第一章 走进细胞
必备基础知识 一、 从生物圈到细胞 1、 生命活动离不开细胞
⑴病毒无细胞结构，但必须依赖活细胞才能进行正常的生命活动 ⑵单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动
⑶多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成复杂的生命活动 2、 生命系统的结构层次
⑴生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群和群落、生态系统和生物圈（对于植物无系统这一结构层次） ⑵地球上最基本的生命系统是细胞
⑶生命系统各层次之间层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。 二、 细胞的多样性和统一性 1、 观察细胞
⑴使用高倍显微镜的步骤和要点
①首先在低倍镜下观察清楚，找到要放大观察的物像，移至视野中央
②转动转换器，用高倍镜观察，并轻轻转动细准焦螺旋，直到看清楚材料为止。 ⑵制作临时装片的步骤
(①取一洁净载玻片，在其中央滴上一滴清水；②用镊子夹取材料放入水滴中并展开；③盖上盖玻片即成。) ⑶实验结果和结论
①结果：不同细胞形态、大小千差万别
不同的细胞有共同的结构：细胞膜、细胞质、细胞核
②结论：细胞既具有多样性，又有统一性， 2、 原核细胞核真核细胞
区别：原核细胞没有由核膜包被的细胞核，没有染色体，有拟核。这体现了细胞的多样性 联系：有相似的细胞膜、细胞质，都有DNA分子，这体现了细胞的统一性 3、 细胞学说建立的过程
⑴建立：19世纪30年代由施来登和施旺建立 ⑵内容
①细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，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
⑶意义：阐明了动植物都以细胞为基本单位，揭示了生物界的统一性。
要点突破 一、病毒：
1．病毒没有细胞结构，它主要是由核酸和蛋白质分子组成的生物，且都有严整的结构。
2．病毒的生活方式为寄生生活，病毒一旦离开活细胞，不再有任何生命活动。所以病毒的培养必须利用活细
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胞，不能利用培养细菌的培养基培养。
3．病毒对寄主细胞的危害，主要靠其增殖活动破坏细胞的结构，细胞功能丧失。如乙肝病毒破坏肝细胞；脊髓灰质炎病毒破坏脊髓灰质前角的运动神经元，导致小儿麻痹；HIV病毒破坏T淋巴细胞，使人丧失免疫功能。
4、病毒是生物的依据是它在宿主细胞内能够增殖，由于它不能独立地完成一定的生命活动，所以它不属于生命系统的结构层次。 二、细胞的多样性与统一性 1．细胞多样性的表现
(1)不同细胞的形态、结构不同。对多细胞生物来说，这是细胞分化的结果。 (2)真核细胞与原核细胞的比较 大小 本质区别 细胞壁 细胞质 细胞核 原核细胞 较小 无以核膜为界限的细胞核 真核细胞 较大 有以核膜为界限的细胞核 植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无细胞壁； 有，主要成分是糖类和蛋白质 真菌细胞有，主要成分为多糖 有核糖体，无其他细胞器 拟核，无核膜和核仁 有核糖体和其他细胞器 有核膜和核仁 细胞核中：和蛋白质形成染色体 细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 基因突变、基因重组、染色体变异 拟核中：大型环状、裸露 DNA存在形式 质粒中：小型环状、裸露 增殖方式 可遗传变异方式 二分裂 基因突变 特别提醒：并非所有的原核细胞都有细胞壁，如支原体无细胞壁 2．细胞统一性的表现
(1)化学组成：组成细胞的元素基本一致，化合物种类也非常相似(水、无机盐、氨基酸、核苷酸等)。 (2)结构：都具有细胞膜、细胞质、核糖体。 (3)增殖方式：通过细胞分裂进行细胞的增殖。
(4)遗传物质：都以DNA作为遗传物质，且遗传密码通用。 (5)能源物质：以ATP作为直接能源物质。 3、拓展深化
①细胞形态、结构是与功能相适应的。②哺乳动物成熟红细胞无细胞核和核糖体等众多的细胞器，不进行细胞分裂。
三、显微镜的使用及相关问题分析 1．使用显微镜的操作步骤
(1)低倍镜：取镜?安放?对光?安放玻片?调焦?观察 (2)高倍镜：
①在低倍镜下确定目标
②移动装片，使目标位于视野中央 ③转动转换器，换用高倍镜
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④调焦(转动细准焦螺旋。视野暗，可调反光镜或光圈)
2．显微镜的放大倍数
(1)显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。
(2)总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
3．目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1；反之则放大倍数越小，距装片距离越远，如H2。
(2)目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。
4．高倍镜与低倍镜的比较
物像看到细 视野物镜与载玻 视野范围 小 大 大小 胞数目 亮度 片的距离 少 多 暗 亮 近 远 高倍镜 大 低倍镜 小 、归纳总结
①镜头长度与放大倍数的关系：物镜镜头长度与放大倍数呈正相关，目镜镜头长度与放大倍数呈负相关。
②欲确定被观察对象的真实形态，可将物像顺时针旋转180度。
③若要将显微镜下的物像移到视野中央，物像位于哪个方向，则应向哪个方向移动装片。
实验探究 探究课题：显微镜类实验的解题方法
1．显微观察类实验总结 用显微镜观察的方式分为两种：
(1)原色观察：即观察材料不用染色，直接用显微镜观察即可。相关实验有：使用高倍显微镜观察几种细胞，用高倍显微镜观察叶绿体、观察植物细胞的吸水和失水等。
(2)染色观察：即观察材料要经染色剂染色后才可用显微镜观察。相关实验有：观察DNA和RNA在细胞中的分布、用高倍显微镜观察线粒体、观察细胞的有丝分裂或减数分裂等。 2．显微观察类实验题目的分析方法 (1)了解临时装片的制作方法 方法 实验材料特点 比较疏松的材料，如根压片法 尖、花药等。实验中要压碎，以使细胞分散，便于观察 实验名称 切片法 相对较大、较硬的材料，如花生 生物组织中脂肪的检测 (2)掌握实验操作的一般程序 取材?(染色)?制片?显微观察
(3)明确题目中器材和药品的用途
