生物膜系统:
1、概念:细胞膜、核膜以及各种细胞器膜在组成成分和结构上很相似,在结构和功能上紧密联系,共同构成了细胞的生物膜系统。
2、作用:使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递为各种酶提供大量附着位点,是许多生化反应的场所把各种细胞器分隔开,保证生命活动高效、有序进行。
分泌蛋白和细胞内蛋白的比较:
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分泌蛋白 |
细胞内蛋白 |
不同点 |
作用部位 |
分泌到细胞外起作用 |
细胞内起作用 |
合成部位 |
内质网上的核糖体 |
游离的核糖体 |
举例 |
抗体、消化酶和一些激素 |
有氧呼吸酶、光合作用酶等 |
相同点 |
基本单位都是氨基酸,都是细胞内合成的;需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器参与合成 |
知识点拨:
2.各种生物膜在化学组成上的联系
(1)相似性:各种生物膜在化学组成上大致相同,都主要由脂质和蛋白质组成。
(2)差异性:不同生物膜的功能不同,组成成分的含量有差异,如代谢旺盛的生物膜(如线粒体内膜)蛋白质含量高;与细胞识别有关的细胞膜糖类含餐高。
3.在结构上的联系
(1)各种生物膜在结构上大致相同,都是由磷脂双分子层构成基本骨架,蛋白质分子分布其中,具有一定的流动性。
(2)在结构上具有一定的连续性:
4.生物膜系统的功能
知识拓展:
1、分泌蛋白的合成、运输与分泌
2、在分泌蛋白的加工、运输过程中,内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积变化情况如下:内质网膜面积减少,高尔基体不变,细胞膜增多。
例如(1)腺泡细胞将蛋白分泌出细胞是通过胞吐的方式实现的,分泌蛋白首先在核糖体上合成,然后经内质网和高尔基体加工,最后分泌到细胞外,这一过程需要能量,不需要细胞膜上的载体。
(2)单克隆抗体是分泌蛋白,需要经过内质网、高尔基体加工,通过细胞膜分泌到细胞外;有氧呼吸过程中O
2与[H]结合生成H
2O是在线粒体内膜上进行的;细胞借助细胞膜完成与外界的物质与能量的交换;遗传信息转录成mRNA在细胞核、线粒体、叶绿体内进行,该过程与生物膜无关。
例下列有关生物膜系统的说法正确的是( )
A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系
D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的化学反应不会互相干扰
答案D
内环境:
1、内环境:由细胞外液构成的液体环境。主要包括血浆、组织液和淋巴。
2、体内细胞通过内环境与外界环境进行物质交换:
3、组织细胞和内环境之间的物质交换:
4、内环境的动态变化
(2)具体表现:内环境各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。
5、内环境稳态的概念、内容与基础
(1)概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
(2)内环境稳态的内容与意义:
(3)维持基础:人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。
(4)直接参与的器官与系统: ①消化系统②呼吸系统③泌尿系统④循环系统
6、内环境稳态调节机制现代观点:神经一体液一免疫调节网络
知识拓展: 1、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。出现下列情形,稳态会遭到破坏:
①外界环境变化过于剧烈;
②人体自身的调节功能出现障碍。
2、神经一体液一免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制。
①神经调节:调节的主要方式,如体温调节中枢在下丘脑。
②体液调节:某些化学物质,如激素、CO2、H+等通过俸液传送对机体进行凋节,其中主要是激素调节。 ③免疫调节:免疫系统通过清除异物、外来病原微生物等对内环境的稳态起调节作用。
实验生物体维持pH稳定的机制:
一、材料用具
防护手套、50ml烧杯、50ml量筒、彩色铅笔、广泛pH试纸和精密pH试纸、0.1mol/LHCL、0.1mol/L NaOH、镊子1把、表面皿、玻璃棒、天平等。需要提前准备的实验材料有:肝匀浆、马铃薯匀浆、稀释鸡蛋清、黄瓜匀浆、pH=7磷酸缓冲液。
二、方法步骤
(1)以4人为一组。在记录本中,画一个记录表。
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加入0.1mol/LHCl |
加入0.1mol/LNaOH |
加入不同数量液滴后的pH |
加入不同数量液滴后的pH |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
自来水 |
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缓冲液 |
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生物材料1 |
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生物材料2 |
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(2)取1只50ml烧杯,用量筒量取并加入25ml自来水。
(3)测定自来水的初始pH。
(4)分别向烧杯中滴加0.1mol/LHCl,一次一滴,然后轻轻摇动。当加入到5滴、10滴、15滴、20滴、25滴、30滴时,分别测pH,并作记录。
(5)充分洗涤烧杯,重复上述步骤,不同的是,这次滴加的是0.1mol/LNaOH,作好记录。
(6)充分冲洗烧坏,用缓冲液代替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果。
