① 生物必修一實驗匯總
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高中生物必修一實驗歸納
實驗一 使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞
1、高倍鏡的使用步驟:(1)在低倍鏡下找到物象,將物象移至視野中央;(2)轉動轉換器,換上高倍鏡。(3)調節光圈和反光鏡,使視野亮度適宜。如果光線較暗時,可用凹面反光鏡來對光,同時選用較大的光圈;如果光線明亮時,可用平面反光鏡來對光,同時選用較小的光圈。(4)調節細准焦螺旋,使物象清晰。換用高倍鏡後不能使用粗准焦螺旋。
2、低倍鏡和高倍鏡的區別:
透鏡大小 鏡頭長短 視野亮度 物像大小 細胞數量
低倍鏡 小 短 亮 小 多
高倍鏡 大 長 暗 大 少
3、污點位置的判斷:用顯微鏡觀察玻片標本時,目鏡、物鏡、所觀察的材料是在同一直線上的,只要分別轉動鏡頭或移動玻片標本,看污物是否隨之而動,就可做出正確判斷。
實驗二 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
(一)可溶性還原糖的檢測和觀察
1、實驗原理及化學試劑:
斐林試劑與可溶性還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖)反應,生成磚紅色沉澱。(這種試劑要現配現用。甲液(質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液)與乙液(質量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液)等量均勻混合生成藍色Cu(OH)2,Cu(OH)2與可溶性還原糖發生反應。
澱粉、蔗糖等不能與斐林試劑發生顏色反應。
2、實驗過程:
選材(應選含糖量較高、顏色為白色或淺色的植物組織,以蘋果、梨為最好) 研磨過濾 組織樣液 加入斐林試劑(現配現用) 搖勻
水浴加熱 觀察顏色反應(淺藍色 棕色 磚紅色沉澱)。
(二)脂肪的檢測和觀察
1、實驗原理及化學試劑
蘇丹Ⅲ染液:把脂肪物質染成橘黃色
蘇丹Ⅳ染液:把脂肪物質染成紅色
2、實驗過程
選材(選含脂肪的種子,以花生種子為較好) 浸泡 製作花生子葉臨時轉片(徒手切片,切片要薄,如厚薄不均就會導致觀察時有的地方清晰,有的地方模糊) 滴3滴蘇丹Ⅲ染液染色 用體積分數為50%的酒精洗浮色 顯微鏡觀察(先用低倍鏡,找到子葉最薄處,並移到視野中央,再換高倍鏡,調整細焦螺旋觀察,可見已著色的脂肪顆粒)。
(三)蛋白質的檢測和觀察
1、實驗原理及化學試劑
雙縮脲試劑:與蛋白質發生作用,產生紫色反應。(在鹼性溶液中,Cu2+與蛋白質發生反應)
雙縮脲試劑A液:質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液
雙縮脲試劑B液:質量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液
2、實驗過程
選材(豆漿或雞蛋蛋白) 取組織樣液加入試管中 加入雙縮脲試劑A液
加入雙縮脲試劑B液 搖勻觀察,出現紫色。
(四)澱粉的檢測和觀察
1、實驗原理及化學試劑:澱粉遇碘變藍。
2、實驗過程:選用富含澱粉的植物組織(如馬鈴薯) 將組織樣液注入試管
滴加碘液 觀察顏色反應。
實驗三 觀察DNA和RNA在細胞中的分布
1、實驗原理:甲基綠將細胞核中的DNA染成綠色,吡羅紅將細胞質中的RNA染成紅色,用甲基綠吡羅紅混合染色劑將細胞染色,可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布。
鹽酸的作用:改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞,同時使染色體中的DNA與蛋白質分離,有利於DNA與染色劑結合。
2、實驗過程:
取口腔上皮細胞製片 鹽酸水解 沖洗塗片 染色 觀察(先用低倍鏡,後用高倍鏡)。
3、實驗結果:真核的DNA主要存在於細胞核中,此外,在線粒體和葉綠體中也有少量的DNA分布。RNA主要存在於細胞質中,少量存在於細胞核中。
實驗四 用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
1、實驗原理
高等綠色植物的葉綠體存在於葉片中。葉綠體一般是綠色的橢球或球形,它的形態和分布不需要染色就可以用高倍鏡觀察。
健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料,可使活細胞中的線粒體呈現藍綠色,而細胞質接近無色。線粒體的形態和分布可用高倍鏡觀察。
2、實驗過程
(1)觀察葉綠體:製作蘚類葉片(或菠菜葉下表皮)臨時裝片,用顯微鏡觀察葉綠體(低倍顯微鏡到高倍顯微鏡),注意觀察葉綠體的形態和分布,繪圖。
(2)觀察線粒體:製作人口腔上皮細胞臨時裝片,用低倍顯微鏡觀察,找到觀察的對象後移到視野中央,再高倍顯微鏡觀察,細胞內藍綠色小顆粒即是線粒體,觀察其形態和分布。
實驗五 通過模擬實驗探究膜的透性
(一)實驗目的與原理
生物膜(細胞膜、細胞器膜、核膜)具有選擇透過性,即對物質的輸入和輸出有選擇性,可以讓水分子自由通過,一些小分子和離子也可以通過,而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。
玻璃紙(或雞腸衣、雞蛋卵殼膜、透析膜)是一種半透膜。
擴散:某種物質的分子從濃度高的地方向濃度低的地方移動的過程。
(二)材料用具
質量分數為15%的硫酸銅溶液,質量分數為30%的蔗糖溶液,蒸餾水,紅墨水;250mL燒杯,長頸漏斗,鐵架台,玻璃紙(或雞腸衣、雞蛋東卵殼膜、透析膜),棉線。
(三)方法步驟
1、取兩個長頸漏斗,分別在漏鬥口處封上一層玻璃紙;
2、在A漏斗中注入硫酸銅溶液;B漏斗中注入蔗糖溶液,並加入少許紅墨水,使其略呈紅色;
3、將兩個漏斗分別浸入盛有蒸餾水的燒杯中,在兩漏斗的液面處做標記;
4、靜置一段時間後,觀察燒杯中蒸餾水顏色的變化及長頸漏斗的液面變化,並將觀察結果填入下表。
實驗步驟 裝置A 裝置B
實驗現象 蒸餾水顏色 變藍 不變
長頸漏斗液面變化 下降 上升
結果分析 長頸漏斗中的銅離子和水分子通過玻璃紙進入燒杯內的蒸餾水中。 水可以通過玻璃紙向漏斗內擴散,而蔗糖和紅墨水的染料分子不能透過玻璃紙。
(四)討論
如果將玻璃紙換成塑料膜,裝置A、B中的蒸餾水的顏色將都不發生變化。原因是因為塑料膜不是半透膜。
實驗六 植物細胞的吸水和失水
一、實驗原理
當細胞液的濃度低於外界溶液的濃度時,細胞液中的水分就透過原生質層進入外界溶液中,使細胞壁和原生質層都出現一定程度的收縮。由於原生質層比細胞壁的收縮性大,當細胞不斷失水時,原生質層就會與細胞壁逐漸分離,即發生質壁分離。
當細胞液的濃度大於外界溶液的濃度時,外界溶液中的水分就透過原生質層進入液泡中,整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態,即植物細胞發生質壁分離復原。
常用的化學試劑:0.3g/mL蔗糖溶液。(試劑濃度越高,發生現象就越明顯。但如果試劑濃度過高,則細胞會因為過度失水而死亡,不能發生質壁分離復原。)
二、實驗過程
製作洋蔥鱗片葉表皮細胞的臨時裝片 顯微鏡觀察液泡的大小和原生質層的位置
滴入蔗糖溶液 顯微鏡觀察(觀察到質壁分離現象) 滴入清水 顯微鏡觀察(發生質壁分離復原)。
實驗七 探究影響酶活性的因素
一、實驗原理
澱粉遇碘後,形成紫藍色絡合物。澱粉酶可以使澱粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖,這兩種物質遇碘後,形成紫藍色的復合物,但是能與斐林試劑發生氧化還原反應,生成磚紅色沉澱。
二、實驗過程
(一)探究溫度對澱粉酶活性的影響
序號 項目 試管1 試管2 試管3
1 注入可溶性澱粉液 2 mL 2 mL 2 mL
2 置於不同溫度的條件下 60℃左右的熱水中 沸水中 冰塊中
時間 5min 5min 5min
3 注入澱粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
4 振盪搖勻保持各自的溫度 5 min 5 min 5 min
5 加入碘液 1滴 1滴 1滴
6 觀察顏色變化 不變藍 變藍 變藍
(二)探究pH對澱粉酶活性的影響
順
序 項目 試管
1 2 3
1 注入可溶性澱粉溶液 2mL 2mL 2mL
2 注入蒸餾水 1mL
3 注入5%氫氧化鈉溶液 1mL
4 注入5%鹽酸溶液 1mL
5 注入新鮮的澱粉酶溶液 1mL 1mL 1mL
6 保溫60℃時間 5min 5min 5min
7 注入斐林試劑 2mL 2mL 2mL
8 隔水煮沸 1min 1min 1min
9 實驗現象 有磚紅色沉澱產生 無 無
三、結論:酶的活性受溫度和pH的影響。
實驗八 探究酵母菌的呼吸方式
一、實驗原理
酵母菌屬於真核單細胞生物,在有氧、無氧條件下都能生存,屬於兼性厭氧菌。可用於探究細胞呼吸的不同方式。
通過控制有氧呼吸和無氧呼吸,可以探究酵母菌在不同條件下的呼吸產物。
CO2可使澄清石灰水變渾濁,也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。因此可用這兩種溶液來檢測酵母菌培養液中的CO2產生情況。
橙色的重鉻酸鉀在酸性條件下與乙醇(酒精)發生化學反應,變成灰綠色,可用來檢測乙醇的產生情況。
二、實驗過程
1、酵母菌培養液的配製:目的是保證酵母菌在整個實驗過程中正常生活。
兩份:10g新鮮食用酵母菌+240mL質量分數為5%的葡萄糖液。
2、檢測CO2的產生
安裝好實驗裝置:如下圖
甲 乙
甲圖用於檢測有氧條件下CO2的產生;乙圖用於檢測無氧條件下CO2的產生。
裝置甲設置左邊第一個錐形瓶的目的是吸收通入空氣中的CO2。
裝置乙的B瓶應封口放置一段時間之後,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,這樣做的目的是是空氣中殘余的O2消耗盡。
甲、乙裝置石灰水都變混濁,裝置甲混濁快且程度高。
得出結論:酵母菌在有氧條件下產生的CO2比無氧條件下產生的CO2多。
3、檢測酒精的產生
A試管中的酵母菌培養液濾液+溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液(混合均勻):顏色不變。
B試管中的酵母菌培養液濾液+溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液(混合均勻):顏色變灰綠色。
得出結論:酵母菌在有氧條件下不產生酒精,在無氧條件下產生酒精。
實驗九 綠葉中色素的提取和分離
一、實驗原理
剪碎葉片並加入二氧化硅研磨,目的是破壞葉表皮、細胞壁、細胞膜、液泡膜,使研磨充分。
葉綠體中的色素都能夠溶解於有機溶劑如無水乙醇,可以用無水乙醇提取色素。加入碳酸鈣可以防止色素被破壞。
綠葉中的各種色素都能溶解於層析液中,但在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快,反之則慢。這樣,各種色素會隨層析液在濾紙上的擴散,因擴散速度不同而分離開。
二、實驗步驟
①提取綠色葉片中的色素(研磨綠葉,同時加入二氧化硅、碳酸鈣和無水乙醇,過濾得到色素濾液);②制備濾紙條;③畫濾液細線;④利用層析液分離色素;⑤觀察實驗結果。
三、實驗成功的關鍵:
①葉片要新鮮,顏色要深綠。②研磨要迅速、充分。③濾液收集後,要及時用棉塞將試管塞緊,以免濾液揮發。④濾液細線不僅細、直,而目含有比較多的色素(可以畫二三次)。⑤濾紙上的濾液細線不能浸入層析液,否則色素會溶解在層析液中。
四、實驗結果
濾紙條上色素帶有四條,分別是(由上到下)
橙黃色的胡蘿卜素;黃色的葉黃素;
藍綠色的葉綠素a;黃綠色的葉綠素b。
胡蘿卜素和葉黃素統稱為類胡蘿卜素,主要吸收藍紫光。
葉綠素a和葉綠素b通常為葉綠素,主要吸收紅光和藍紫光。
說明:四種色素中,含量最多的是③葉綠素a,色素帶最寬的也是③葉綠素a;含量最少(色素帶最窄)的是①胡蘿卜素,擴散速度最快的也是①胡蘿卜素;擴散速度最慢的是④葉綠素b;相鄰兩條色素帶之間距離最遠的是①胡蘿卜素和②葉黃素,最近的是③葉綠素a和④葉綠素b。
實驗十 模擬探究細胞表面積與體積的關系(細胞大小與物質運輸的關系)
一、實驗原理
在相同時間內,物質擴散進細胞的體積與細胞的總體積之比可以反映細胞的物質運輸效率。用含酚酞的不同大小的瓊脂塊模擬不同大小的細胞,酚酞與NaOH相遇,呈紫紅色,以紫紅色出現的深度,模擬物質擴散進細胞的快慢。
二、方法步驟
將瓊脂塊切成三種正方形——用NaOH浸泡10min——觀察各塊切面上NaOH的深度。
三、實驗結論
瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而減少;NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而減少。
四、相關知識
制約細胞體積的因素有三個方面:一是細胞的表面積與體積的關系是兩者成反比,細胞體積越小,其相對表面積越大,細胞與周圍環境交換物質的能力越大。二是細胞核與細胞質之間有一定的關系,一個細胞中二者體積之比一般為1/3,細胞核所含遺傳信息有一定限度,對細胞活動的控制能力有一定限度。三是細胞內物質的交流受細胞體積制約,細胞體積過大,會影響物質流動速度,細胞內的生命活動就不能靈敏地控制和緩沖。
《生物》必修一知識歸納
(一)走近細胞
一、 比較原核與真核細胞(多樣性)
原核細胞 真核細胞
細胞 較小(1—10um) 較大(10--100 um)
細胞核 無成形的細胞核,核物質集中在核區。無核膜,無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜,有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體
細胞質 除核糖體外,無其他細胞器 有各種細胞器
細胞壁 有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有,動物細胞無
代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物
二、生命系統的層次性
植:營養、保護、機械、輸導 植:根、莖、葉
細胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動:上皮、結締、肌肉、神經 動:心、肝……
運動、循環
消化、呼吸 病毒
系統(動) 個體 單細胞 種群 群落
泌尿、生殖 多細胞
神經、內分泌
非生物因素 Ⅰ號
生態系統 生產者 生物圈
生物因素 消費者 Ⅱ號
分解者
三、細胞學說內容(統一性)
○從人體的解剖和觀察入手:維薩里、比夏
○顯微鏡下的重要發明:虎克、列文虎克
○理論思維和科學實驗的結合:施來登、施旺
1. 細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發育而來,並由細胞和細胞產物所構成。
2. 細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
