第一章 走進(jìn)細(xì)胞

細(xì)胞學(xué)說建立：

建立者：德國(guó)科學(xué)家施萊登和施旺

羅伯特·胡克：第一個(gè)顯微鏡發(fā)現(xiàn)細(xì)胞并命名細(xì)胞（死細(xì)胞）

列文虎克：第一個(gè)用顯微鏡觀察到活細(xì)胞

細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容

（1）細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成；

（2）細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)與其他細(xì)胞共同構(gòu)成的整體的生命起作用；

（3）?新細(xì)胞是由老細(xì)胞分裂產(chǎn)生的。

細(xì)胞學(xué)說的意義

1.打破了植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)之間的壁壘，揭示了動(dòng)物和植物結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，從而闡明了生物界的統(tǒng)一性；

　2. 細(xì)胞學(xué)說的建立標(biāo)志著生物學(xué)的研究進(jìn)入到細(xì)胞水平,極大的推進(jìn)了生物學(xué)的研究進(jìn)程，為分子水平打下基礎(chǔ)。

　3. 細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞，不僅解釋了個(gè)體發(fā)育，也為以后進(jìn)化論的確立埋下了伏筆。

細(xì)胞學(xué)說的局限性：僅涉及動(dòng)物和植物細(xì)胞，未涉及病毒、真菌和原核生物。

生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次

細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→個(gè)體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈

細(xì)胞：一個(gè)由各種組分相互配合而形成的復(fù)雜的系統(tǒng)。

組織：由許多形態(tài)相似，結(jié)構(gòu)、功能相同的細(xì)胞和細(xì)胞間質(zhì)聯(lián)合在一起構(gòu)成的細(xì)胞群。

器官：由不同的組織按照一定次序結(jié)合起來能完成某一生理功能的結(jié)構(gòu)。

系統(tǒng)：是指彼此間相互作用、相互依賴的組分有規(guī)律地結(jié)合而形成的整體。

個(gè)體：能完成復(fù)雜的生命活動(dòng)的單個(gè)生物。

種群：在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物的所有個(gè)體形成一個(gè)整體。

群落：相同時(shí)間聚集在同一區(qū)域或環(huán)境內(nèi)各種生物種群的集合。

生態(tài)系統(tǒng)：群落與無機(jī)環(huán)境相互作用形成更大的整體。

生物圈：地球上所有的生態(tài)系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成更大的整體。

注意：①植物無系統(tǒng)層次?

②病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu) 不屬于生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次

③湖中的所有的魚也不屬于任何生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次

④單細(xì)胞即使細(xì)胞又是個(gè)體 （無器官組織系統(tǒng)層次）

?藍(lán)細(xì)菌：顫藍(lán)細(xì)菌、念珠藍(lán)細(xì)菌、發(fā)菜、色球藍(lán)細(xì)菌等。有藻藍(lán)素和葉綠素是能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)型生物。

高倍顯微鏡的使用及注意事項(xiàng)

1.?目鏡與物鏡的區(qū)別——物鏡有螺紋

2.物像的放大倍數(shù):放大倍數(shù)等＝目鏡×物鏡（放大的是長(zhǎng)度或?qū)挾?/span>）

4.移動(dòng)規(guī)律：

①顯微鏡下觀察到的細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)的方向與實(shí)際上細(xì)胞質(zhì)內(nèi)流動(dòng)的方向相同

②“哪偏往哪移”

5.高倍鏡的使用:

1.找:在低倍鏡下找到要觀察的物象。

2.移:將要觀察的物象移至視野中央。

3.轉(zhuǎn):轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，換成高倍物鏡。

4.調(diào):調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋、反光鏡、光圈，直至物象清晰。

6.反光鏡：調(diào)節(jié)亮度

平面

凹面：聚光作用

7.粗/細(xì)準(zhǔn)焦螺旋：調(diào)節(jié)裝片與物鏡的間距（清晰度）

第二章??組成細(xì)胞的分子

第 1 節(jié)??細(xì)胞中的元素和化合物

一、組成細(xì)胞的元素

1. 組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界中能夠找到，沒有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。但是，細(xì)胞中各種元素的?相對(duì)含量與無機(jī)自然界的大不相同。(生物界與無機(jī)自然界在元素種類上有統(tǒng)一性，含量上有差異性)

2.?大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo?等。

3. 微量元素含量雖然少，但是是生命活動(dòng)必不可少的。

4.?不同生物體中元素種類的組成大致相同，含量有差異。

二、組成細(xì)胞的化合物

1. 組成細(xì)胞的化合物有水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等。

2.?細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。

注意：不同生物組織的細(xì)胞中各種化合物的含量是有差異的，有的還相差懸殊呢！

?

第?2 節(jié) ?細(xì)胞中的無機(jī)物

一、細(xì)胞中的水

1. 水在細(xì)胞中絕大部分以自由水形式存在，還有一部分以結(jié)合水形式存在。

2. 自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，細(xì)胞內(nèi)許多的生化反應(yīng)也都需要水的參與，絕大多數(shù)細(xì)胞生活在以水為基礎(chǔ)的液?體環(huán)境中，水還可以運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物；結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。

3. 細(xì)胞內(nèi)自由水所占的比例越大，細(xì)胞的代謝就越旺盛；而結(jié)合水越多，細(xì)胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力?越強(qiáng)。

4. 種子曬干減少了自由水降低了代謝；北方冬小麥冬天自由水比例下降，結(jié)合水比例上升，避免結(jié)冰受傷害。?注意：曬干或風(fēng)干的種子失去的是自由水，而烘干的種子失去了自由水和結(jié)合水，因此烘干種子已死。