熟悉常用器材和药品的用途及使用方法，就可能从中发现实验设计的思路和方法，甚至得到具体的实验步骤。现将常用药品的作用总结如下： 试剂 龙胆紫溶液(醋酸洋红液) 作用 用于染色体染色，可观察染色体 健那绿染液 专一性染线粒体的活细胞染料 观察细胞的有丝分裂 吡罗红甲基绿染液 对细胞中DNA(甲基绿)、RNA(吡罗红)进行染色，可观察、检测DNA和RNA 配制生理盐水，可用于维持动物细胞的正常形态或提取DNA 解离细胞或改变溶液的pH 配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液的浓度或观察植物细胞的质壁分离与复原现象 观察DNA和RNA在细胞NaCl 微小生物(如草履虫、衣中的分布 藻)或大型生物的部分用高倍显微镜观察叶绿HCl 装片法 细胞(如人口腔上皮细体和线粒体 胞、叶表皮细胞)，直接观察植物细胞的吸水和蔗糖 观察 失水
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第二章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物
一 组成细胞的元素 1、元素的分类：
⑴按含量分：大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu；
⑵按作用分：最基本的元素是：C；组成人体细胞的主要元素是：C、H、O、N、P、S 2、元素的来源和存在形式
⑴来源：是生物体有选择地从无机自然界获得的 ⑵存在形式：大多以化合物的形式存在 3、作用
⑴组成化合物进而构成细胞，如蛋白质、核酸等
⑵影响生物体的生命活动，如B能促进花粉萌发和花粉管的伸长 4、研究意义：生物界和非生物界具有统一性和差异性 化合物 元素组成 二 组成细胞的化合物
糖类和脂肪 C、H、O ⑴种类：无机化合物：水和无机盐； 有机化合物：糖类、蛋白质、蛋白质 C、H、O、N等 脂质和核酸；
核酸和ATP C、H、O、N、P ⑵含量：含量最多的化合物：水；含量最多的有机化合物：蛋白质；
知道一下：
(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用。 (2)生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素。
(3)主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O、C、H、N、P、S。 细胞鲜重条件下：O(65%)>C(18%)>H(10%)>N(3%)>P(1.4%)>S(0.3%)
细胞干重条件下：C(55.99%)>O(14.62%)>N(9.33%)>H(7.46%)>Ca(4.67%)>P(3.11%) 在鲜重下O元素最多的原因是H2O在细胞中含量最多。
第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质
一、蛋白质
1、含量：占细胞鲜重的7%~10%，占细胞干重50%以上；组成元素：C、H、O、N，有的含有P、S两种元素
2、基本组成单位——氨基酸
种类：约20种，根据能否在体内合成分为必需氨基酸（8种，儿童9种）和非必须氨基酸（12种）； 通式：
结构特点：至少有一个氨基（——NH2）和一个羧基（——COOH），且连在同一个碳原子上，R基不同导致氨基酸种类不同；
4、 多肽：构成：多个氨基酸分子经脱水缩合形成含有多个肽键的化合物；结构：肽链；合成场所：核
糖体；
5、蛋白质：结构多样性决定功能多样性
⑴结构多样性：氨基酸种类不同；氨基酸数目不同，氨基酸排列顺序变化多端；肽链的空间结构千差万别；
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⑵功能多样性（生命活动的体现者）：①结构功能：如胶原蛋白；②调节功能：如激素；③催化功能：如酶；④运输作用：如血红蛋白、载体；⑤信息传递作用：激素与受体的结合；⑥免疫功能：如抗体； （①多肽呈链状结构，往往无生物活性而蛋白质具有一定的空间结构，有生物活性。②蛋白质的空间结构是在内质网中形成的。）
②由于基因的选择性表达，不同细胞中蛋
白质种类、结构不同。
二、蛋白质的合成过程分析及相关计算 1．多肽形成过程的分析
(1)形成过程中的产物H2O中的H来自于—COOH和—NH2，而O只来自于—COOH。
(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端。多余的氨基和羧基位于R基上。
①只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽链，R基上的氨基或羧基不参与肽键的形成。 ②由n个氨基酸形成—环状肽，则形成肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数。 2．相关计算
(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数。 (2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。 (3)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N的总数。
(4)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去水分子数。 (5)H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱去水分子数
(6)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链： 形成肽链数 1 m 形成肽键数 n－1 n－m 脱去水分子数 n－1 n－m 氨基数目 至少1个 至少m个 羧基数目 至少1个 至少m个 多肽相对分子质量 na－18(n－1) na－18(n－m) 3.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系 由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。
第三节 遗传信息的携带者——核酸
一、核酸——遗传信息的携带者 1、组成元素：C、H、O、N、P
2、核苷酸（基本单位）：脱氧核糖核苷酸（4种）：磷酸+脱氧核糖+碱基（A、G、C、T） 核糖核苷酸（4种）：磷酸+核糖+碱基（A、G、C、U） 3、核酸(遗传信息的携带者) ⑴种类
DNA：①分布：主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含少量DNA；
原核细胞的DNA位于拟核和质粒中； 【色剂甲基绿使其绿色可显示其分布】
②结构：两条脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构；③功能：是绝大多数生物的遗传物质；
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