原核细胞和真核细胞的概念:
(1)原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
(2)真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
原核细胞和真核细胞的比较:
比较项目 |
原核细胞 |
真核细胞 |
细胞大小 |
较小(0.1μm~10μm) |
较大(10μm以上) |
细胞壁 |
有,为肽聚糖 |
植物有为纤维素和果胶,动物没有 |
细胞核 |
没有核膜,称为拟核 |
有核膜,有成形的细胞核 |
染色体 |
无染色体,环状DNA不与蛋白质结合 |
有染色体,染色体由DNA和蛋白质结合 |
细胞器 |
只有核糖体 |
有核糖体、线粒体、内质网、高尔基体叶绿体(植物)等 |
主要类群 |
细菌、蓝藻、支原体、衣原体、放线菌 |
动物、植物、真菌等 |
知识点拨:
1、真核原核生物的本质区别是有无核膜包裹的细胞核。
2、有细胞结构的生物分为真核和原核生物,没有细胞结构的生物就是病毒。
自然界生物的分类:
知识拓展:
(1)原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻、细菌、放线菌、支原体等都属于原核生物。
①蓝藻:蓝藻是单细胞原核生物,又叫蓝绿藻、蓝细菌,但不属于细菌,也不是绿藻。蓝藻是一类藻类的统称,其标志便是单细胞、没有以核膜为界限的细胞核。常见的蓝藻有蓝球藻(色球藻)、念珠藻、颤藻、发菜等。蓝藻都为单细胞生物,以细胞群形式出现时才容易看见,也就是我们通常见到的“水华”。衣藻属于绿藻,真核生物,不同于蓝藻。考试时考得比较多的是发菜和衣藻。一般考试时所说的藻类除了上述几种蓝藻大多是绿藻。注意蓝藻和绿藻的区别非常重要。蓝藻的繁殖方式有两类,一为营养繁殖,包括细胞直接分裂(即裂殖)、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法,另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等,以进行无性生殖。孢子无鞭毛。目前尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。在一些营养丰富的水体中,有些蓝藻常于夏季大量繁殖,并在水面形成一层蓝绿色蓝藻水华而有腥臭味的浮沫,称为“水华”,大规模的蓝藻爆发,被称为“绿潮”(和海洋发生的赤潮对应)。
②细菌:“菌”字之前有“杆、弧、球等”形状修饰的,这样的菌都是细菌类的。(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)。
(2)真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。
(3)病毒:无细胞结构,由蛋白质和核酸组成,如噬菌体、艾滋病病毒、SARS病毒等,不要把它们看做原核生物。不属于生命系统,但病毒在宿主细胞中能繁殖,产生与亲代相同的子代病毒,繁殖是生物的基本特征之一,所以病毒属于生物。
例题:按要求对下列生物进行分类(只填序号)。
①蓝藻②酵母菌③变形虫④小球藻⑤水绵⑥青霉菌⑦大肠杆菌⑧流感病毒⑨肺炎双球菌
(1)具有核膜的一组生物是()
(2)含有核糖体,但无染色体的一组生物是()
答案(1)②③④⑤⑥(2)①⑦⑨
解析:真核生物含核膜,真核有酵母菌(真菌)、变形虫(单细胞动物)、小球藻(低等植物)、水绵(低等植物)、青霉菌(真菌),原核有蓝藻、大肠杆菌、肺炎双球菌,流感病毒是病毒没有细胞结构。第二小题中描述的就是原核生物,因为有细胞结构的都有核糖体,但是染色体只在真核细胞的细胞核中存在。
蛋白质的功能:
功能 |
举例 |
构成细胞和生物体结构的基本物质 |
构成动物和人体的肌肉,构成生物膜、核糖体、染色体 |
构成细胞和生物体的功能物质 |
催化作用 |
绝大多数酶是蛋白质 |
运输作用 |
红细胞中的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白 |
运动功能 |
肌动蛋白和肌球蛋白可使肌肉产生运动 |
信息传递作用、调节作用 |
多种激素都能调节生物体的生命活动 |
免疫作用 |
生物体内的抗体能消灭外来抗原物质 |