3. 新細胞可以從老細胞中產生。
○在修正中前進:細胞通過分裂產生新的細胞。
註:現代生物學的三大基石
1.1838—1839年 細胞學說 2.1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學
四、結論
除病毒以外,細胞是生物體結構和功能的基本單位,也是地球上最基本的生命系統。
(二)組成細胞的分子
基本:C、H、O、N (90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素 微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20種) 最基本:C,占乾重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架
物質 說明生物界與非生物界的統一性和差異性。
基礎 水:主要組成成分;一切生命活動離不開水
無機物 無機鹽:對維持生物體的生命活動有重要作用
化合物 蛋白質:生命活動(或性狀)的主要承擔者/體現者
核酸:攜帶遺傳信息
有機物 糖類:主要的能源物質
脂質:主要的儲能物質
一、蛋白質 (占鮮重7-10%,乾重50%)
結構 元素組成 C、H、O、N,有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
單體 氨基酸 (約20種,必需8種,非必需12種)
化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個肽鍵的化合物,叫多肽。
多肽呈鏈狀結構,叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。
高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構,分二、三、四級。
結構特點 由於組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同,於是肽鏈的空間結構千差萬別,因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。
功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1. 構成細胞和生物體的重要物質:如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質;
2. 有些蛋白質有催化作用:如各種酶;
3. 有些蛋白質有運輸作用:如血紅蛋白、載體蛋白;
4. 有些蛋白質有調節作用:如胰島素、生長激素等;
5. 有些蛋白質有免疫作用:如抗體。
備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。
○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點(通式):
1. 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上;
2. 各種氨基酸的區別在於R基的不同。
○ 變性(熟雞蛋)&鹽析&凝固(豆腐)
計算 ○由N個aa形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時,產生水/肽鍵 N 個;
○N個aa形成一條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-1 個;
○N個aa形成M條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-M 個;
○N個aa形成M條肽鏈時,每個aa的平均分子量為α,那麼由此形成的蛋白質
的分子量為 N×α-(N-M)×18 ;
二、核酸
一切生物的遺傳物質,是遺傳信息的載體,是生命活動的控制者。
元素組成 C、H、O、N、P等
分類 脫氧核糖核酸(DNA雙鏈) 核糖核酸(RNA單鏈)
單體
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脫氧核糖 核糖
含氮
鹼基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遺傳物質,編碼、復制遺
傳信息,並決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給
蛋白質。
存在 主要存在於細胞核,少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在於細胞質中。吡羅紅
△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。 三、糖類和脂質
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分;
脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分;
六碳糖:葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質(70%以上);
二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物
乳糖 動物
多糖 澱粉、纖維素 植物 (細胞壁的組成成分),
重要的儲存能量的物質;
糖原(肝、肌) 動物
脂質 C、H、O
有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恆定;
類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分;
固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分;
性激素 促性器官發育和第二性徵;
維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用;
△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動,而只有按照一定的方式有機地組織起來,才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
四、鑒別實驗
試劑 成分 實驗現象 常用材料
蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
雞蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生
還原糖 班氏(加熱) 磚紅色沉澱 蘋果、梨、白蘿卜
澱粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯
○具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機物
存在方式 生理作用
水
結合水4.5%
自由水95% 部分水和細胞中
其他物質結合。 細胞結構的組成成分。
絕大部分的水以
游離形式存在,可以自由流動。 1.細胞內的良好溶劑;
2.參與細胞內許多生物化學反應;
3.水是細胞生活的液態環境;
4.水的流動,把營養物質運送到細胞,並把廢物運送到排泄器官或直接排出;
無機鹽 多數以離子狀態存,如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1.細胞內某些復雜化合物的重要組成部分,如Fe2+是血紅蛋白的主要成分;
2.持生物體的生命活動,細胞的形態和功能;
3.維持細胞的滲透壓和酸鹼平衡;
六、小結
化合 有機組合 分化
化學元素 化合物 原生質 細胞
○原生質 1.泛指細胞內的全部生命物質,但並不包括細胞內的所有物質,如細胞壁;
2.包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(和脂類);
3.動物細胞可以看作一團原生質。
○細胞質 : 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。
○原生質層:成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質,為一層半透膜。
(三)細胞的基本結構
細胞壁(植物特有): 纖維素+果膠,支持和保護作用
成分:脂質(主磷脂)50%、蛋白質約40%、糖類2%-10%
細胞膜
作用:隔開細胞和環境;控制物質進出;細胞間信息交流;
真核 基質: 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等
細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。
分工:線、內、高、核、溶、中、葉、液、
細胞器
協調配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統
核膜:雙層膜,分開核內物質和細胞質
核孔:實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流
細胞核 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關
染色質:由DNA和蛋白質組成,DNA是遺傳信息的載體
一、 細胞器 差速離心:美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體
分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某
些原生動物 動植物 動物低等植物
形態 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體
結構 雙層膜,有少量DNA 單層膜,形成囊泡狀和管狀,內有腔 沒有膜結構
嵴(TP酶復合體)、基粒、基質 基粒(類體)、基質(片層結構)、酶 外連細胞膜,內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌,
成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質,調節內環境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關
備注 在核仁
形成
△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位,
三、協調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞 帕拉德
有機物、O2
葉綠體 線粒體
能量、CO2
基因調控 初步合成 加工 修飾
細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外
氨基酸 肽鏈 一定空間結構
○生物膜系統:細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系
四、細胞核 = 核膜(雙層) + 核仁 + 染色質 + 核液
美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗
細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所,是代謝活動和遺傳特性的控制中心。
○ 染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。
DNA 螺旋
○ + = 核小體(串珠結構) 染色質 30nm纖維
組蛋白 非組蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管(圓筒形) 2-10um染色單體(圓柱狀、桿狀)
二、樹立觀點(基本思想)
1.有一定的結構就必然有與之對應 功能的存在○結構和功能相統一 2.任何功能都需要一定的結構來完成
1.各種細胞器既有形態結構和功能上的差異,又相互聯系,相互依存;
○分工合作
2.細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。
○生物的整體性:整體大於各部分之和;只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。
1.結構:細胞的各個部分是相互聯系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜,外接細胞膜。
2.功能:細胞的不同結構有不同的生理功能,但卻是協調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。
3.調控:細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。
4.與外界的關繫上:每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環境直接接觸的細胞都要和外界環境進行物質交換和能量轉換。
六、總結
細胞既是生物體結構的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
(四)細胞物質的運輸
○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的,分析成分是了解結構的基礎,現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說,又通過進一步的實驗來修正假說,其中方法與技術的進步起到關鍵的作用
成分:磷脂和蛋白質和糖類
結構:單位膜(三明治)→ 流動鑲嵌模型
細胞膜 特性 結構特點:具有相對的流動性
生理特性:選擇透過性(對離子和小分子物質具選擇性)
保護作用
功能 控制細胞內外物質交換
細胞識別、分泌、排泄、免疫等
② 高中生物必修一中關於滲透和自由擴散。
滲透是單屬於水的名詞,對於水來說溶劑濃度低水的量就多,這樣就是從高到低了
③ 生物必修一半透膜實驗,漏斗內外分別為不同濃度的葡萄糖溶液,為什麼最終滲透平衡時兩側濃度不同
濃度不一定一樣大。兩邊的溶液濃度不同會有滲透壓。高濃度濃度會吸走一部分低濃度溶液的水。濃度高的一邊液面上升會受更高的大氣壓。所以兩邊溶液濃度還沒一樣時,就會停止。 所以高濃度的依然是會高一點。
④ 高中生物必修一第四章滲透作用的滲透壓指什麼,像蔗糖放漏斗里倒扣那個問題,滲透壓什麼方向,怎麼產生...
很簡單。可以把水溶液看做水分子裡面摻了溶質。半透膜允許水分子通過,不允許溶質分子通過。如果沒有溶質來攪局,溶液中每分鍾里可以透過半透膜的水分子與純水的數量相等。但是摻進去了溶質,溶液中的水分子透過的速度就比純水慢了,所以經過一段時間之後分子運動的結果是純水水平面低於溶液。平衡時候高度差造成的壓力就是滲透壓。
⑤ 高一生物必修一 第四章第五章第六章總結
高一生物必修1復習提綱(蘇教版)
第一章 生物科學和我們
一、 基因治療的原理
二、 「自然發生說」:四個科學家的實驗以及觀點(支持還是反對?)