(7)充分冲洗烧坏,用几种生物材料分别代替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果。
三、实验结果与结论:
1、实验结果:
(1)对自来水的处理:
结果:滴加盐酸后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大。
(2)对缓冲液的处理:
结果:无论滴加盐酸还是氢氧化钠溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定。
(3)对生物材料的处理:
结果:无论滴加盐酸还是氢氧化钠溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。
2、实验结论:比较以上几条曲线的变化规律可知,生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。
知识点拨:
1、缓冲物质
①概念:血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,也叫缓冲对,如NaHCO
3/H
2CO
3、Na
2HP0
4/NaH
2PO。
②组成:每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。
③作用:使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。
(2)调节机制
知识拓展:1、人体血液中的NaHCO
3为缓冲物质,维持人体内环境稳定。
2、植物进行光合作用时,需在一密闭容器内放一盛有NaHCO
3溶液的小烧杯,NaHCO
3溶液的作用是为植物提供稳定的C0
2,并非调节pH。
内环境的稳态:
1、内环境的动态变化
(2)具体表现:内环境各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。
2、内环境稳态的概念、内容与基础
(1)概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
(2)内环境稳态的内容与意义:
(3)维持基础:人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。
(4)直接参与的器官与系统: ①消化系统②呼吸系统③泌尿系统④循环系统
3、内环境稳态调节机制现代观点:神经一体液一免疫调节网络
4、内环境的稳态与消化、吸收、循环、排泄系统的功能联系:
5、意义:内环境中血糖含量、温度、pH等保持在适宜的范围内,细胞代谢正常进行。是机体进行正常生命活动的必要条件。
稳态失调与相关疾病:
病状名称 |
内环境理化性质变化 |
引起疾病的症状 |
尿毒症 |
尿素等代谢废物在体内积累 |
自身中毒和综合病症 |
糖尿病 |
血液中葡萄糖含量过高 |
多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈,身体消瘦 |
高原反应 |
体内缺氧,血氧过低 |
头痛、乏力、心跳加快 |
感冒发烧 |
体温过高,影响酶的活性 |
食欲不振、四肢无力 |
严重腹泻 |
丢失大量的水和无机盐 |
疲倦、周身不适、恶心 |
知识点拨:
1、血液Na+、K+、pH的稳定性:血液的pH通常在7.35~7.45之间,变化范围很小。原因是血浆中含有HCO
3-、HPO
42-等离子,可起到缓冲作用。
2、内环境稳态失调:长期营养不良,会出现组织水肿。人体发生花粉等过敏反应时,引起毛细血管壁的通透性增加,血浆蛋白渗出,会造成局部组织液增加。淋巴管阻塞会引起组织液中的大分子蛋白质回流到血浆从而使组织液增加。肾小管肾炎也会使组织液增加而水肿。细胞代谢旺盛使代谢产物增多,组织液浓度增加使组织液增多而水肿。
3、人体维持内环境稳态的具体表现:饮水不足时,抗利尿激素释放增加;剧烈运动时,人体会大量出汗;接受抗原刺激后,B淋巴细胞增殖分化。
4、体液各成分间的转化与判断方法
①相互转化关系:
②判断方法:
5、不存在于内环境中的物质
①只存在于细胞内的物质:血红蛋白及与细胞呼吸、DNA分子复制、DNA分子转录、mRNA翻译有关的酶等。
②在细胞内合成后直接分泌到体外的物质:消化酶等。
③不能被吸收的物质:纤维素等。
6、不发生于内环境中的生理过程
①细胞呼吸的各阶段反应。
②细胞内蛋白质、递质和激素等物质的合成。
③消化道等外界环境所发生淀粉、脂质和蛋白质的消化水解过程。
知识拓展: 1、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。出现下列情形,稳态会遭到破坏:
①外界环境变化过于剧烈;
②人体自身的调节功能出现障碍。
2、神经一体液一免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制。
①神经调节:调节的主要方式,如体温调节中枢在下丘脑。
②体液调节:某些化学物质,如激素、CO2、H+等通过俸液传送对机体进行凋节,其中主要是激素调节。 ③免疫调节:免疫系统通过清除异物、外来病原微生物等对内环境的稳态起调节作用。
3、内环境成分的位置关泵分析
(l)图中①为细胞内液,②为血浆,③为组织液,④ 为淋巴,②③④共同组成了内环境。
(2)A端若为动脉的上端,则A处的氧分压要高于 B处,A处的营养物质含量高于B处,但B处CO2和代谢废物的含量均高于A处。
(3)由图中可知:毛细血管壁细胞的生活环境为血浆、组织液,毛细淋巴管壁细胞的生活环境为淋巴、组织液,血细胞的生活环境为血浆,组织细胞的生活环境为组织液。
4、内环境与外界环境的物质交换分析
I是体内外进行物质交换的系统,并能为内环境提供0
2并排出CO
2,这说明I是呼吸系统,内环境与 I交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁;如果Ⅱ内的葡萄糖通过①只能进入血液,那么Ⅱ为消化道,①表示主动运输;Ⅲ是泌尿系统,②表示重吸收作用;皮肤有保护的作崩,皮肤中的汗腺通过分泌汗液来排出代谢废物,Ⅳ表示的器官是皮肤。