细胞内的能源物质 |
在糖类和脂肪被消耗后,机体也会分解蛋白质供能 |
知识拓展:
1、加热或用乙醇处理可使细菌因蛋白质变性而死亡,从而达到灭菌的目的。
2、吃熟鸡蛋容易消化,是因为高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,易被蛋白酶水解。
例下列叙述中能对蛋白质的功能进行高度概括的是( )
A.细胞和生物体的重要结构物质
B.收缩、运输、免疫等生理活动的物质基础
C.生命活动的主要承担者
D.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质
答案C
细胞中糖类的种类、分布和功能:
1.功能:糖类是为细胞提供能量的主要能源物质。
2.元素组成:只有C、H、O三种元素,多数糖类分子中H和O之比是2:1。
3.分类
糖类的种类和作用:
|
|
种类 |
分子式 |
分布 |
主要功能 |
单糖 |
不能水解的糖 |
核糖 |
C5H10O5 |
动、植物细胞 |
组成核酸的物质 |
脱氧核糖 |
C5H10O4 |
葡萄糖 |
C6H12O6 |
细胞中重要的能源物质 |
双糖 |
水解后能形成两分子单糖的糖 |
蔗糖 |
C12H22O11 |
植物细胞 |
能水解单糖 |
麦芽糖 |
乳糖 |
动物细胞 |
多糖 |
水解后能形成许多单糖分子的糖 |
淀粉 |
(C6H10O5)n |
植物细胞 |
植物细胞的储能物质 |
纤维素 |
植物细胞壁的基本成分 |
糖原 |
动物细胞 |
动物细胞中的储能物质 |
动、植物细胞中糖类的比较:
|
单糖 |
二糖 |
二糖 |
植物细胞 |
果糖(特有) |
蔗糖:甜菜和甘蔗中 麦芽糖:发芽的小麦等谷粒中 |
淀粉:玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药纤维素:植物细胞壁的主要组成成分 |
动物细胞 |
半乳糖(特有) |
乳糖:动物的乳汁中 |
糖原:主要在人和动物的肝脏和肌肉中 |
知识拓展:
1、葡萄糖、果糖、半乳糖由六个碳原子构成,称为六碳糖;核糖和脱氧核糖由五个碳原子组成的,称为五碳糖。
2、葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖;淀粉、蔗糖、纤维素、糖原是非还原糖。
例:下列选项中,关于糖类生理作用的叙述,错误的是()
A.核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一
B.葡萄糖是主要的能源物质
C.淀粉和糖原是所有生物体的储能物质
D.纤维素是植物细胞壁的主要成分
思路点拨:糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质,也是构成重要化合物和细胞结构的重要物质。各种糖类的作用为:
(1)核糖组成核糖核酸
(2)脱氧核糖组成脱氧核糖核酸一A正确
(3)葡萄糖是给生物体提供生命活动所需要的能量,葡萄糖是主要的能源物质—B正确
(4)淀粉—一是植物细胞中重要的储能物质
(5)糖原是人和动物细胞中重要的储能物质
(6)纤维素—一是植物细胞壁的主要成分一D正确
答案C
细胞中脂质的种类和功能:
1.化学特点
(1)元素组成:主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。
(2)化学性质:脂质的分子结构差异很大,通常不溶于水,而溶于脂溶性有机溶剂。
2.种类和功能
种类 |
功能 |
脂肪 |
(l)细胞内良好昀储能物质 (2)是一种很好的绝热体,皮下的脂肪层起到保温作用 (3)分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压作用,保护内脏器官 |
磷脂 |
构成细胞膜及多种细胞器膜的重要成分 |
固醇 |
胆固醇 |
构成动物细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输 |
性激素 |
促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成 |
维生素D |
促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 |