第二章 細胞的化學組成
1. 水:存在形式,生理功能
2. 無機鹽:存在形式,生理功能
3. 生物大分子的基本骨架:碳骨架
4. 糖類:組成元素、種類(植物細胞,動物細胞)、功能
5. 脂質:組成元素、種類、功能
6. 蛋白質:組成元素、基本單位(結構通式,書寫)、肽鍵(書寫)、功能,計算題(肽鍵和脫去水分子數、蛋白質分子量)
7. 核酸:組成元素、基本單位(哪三部分構成?)、分類、功能
8. 實驗部分:糖類、脂肪、蛋白質鑒定的試劑、步驟、現象。
第三章 細胞的結構和功能
1. 細胞學說的創立者以及內容
2. 了解顯微鏡的發展史
3. 原核細胞和真核細胞的區別
4. 植物細胞和動物細胞的區別
5. 細胞膜的結構、結構特性(流動性)、功能特性(選擇透過性)、功能
6. 細胞壁的主要成分及功能
7. 細胞質的構成及成分
8. 細胞器的分布、結構及功能:
雙層膜:葉綠體、線粒體
單層膜:內質網、高爾基體、液泡
無 膜:核糖體、中心體
9.細胞核的結構與功能
10.被動運輸的特點及通過此運輸方式的分子有哪些?
11.簡單擴散與易化擴散的區別
12.主動運輸的特點及通過此運輸方式的分子有哪些?
13.被動運輸與主動運輸的區別?
第四章 光合作用與呼吸作用
1. ATP與ADP的轉化過程及ATP在代謝中的作用
2. 酶的概念及特性(三個),酶促反應的過程
3. 影響酶活性的因素:溫度、pH值、底物濃度、酶濃度?都分別有什麼影響?
4. 葉綠體色素的種類及作用
5. 光合作用的認識過程(注意每個科學家所做實驗的方法及結論)
6. 光合作用的概念?兩個階段?每個階段場所、所需條件、物質轉化、能量轉化、反應式以及兩階段的聯系。
7. 影響光合作用速率的環境因素?光照、CO2濃度、溫度?都如何影響?
8. 細胞呼吸的類型?(有氧、無氧)每種類型的階段?每一階段的場所、條件、物質轉化、能量轉化、反應式?有氧呼吸和無氧呼吸的區別?
9. 細胞呼吸原理的應用:農業生產上提高細胞呼吸;蔬菜水果保鮮,抑制細胞呼吸。(了解實例)
10. 實驗:葉綠體色素的提取和分離
丙酮、層析液、石英砂、碳酸鈣的用途及實驗結果
第五章 細胞增殖、分化、衰老和凋亡
1. 細胞周期概念?真核細胞的分裂方式有幾種?
2. 有絲分裂各個時期的特點:間期、前期、中期、後期、末期
3. 各個時期染色體數、染色單體數及DNA含量的變化
4. 植物細胞有絲分裂與動物細胞有絲分裂的區別
5. 無絲分裂的特點?無「絲」指什麼?哪些細胞通過無絲分裂的方式形成新細胞?
6. 細胞分化的概念
7. 細胞全能性的概念,舉例說明?
8. 個體衰老與細胞衰老的關系?
9. 細胞衰老的特徵及原因?
10. 細胞凋亡的含義?細胞凋亡與細胞壞死的區別?
11. 癌細胞的特徵?
12. 常見的致癌因子有哪些?惡性腫瘤的預防與健康的生活方式的關系?
高中 生物 必修一 高一 知識梳理 高一生物知識點歸納 高一生物復習資料
2008年01月06日 星期日 11:21
1、生命系統的結構層次依次為:細胞→組織→器官→系統→個體→種群→群落→生態系統
細胞是生物體結構和功能的基本單位;地球上最基本的生命系統是細胞
2、光學顯微鏡的操作步驟:對光→低倍物鏡觀察→移動視野中央(偏哪移哪)→
高倍物鏡觀察:①只能調節細准焦螺旋;②調節大光圈、凹面鏡
★3、原核細胞與真核細胞根本區別為:有無核膜為界限的細胞核
①原核細胞:無核膜,無染色體,如大腸桿菌等細菌、藍藻
②真核細胞:有核膜,有染色體,如酵母菌,各種動物
註:病毒無細胞結構,但有DNA或RNA
4、藍藻是原核生物,自養生物
5、真核細胞與原核細胞統一性體現在二者均有細胞膜和細胞質
6、細胞學說建立者是施萊登和施旺,細胞學說建立揭示了細胞的統一性和生物體結構的統
一性。細胞學說建立過程,是一個在科學探究中開拓、繼承、修正和發展的過程,充滿
耐人尋味的曲折
7、組成細胞(生物界)和無機自然界的化學元素種類大體相同,含量不同
★8、組成細胞的元素
①大量無素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
②微量無素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素:C、H、O、N、P、S
④基本元素:C
⑤細胞乾重中,含量最多元素為C,鮮重中含最最多元素為O
★9、生物(如沙漠中仙人掌)鮮重中,含量最多化合物為水,乾重中含量最多的化合物為蛋白質。
★10、(1)還原糖(葡萄糖、果糖、麥芽糖)可與斐林試劑反應生成磚紅色沉澱;脂肪可蘇丹III染成橘黃色(或被蘇丹IV染成紅色);澱粉(多糖)遇碘變藍色;蛋白質與雙縮脲試劑產生紫色反應。
(2)還原糖鑒定材料不能選用甘蔗
(3)斐林試劑必須現配現用(與雙縮脲試劑不同,雙縮脲試劑先加A液,再加B液)
R
★11、蛋白質的基本組成單位是氨基酸,氨基酸結構通式為NH2—C—COOH,各種氨基酸的區
H
別在於R基的不同。
★12、兩個氨基酸脫水縮合形成二肽,連接兩個氨基酸分子的化學鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。
★13、脫水縮合中,脫去水分子數=形成的肽鍵數=氨基酸數—肽鏈條數
★14、蛋白質多樣性原因:構成蛋白質的氨基酸種類、數目、排列順序千變萬化,多肽鏈盤曲折疊方式千差萬別。
★15、每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH),並且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基因。
★16、遺傳信息的攜帶者是核酸,它在生物體的遺傳變異和蛋白質合成中具有極其重要作用,核酸包括兩大類:一類是脫氧核糖核酸,簡稱DNA;一類是核糖核酸,簡稱RNA,核酸基本組成單位核苷酸。
17、蛋白質功能:
①結構蛋白,如肌肉、羽毛、頭發、蛛絲
②催化作用,如絕大多數酶
③運輸載體,如血紅蛋白
④傳遞信息,如胰島素
⑤免疫功能,如抗體
18、氨基酸結合方式是脫水縮合:一個氨基酸分子的羧基(—COOH)與另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接,同時脫去一分子水,如圖:
HOHHH
NH2—C—C—OH+H—N—C—COOHH2O+NH2—C—C—N—C—COOH
R1HR2R1OHR2
19、
DNA
RNA
★全稱
脫氧核糖核酸
核糖核酸
★分布
細胞核、線粒體、葉綠體
細胞質
染色劑
甲基綠
吡羅紅
鏈數
雙鏈
單鏈
鹼基
ATCG
AUCG
五碳糖
脫氧核糖
核糖
組成單位
脫氧核苷酸
核糖核苷酸
代表生物
原核生物、真核生物、噬菌體
HIV、SARS病毒
★20、主要能源物質:糖類
細胞內良好儲能物質:脂肪
人和動物細胞儲能物:糖原
直接能源物質:ATP
21、糖類:
①單糖:葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖
②二糖:麥芽糖、蔗糖、乳糖
★③多糖:澱粉和纖維素(植物細胞)、糖原(動物細胞)
脂肪:儲能;保溫;緩沖;減壓
22、脂質:磷脂:生物膜重要成分
膽固醇
固醇:性激素:促進人和動物生殖器官的發育及生殖細胞形成
維生素D:促進人和動物腸道對Ca和P的吸收
★23、多糖,蛋白質,核酸等都是生物大分子,基本組成單位依次為:單糖、氨基酸、核苷酸。
生物大分子以碳鏈為基本骨架,所以碳是生命的核心元素。
自由水(95.5%):良好溶劑;參與生物化學反應;提供液體環境;運送
24、水存在形式營養物質及代謝廢物
結合水(4.5%)
★25、無機鹽絕大多數以離子形式存在。哺乳動物血液中Ca2+過低,會出現抽搐症狀;患急性腸炎的病人脫水時要補充輸入葡萄糖鹽水;高溫作業大量出汗的工人要多喝淡鹽水。
26、細胞膜主要由脂質和蛋白質,和少量糖類組成,脂質中磷脂最豐富,功能越復雜的細胞膜,蛋白質種類和數量越多;細胞膜基本支架是磷脂雙分子層;細胞膜具有一定的流動性和選擇透過性。
將細胞與外界環境分隔開
27、細胞膜的功能控制物質進出細胞
進行細胞間信息交流
28、植物細胞的細胞壁成分為纖維素和果膠,具有支持和保護作用。
★29、製取細胞膜利用哺乳動物成熟紅細胞,因為無核膜和細胞器膜。
30、★葉綠體:光合作用的細胞器;雙層膜
★線粒體:有氧呼吸主要場所;雙層膜
核糖體:生產蛋白質的細胞器;無膜
中心體:與動物細胞有絲分裂有關;無膜
液泡:調節植物細胞內的滲透壓,內有細胞液
內質網:對蛋白質加工
高爾基體:對蛋白質加工,分泌
31、消化酶、抗體等分泌蛋白合成需要四種細胞器:核糖體,內質網、高爾基體、線粒體。
32、細胞膜、核膜、細胞器膜共同構成細胞的生物膜系統,它們在結構和功能上緊密聯系,協調。
維持細胞內環境相對穩定
生物膜系統功能許多重要化學反應的位點
把各種細胞器分開,提高生命活動效率
核膜:雙層膜,其上有核孔,可供mRNA通過
結構核仁
33、細胞核由DNA及蛋白質構成,與染色體是同種物質在不同時期的
染色質兩種狀態
容易被鹼性染料染成深色
功能:是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的控制中心
★34、植物細胞內的液體環境,主要是指液泡中的細胞液。
原生質層指細胞膜,液泡膜及兩層膜之間的細胞質
植物細胞原生質層相當於一層半透膜;質壁分離中質指原生質層,壁為細胞壁
