第4章：細胞的物質(zhì)輸入和輸出 第1節(jié)：物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗?BR> ⒈細胞和環(huán)境進行物質(zhì)交換必須經(jīng)過細胞膜;
⒉發(fā)生滲透作用的兩個條件：必須具有半透膜;半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差;
⒊動物細胞吸水或失水的多少取決于：細胞質(zhì)和外界溶液的濃度差，差值越大，吸水或失水越多; ⒋成熟的植物細胞是滲透系統(tǒng)：半透膜：原生質(zhì)層(細胞膜，細胞質(zhì)，液泡膜);濃度差：細胞液和
外界溶液有濃度差;
⒌發(fā)生質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原的細胞是：活的，成熟的植物細胞; ⒍質(zhì)壁分離的本質(zhì)：細胞壁和原生質(zhì)層的分離;
⒎質(zhì)壁分離的原因：細胞壁的伸縮性比原生質(zhì)層的伸縮性小;
⒏當細胞液濃度小于外界溶液濃度時，細胞通過滲透作用失水發(fā)生質(zhì)壁分離; ⒐當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞通過滲透作用吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復原; ⒑質(zhì)壁分離狀態(tài)下：細胞液濃度增大，顏色加深，液泡體積變小;
⒒質(zhì)壁分離狀態(tài)下：細胞壁和原生質(zhì)層(細胞膜)間充滿外界溶液(因為細胞壁是全透性的); ⒓若外界溶液的溶質(zhì)分子可以通過細胞膜進入細胞，則在該溶液中發(fā)生了質(zhì)壁分離的細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離的自動復原;
⒔觀察質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原實驗中，外界溶液的濃度不能太高，否則細胞失水過多失活，無法看到質(zhì)壁分離的復原;
第2節(jié)：生物膜的流動鑲嵌模型
⒈19世紀末歐文頓提出：膜是由脂質(zhì)組成的; ⒉20世紀初：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì); ⒊1925年，荷蘭科學家提出：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層;
⒋1959年羅伯特森提出：所有生物膜都是由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)構成的靜態(tài)統(tǒng)一結構; ⒌1970年通過細胞 融合實驗證明了：細胞膜具有流動性;
⒍1972年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。其基本內(nèi)容包括：
①磷脂雙分子層構成膜的基本支架(磷脂雙分子層可以運動); ②蛋白質(zhì)分子鑲嵌或橫跨在磷脂雙分子層上(大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子可以運動); ③細胞膜外表有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)和糖類結合形成的糖蛋白，也做糖被;④細胞膜的功能特性：選擇透過性; ⑤細胞膜的結構特點：具有一定的流動性;
第3節(jié)：物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?BR> ⒈自由擴散①特點：從高濃度向低濃度順濃度梯度擴散;不需要細胞膜上的載體蛋白協(xié)助;不消耗能量;②實例：氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)，水(H2O)，乙醇，乙二醇，甘油，苯，尿素，脂肪酸，膽固醇;
⒉協(xié)助擴散①特點：從高濃度向低濃度順濃度梯度擴散;需要細胞膜上的載體蛋白協(xié)助;不消耗能量;②實例：葡萄糖進入紅細胞; ⒊被動運輸：自由擴散和協(xié)助擴散統(tǒng)稱為被動運輸; ⒋被動運輸吸收物質(zhì)時，不需要消耗能量，但需要膜兩側(cè)的濃度差，濃度差是動力，濃度差越大，吸收物質(zhì)越容易;
⒌主動運輸①特點：從低濃度向低高濃度逆濃度梯度擴散;需要細胞膜上的載體蛋白協(xié)助;消耗能量;②實例：葡萄糖，氨基酸，核苷酸，無機鹽離子等;③意義：保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì);
⒍大分子或顆粒狀物質(zhì)進出細胞的方式：胞吞或胞吐(依賴于細胞膜的流動性，消耗能量，不需要載體蛋白的參與);
⒎和物質(zhì)跨膜運輸過程中載體的形成有關的細胞器：核糖體;和物質(zhì)跨膜運輸過程中消耗的能量有關的細胞器：線粒體;
第5章：細胞的能量供應和利用 第1節(jié)：降低化學反應活化能的酶
⒈細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝;