例 下列有关脂质的描述不正确的是( )
A.胆固醇是构成生物膜的重要成分,同时还能够参与血液中脂质的运输
B.脂肪是细胞内良好的储能物质
C.维生素D能够促进人体对钙和磷的吸收,所以在补钙的时候需要补充一定量的维生素D
D.性激素是一种蛋白质类激素,它可以促进生物体生殖器官的发育以及生殖细胞的产生
答案D
知识点拨: 1、能源物质的主要功能不一定是供能,如蛋白质的主要功能是参与构成细胞的结构和调节代谢。
2、含有大量能量的物质并不一定是生命活动主要的供能物质,如脂肪、糖原都有很高能量,但只有在葡萄糖供能不足时,才为生命活动供能。
3、水解产物与氧化分解产物(代谢终产物)
物质 |
初步水解(消化) |
彻底水解产物 |
氧化分解产物 |
淀粉 |
葡萄糖 |
葡萄糖 |
C02+H20 |
脂肪 |
甘油+脂肪酸 |
甘油+脂肪酸 |
C02+H20 |
蛋白质 |
氨基酸 |
氨基酸 |
C02+H20+尿素 |
核酸 |
核苷酸 |
磷酸+五碳糖+碱基 |
C02+H20+尿酸等 |
例 糖原经过酶的催化作用,最终氧化分解成( )
A.麦芽糖 B.蔗糖 C.葡萄糖 D.CO2和H20
答案D
4、不同物质的元素组成与单体
种类 |
元素组成 |
构成单体 |
多糖 |
C、H、O |
葡萄糖 |
脂质 |
脂肪:C、H、O 固醇:C、H、O 磷脂:C、H、0、N、P |
甘油、脂肪酸 |
蛋白质 |
C、H、O、N |
氨基酸 |
核酸 |
C、H、O、N、P |
RNA:核糖核苷酸 DNA:脱氧核苷酸 |
例 糖类不含有,脂质不一定有,蛋白质也不一定有,而核酸一定有的元素是( )
A.N B.S C.P D.Fe
正确答案为C
知识拓展:
1.细胞中的能源物质
(1)能源物质:细胞中,糖类、脂肪、蛋白质都是有机化合物,其中贮存有大量化学能。当其被氧化分解时,这些化学能就释放出来,供生命活动利用。因此,它们都是能源物质。
(2)主要能源物质:在正常情况下,糖类分解供能约占总能量的70%以上,因此糖类是生命活动的主要能源物质。
(3)储能物质:脂肪分子中储存着大量能量,是细胞中的主要储能物质,动物细胞的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。
(4)直接能源物质:ATP。生命活动所需能量由ATP水解提供,贮能物质所含能量只有转移到ATP中才能用于各项生命活动。
(5)三大能源物质的供能顺序是:先是糖类氧化供能,当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能;蛋白质除在正常代谢中提供部分能量外,一般不供能。当需要由蛋白质大量供能时,说明生物体已病重或生命接近终结.
2.饮食中应注意的问题
(1)胆固醇:限制高胆固醇食物的过量摄入一防止胆固醇沉积堵塞血管。
(2)脂肪:适量食用脂肪类食物一防止肥胖,减轻肝脏负担。
(3)糖类:糖尿病病人应严格控制甜味食品,米饭馒头应定量摄取。
(4)蛋白质:经常食用奶制品、肉类、蛋类、大豆制品——保证必需氨基酸的供应——促使各种蛋白质的合成。
例 细胞中各种化合物都有其特殊的功能,在动物体内作为储能物质的主要是( )
A.乳糖和蔗糖 B.蛋白质和核酸 C.葡萄糖和ATP D.脂肪和糖原
答案D
细胞器之间的分工 1.双层膜结构的细胞器——线粒体和叶绿体
名称 |
线粒体 |
叶绿体 |
形态 |
短棒状、圆球状 |
椭球形、球形 |
分布 |
动植物细胞 |
植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞 |
成分 |
与有氧呼吸有关的酶、少量DNA、RNA |
与光合作用有关的酶、少量DNA、RNA和光合色素 |
功能 |
有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间” |
光合作用的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” |
相同点 |
①具有双层膜结构;②含有少量DNA和RNA;③具有能量转换功能;④有液态的基质 |
2.单层膜结构细胞器——高尔基体、内质网、液泡和溶酶体
|
内质网 |
高尔基体 |
液泡 |
溶酶体 |
分布 |