★35、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜
自由擴散:高濃度→低濃度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯
協助擴散:載體蛋白質協助,高濃度→低濃度,如葡萄糖進入紅細胞
★36、物質跨膜運輸方式主動運輸:需要能量;載體蛋白協助;低濃度→高濃度,如無機鹽
離子
胞吞、胞吐:如載體蛋白等大分子
★37、細胞膜和其他生物膜都是選擇透過性膜,這種膜可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子,小分子和大分子則不能通過。
38、本質:活細胞產生的有機物,絕大多數為蛋白質,少數為RNA
高效性
特性專一性:每種酶只能催化一種成一類化學反應
酶作用條件溫和:適宜的溫度,pH,最適溫度(pH值)下,酶活性最高,
溫度和pH偏高或偏低,酶活性都會明顯降低,甚至失
活(過高、過酸、過鹼)
功能:催化作用,降低化學反應所需要的活化能
結構簡式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基團,~表示高能磷酸鍵
全稱:三磷酸腺苷
★39、ATP
與ADP相互轉化:A—P~P~PA—P~P+Pi+能量
功能:細胞內直接能源物質
40、細胞呼吸:有機物在細胞內經過一系列氧化分解,生成CO2或其他產物,釋放能量並
生成ATP過程
線粒體結構如圖:
★41、有氧呼吸與無氧呼吸比較
有氧呼吸
無氧呼吸
場所
細胞質基質、線粒體(主要)
細胞質基質
產物
CO2,H2O,能量
CO2,酒精(或乳酸)、能量
反應式
C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量
C6H12O62C3H6O3+能量
C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
過程
第一階段:1分子葡萄糖分解為2分子丙酮酸和少量[H],釋放少量能量,細胞質基質
第二階段:丙酮酸和水徹底分解成CO2
和[H],釋放少量能量,線粒
體基質
第三階段:[H]和O2結合生成水,
大量能量,線粒體內膜
第一階段:同有氧呼吸
第二階段:丙酮酸在不同酶催化作用
下,分解成酒精和CO2或
轉化成乳酸
能量
大量
少量
ATP分子高能磷酸鍵中能量的主要來源
42、細胞呼吸應用:
包紮傷口,選用透氣消毒紗布,抑制細菌有氧呼吸
酵母菌釀酒:選通氣,後密封。先讓酵田菌有氧呼吸,大量繁殖,再無氧呼吸產
生酒精
花盆經常鬆土:促進根部有氧呼吸,吸收無機鹽等
稻田定期排水:抑制無氧呼吸產生酒精,防止酒精中毒,爛根死亡
提倡慢跑:防止劇烈運動,肌細胞無氧呼吸產生乳酸
破傷風桿菌感染傷口:須及時清洗傷口,以防無氧呼吸
★43、活細胞所需能量的最終源頭是太陽能;流入生態系統的總能量為生產者固定的太陽能
44、
葉綠素a
葉綠素主要吸收紅光和藍紫光
葉綠體中色素葉綠素b
(類囊體薄膜)胡蘿卜素
類胡蘿卜素主要吸收藍紫光
葉黃素
45、光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把CO2和H2O轉化成儲存能量的有機物,並且釋放出O2的過程。
葉綠體結構如圖:
46、
18C中期,人們認為只有土壤中水分構建植物,未考慮空氣作用
1771年,英國普利斯特利實驗證實植物生長可以更新空氣,未發現光的作用
1779年,荷蘭英格豪斯多次實驗驗證,只有陽光照射下,只有綠葉更新空氣,但
未知釋放該氣體的成分。
1785年,明確放出氣體為O2,吸收的是CO2
1845年,德國梅耶發現光能轉化成化學能
1864年,薩克斯證實光合作用產物除O2外,還有澱粉
1939年,美國魯賓卡門利用同位素標記法證明光合作用釋放的O2來自水。
★47、
條件:一定需要光
光反應階段場所:類囊體薄膜,
產物:[H]、O2和能量
過程:(1)水在光能下,分解成[H]和O2;
(2)ADP+Pi+光能ATP
條件:有沒有光都可以進行
暗反應階段場所:葉綠體基質
產物:糖類等有機物和五碳化合物
過程:(1)CO2的固定:1分子C5和CO2生成2分子C3
(2)C3的還原:C3在[H]和ATP作用下,部分還原成糖
類,部分又形成C5
聯系:光反應階段與暗反應階段既區別又緊密聯系,是缺一不可的整體,光反應為暗反應提供[H]和ATP。
48、空氣中CO2濃度,土壤中水分多少,光照長短與強弱,光的成分及溫度高低等,都是影響光合作用強度的外界因素:可通過適當延長光照,增加CO2濃度等提高產量。
49、自養生物:可將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物,如綠色植物,硝化細菌(化能合成)
異養生物:不能將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物,只能利用環境中現成的有機物來維持自身生命活動,如許多動物。
50、細胞表面積與體積關系限制了細胞的長大,細胞增殖是生物體生長、發育、繁殖遺傳的基礎。
有絲分裂:體細胞增殖
51、真核細胞的分裂方式減數分裂:生殖細胞(精子,卵細胞)增殖
★無絲分裂:蛙的紅細胞。分裂過程中沒有出現紡綞絲和染色體
變化
★52、
分裂間期:完成DNA分子復制及有關蛋白質合成,染色體數目不增加,DNA
加倍。
前期:核膜核仁逐漸消失,出現紡綞體及染色體,染色體散亂排列。
有絲分裂中期:染色體著絲點排列在赤道板上,染色體形態比較穩定,數目比
分裂期較清晰便於觀察
後期:著絲點分裂,姐妹染色單體分離,染色體數目加倍
末期:核膜,核仁重新出現,紡綞體,染色體逐漸消失。
★53、動植物細胞有絲分裂區別
植物細胞
動物細胞
間期
DNA復制,蛋白質合成(染色體復制)
染色體復制,中心粒也倍增
前期
細胞兩極發生紡綞絲構成紡綞體
中心體發出星射線,構成紡綞體
末期
赤道板位置形成細胞板向四周擴散形成細胞壁
不形成細胞板,細胞從中央向內凹陷,縊裂成兩子細胞
★54、有絲分裂特徵及意義:將親代細胞染色體經過復制(實質為DNA復制後),精確地平均分配到兩個子細胞,在親代與子代之間保持了遺傳性狀穩定性,對於生物遺傳有重要意義。
55、有絲分裂中,染色體及DNA數目變化規律
56、細胞分化:個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的後代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程,它是一種持久性變化,是生物體發育的基礎,使多細胞生物體中細胞趨向專門化,有利於提高各種生理功能效率。
★57、細胞分化舉例:紅細胞與肌細胞具有完全相同遺傳信息,(同一受精卵有絲分裂形成);形態、功能不能原因是不同細胞中遺傳信息執行情況不同。
★58、細胞全能性:指已經分化的細胞,仍然具有發育成完整個體潛能。
高度分化的植物細胞具有全能性,如植物組織培養因為細胞(細胞核)具有該生物
生長發育所需的遺傳信息
高度分化的動物細胞核具有全能性,如克隆羊
59、細胞內水分減少,新陳代謝速率減慢
細胞內酶活性降低
細胞衰老特徵細胞內色素積累
細胞內呼吸速度下降,細胞核體積增大
細胞膜通透性下降,物質運輸功能下降
60、細胞凋亡指基因決定的細胞自動結束生命的過程,是一種正常的自然生理過程,如蝌蚪尾消失,它對於多細胞生物體正常發育,維持內部環境的穩定以及抵禦外界因素干擾具有非常關鍵作用。
能夠無限增殖
★61、癌細胞特徵形態結構發生顯著變化
癌細胞表面糖蛋白減少,容易在體內擴散,轉移
62、癌症防治:遠離致癌因子,進行CT,核磁共振及癌基因檢測;也可手術切除、化療和放療
⑥ 有沒有有趣的適合高中生做的生物實驗,易於操作,可自
滲透作用實驗比較有趣且容易做
⑦ 高中生物實驗方法
實驗一:使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞
一、實驗目的:
1、學會如何使用顯微鏡觀察細胞;
2、了解細胞的結構;
3、學會製作臨時裝片。
二、實驗材料:(實驗材料可換)松針、動物血液、動物神經細胞永久裝片
三、實驗用具: 載玻片、蓋玻片、蒸餾水、滴管、鑷子、土豆、刀片、顯微鏡(物鏡5X、10X、40X)
四、方法步驟:
1、製作松針的臨時切片:
(1)取干凈的載玻片一個平置於試驗台上,用滴管在載玻片中央滴一滴蒸餾水。
(2)將土豆切成條狀(截面約:0.5X12.5px)取兩條,將一根松針夾在兩個土豆條之間,用刀片削成盡量薄的薄片,削時,手腕不動,靠大臂帶動小臂移動刀片。切片數次。從中選取較薄的切片,置於載玻片的水滴上。
(3)從一側輕輕蓋上蓋玻片,不要產生氣泡。用吸水紙輕輕吸去蓋玻片周圍的水滴,即完成臨時切片的製作。
2、觀察切片:
(1)取出顯微鏡,置於試驗台上靠左的位置,打開光源。
(2) 將上步製作好的切片置於顯微鏡的載物台上,調整載物台位置,使蓋玻片對准光源。
(3)使用5X物鏡觀察切片,使松針切片在視野中心,換成10X物鏡,觀察松針葉面橫切結構。
(4)換成40X物鏡觀察,注意細胞及細胞內物質結構,畫圖。
3、 動物血液臨時裝片的製作及觀察(除了不用切片,其他類似)
4、 動物神經細胞永久裝片的觀察。
五、考點提示:
1、松針的葉面結構是什麼樣的?
2、動物細胞的結構是什麼樣的?與植物細胞又什麼不同?
3、顯微鏡的物鏡倍數愈大,視野的亮度如何?物體的大小如何?
4、如何調節焦距?
