场所）
2、功能：
光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车间”
总结叶绿体的功能：
叶绿体是进行光合作用的场所。
它内部的巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用的酶。
原核生物蓝藻虽然没有叶绿体，但也能进行光合作用。
原因是其含有与光合作用有关的色素（藻蓝素）和酶
二、光合作用的原理和应用
1、光合作用的探究历程
（1）、1771年，普里斯特利的实验结论：
植物可以更新空气，有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
（2）、1779年，荷兰的英格豪斯结论：
普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；
植物体只有绿叶才能更新空气。
（3）、1864年，德国萨克斯实验结论：
绿叶在光下制造淀粉
（4）、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）结论：
光合作用产生的O2来自于H2O
（5）、美国卡尔文用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。
光合作用：
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。
2、光合作用的反应式
光能
CO2＋H2O（CH2O）＋O2
叶绿体
3、光合作用过程：
划分依据:
反应过程是否需要光能
光反应（有光才能进行）
光合作用
暗反应（有光、无光都能进行）
O2
[H]
4、比较光反应、暗反应
光反应阶段
暗反应阶段
光、色素、酶
需光、酶、[H]、ATP
叶绿体类囊体膜
叶绿体基质中
物质变化
水的光解；
ATP的生成
CO2的固定；
C3的还原
光能→ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
联系
光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP，
暗反应为光反应提供ADP和Pi
5、光合作用原理的应用
影响光合作用强度的因素：
CO2的浓度，光照的长短与强弱；
光的成分；
温度的高低、必需矿物质元素、水分等。
光合作用原理的应用：
适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等
6、有关光合作用强度和呼吸作用强度的计算：
对于绿色植物来说，由于进行光合作用的同时，还在进行呼吸作用。
因此，光下测定的值为净光合速率，而实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
一般以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2的量或放出和吸收O2的量）来表示植物光合作用和呼吸作用的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。
（1）光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用吸耗氧量
（2）光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳释放量
（3）光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量﹣呼吸作用葡萄糖消耗量
7、光能自养生物：
以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有
自养生物机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。
例如绿色植物
化能自养生物：
利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。
少数的细菌，如硝化细菌。
第6章细胞的生命历程
第1节细胞的增殖
知识目标
1．理解细胞周期的概念。
2．准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征。
了解动植物细胞有丝分裂过程的异同。
3．掌握有丝分裂的过程、特征和意义尤其是DNA和染色体的规律性变化。
一、细胞不能无限长大的因素有：
1.受细胞表面积与体积之比的制约
2.受细胞的核质之比的制约
●多细胞生物体体积的增大即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
●事实上，不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般没有明显的差异，器官的大小主要决定于细胞数目的多少。
●单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。
在生物体生长发育的过程中不断有细胞衰老死亡，同样需要细胞的增殖加以补充。
●细胞数目的增多是靠细胞分裂来实现的。
真核细胞的分裂方式有三种：
有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
二、有丝分裂
1、有丝分裂是真核细胞进行细胞分裂的主要方式，细胞进行有丝分裂具有周期性。
2、细胞周期是指：
连续分裂的细胞从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
每一个细胞周期包括一个分裂间期和一个分裂期（M），而分裂间期又包括一个合成期（S）和合成期前后的两个间隙期（G1和G2）。
G1期：
与DNA的合成有关的蛋白质的合成和核糖体的增生
分裂间期S期：
DNA的合成
一个G2期：
与有丝分裂有关的蛋白质的合成
细胞前期：
染色体、纺锤体出现；
核仁、核膜消失
周期中期：
着丝点排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰
分裂期后期：
着丝点分裂,姐妹染色单体分开成两条染色体。
染色体数加倍,并移向两极
末期：
纺锤体消失,染色体变为染色质;
新的核膜、核仁出现；
中央细胞板扩展成新的细胞壁
3、小结：
细胞分裂间期特点：
是一个物质积累的阶段，是整个细胞周期中极为关键的准备阶段。
其最大特点是进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
细胞分裂间期结果：
每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体
分裂期：
仁膜消失现两体，赤道板上排整齐，一分为二向两极，两消两现建新壁
4、动、植物细胞有丝分裂过程比较表格
分裂时期
植物细胞
动物细胞
不同
间期
中心体的复制
前期
两极→纺锤丝→纺锤体
中心体→星射线→纺锤体
末期
细胞板→细胞壁
细胞膜中部缢裂
5、有丝分裂的意义
细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地分配到两个子细胞去。
由于染
升级会员 