二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽

1. 小麥種子燃燒后剩下的灰燼就是無機(jī)鹽。

2. 細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。

3. 無機(jī)鹽是細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分；維持細(xì)胞滲透?壓和酸堿平衡；對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)都有重要作用。

?第 3?節(jié) ?細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)

二、細(xì)胞中的脂質(zhì)

1. 脂肪：

1??組成元素：C、H、O

2??由三分子脂肪酸和一分子甘油形成的酯，即三酰甘油，又稱為甘油三酯

3??植物脂肪大多含有不飽和脂肪酸，室溫時(shí)呈液態(tài)；大多數(shù)動(dòng)物脂肪含有飽和脂肪酸，室溫時(shí)呈固態(tài)。

?4 ?脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì)。

5 ?動(dòng)物體內(nèi)的脂肪還具有保溫、緩沖和減壓的作用。

2、 磷脂：

1 ??組成元素：C、H、O、N、P

2 ??磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，也是構(gòu)成多種細(xì)胞器膜的重要成分。

3 ??在人和動(dòng)物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子中，磷脂含量豐富。

3、 ?固醇：

1 ?包括膽固醇、性激素和維生素 D?等。

2 ?膽固醇是構(gòu)成動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。

3 ?性激素能促進(jìn)人和動(dòng)物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成。

4 ?維生素 D?能有效地促進(jìn)人和動(dòng)物腸道對(duì)鈣和磷的吸收。

?注意：脂質(zhì)分子中氧的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于糖類，而氫的含量更高，因此同質(zhì)量的脂肪分解釋放的能量遠(yuǎn)高于糖原，是更?好的儲(chǔ)能物質(zhì)。

三、糖類和脂質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化

1. 血液中的葡萄糖除供細(xì)胞利用外，多余的部分可以合成為糖原儲(chǔ)存起來；如果還有富余，就可以轉(zhuǎn)變成脂肪和?某些氨基酸。

2. 糖類和脂肪之間的轉(zhuǎn)化程度有明顯差異，例如，糖類在供應(yīng)充足的情況下，可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪；而脂肪一般

只在糖類代謝發(fā)生障礙，引起供能不足時(shí)，才會(huì)分解供能，而且不能大量轉(zhuǎn)化為糖類。

注意：補(bǔ)充過多糖類易肥難瘦！

第 4 節(jié) ?蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

為什么蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者？

1??蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物；

2??蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，功能最多樣的分子；

3??遺傳信息要表達(dá)為蛋白質(zhì)才能起作用。

一、蛋白質(zhì)的功能

1． ?組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)：稱為結(jié)構(gòu)蛋白，例如：肌肉、毛發(fā)、羽毛、蛛絲等

2．??催化功能：絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)

3． ?運(yùn)輸功能：血紅蛋白可運(yùn)輸 O2 ；載體蛋白運(yùn)輸離子等小分子進(jìn)行跨膜運(yùn)輸?shù)?/p>

4．??信息傳遞：胰島素等激素傳遞信息調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)

5． ?防御功能：抗體可以幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害

二、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸

1.?氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，在人體中有 21 種。

2. 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1??組成元素：C、H、O、N

2??至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上

3??各種氨基酸的區(qū)別在于 R?基的不同

組成人體的 21 種氨基酸中，有 8 種是人體細(xì)胞不能合成的，必須從外界環(huán)境?中獲取，稱為必需氨基酸 (甲纈賴異苯亮色蘇) 。另外還有 13 種非必需氨基酸。

三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其多樣性

1??氨基脫去氫 (-H)，羧基脫去羥基 (-OH)

2 ?兩個(gè)氨基酸縮合而成的化合物，叫作二肽；多個(gè)氨基酸縮合而成的叫作多肽，多肽呈鏈狀，也稱肽鏈。?3??一條肽鏈中，肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-1

4??形成的肽鏈中至少還有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基 (R?基上可能還有氨基和羧基)

2.?由于氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲折疊，形成一定的空間結(jié)構(gòu)

3. 兩條或多條肽鏈之間，可以通過一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起，形成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。

4.?蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)具有多樣性的原因是：組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目、種類和排列順序不同，以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。

5. 氨基酸序列或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就可能會(huì)影響其功能。

注意：蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)中某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間結(jié)構(gòu)被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)和?生物活性喪失的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)變性后其活性不能再恢復(fù)。

1965 年我國(guó)科學(xué)家完成了結(jié)晶牛胰島素的合成，具有與天然胰島素一樣的生物活性?。?！偉大的

第?5 節(jié) ?核酸是遺傳信息的攜帶者

核酸，細(xì)胞核中提取的具有酸性的物質(zhì)。

二、核酸是由核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈

?1. DNA?和RNA?結(jié)構(gòu)上的區(qū)別：①五碳糖不同，DNA?是脫氧核糖，RNA?是核糖；②含氮堿基不完全相同：DNA?特有 T (胸腺嘧啶)，RNA?特有 U?(尿嘧啶)； ③在生物體中，DNA?一般是雙鏈的，RNA?一般是單鏈的。

2.?核酸具有多樣性的原因是：構(gòu)成核酸的核苷酸的排列順序不同

3. 脫氧核苷酸的排列順序儲(chǔ)存著生物的遺傳信息。

4. DNA?分子是儲(chǔ)存、傳遞遺傳信息的生物大分子；部分病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在 RNA?中，如 HIV、SARS?等。???????※ 核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。 注意：每個(gè)個(gè)體的 DNA?的脫氧核苷酸序列不同，因此 DNA?指紋技術(shù)在案件偵破、親子鑒定中有重要作用。

DNA?是所有細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)。

?

?