5、如何才能使切片盡量的薄?切片的厚薄對顯微鏡下觀察的效果有什麼影響。
實驗二:檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
一、實驗目的:
嘗試用化學試劑檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質,闡明實驗原理—顏色反應,識記和區分用於可溶性還原糖、脂肪、蛋白質鑒定的試劑及產生的特定顏色,初步掌握鑒定上述化合物的基本方法,學會描述實驗現象,掌握NaOH溶液和CuSO4溶液的使用方法。
二、實驗原理:
某些化學試劑能使生物組織中的有關有機化合物,產生特定的顏色反應。
1、生物組織中普遍存在的可溶性糖類較多,有葡萄糖、果糖、麥芽糖和蔗糖。前三種糖的分子內都含有游離的具還原性的半縮醛羥基,因此叫做還原糖;蔗糖分子內沒有,為非還原糖。實驗中所用的斐林試劑,只能鑒定生物組織中可溶性還原糖,而不能鑒定可溶性非還原糖。可溶性還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖)與斐林試劑發生作用,可生成磚紅色的Cu 2O沉澱。如:
葡萄糖 + 2Cu2+ + 4OH— 加熱 葡萄糖酸 + Cu 2O↓(磚紅色)+ H 2O
即Cu 2+被還原成Cu 2O,葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。
用斐林試劑鑒定還原糖時,溶液變化過程為:淺藍色→棕色→磚紅色沉澱
澱粉遇碘變藍色(直鏈)或紫(紅)色(支鏈)。
2、脂肪和類脂(磷脂、糖脂、固醇脂等)統稱為脂類。它是構成人體組織的正常成分,不溶於水而易溶於酒精、乙醚、氯仿等脂溶劑中。在化學組成上,脂類屬於脂肪酸的酯或與這些酯有關的物質。脂類的主要功能是氧化供能。
脂肪主要存積於脂肪組織中,並以油滴狀的微粒存在脂肪細胞漿內。
在病理檢驗中,脂類染色法最常用以證明脂肪變性,脂肪栓子以及腫瘤的鑒別。脂類染色使用最廣泛的染料是蘇丹染料,最常用的有蘇丹Ⅲ,蘇丹Ⅳ,蘇丹黑及油紅O等。脂肪被染色,實際上是蘇丹染料被脂肪溶解吸附而呈現染料的顏色。經研究認為組織中脂質在液態或半液態時,對蘇丹染料著色效果最好。根據這一原理,適當提高溫度(37℃-60℃)對組織切片染色效果是有好處的。
脂類染色,用冰凍或石蠟切片,以水溶性封固劑封固,如甘油、明膠和阿拉伯糖膠等。
脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色或橙紅色(或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色),膽脂素呈淡紅色,脂肪酸不著色,細胞核呈藍色。
3、蛋白質與雙縮脲試劑發生作用,產生紫色反應。(蛋白質分子中含有很多肽鍵,在鹼性NaOH溶液中能與雙縮脲試劑中的Cu2+作用,產生紫色反應。)
三、實驗材料:
1、做可溶性還原性糖鑒定實驗,應選含糖高,顏色為白色的植物組織,如蘋果、梨。(因為組織的顏色較淺,易於觀察。)經試驗比較,顏色反應的明顯程度依次為蘋果、梨、白色甘藍葉、白蘿卜。
2、做脂肪的鑒定實驗。應選富含脂肪的種子,以花生種子為最好,實驗前一般要浸泡3~4小時(也可用蓖麻種子)。
3、做蛋白質的鑒定實驗,可用富含蛋白質的黃豆或雞蛋清。
4、澱粉的鑒定:馬鈴薯勻漿。
四、實驗用具:雙面刀片、試管(最好用刻度試管)、試管夾、試管架、大小燒杯、小量筒、滴管、酒精燈、三腳架、石棉網、火柴、載玻片、蓋玻片、毛筆、吸水紙、顯微鏡
五、實驗試劑:
1.斐林試劑(包括甲液:質量濃度為0.1g/ mL NaOH溶液和乙液:質量濃度為0.05g/ mL CuSO4溶液)
2.蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液
3.雙縮脲試劑(包括A液:質量濃度為0.1g/ mL NaOH溶液和B液:質量濃度為0.01g/ mL CuSO4溶液)
4.體積分數為50%的酒精溶液
5.碘液
6.蒸餾水
六、方法步驟:
一、可溶性糖的鑒定
操 作 方 法
注 意 問 題
解 釋
1. 制備組織樣液。
(去皮、切塊、研磨、過濾)
蘋果或梨組織液必須臨時制備。
因蘋果多酚氧化酶含量高,組織液很易被氧化成褐色,將產生的顏色掩蓋。
2. 取1支試管,向試管內注入2mL組織樣液。
3. 向試管內注入1mL新制的斐林試劑,振盪。
應將組成斐林試劑的甲液、乙液分別配製、儲存,使用前才將甲、乙液等量混勻成斐林試劑;
切勿將甲液、乙液分別加入蘋果組織樣液中進行檢測。
斐林試劑很不穩定,甲、乙液混合保存時,生成的Cu ( OH ) 2在70~ 900C下分解成黑色CuO和水;
甲、乙液分別加入時可能會與組織樣液發生反應,無Cu OH生成。
4. 試管放在盛有50-650C溫水的大燒杯中,加熱約2分鍾,觀察到溶液顏色:淺藍色 →棕色 → 磚紅色(沉澱)
最好用試管夾夾住試管上部,使試管底部不觸及燒杯底部,試管口不朝向實驗者。
也可用酒精燈對試管直接加熱。
防止試管內的溶液沖出試管,造成燙傷;
縮短實驗時間。
二、脂肪的鑒定
操 作 方 法
注 意 問 題
解 釋
花生種子浸泡、去皮、切下一些子葉薄片,將薄片放在載玻片的水滴中,用吸水紙吸去裝片中的水。
干種子要浸泡3~4小時,新花生的浸泡時間可縮短。
因為浸泡時間短,不易切片;浸泡時間過長,組織較軟,切片不易成形。切片要盡可能薄些,便於觀察。
在子葉薄片上滴2~3滴蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液,染色1分鍾。
染色時間不宜過長。
用吸水紙吸去薄片周圍染液,用50%酒精洗去浮色,吸去酒精。
酒精用於洗去浮色,不洗去浮色,會影響對橘黃色脂肪滴的觀察。同時,酒精是脂溶性溶劑,可將花生細胞中的脂肪顆粒溶解成油滴。
用吸水紙吸去薄片周圍酒精,滴上1~2滴蒸餾水,蓋上蓋玻片。
滴上清水可防止蓋蓋玻片時產生氣泡。
低倍鏡下找到花生子葉薄片的最薄處,可看到細胞中有染成橘黃色或紅色圓形小顆粒。
裝片不宜久放。
時間一長,油滴會溶解在乙醇中。
三、蛋白質的鑒定
操 作 方 法
注 意 問 題
解 釋
制備組織樣液。
(浸泡、去皮研磨、過濾。)
黃豆浸泡1至2天,容易研磨成漿,也可購新鮮豆漿以節約實驗時間。
鑒定。加樣液約2ml於試管中,加入雙縮脲試劑A,搖勻;再加入雙縮脲試劑B液3~4滴,搖勻,溶液變紫色。
A液和B液也要分開配製,儲存。鑒定時先加A液後加B液。
CuSO4溶液不能多加。
先加NaOH溶液,為Cu2+與蛋白質反應提供一個鹼性的環境。A、B液混裝或同時加入,會導致Cu2+變成Cu ( OH ) 2沉澱,而失效。
否則CuSO4的藍色會遮蓋反應的真實顏色。
可用蛋清代替豆漿。
蛋清要先稀釋。
如果稀釋不夠,在實驗中蛋清粘在試管壁,與雙縮脲試劑反應後會粘固在試管內壁上,使反應不容易徹底,並且試管也不易洗干凈。
附:澱粉的檢測和觀察
用試管取2ml待測組織樣液,向試管內滴加2滴碘液,觀察顏色變化。
碘液不要滴太多
以免影響顏色觀察
七、考點提示:
1、常見還原性糖與非還原性糖有哪些? 答:葡萄糖、果糖、麥芽糖都是還原性糖;澱粉、蔗糖、纖維素都是非還原性糖。 2、還原性糖植物組織取材條件? 答:含糖量較高、顏色為白色或近於白色,如:蘋果、梨、白色甘藍葉、白蘿卜等。 3、研磨中為何要加石英砂?不加石英砂對實驗有何影響? 答:加石英砂是為了使研磨更充分。不加石英砂會使組織樣液中還原性糖減少,使鑒定時溶液顏色變化不明顯。 4、斐林試劑甲、乙兩液的使用方法?混合的目的?為何要現混現用? 答:混合後使用;產生氫氧化銅;氫氧化銅不穩定。 5、還原性糖中加入斐林試劑後,溶液顏色變化的順序為? 答:淺藍色棕色 磚紅色。6、花生種子切片為何要薄? 答:只有很薄的切片,才能透光,而用於顯微鏡的觀察。 7、轉動細准焦螺旋時,若花生切片的細胞總有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什麼? 答:切片的厚薄不均勻。 8、脂肪鑒定中乙醇作用? 答:洗去浮色。 9、雙縮脲試劑A、B兩液是否混合後用?先加A液的目的怎樣通過對比看顏色變化? 答:不能混合;先加A液的目的是使溶液呈鹼性;先留出一些大豆組織樣液做對比。
實驗三:觀察DNA和RNA在細胞中的分布
一、實驗原理:
1、真核細胞的DNA主要分布在細胞核內,RNA主要分布在細胞質中。
2、甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同,甲基綠對DNA親和力強,使DNA顯現出綠色,而吡羅紅對RNA的親和力強,使RNA呈現出紅色。用甲基綠、吡羅紅的混合染色劑將細胞染色,可同時顯示DNA和RNA在細胞中的分布。
3、鹽酸的作用
① 鹽酸能改變細胞膜的通透性,加速染色劑的跨膜運輸;
② 鹽酸使染色體中的DNA與蛋白質分離,便於DNA與染色劑的結合
二、實驗材料:人的口腔上皮細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞
三、實驗用具:大小燒杯、溫度計、滴管、消毒牙簽、載玻片、蓋玻片、鐵架台、
石棉網、火柴、酒精燈、吸水紙、顯微鏡
四、方法步驟:
1、取材
① 滴:在潔凈的載玻片上滴一滴質量分數為0.9%的NaCl溶液;
② 刮:用消毒牙簽在口腔內側壁上輕輕地刮幾下;
③ 塗:將牙簽上的碎屑塗抹在載玻片的生理鹽水中;
④ 烘:將塗有口腔上皮細胞的載玻片在酒精燈的火焰上烘乾。
2、水解
① 解:將烘乾的載玻片放入裝有30ml質量分數為8%的鹽酸的小燒杯中,進行材料的水解;
② 保:將小燒杯放入裝有30℃溫水的大燒杯中保溫5分鍾。
3、沖洗塗片
① 沖:用緩緩的蒸餾水沖洗載玻片10秒鍾;
② 吸:用吸水紙吸去載玻片上的水分。
4、染色
① 染:用2滴吡羅紅甲基綠混合染色劑滴在載玻片上,染色5分鍾;
② 吸:吸去多餘染色劑;
③ 蓋:蓋上蓋玻片。
5、觀察
① 低:在低倍物鏡下,尋找染色均勻,色澤淺的區域,移至視野中央,將物像調節清晰;
② 高:轉到高倍物鏡,調節細准焦螺旋,觀察細胞核和細胞質的染色情況。
五、考點提示:
1、取口腔上皮細胞之前,應先漱口,以避免裝片中出現太多的雜質;
2、取洋蔥表皮細胞時,盡量避免材料上帶有葉肉組織細胞;
3、沖洗載玻片時水的流速要盡量慢,切忌直接用水龍頭沖洗;
4、用酒精燈烘烤載玻片時,不要只集中於材料處,而應將載玻片在火焰上來回移動,使載玻片均勻受熱,以免破裂;
5、烘烤後的載玻片不要馬上放入盛有稀鹽酸的燒杯中,最好先自然冷卻1分鍾。
實驗四:體驗制備細胞膜的方法
一、實驗原理:細胞膜的流動性和半透性
二、實驗材料:豬(或牛、羊、人)的新鮮的紅細胞稀釋液(血液加適量的生理鹽水)
三、實驗用具:蒸餾水、試管、吸水紙、載玻片、蓋玻片、顯微鏡
四、方法步驟:
1、用試管吸取少量紅細胞稀釋液,滴一小滴在載玻片上,蓋上蓋玻片,製成臨時裝片
