2019-2020年新教材高中生物 第5章 第3节 细胞呼吸的原理和应用教案 新人教版必修1
第3节 细胞呼吸的原理和应用
一、细胞呼吸的方式
1．探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)酵母菌细胞呼吸的方式
(2)呼吸产物的检测
①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
②产物?
????有氧条件：大量的二氧化碳和水无氧条件：产生酒精，还产生少量的二氧化碳
2．细胞呼吸的类型 有氧呼吸和无氧呼吸。 二、有氧呼吸 1．总反应式
C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶12H 2O ＋6CO 2＋能量。 2．过程
3．概念
(1)场所：细胞质基质和线粒体。
(2)条件：有氧参与、多种酶催化。
(3)物质变化
①反应物：葡萄糖等有机物。
②产物：二氧化碳和水。
(4)能量变化：释放能量并生成大量ATP。
4．有氧呼吸与有机物在体外燃烧的不同特点
(1)有氧呼吸过程温和；
(2)有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；
(3)有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP中。
三、无氧呼吸
1．场所：细胞质基质。
2．类型和过程
(1)物质变化：有机物氧化分解，生成二氧化碳或其他产物。
(2)能量变化：释放出能量并生成少量ATP。
四、细胞呼吸原理的应用
1．有氧呼吸原理的应用
(1)利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。
(2)提倡慢跑等有氧运动使细胞进行有氧呼吸，避免肌细胞产生大量乳酸。
(3)及时松土有利于根系生长。
(4)稻田定期排水有利于根系有氧呼吸，防止幼根变黑、腐烂。
2．无氧呼吸原理的应用
(1)利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。
(2)包扎伤口应选用透气的敷料。
(3)破伤风芽孢杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖，皮肤破损较深时，需清理伤口并注射破伤风抗毒血清等。
1．有氧呼吸每个阶段都产生ATP，但是产生的量不同。( ) 2．无氧呼吸的两个阶段都释放了少量的能量。( ) 3．细胞呼吸的产物都是CO2和水。( )
4．不同生物无氧呼吸所需要的酶都是相同的。( ) 5．储存蔬菜、水果时应隔绝O2，以减弱细胞呼吸。( ) 提示：1．√
2．×无氧呼吸第二阶段不释放能量。
3．×CO2和水是有氧呼吸的产物。
4．×不同生物无氧呼吸的产物不同，酶也不同。
5．×若隔绝O2，细胞无氧呼吸会加强，不利于蔬菜、水果的储存，而应低氧储存。
1．教材P91的装置图中A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？
提示：用气泵间歇性地通入空气的目的是保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
2．B装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
提示：B瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行有氧呼吸，两瓶产生CO2的速度和量基本相等，所以需将开始产生的CO2排掉；一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石
灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水，否则会出现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况。
3．若实验检测时发现A瓶的酵母菌培养液中滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液后也产生了灰绿色，请思考原因是什么？
提示：通气不足。
4．只通过检测产物中是否含有CO2可确定酵母菌细胞呼吸的方式吗？
提示：不能确定。酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2。
[归纳总结]
1．实验装置的分析(装置见教材P91)
(1)第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH溶液，其目的：使进入A中的空气先经NaOH处理后，排除空气中CO2对实验结果的干扰。
(2)第二组装置中B瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接，其目的是让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉，确保产物CO2均来自无氧呼吸。
2．实验中注意事项
(1)配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜食用酵母菌。
(2)有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气的充足。
1．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的说法，不正确的是( )
A．酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物B．在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液
C．酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
D．酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
B[酵母菌作为实验材料是因为它在有氧和无氧的条件下均能正常生存。酵母菌不论有氧还是无氧条件下均能产生CO2，为了防止空气中原有CO2的干扰，要将空气先通入盛有NaOH 溶液的锥形瓶中，再通入酵母菌溶液中。]
2．为了探究酵母菌的呼吸作用类型，某同学将实验材料和用具按下图安装好。以下关于该实验的说法错误的是( )
甲组乙组
A．加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
B．两组装置均需要黑暗条件下进行实验
C．甲、乙两组装置中澄清的石灰水都变浑浊，且甲组的浑浊程度更大
D．乙组B瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