动、植物细胞 |
动、植物细胞 |
植物细胞 |
动、植物细胞 |
形态 |
网状 |
囊状 |
泡状 |
囊状 |
功能 |
蛋白质合成和加工以及脂质合成的“车间” |
①动物:对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装;②植物:与植物细胞壁的形成有关 |
①调节细胞内的环境;②使植物细胞保持坚挺 |
①分解衰老、损伤的细胞器;②吞噬并杀死入侵的病毒或病菌 |
3.无膜结构细胞器一一核糖体和中心体
|
核糖体 |
中心体 |
分布 |
①附着在内质网上或核外膜;②游离存细胞质基质中;③线粒体和叶绿体中中也有少量 |
动物细胞和低等植物细胞 |
结构组成 |
蛋白质、RNA、酶 |
两个相互垂直的中心粒 |
功能 |
①附着在内质网上的核糖体合成分泌蛋白;②游离的核糖体合成的是胞内蛋白 |
与细胞有丝分裂有关——形成纺锤体,牵引染色体向细胞两极运动 |
易错点拨:
1、在动植物细胞中,有细胞壁的细胞是植物细胞,没有细胞壁的细胞是动物细胞。
2、在动植物细胞中,有叶绿体的细胞是植物细胞,没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞,如植物的根细胞不进行光合作用,没有叶绿体。
3、在动植物细胞中,有大液泡的细胞是植物细胞,没有大液泡的细胞不一定是动物细胞,植物的未成熟细胞也没有大液泡,如根尖分生区细胞。
4、在动植物细胞中,有中心体的细胞可能是动物或低等植物的细胞,没有中心体的细胞是高等植物细胞,中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据,但可以用作鉴别高等动物细胞和高等植物细胞的依据。
5、辨析动、植物细胞的区别
项目 |
高等植物细胞 |
低等植物细胞 |
动物细胞 |
细胞壁 |
有 |
有 |
无 |
叶绿体 |
部分有 |
部分有 |
无 |
中心体 |
无 |
有 |
有 |
液泡 |
成熟的植物细胞有大液泡,幼嫩的植物细胞无液泡或有小液泡 |
无 |
例 下列哪种细胞器不能作为鉴定一个细胞属于动物细胞还是高等植物细胞的依据()
A.核糖体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体
思路点拨 叶绿体、液泡存在于植物细胞中,中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,核糖体和线粒体则广泛分布于动植物细胞中。 答案A
知识拓展:
1、线粒体和叶绿体的数量随细胞的新陈代谢强度的变化而变化。在代谢旺盛的细胞中它们的数量会因复制而增多;在代谢减弱的细胞中它们的数量会减少。其数量的增减与细胞的分裂不同步。
2、各种细胞器并不是在每个细胞中都同时存在。
①并不是所有的植物细胞都有叶绿体或大液泡,如植物根尖分生区细胞中无叶绿体和大液泡
②并非所有动物细胞都有线粒体,如蛔虫和哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体。
3、能进行光合作用(或有氧呼吸)的细胞不一定都含有叶绿体(或线粒体),如蓝藻可以进行光合作用和有氧呼吸,但无叶绿体和线粒体。
例 下列关于真核细胞结构的叙述,不正确的是( )
A.线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要扬所
B.高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
C.中心体与动物细胞的有丝分裂有关
D.溶酶体是“消化车间”,内含多种水解酶,能吞噬入侵病原体
答案B
细胞图像的识别方法 1.细胞的显微镜结构与亚显微结构
(1)显微结构:光学显微镜下,不论低倍镜还是高倍镜下能观察到的结构。
②分析:普通光学显微镜的分辨力极限为0.2微米。上述结构大小超过0.2微米,用普通光学显微镜都能看到,因而这些结构属于细胞的显微结构。
(2)亚显微结构:能够在电子显微镜下看到的直径小于0.2微米的细微结构,叫做亚显微结构。
①判断方法:一般来说,图示中呈现出各种细胞器内部结构、细胞膜流动镶嵌模型结构时,该图示判断为亚显微结构。
②动植物细胞亚显微镜结构模式图
2.原、真核细胞及动、植物细胞的判断