2、在高倍鏡下觀察,待觀察清晰時,在蓋玻片的一側滴一滴蒸餾水,同時在另一側用吸水紙小心吸引,注意不要把細胞吸跑。上述操作均在載物台上進行,並持續觀察細胞的變化。可以看到近水的部分紅細胞發生變化;凹陷消失,細胞體積增大,很快細胞破裂,內容物流出。
五、考點提示:
1、選擇動物細胞進行實驗的原因:動物細胞無細胞壁。
2、選擇哺乳動物成熟紅細胞進行實驗的原因:人和其他哺乳動物成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器(膜),可以得到較純凈的細胞膜。
3、細胞破裂後,用什麼方法獲得較純的細胞膜:將漲破的細胞溶液,經過離心分離得到細胞膜。
4、如何獲得植物細胞膜:先用纖維素酶和果膠酶將植物細胞壁水解得到原生質體;再將原生質體放入清水中,水自由擴散進入,原生質體漲破;最後經過離心分離得到植物細胞膜。
5、稀釋及稀釋的時候用生理鹽水的原因:稀釋後,可以減少血液中的血漿蛋白等雜物。用生理鹽水是為了保持滲透壓,防止在稀釋的時候就發生細胞破裂。
實驗五:用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體
一、實驗原理:
1、葉肉細胞中的葉綠體,呈綠色、扁平的橢球形或球形,散布於細胞質中,可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態。
2、線粒體普遍存在於動物細胞和植物細胞中,健那綠染液能使活細胞中的線粒體呈現藍綠色。通過染色,可以在高倍顯微鏡下觀察到處於生活狀態的線粒體的形態有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。
二、實驗材料:新鮮的蘚類的葉、人的口腔上皮細胞、新配製的質量分數為1%的健那綠染液(將0.5g健那綠溶解於50mL生理鹽水中,加溫到30-40攝氏度,使其充分溶解)
三、實驗用具:顯微鏡、載玻片、蓋玻片、滴管、鑷子、消毒牙簽
四、方法步驟:
1、觀察葉綠體
低倍鏡下找到葉片細胞→低倍鏡下找到葉片細胞→高倍鏡下觀察。
2、觀察線粒體
染色→製片→低倍鏡下找到口腔上皮細胞→高倍鏡下觀察。
五、考點提示:
1、觀察葉綠體時選擇蘚類葉的原因:蘚類屬於低等植物,葉片是綠色的單層細胞,不需加工即可進行觀察。
2、臨時裝片中的材料要隨時保持有水狀態的原因:保證細胞器的正常形態並能懸浮在細胞質基質中,否則,細胞失水收縮,將影響細胞器形態的觀察。
實驗六:植物細胞的吸水和失水
一、實驗目的:
1、學會使用顯微鏡觀察植物細胞質壁分離和復原。(與前面的知識:顯微鏡的使用聯系)
2、觀察不同濃度的溶液對細胞吸水失水的影響,掌握此種方法的具體應用。
3、通過觀察植物細胞的吸水和失水,明確滲透系統的組成以及具體應用。
二、實驗原理:
1、成熟的植物細胞放到一定濃度的溶液中構成一個滲透系統。當細胞大量失水時原生質層與細胞壁的伸縮程度不同,導致原生質層和細胞壁分離。
2、當外界溶液濃度大於細胞液濃度時,根據擴散作用原理,水分會由細胞液中滲出到外界溶液中,通過滲透作用失水;由於細胞壁和原生質層的伸縮性不同,細胞壁伸縮性較小,而原生質層性較大,從而使二者分開;反之,外界溶液濃度大於細胞液濃度,則細胞通過滲透作用吸水,分離後的質和壁又復原。
三、實驗材料:紫色特別深的洋蔥外表皮、質量濃度為0.3g/ml的蔗糖溶液、清水
四、實驗用具:顯微鏡、鑷子、刀片、載玻片、蓋玻片、滴管、吸水紙
五、方法步驟:
1、用刀片在洋蔥鱗片葉的外表面劃一個小方塊,用鑷子撕取這一小塊洋蔥表皮,在洋蔥的外表皮上,用刀片劃一些方塊,用鑷子輕輕撕取一小塊(撕取的僅僅是外表皮,不要撕得太厚,仍然作為一個問題留給學生)。在取標本時,可以將洋蔥的內表皮朝外,外表皮朝里進行對折,不要太用力,然後取其外表皮作為材料,將它平展地放在載玻片中央的清水滴中,並蓋上蓋玻片。
2、用低倍鏡觀察洋蔥表皮細胞中紫色的中央液泡大小,以及原生質層的位置。
3、從蓋玻片的一側滴入0.3g/ml的蔗糖溶液,在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引。這樣重復幾次,洋蔥表皮細胞就侵潤在蔗糖溶液中。注意重復3-4次。
4、再用低倍鏡觀察洋蔥表皮細胞中紫色的中央液泡大小,以及原生質層的位置。
5、從蓋玻片的一側滴入清水,在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引,這樣重復幾次,洋蔥表皮細胞就侵潤在清水中。
6、還用低倍鏡觀察洋蔥表皮細胞中紫色的中央液泡大小,以及原生質層的位置。
六、實驗結論:
當外界溶液濃度大於細胞液濃度時,水分會由細胞液中滲出到外界溶液中,通過滲透作用失水;由於細胞壁和原生質層的伸縮性不同,細胞壁伸縮性較小,而原生質層性較大,從而使二者分開;反之,當外界溶液濃度低於細胞液濃度時,則細胞通過滲透作用吸水,分離後的質和細胞壁又復原。
實驗七:比較過氧化氫在不同條件下的分解
一、實驗目的:
通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢,了解過氧化氫酶的作用和意義
二、實驗原理:
新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶,根據酶的專一性,可知其可以催化過氧化氫分解成水和氧。
三、實驗材料:
質量分數為20%的豬肝研磨液,新配製的體積分數為3%的過氧化氫溶液,質量分數為3.5%的FeCl3溶液
四、實驗用具:
量筒,試管,滴管,試管夾,試管架,衛生香,火柴,酒精燈,大燒杯,石棉網,溫度計
五、方法步驟:
1、取4支潔凈試管,分別編號1,2,3,4,向試管內分別加入2ml過氧化氫溶液。
2、將2號試管放在90℃左右的水浴中加熱,觀察氣泡情況,並與1號試管作比較。
3、向3號試管內滴入2滴FeCl3溶液,向4號試管內滴入2滴肝臟研磨液,觀察哪支試管產生的氣泡多。
4、2至3min後,將點燃的衛生香分別放在3、4號試管內液面的上方,觀察哪支試管中的衛生香燃燒更猛烈。
六、實驗結論:
1、加熱能促進H2O2的分解,提高反應速率;
2、酶有催化作用,與無機催化劑相比,酶具有高效性。
實驗八:影響酶活性的條件
一、實驗目的:
1、初步學會探索影響酶活性條件的方法。
2、探索過氧化氫酶在不同溫度和PH下催化過氧化氫水解的情況。
二、實驗原理:
澱粉遇碘後,形成紫藍色的復合物。麥芽糖和葡萄糖遇碘後,不形成紫藍色的復合物,但能
與斐林試劑發生氧化還原反應,生成磚紅色的氧化亞銅沉澱。
三、實驗材料:
質量分數為2%的新配置的澱粉酶溶液,新鮮的質量分數為20%的豬肝研磨液,
質量分數為3%的可溶性澱粉溶液,新配製的體積分數為3%的過氧化氫溶液,
質量分數為5%的鹽酸,質量分數為5%的氫氧化鈉溶液,蒸餾水,冰水,熱水,
碘液,斐林試劑
四、實驗用具:量筒,試管,滴管,試管夾,三腳架,火柴,酒精燈,小燒杯,大燒杯,石棉網,溫度計,
五、方法步驟:
一、溫度對酶活性的影響
1、取三支潔凈的試管,編上號1,2,3,並分別注入2ml可溶性澱粉液。
2、分別向1,2,3號三支試管中各注入1ml新鮮的澱粉酶溶液,搖勻,依次放入沸水,37℃左右的熱水,冰水中,維持各自的溫度5分鍾。
3、分別向1,2,3號三支試管中各滴入一滴碘液,然後搖勻。觀察並記錄這三隻試管中,溶液顏色的變化情況。
二、pH對酶活性的影響
1、取三支潔凈的試管,編上號1,2,3,並分別注入1ml的新鮮的澱粉酶溶液。
2、依次向1號,2號,3號試管中注入蒸餾水,氫氧化鈉溶液,稀鹽酸各1ml並搖勻。
3、分別向1號,2號,3號試管中各注入2ml可溶性澱粉溶液,震盪搖勻。
4、將三支試管的下半部浸到37℃左右的溫水中,保溫5分鍾。
5、向三支試管中各加入2ml斐林試劑,震盪搖勻。
六、實驗現象:
一、溫度對酶活性的影響
1號試管中的液體未變藍,2號和3號試管中的液體變藍,且2號試管藍色比3號試管深。
二、pH對酶活性的影響
2號和3號試管中的液體未變藍,1號試管中的液體變藍。
七、實驗結論:
1、在最適宜的溫度和最適宜的ph條件下,酶的活性最高。
2、溫度和ph偏高或偏低,酶的活性明顯下降。
實驗九:葉綠體中色素的提取和分離
一、實驗目的:
1、初步掌握提取和分離葉綠體中色素的方法。
2、探索葉綠體中有幾種色素。
二、實驗原理:
1、葉綠體中的色素能溶解在丙酮(有機溶劑,酒精、汽油、苯、石油醚等)中,所以用丙酮可提取葉綠體中色素。
2、色素在層析液中溶解度不同,溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴散得快,溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴散得慢,因而可用層析液將不同的色素分離。
三、實驗材料:
新鮮的綠葉(如菠菜的綠葉),無水乙醇,層析液(由20份在60~90℃下分餾出來的石油醚、2份乙醇和1份苯混合而成。93號汽油也可代用),二氧化硅和碳酸鈣。
四、實驗用具:
乾燥的定性濾紙,試管,棉塞,試管架,研缽,玻璃漏斗,尼龍布,毛細吸管,剪刀,葯勺,量筒(10ml),天平。
五、方法步驟:
(1)稱取5g綠色葉片並剪碎
提取色素 研缽→研磨→漏斗過濾→
(2)加入少量SiO2、CaCO3和5ml丙酮 收集到試管內並塞緊管口
(1)將乾燥的濾紙剪成150px長,25px寬的紙條,剪去一端兩角(使層析液同時到達濾液細線)
制濾紙條
(2)在距剪角一端25px處用鉛筆畫線
(1)用毛細管吸少量的濾液沿鉛筆線處小心均勻地劃一條濾液細線
濾液劃線
(2)乾燥後重復劃2-3次
(1)向燒杯中倒入3ml層析液(以層析液不沒及濾液細線為准)
紙上層析 (2)將濾紙條尖端朝下略微斜靠燒杯內壁,輕輕插入層析液中
(3)用培養皿蓋蓋上燒杯
觀察結果:濾紙條上出現四條寬度、顏色不同的綵帶(如下圖)
最寬:葉綠素a;
最窄:葉綠素b;
相鄰色素帶最近:葉綠素a和葉綠素b;
相鄰色素帶最遠:胡蘿卜素和葉黃素。
六、考點提示:
1、二氧化硅:為了使研磨充分;碳酸鈣:保護色素免受破壞;丙酮:色素的溶劑。
2、擴散最快的是胡蘿卜素(橙黃色),擴散最慢的是葉綠素b(黃綠色)。
3、濾紙上有四條色素帶說明了綠葉中的色素有四種,它們在層析液中的溶解度不同,隨層析液在濾紙上擴散的快慢也不一樣。
4、裁取定性濾紙時,注意雙手盡量不要接觸紙面,以免手上的油脂或其他臟物污染濾紙。
5、制備濾紙條時,要將濾紙條的一端剪去兩角,這樣可以使色素在濾紙條上擴散均勻,便於觀察實驗結果。
6、根據燒杯的高度制備濾紙條,讓濾紙條長度高出燒杯25px ,高出的部分做直角彎折。
7、濾紙上的濾液細線如果觸到層析液,細線上的色素就會溶解到層析液中,就不會在濾紙上擴散開來,實驗就會失敗。
8、畫濾液細線時,用力要均勻,速度要適中
9、研磨要迅速、充分。a.因為丙酮容易揮發; b.為了使葉綠體完全破裂.從而能提取較多的色素;c.葉綠素極不穩定,能被活細胞中的葉綠素酶水解而被破壞。
⑧ 觀察植物細胞的滲透失水
1:細胞失水嚴重導致細胞死亡,失去滲透吸水的能力;溶液溶度未達到滲透吸水的條件.
2:動物細胞會出現滲透吸水和失水的情況,但是因為沒有細胞壁,不會出現質壁分離.