⒉比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗中要用新鮮的肝臟研磨液，新鮮時酶活性高，研磨有利于過氧化氫酶的釋放;
⒊變量：實驗過程中可以變化的因素;①自變量：人為改變的變量; ②因變量：隨著自變量的變化而變化的變量;
③對照實驗：除了一個因素外，其余因素都保持不變的實驗叫對照實驗; ⒋酶能加快反應速率的原因：能降低反應的活化能;
⒌同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高; ⒍酶的本質(zhì)：絕大部分的酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)的酶是RNA(稱核酶);
⒎酶的定義：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少量的酶是RNA;
⒏酶的特性： ①酶具有高效性(酶的催化效率大約是無機催化劑的107—1013倍); ②酶具有專一性(每種酶只能催化一種或一類化學反應);
③酶的作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低;
④高溫，強酸，強堿均會使酶變性失活(蛋白質(zhì)的空間結構破壞)而失去催化活性; ⑤胃蛋白酶最適pH為1.5
第2節(jié)：細胞的能量“通貨”——ATP
⒈直接能源物質(zhì)：ATP;主要能源物質(zhì)：糖類;主要儲能物質(zhì)：脂肪; ⒉ATP的名稱：三磷酸腺苷; ⒊ATP的結構簡式：A—P～P～P(A：腺苷;P：磷酸;～：高能磷酸鍵);
⒋1個ATP分子中含有：A:1個;P：3個;～：2個; ⒌ADP：二磷酸腺苷;Pi：磷酸; ⒍ATP中遠離腺苷(A)的高能磷酸鍵容易斷裂，發(fā)生ATP的水解，形成ADP和Pi，同時釋放出大量的能量;細胞內(nèi)的ATP和ADP間的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(物質(zhì)可逆，能量不可逆);ATP在細胞內(nèi)的含量很少，但和ADP之間的轉(zhuǎn)化非常的迅速，其含量處于動態(tài)平衡之中，ATP含量降為0即意味著細胞的死亡;
⒎ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需能量的主要來源：在動物、人、真菌和大多數(shù)細菌細胞內(nèi)主要來自呼吸作用;在綠色植物細胞內(nèi)來自光合作用和呼吸作用;
⒏ATP斷裂高能磷酸鍵釋放的化學能能迅速轉(zhuǎn)化為光能，電能，滲透能，熱能，機械能供細胞代謝直接利用;
第3節(jié)：ATP的重要來源——細胞呼吸(重點內(nèi)容)
⒈有氧呼吸 ① 有氧呼吸是高等動植物細胞呼吸的主要形式; ②主要場所：線粒體; ③最常利用的物質(zhì)：葡萄糖; ④過程： 酶
C6H12O6—→2CH3COCOOH + 4[H] + 少量能量(場所在細胞質(zhì)基質(zhì)) 酶
2CH3COCOOH + 6H2O—→6CO2 + 20[H] + 少量能量(場所在線粒體基質(zhì))
酶
24[H] + 6O2—→12H2O + 大量能量 (場所在線粒體內(nèi)膜) ⑤總反應式： 酶
C6H12O6 + 6*O2 + 6H2O—→ 6 CO2 + 12H2*O + 能量(2870KJ，轉(zhuǎn)移至ATP能量1161KJ，生成ATP38mol);
注意：產(chǎn)物H2O中的O全部來自O2,H來自C6H12O6和H2O;CO2中的O來自C6H12O6和H2O，C來自C6H12O6;
⑥相關小結：Ⅰ有氧呼吸CO2的生成在第二階段，O2參與反應在第三階段; Ⅱ有氧呼吸大量能量的釋放在第三階段;
Ⅲ有氧呼吸H2O參與反應在第二階段，H2O的生成在第三階段; ⒉無氧呼吸 ①場所：細胞質(zhì)基質(zhì);最常利用的物質(zhì)：葡萄糖; ②過程： 酶
C6H12O6—→2CH3COCOOH + 4[H] + 少量能量(場所在細胞質(zhì)基質(zhì)) 酶
2CH3COCOOH + 4[H]—→ 2C3H6O3 + 少量能量 酶
2CH3COCOOH + 4[H]—→ 2CH3CH2OH + 2CO2 + 少量能量 ③總反應式： 酶
C6H12O6 —→ 2CH3CH2OH + 2CO2 + 能量(212KJ，轉(zhuǎn)移至ATP能量61.08KJ，生成ATP2mol) 或 酶
C6H12O6—→ 2C3H6O3 + 能量(196.65KJ，轉(zhuǎn)移至ATP能量61.08KJ，生成ATP2mol) ⒊無氧呼吸產(chǎn)生酒精的典型生物類群：酵母菌和綠色植物;
⒋無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的典型生物類群：人和高等動物及馬鈴薯的塊莖，甜菜的塊根等; ⒌在探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗中，CO2和CH3CH2OH的檢測
