物理:主指各种辐射,如紫外线、X射线等;
致癌因子 化学:如石棉、砷、亚硝胺、黄曲霉素等;
病毒:如Rous肉瘤病毒等。
原癌、抑癌基因突变 无限增殖;
正常细胞 癌细胞 形态结构发生显著变化;
(不受机体控制的恶性增殖 ) 表面发生变化,易分散和转移;
实验专题
◎ 生命历程:发生 → 分化 → 衰老 → 死亡
水分减少,体积变小,代谢减慢 → 皱纹
酶活性降低 → 白发
细胞衰老 个体衰老 色素积累 → 老年斑
(形态、结构、功能) 呼吸减慢,核体积增大,染色质固缩,染色加深
细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。如尾的消失,手指的形成。
VS (基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果)
细胞坏死
2.全能性 ← 1958年 美国 斯图尔德
指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。如
植物:胡萝卜的组织培养 快繁花卉与蔬菜;拯救物种;培育新作物;
动物:克隆羊多莉;干细胞 替换病变部位,治疗某些癌症和遗传病带来希望。
一般而言,受精卵的全能性大于生殖细胞,生殖细胞的全能性大于体细胞,
植物细胞全能性大于动物细胞。
1.分化
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在结构、形态和生理功能上
发生稳定性差异的过程。
注:
① 持久性:在生物体的整个生命过程都有,只是在胚胎发育时达到最大值;
② 相对稳定性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡;
③ 意义:使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
3.假设正常体细胞的核中DNA含量为2a,染色体数为2N,则
复制
间期 前期 中期 后期
末期
|
DNA含量 2a → 4a 4a
4a
4a
4a → 2a |
染色体数 2N 2N
2N
4N
4N → 2N |
染色单体 0 → 4N 4N
4N
0
0 |
2.区别
复制 着丝点分裂
DNA数: 1 2 2
染色体 : 1 1 2
染色单体: 0 2 0
表面积/体积 → 物质运输效率
体积增大 → 细胞生长 细胞核/细胞质 → 控制与必需
◎ 生长 减数分裂
数目增加 → 细胞分裂 有丝分裂 核延长缢裂为二,整个细胞缢裂成两个
无丝分裂 特点:分裂中无纺锤丝和染色体的变化
例子:蛙的红细胞
1.细胞周期
连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时结束。可分
分裂间期:DNA复制与蛋白质的合成。分G1、S、G2期。
前期:核膜核仁消失,纺锤丝出现形成纺锤体,出现染色体;
分裂期M 中期:纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的着丝点排列在中央赤道板;
后期:着丝点分裂,染色单体分开,分别移向两极;
末期:纺锤丝消失,染色体变成染色质,核膜核仁出现。
(六)细胞的生命历程
癌变 增殖 分化 衰老与凋亡
◎光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的
有机物,并释放出氧气的过程。影响因素有:光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。
1.发现
内容 |
时间 |
过程 |
结论 |
普里斯特 |
1771年 |
蜡烛、小鼠、绿色植物实验 |
植物可以更新空气 |
萨克斯 |
1864年 |
叶片遮光实验 |
绿色植物在光合作用中产生淀粉 |
恩格尔曼 |
1880年 |
水绵光合作用实验 |
叶绿体是光合作用的场所释放出氧。 |
鲁宾与卡门 |
1939年 |
同位素标记法 |
光合作用释放的氧全来自水 |
2.场所
双层膜
叶绿体 基质
基粒 多个类囊体(片层)堆叠而成
胡萝卜素(橙黄色)1/3
类胡萝卜素 叶黄素(黄色) 2/3 吸蓝紫光
色素 (1/4) 叶绿素A(蓝绿色)3/4
叶绿素(3/4) 叶绿素B(黄绿色)1/4 吸红橙和蓝紫光
3.过程
|
光反应 |
暗反应 |
条件 |
光、色素、酶 |
CO2、[H]、ATP、酶 |
时间 |
短促 |
较缓慢 |
场所 |
内囊体的薄膜 |
叶绿体的基质 |
过程 |
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的还原 2C3 + [H] →(CH2O) |
实质 |
光能 → 化学能,释放O2 |
同化CO2,形成(CH2O) |
总式 |
CO2 + H2O → (CH2O)+ O2 或 CO2 + 12H2O → (CH2O)6 + 6O2 + 6H2O |
|
物变 |
无机物CO2、H2O →
有机物(CH2O) |
|
能变 |
光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 |
◎ 同位素示踪
14C 光反应 2C 3 暗反应 (14CH2O)
3H2O 固定 [3H] 还原 (C3H2O)
H218O 光 18O2
◎ 人为创设条件,看物质变化:
1. 光照 → [H]和ATP → 暗反应 → (CH2O)
↓ ↓ ↓ ↓
切断 → 不能生成 → 不能进行 → 不能生成
2. CO2 → C5 → C3 → (CH2O)
↓ ↓ ↓ ↓
切断 → 增多 → 减少 →不能生成
4.意义
(1)制造有机物,实现物质转变--“绿色工厂”;
(2)调节大气中O2和CO2的含量--“自动的空气净化剂”;
(3)生物生命活动所需能量的最终来源--“巨大的能量转换器”;
(4)对生物的进化具有重要的作用。
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
6.比较同化作用的类型
|
不同点 |
相同点 |
|||
能量来源 |
物质来源 |
举例 |
|||
自养型 |
光能自养 |
光能 |
能用无机物制造有机物 |
绿色植物 光合细菌 |
都从外界摄取物质,经过极其复杂的变化,转变成自身的组成物质,并且贮存能量 |
化能自养 |
体外环境的物质氧化时所放出的能量 |
硫细菌 铁细菌 硝化细菌 |
|||
异养型 |
所摄取的有机物中储存的能量 |
不能利用无机物制造有机物,只能摄取现成的有机物 |
人类、动物和营腐生、寄生的菌类 |
(
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。分为:
|
有氧呼吸 |
无氧呼吸 |
概念 |
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。 |
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。 |
过程 |
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 |
反应式 |
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 +
12H2O + 38ATP |
C6H12O6
→ 2C3H6O3
+ 2ATP → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP |
不同点 |
场所 :
①②线粒体基质 ③内膜 |
始终在细胞质基质 |
条件 :
除①外,需分子氧、酶 |
不需分子氧、需酶 |
|
产物 : CO2 、H2O |
酒精和CO2或乳酸 |
|
能量 :
大量、合成38ATP(1161KJ) |
少量、合成2ATP(61.08KJ) |
|
相同点 |
联系 :
从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同 |
|
实质 :
分解有机物,释放能量,合成ATP |
||
意义 :
为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料 |
◎比较
|
光合作用 |
呼吸作用 |
反应场所 |
绿色植物(在叶绿体中进行) |
所有生物(主要在线粒体中进行) |
反应条件 |
光、色素、酶 |
酶(时刻进行) |
物质转变 |
把无机物CO2和H2O合成有机物(CH2O) |
分解有机物产生CO2和H2O |
能量转变 |
把光能转变成化学能储存在有机物中 |
释放有机物的能量,部分转移ATP |
实质 |
合成有机物、储存能量 |
分解有机物、释放能量、产生ATP |
联系 |
有机物、氧气 光合作用 呼吸作用 能量、二氧化碳 |
◎ 光合作用的实质
通过光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。
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