⑨ 高中生物必修一知識點總結
(一) 走近細胞
一、 比較原核與真核細胞(多樣性)
原核細胞 真核細胞
細胞 較小(1—10um) 較大(10--100 um)
細胞核 無成形的細胞核,核物質集中在核區。無核膜,無核仁。DNA不和蛋白質結合 有成形的真正的細胞核。有核膜,有核仁。DNA不和蛋白質結合成染色體
細胞質 除核糖體外,無其他細胞器 有各種細胞器
細胞壁 有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖 植物細胞、真菌細胞有,動物細胞無
代表 放線菌、細菌、藍藻、支原體 真菌、植物、動物
二、生命系統的層次性
植:營養、保護、機械、輸導 植:根、莖、葉
細胞 組織 分泌 器官 花、果、種
動:上皮、結締、肌肉、神經 動:心、肝……
運動、循環
消化、呼吸 病毒
系統(動) 個體 單細胞 種群 群落
泌尿、生殖 多細胞
神經、內分泌
非生物因素 Ⅰ號
生態系統 生產者 生物圈
生物因素 消費者 Ⅱ號
分解者
三、細胞學說內容(統一性)
○從人體的解剖和觀察入手:維薩里、比夏
○顯微鏡下的重要發明:虎克、列文虎克
○理論思維和科學實驗的結合:施來登、施旺
1. 細胞是一個有機體,一切動植物都由細胞發育而來,並由細胞和細胞產物所構成。
2. 細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
3. 新細胞可以從老細胞中產生。
○在修正中前進:細胞通過分裂產生新的細胞。
註:現代生物學的三大基石
1.1838—1839年 細胞學說 2.1859年 達爾文 進化論 3.1866年 孟德爾 遺傳學
四、結論
除病毒以外,細胞是生物體結構和功能的基本單位,也是地球上最基本的生命系統。
(二)組成細胞的分子
基本:C、H、O、N (90%)
大量:C、H、O、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg
元素 微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo等
(20種) 最基本:C,占乾重的48.4%,生物大分子以碳鏈為骨架
物質 說明生物界與非生物界的統一性和差異性。
基礎 水:主要組成成分;一切生命活動離不開水
無機物 無機鹽:對維持生物體的生命活動有重要作用
化合物 蛋白質:生命活動(或性狀)的主要承擔者/體現者
核酸:攜帶遺傳信息
有機物 糖類:主要的能源物質
脂質:主要的儲能物質
一、蛋白質 (占鮮重7-10%,乾重50%)
結構 元素組成 C、H、O、N,有的還有P、S、Fe、Zn、Cu、B、Mn、I等
單體 氨基酸 (約20種,必需8種,非必需12種)
化學結構 由多個氨基酸分子脫水縮合而成,含有多個肽鍵的化合物,叫多肽。
(二) 多肽呈鏈狀結構,叫肽鏈。一個蛋白質分子含有一條或幾條肽鏈。
高級結構 多肽鏈形成不同的空間結構,分二、三、四級。
結構特點 由於組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序不同,於是肽鏈的空間結構千差萬別,因此蛋白質分子的結構是極其多樣的。
功能 ○蛋白質的結構多樣性決定了它的特異性/功能多樣性。
1. 構成細胞和生物體的重要物質:如細胞膜、染色體、肌肉中的蛋白質;
2. 有些蛋白質有催化作用:如各種酶;
3. 有些蛋白質有運輸作用:如血紅蛋白、載體蛋白;
4. 有些蛋白質有調節作用:如胰島素、生長激素等;
5. 有些蛋白質有免疫作用:如抗體。
備注 ○連接兩個氨基酸分子的鍵(—NH—CO—)叫肽鍵。
○各種蛋白質在結構上所具有的共同特點(通式):
1. 每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基連同一碳原子上;
2. 各種氨基酸的區別在於R基的不同。
○ 變性(熟雞蛋)&鹽析&凝固(豆腐)
計算 ○由N個aa形成的一條肽鏈圍成環狀蛋白質時,產生水/肽鍵 N 個;
○N個aa形成一條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-1 個;
○N個aa形成M條肽鏈時,產生水/肽鍵 N-M 個;
○N個aa形成M條肽鏈時,每個aa的平均分子量為α,那麼由此形成的蛋白質
的分子量為 N×α-(N-M)×18 ;
二、核酸
一切生物的遺傳物質,是遺傳信息的載體,是生命活動的控制者。
元素組成 C、H、O、N、P等
分類 脫氧核糖核酸(DNA雙鏈) 核糖核酸(RNA單鏈)
單體
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脫氧核糖 核糖
含氮
鹼基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 主要的遺傳物質,編碼、復制遺
傳信息,並決定蛋白質的合成 將遺傳信息從DNA傳遞給
蛋白質。
存在 主要存在於細胞核,少量在線粒
體和葉綠體中。甲基綠 主要存在於細胞質中。吡羅紅
△ 每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。
三、糖類和脂質
元素 類別 存在 生理功能
糖類 C、H、O 單糖 核糖C5H10O5 主細胞質 核糖核酸的組成成分;
脫氧核糖C4H10O5 主細胞核 脫氧核糖核酸的組成成分;
六碳糖:葡萄糖
C6H12O6、果糖等 主細胞質 是生物體進行生命活動的重要能源物質(70%以上);
二糖
C12H22O11 麥芽糖、蔗糖 植物
乳糖 動物
多糖 澱粉、纖維素 植物 (細胞壁的組成成分),
重要的儲存能量的物質;
糖原(肝、肌) 動物
脂質 C、H、O
有的 還有N、P 脂肪 動、植物 儲存能量、維持體溫恆定;
類脂/磷脂 腦、豆 構成生物膜的重要成分;
固醇 膽固醇 動物 動物的重要成分;
性激素 促性器官發育和第二性徵;
維生素D 促進鈣、磷的吸收和利用;
△ 組成生物體的任何一種化合物都不能夠單獨地完成某一種生命活動,而只有按照一定的方式有機地組織起來,才能表現出細胞和生物體的生命現象。細胞就是這些物質最基本的結構形式。
四、鑒別實驗
試劑 成分 實驗現象 常用材料
蛋白質 雙縮脲 A: 0.1g/mL NaOH 紫色 大豆
雞蛋
B: 0.01g/mL CuSO4
脂肪 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生
還原糖 班氏(加熱) 磚紅色沉澱 蘋果、梨、白蘿卜
澱粉 碘液 I2 藍色 馬鈴薯
○具有還原性的糖:葡萄糖、麥芽糖、果糖
五、無機物
存在方式 生理作用
水
結合水4.5%
自由水95% 部分水和細胞中
其他物質結合。 細胞結構的組成成分。
絕大部分的水以
游離形式存在,可以自由流動。 1.細胞內的良好溶劑;
2.參與細胞內許多生物化學反應;
3.水是細胞生活的液態環境;
4.水的流動,把營養物質運送到細胞,並把廢物運送到排泄器官或直接排出;
無機鹽 多數以離子狀態存,如K+、
Ca2+、Mg2+、Cl--、PO2+等 1.細胞內某些復雜化合物的重要組成部分,如Fe2+是血紅蛋白的主要成分;
2.持生物體的生命活動,細胞的形態和功能;
3.維持細胞的滲透壓和酸鹼平衡;
六、小結
化合 有機組合 分化
化學元素 化合物 原生質 細胞
○原生質 1.泛指細胞內的全部生命物質,但並不包括細胞內的所有物質,如細胞壁;
2.包括細胞膜、細胞質和細胞核三部分;其主要成分為核酸、蛋白質(和脂類);
3.動物細胞可以看作一團原生質。
○細胞質 : 指細胞中細胞膜以內、細胞核以外的全部原生質。
○原生質層:成熟的植物細胞的細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質,為一層半透膜。
(三)細胞的基本結構
細胞壁(植物特有): 纖維素+果膠,支持和保護作用
成分:脂質(主磷脂)50%、蛋白質約40%、糖類2%-10%
細胞膜
作用:隔開細胞和環境;控制物質進出;細胞間信息交流;
真核 基質: 有水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等
細胞 細胞質 是活細胞進行新陳代謝的主要場所。
分工:線、內、高、核、溶、中、葉、液、
細胞器
協調配合:分泌蛋白的合成與分泌;生物膜系統
核膜:雙層膜,分開核內物質和細胞質
核孔:實現核質之間頻繁的物質交流和信息交流
細胞核 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關
染色質:由DNA和蛋白質組成,DNA是遺傳信息的載體
一、 細胞器 差速離心:美國 克勞德
線粒體 葉綠體 高爾基體 內質網 液泡 核糖體 中心體
分布 動植物 植物 動植物 動植物 植物和某
些原生動物 動植物 動物
低等植物
形態 橢球形、棒形 扁平的球形或橢球形 大小囊泡、扁平囊 網狀 橢球形粒狀小體
結構 雙層膜,有少量DNA 單層膜,形成囊泡狀和管狀,內有腔 沒有膜結構
嵴(TP酶復合體)、基粒、基質 基粒(類體)、基質(片層結構)、酶 外連細胞膜,內連核膜 液泡膜、細胞液 蛋白質、RNA、和酶 兩個互相垂直的中心粒
功能 有氧呼吸的主場所 進行光合作用的場所 細胞分泌,
成細胞壁 提供合成、運輸條件 貯存物質,調節內環境 蛋白質合成的場所 與有絲分裂有關
備注 在核仁
形成
△ 細胞器是指在細胞質中具有一定形態結構和執行一定生理功能的結構單位,
三、協調配合 分泌蛋白 放射性同位素示蹤法:羅馬尼亞 帕拉德
有機物、O2
葉綠體 線粒體
能量、CO2
基因調控 初步合成 加工 修飾
細胞核 核糖體 內質網 高爾基體 細胞膜 胞外
氨基酸 肽鏈 一定空間結構
○生物膜系統:細胞器膜 + 細胞膜 + 核膜等形成的結構體系
四、細胞核 = 核膜(雙層) + 核仁 + 染色質 + 核液
美西螈實驗、蠑螈橫縊實驗、變形蟲實驗、傘藻嫁接與移植實驗
細胞核是遺傳信息儲存和復制的場所,是代謝活動和遺傳特性的控制中心。
○ 染色質和染色體是同一物質在細胞周期不同階段相互轉變的形態結構。
DNA 螺旋
○ + = 核小體(串珠結構) 染色質 30nm纖維
組蛋白 非組蛋白
螺旋化
0.4um超螺旋管(圓筒形) 2-10um染色單體(圓柱狀、桿狀)
二、樹立觀點(基本思想)
1.有一定的結構就必然有與之相對應功能的存在;
○結構和功能相統一
2.任何功能都需要一定的結構來完成
1.各種細胞器既有形態結構和功能上的差異,又相互聯系,相互依存;
○分工合作
2.細胞的生物膜系統體現細胞各結構之間的協調配合。
○生物的整體性:整體大於各部分之和;只有在各部分組成一個整體的時才能體現出生命現象。
1.結構:細胞的各個部分是相互聯系的。如分布在細胞質的內質網內連核膜,外接細胞膜。
2.功能:細胞的不同結構有不同的生理功能,但卻是協調配合的。如分泌蛋白的合成與分泌。
3.調控:細胞核是代謝的調控中心。其DNA通過控制蛋白質類物質的合成調控生命活動。
4.與外界的關繫上:每個細胞都要與相鄰細胞、而與外界環境直接接觸的細胞都要和外界環境進行物質交換和能量轉換。
六、總結
細胞既是生物體結構的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位。
(四)細胞物質的運輸
○科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的,分析成分是了解結構的基礎,現象和功能又提供了探究結構的線索。人們在實驗觀察的基礎上提出假說,又通過進一步的實驗來修正假說,其中方法與技術的進步起到關鍵的作用
成分:磷脂和蛋白質和糖類
結構:單位膜(三明治)→ 流動鑲嵌模型
細胞膜 特性 結構特點:具有相對的流動性
生理特性:選擇透過性(對離子和小分子物質具選擇性)
保護作用
功能 控制細胞內外物質交換
細胞識別、分泌、排泄、免疫等
一、物質跨膜運輸的實例
1.水分
條件 濃度 外液 > 細胞質/液 外液 < 細胞質/液
現象 動物 失水皺縮 吸水膨脹甚至漲破
植物 質壁分離 質壁分離復原
原理 外因 水分的滲透作用
內因 原生質層與細胞壁的伸縮性不同造成收縮幅度不同
結論 細胞的吸水和失水是水分順相對含量梯度跨膜運輸的過程
○ 滲透現象發生的條件:半透膜、細胞內外濃度差
○ 滲透作用:水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。
○ 半透膜:指一類可以讓小分子物質通過而大分子物質不能通過的一類薄膜的總稱。
○ 質壁分離與復原實驗可拓展應用於:(指的是原生質層與細胞壁)