①CO2 + 澄清石灰水—→渾濁;CO2 + 溴麝香草酚藍—→黃色(顏色變化過程：藍色→綠色→黃色); ②CH3CH2OH + 重鉻酸鉀 + H+→灰綠色(顏色變化過程：橙色→灰綠色); ③酵母菌是單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌
⒉發(fā)生滲透作用的兩個條件：必須具有半透膜;半透膜兩側(cè)溶液具有濃度差;
⒊動物細胞吸水或失水的多少取決于：細胞質(zhì)和外界溶液的濃度差，差值越大，吸水或失水越多; ⒋成熟的植物細胞是滲透系統(tǒng)：半透膜：原生質(zhì)層(細胞膜，細胞質(zhì)，液泡膜);濃度差：細胞液和
外界溶液有濃度差;
⒌發(fā)生質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原的細胞是：活的，成熟的植物細胞; ⒍質(zhì)壁分離的本質(zhì)：細胞壁和原生質(zhì)層的分離;
⒎質(zhì)壁分離的原因：細胞壁的伸縮性比原生質(zhì)層的伸縮性小;
⒏當細胞液濃度小于外界溶液濃度時，細胞通過滲透作用失水發(fā)生質(zhì)壁分離; ⒐當細胞液濃度大于外界溶液濃度時，細胞通過滲透作用吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復原; ⒑質(zhì)壁分離狀態(tài)下：細胞液濃度增大，顏色加深，液泡體積變小;
⒒質(zhì)壁分離狀態(tài)下：細胞壁和原生質(zhì)層(細胞膜)間充滿外界溶液(因為細胞壁是全透性的); ⒓若外界溶液的溶質(zhì)分子可以通過細胞膜進入細胞，則在該溶液中發(fā)生了質(zhì)壁分離的細胞會發(fā)生質(zhì)壁分離的自動復原;
⒔觀察質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復原實驗中，外界溶液的濃度不能太高，否則細胞失水過多失活，無法看到質(zhì)壁分離的復原;
第2節(jié)：生物膜的流動鑲嵌模型
⒈19世紀末歐文頓提出：膜是由脂質(zhì)組成的; ⒉20世紀初：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì); ⒊1925年，荷蘭科學家提出：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層;
⒋1959年羅伯特森提出：所有生物膜都是由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)構成的靜態(tài)統(tǒng)一結構; ⒌1970年通過細胞 融合實驗證明了：細胞膜具有流動性;
⒍1972年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。其基本內(nèi)容包括：
①磷脂雙分子層構成膜的基本支架(磷脂雙分子層可以運動); ②蛋白質(zhì)分子鑲嵌或橫跨在磷脂雙分子層上(大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子可以運動); ③細胞膜外表有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)和糖類結合形成的糖蛋白，也做糖被;④細胞膜的功能特性：選擇透過性; ⑤細胞膜的結構特點：具有一定的流動性;
第3節(jié)：物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?BR> ⒈自由擴散①特點：從高濃度向低濃度順濃度梯度擴散;不需要細胞膜上的載體蛋白協(xié)助;不消耗能量;②實例：氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)，水(H2O)，乙醇，乙二醇，甘油，苯，尿素，脂肪酸，膽固醇;
⒉協(xié)助擴散①特點：從高濃度向低濃度順濃度梯度擴散;需要細胞膜上的載體蛋白協(xié)助;不消耗能量;②實例：葡萄糖進入紅細胞; ⒊被動運輸：自由擴散和協(xié)助擴散統(tǒng)稱為被動運輸; ⒋被動運輸吸收物質(zhì)時，不需要消耗能量，但需要膜兩側(cè)的濃度差，濃度差是動力，濃度差越大，吸收物質(zhì)越容易;
⒌主動運輸①特點：從低濃度向低高濃度逆濃度梯度擴散;需要細胞膜上的載體蛋白協(xié)助;消耗能量;②實例：葡萄糖，氨基酸，核苷酸，無機鹽離子等;③意義：保證了活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì);
⒍大分子或顆粒狀物質(zhì)進出細胞的方式：胞吞或胞吐(依賴于細胞膜的流動性，消耗能量，不需要載體蛋白的參與);
⒎和物質(zhì)跨膜運輸過程中載體的形成有關的細胞器：核糖體;和物質(zhì)跨膜運輸過程中消耗的能量有關的細胞器：線粒體;
第5章：細胞的能量供應和利用 第1節(jié)：降低化學反應活化能的酶
⒈細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝;
⒉比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗中要用新鮮的肝臟研磨液，新鮮時酶活性高，研磨有利于過氧化氫酶的釋放;