①證明成熟植物細胞發生滲透作用; ②證明細胞是否是活的;
③作為光學顯微鏡下觀察細胞膜的方法; ④初步測定細胞液濃度的大小;
2. 無機鹽等其他物質
① 不同生物吸收無機鹽的種類和數量不同。
② 物質跨膜運輸既有順濃度梯度的,也有逆濃度梯度的。
3. 選擇透過性膜
可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他離子、小分子和大分子則不能通過的膜。
□ 生物膜是一種選擇透過性膜,是嚴格的半透膜。
二、流動鑲嵌模型
1.要點
①磷脂雙分子層 構成生物膜的基本支架,但這個支架不是靜止的,它具有流動性。
②蛋白質 鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層上,大多數蛋白質也是可以流動的。
③天然糖蛋白 蛋白質和糖類結合成天然糖蛋白,形成糖被具有保護、潤滑和細胞識別等
2.與單位膜的異同
相同點:組成細胞膜的主要物質是脂質和蛋白質
不同點:①流:蛋白質的分布有不均勻和不對稱性;強調組成膜的分子是運動的。
②單:蛋白質均勻分布在脂雙層的兩側;認為生物膜是靜止結構。
三、跨膜運輸的方式
例子|方式| 濃度梯度| 載體| 能量| 作用
水、甘油、氣體、乙醇、苯| 自由擴散| 順 ×| ×| 被選擇吸收的物質從高濃度的一側通過細胞膜向濃度低的一側轉運
葡萄糖進入紅細胞| 協助擴散| 順| √| ×
進入紅細胞的鉀離子 |主動運輸| 逆| √| √| 能保證活細胞按照生命活動的需要,主動地選擇吸收所需要
的物質,排出新陳代謝產生的廢物和對細胞要害的物質。
○大分子或顆粒:胞吞、胞吐
四、小結
組成 決定
磷脂分子+蛋白質分子 結構 功能(物質交換)
具有
導致 保證 體現
運動性 流動性 物質交換正常 選擇透過性
成分組成結構,結構決定功能。構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的,因此決定了由它們構成的細胞膜的結構具有一定的流動性。結構的流動性保證了載體蛋白能把相應的物質從細胞膜的一側轉運到到另一側。由於細胞膜上不同載體的數量不同,所以,當物質進出細胞時能體現出不同的物質進出細胞膜的數量、速度及難易程度的不同,即反映出物質交換過程中的選擇透過性。可見,流動性是細胞膜結構的固有屬性,無論細胞是否與外界發生物質交換關系,流動性總是存在的,而選擇透過性是細胞膜生理特性的描述,這一特性,只有在流動性基礎上,完成物質交換功能方能體現出來。
五)細胞的能量供應和利用
H2O 外界
水
H2O O2 礦質元素
[H]
光 ATP 原生質
ADP+PI 熱能
ATP
ADP+PI
CO2+H2O C3H6O3 C2H5OH+CO2
一、 酶——降低反應活化能
◎ 新陳/細胞代謝:活細胞內全部有序化學反應的總稱。
◎ 活化能:分子從常態轉變成容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
1. 發現
①巴斯德之前:發酵是純化學反應,與生命活動無關。
②巴斯德(法、微生物學家):發酵與活細胞有關;發酵是整個細胞。
③利比希(德、化學家):引起發酵的是細胞中的某些物質,但這些物質只有在酵母細胞死亡並裂解後才能發揮作用。
④比希納(德、化學家):酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎後繼續起催化作用,就像在活酵母細胞中一樣。
⑤薩姆納(美、科學家):從刀豆種子提純出來的脲酶是一種蛋白質。
⑥許多酶是蛋白質。
⑦切赫與奧特曼(美、科學家):少數RNA具有生物催化功能。
2.定義
酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質。
註:
①由活細胞產生(與核糖體有關)
②催化性質:A.比無機催化劑更能減低化學反應的活化能,提高化學反應速度。
B.反應前後酶的性質和數量沒有變化。
③成分:絕大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。
3.特性
① 高效性:催化效率很高,使反應速度很快,是一般無機催化集的107——1013倍。
② 專一性:每一種酶只能催化一種或一類化學反應。 → 多樣性 。
③ 需要合適的條件(溫度和pH值) → 溫和性 → 易變性 。
酶的催化作用需要適宜的溫度、pH值等,過酸、過鹼、高溫都會破壞酶分子結構。低溫也會影響酶的活性,但不破壞酶的分子結構。
圖例
解析 在底物足夠,其他因素固定的條件下,酶促反應的速度與酶濃度成正比。 1.在S較低時,V隨S增加而加快,近乎成正比;
2.在S較低時,V隨S增加而加快,但不顯著;
3.當S很大且達到一定限度時,V也達到一個最大值,此時即使再增加S,反應也幾乎不再改變。
1.在一定T內V隨T的
升高而加快;
2.在一定條件下,每一種酶在某一T時活力最大,稱最適溫度;
3.當T升高到一定限度時,V反而隨溫度的升高而降低。
◎動物T:35—40℃
PH : 6.5—8.0
◎ 酶工程
生產提取 製成 酶制劑 應用 治療疾病;加工和生產一些產品;
和分離純化 固定化酶 化驗診斷和水質檢測;其他分支。
二、ATP(三磷酸腺苷)
◎ ATP是生物體細胞內普遍存在的一種高能磷酸化合物,是生物體進行各項生命活動的直接
能源,它的水解與合成存在著能量的釋放與貯存。
1.結構簡式
A — P ~ P ~ P
腺苷 普通化學鍵13.8KJ/mol 高能磷酸鍵 30.54 KJ/mol 磷酸基團
2.ATP與ADP的轉化
ATP
呼吸作用
(線粒體) 吸 Pi
(細胞質基質) 能 吸收分泌(滲透能)
(葉綠體) 放 肌肉收縮(機械能)
光合作用 Pi 能 神經傳導、生物電(電能)
ADP (每個活細胞) 合成代謝(化學能)
體溫(熱能)
螢火蟲(光能)
◎ 糖類—主要能源物質 熱能 散失
太陽光能 脂肪—主要儲能物質 氧化
(直接能源) 蛋白質—能源物質之一 分解 化學能 ATP
水解酶、放
◎ ATP ADP + Pi + 能量
合成酶、吸
3.能產生ATP: 線粒體、葉綠體、細胞質基質
能產生水: 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
能鹼基互補配對: 線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核
三、ATP的主要來源——細胞呼吸
◎呼吸是通過呼吸運動吸進氧氣,排出二氧化碳的過程。
◎細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產物,釋放出能量並生成ATP的過程。分為:
有氧呼吸 無氧呼吸
概念 指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物徹底氧化分解,產生二氧化碳和水,釋放能量,生成許多ATP的過程。 指細胞在氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。
過程 ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP
③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP ① C6H12O6 → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
→ 2C3H6O3
② 2丙酮酸 → 2C2H5OH + 2CO2
反應式 C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP C6H12O6 → 2C3H6O3 + 2ATP
→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同點 場所 : ①②線粒體基質 ③內膜 始終在細胞質基質
條件 : 除①外,需分子氧、酶 不需分子氧、需酶
產物 : CO2 、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 : 大量、合成38ATP(1161KJ) 少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同點 聯系 : 從葡萄糖分解成丙酮酸階段相同,以後階段不同
實質 : 分解有機物,釋放能量,合成ATP
意義 : 為生物體的各項生命活動提供能量;為體內其他化合物合成提供原料
◎比較
光合作用 呼吸作用
反應場所 綠色植物(在葉綠體中進行) 所有生物(主要在線粒體中進行)
反應條件 光、色素、酶 酶(時刻進行)
物質轉變 把無機物CO2和H2O合成有機物(CH2O) 分解有機物產生CO2和H2O
能量轉變 把光能轉變成化學能儲存在有機物中 釋放有機物的能量,部分轉移ATP
實質 合成有機物、儲存能量 分解有機物、釋放能量、產生ATP
聯系 有機物、氧氣
光合作用 呼吸作用
能量、二氧化碳
◎ 光合作用的實質
通過光反應把光能轉變成活躍的化學能,通過暗反應把二氧化碳和水合成有機物,同時把活躍的化學能轉變成穩定的化學能貯存在有機物中。
四、光和光合作用
◎光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的
有機物,並釋放出氧氣的過程。影響因素有:光、溫度、CO2濃度、水分、礦質元素等。
1.發現
內容 時間 過程 結論
普里斯特 1771年 蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣
薩克斯 1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生澱粉
恩格爾曼 1880年 水綿光合作用實驗 葉綠體是光合作用的場所釋放出氧。
魯賓與卡門 1939年 同位素標記法 光合作用釋放的氧全來自水
2.場所
雙層膜
葉綠體 基質
基粒 多個類囊體(片層)堆疊而成
胡蘿卜素(橙黃色)1/3
類胡蘿卜素 葉黃素(黃色) 2/3 吸藍紫光
色素 (1/4) 葉綠素A(藍綠色)3/4
葉綠素(3/4) 葉綠素B(黃綠色)1/4 吸紅橙和藍紫光
3.過程
光反應 暗反應
條件 光、色素、酶 CO2、[H]、ATP、酶
時間 短促 較緩慢
場所 內囊體的薄膜 葉綠體的基質
過程 ① 水的光解
2H2O → 4[H] + O2
② ATP的合成/光合磷酸化
ADP + Pi + 光能 → ATP ① CO2的固定
CO2 + C5 → 2C3
② C3/ CO2的還原
2C3 + [H] →(CH2O)
實質 光能 → 化學能,釋放O2 同化CO2,形成(CH2O)
總式 CO2 + H2O → (CH2O)+ O2
或 CO2 + 12H2O → (CH2O)6 + 6O2 + 6H2O
物變 無機物CO2、H2O → 有機物(CH2O)
能變 光能 → ATP中活躍的化學能 → 有機物中穩定的化學能
◎ 同位素示蹤
14C 光反應 2C 3 暗反應 (14CH2O)
3H2O 固定 [3H] 還原 (C3H2O)
H218O 光 18O2
◎ 人為創設條件,看物質變化:
1. 光照 → [H]和ATP → 暗反應 → (CH2O)
↓ ↓ ↓ ↓
切斷 → 不能生成 → 不能進行 → 不能生成
2. CO2 → C5 → C3 → (CH2O)
⑩ 高中生物中的實驗方法哪些
(1)顯微觀察法,如觀察植物細胞有絲分裂、觀察葉綠體和細胞質流動、觀察植物細胞質壁分離和復原實驗等。
(2)觀色法,如觀察動物毛色和植物花色的遺傳等。
(3)原子示綜法,如噬菌體浸染細菌的實驗,用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉移途徑的實驗等。
(4)等組實驗法,如小麥澱粉酶催化澱粉水解的實驗,發現生長素的燕麥胚芽鞘實驗等。
(5)加法創意法,如用飼喂法研究甲狀腺激素,用注射法研究動物胰島素和生長激素,用移植法研究性激素等。
(6)減法創意法,如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長激素的實驗,雌蕊受粉後除去正在發育著的種子等。
(7)雜交實驗法,如孟德爾發現遺傳定律的植物雜交、測交的實驗,小麥的雜交等。
(8)化學分析法,如番茄和水稻對Ca和Si選擇性吸收,葉綠體中色素的提取和分離實驗等。
(9)理論分析法,如大、小兩種草履蟲競爭的實驗,植物根向地生長、莖背地生長的實驗,植物向光性實驗等。
(10)模擬實驗法,如滲透作用的實驗裝置,分離定律的模擬實驗等。