⒊變量：實驗過程中可以變化的因素;①自變量：人為改變的變量; ②因變量：隨著自變量的變化而變化的變量;
③對照實驗：除了一個因素外，其余因素都保持不變的實驗叫對照實驗; ⒋酶能加快反應速率的原因：能降低反應的活化能;
⒌同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高; ⒍酶的本質(zhì)：絕大部分的酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)的酶是RNA(稱核酶);
⒎酶的定義：酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少量的酶是RNA;
⒏酶的特性： ①酶具有高效性(酶的催化效率大約是無機催化劑的107—1013倍); ②酶具有專一性(每種酶只能催化一種或一類化學反應);
③酶的作用條件較溫和：在最適溫度和pH條件下，酶的活性。溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會明顯降低;
④高溫，強酸，強堿均會使酶變性失活(蛋白質(zhì)的空間結構破壞)而失去催化活性; ⑤胃蛋白酶最適pH為1.5
第2節(jié)：細胞的能量“通貨”——ATP
⒈直接能源物質(zhì)：ATP;主要能源物質(zhì)：糖類;主要儲能物質(zhì)：脂肪; ⒉ATP的名稱：三磷酸腺苷; ⒊ATP的結構簡式：A—P～P～P(A：腺苷;P：磷酸;～：高能磷酸鍵);
⒋1個ATP分子中含有：A:1個;P：3個;～：2個; ⒌ADP：二磷酸腺苷;Pi：磷酸; ⒍ATP中遠離腺苷(A)的高能磷酸鍵容易斷裂，發(fā)生ATP的水解，形成ADP和Pi，同時釋放出大量的能量;細胞內(nèi)的ATP和ADP間的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(物質(zhì)可逆，能量不可逆);ATP在細胞內(nèi)的含量很少，但和ADP之間的轉(zhuǎn)化非常的迅速，其含量處于動態(tài)平衡之中，ATP含量降為0即意味著細胞的死亡;
⒎ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需能量的主要來源：在動物、人、真菌和大多數(shù)細菌細胞內(nèi)主要來自呼吸作用;在綠色植物細胞內(nèi)來自光合作用和呼吸作用;
⒏ATP斷裂高能磷酸鍵釋放的化學能能迅速轉(zhuǎn)化為光能，電能，滲透能，熱能，機械能供細胞代謝直接利用;
第3節(jié)：ATP的重要來源——細胞呼吸(重點內(nèi)容)
⒈有氧呼吸 ① 有氧呼吸是高等動植物細胞呼吸的主要形式; ②主要場所：線粒體; ③最常利用的物質(zhì)：葡萄糖; ④過程： 酶
C6H12O6—→2CH3COCOOH + 4[H] + 少量能量(場所在細胞質(zhì)基質(zhì)) 酶
2CH3COCOOH + 6H2O—→6CO2 + 20[H] + 少量能量(場所在線粒體基質(zhì))
酶
24[H] + 6O2—→12H2O + 大量能量 (場所在線粒體內(nèi)膜) ⑤總反應式： 酶
C6H12O6 + 6*O2 + 6H2O—→ 6 CO2 + 12H2*O + 能量(2870KJ，轉(zhuǎn)移至ATP能量1161KJ，生成ATP38mol);
注意：產(chǎn)物H2O中的O全部來自O2,H來自C6H12O6和H2O;CO2中的O來自C6H12O6和H2O，C來自C6H12O6;
⑥相關小結：Ⅰ有氧呼吸CO2的生成在第二階段，O2參與反應在第三階段; Ⅱ有氧呼吸大量能量的釋放在第三階段;
Ⅲ有氧呼吸H2O參與反應在第二階段，H2O的生成在第三階段; ⒉無氧呼吸 ①場所：細胞質(zhì)基質(zhì);最常利用的物質(zhì)：葡萄糖; ②過程： 酶
C6H12O6—→2CH3COCOOH + 4[H] + 少量能量(場所在細胞質(zhì)基質(zhì)) 酶
2CH3COCOOH + 4[H]—→ 2C3H6O3 + 少量能量 酶
2CH3COCOOH + 4[H]—→ 2CH3CH2OH + 2CO2 + 少量能量 ③總反應式： 酶
C6H12O6 —→ 2CH3CH2OH + 2CO2 + 能量(212KJ，轉(zhuǎn)移至ATP能量61.08KJ，生成ATP2mol) 或 酶
C6H12O6—→ 2C3H6O3 + 能量(196.65KJ，轉(zhuǎn)移至ATP能量61.08KJ，生成ATP2mol) ⒊無氧呼吸產(chǎn)生酒精的典型生物類群：酵母菌和綠色植物;
⒋無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的典型生物類群：人和高等動物及馬鈴薯的塊莖，甜菜的塊根等; ⒌在探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗中，CO2和CH3CH2OH的檢測
①CO2 + 澄清石灰水—→渾濁;CO2 + 溴麝香草酚藍—→黃色(顏色變化過程：藍色→綠色→黃色); ②CH3CH2OH + 重鉻酸鉀 + H+→灰綠色(顏色變化過程：橙色→灰綠色); ③酵母菌是單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于兼性厭氧菌