B[光对酵母菌的细胞呼吸方式没有影响，该实验在光下和黑暗处都能进行。]
1．分析糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？
提示：因为线粒体膜上不含有运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。
2．细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化？为什么无氧呼吸产生的能量是少量的？
提示：细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能，转变成储存在ATP中高能磷酸键的活跃化学能和热能。无氧呼吸产生的能量少是因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。
3．在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，请分析其中的原因？为什么会产生这种差异？
提示：苹果无氧呼吸的产物是酒精和CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。
[归纳总结]
1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程(如图)
其中①④分别为无氧呼吸的第一、二阶段；①②③分别为有氧呼吸的第一、二、三阶段。
2．有氧呼吸过程中各元素的来源和去路
(1)CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。
(2)O2参与了第三阶段，[H]和O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自O2，场所是线粒体内膜。
(3)有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反
应，生成物中的水是有氧呼吸第三阶段[H]和O 2结合生成的。
3．有氧呼吸和无氧呼吸的比较
1．细胞内葡萄糖分解代谢过程如图所示，下列叙述正确的是( )
A ．酵母菌细胞质基质中可进行①和②过程
B ．剧烈运动时骨骼肌细胞中进行①和④过程
C ．乳酸菌细胞进行①和③过程中均产生[H]
D ．①过程是各类细胞分解葡萄糖共同途径
D [②过程在线粒体中进行，A 项错误；剧烈运动时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，B 项错误；乳酸菌细胞进行③过程不产生[H]，C 项错误；各类细胞的有氧呼吸和无氧呼吸共同进
行①过程，D 项正确。]
(1)三类细胞能够进行的分别是哪些过程？
提示：酵母菌：①②或①④；骨骼肌细胞：①②或①③；乳酸菌：①③。 (2)能释放能量产生ATP 的过程有哪些？ 提示：①②。
2．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是( )
A ．甲试管中的最终产物为CO 2和H 2O
B ．乙试管中不发生反应
C ．丙试管中有大量的ATP 产生
D ．丙试管中无CO 2产生
B [根据题目中对酵母菌的处理，甲试管中装入的是细胞质基质，乙试管中装入的是线粒体，丙试管中装入的是未曾离心的酵母菌匀浆。三只试管中都装入葡萄糖，在无氧条件下，甲试管能够完成无氧呼吸的整个过程，产生酒精和CO 2，释放出少量的能量；乙试管不发生反应；丙试管中能够完成整个的无氧呼吸过程。]
1．请从无机盐离子的吸收方面分析，为什么农作物要及时松土？稻田长期不排水，幼根为什么会变黑、腐烂？
提示：(1)松土可增大土壤透气量，促进根有氧呼吸，为吸收无机盐离子提供能量。 (2)水淹会使植物根部细胞进行无氧呼吸，产生的酒精会毒害细胞。
2．为什么水果、地瓜能在密封的地窖中贮存很长时间而不变质？不能进刚打开的密封的地窖，这是为什么？
提示：密封的地窖氧气被消耗，CO 2浓度很高，高浓度的CO 2抑制了水果、地瓜的细胞呼吸。刚打开的地窖缺少O 2，人不能进。
[归纳总结] 影响细胞呼吸的主要外界因素及应用 1．温度
(1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶
的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。
(2)应用????
?①低温储存食品②大棚栽培在夜间和阴天适当降温③温水和面发得快
2．氧气
(1)影响(如图)：O 2是有氧呼吸所必需的，且O 2对无氧呼吸过程有抑制作用。
①O 2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
②0 (2)应用???? ?①中耕松土促进植物根部有氧呼吸②无氧发酵过程需要严格控制无氧环境③低氧储存粮食、水果和蔬菜 3．水分 (1)影响?????①水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应②水作为生物化学反应的介质影响反应的进行 ③在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的 增加而加快，随含水量的减少而减慢 (2)应用? ????①粮食在入仓前要进行晾晒处理 ②干种子萌发前进行浸泡处理 4．CO 2 (1)影响：CO 2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行，如右图所示。 (2)应用：适当增加CO 2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。 1．(2018·全国卷Ⅱ)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是( ) A ．风干种子中有机物的消耗减慢 B ．风干种子上微生物不易生长繁殖 C ．风干种子中细胞呼吸作用的强度高 D ．风干种子中结合水与自由水的比值大 C [风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸强度降低，有机物消耗减慢，A 项正确、C 项错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B 项正确；风干种子中自由水含量减少，结合水与自由水的比值较风干前大， D 项正确。] 2．如图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下CO 2的释放量与O 2的吸收量的变化，请据图回答以下问题： (1)O2浓度为0时，该器官的呼吸类型是__________。 (2)在O2浓度为b%以下时(不包括0点)，该器官的呼吸类型是________________，因为____________________。 (3)该器官CO2释放与O2吸收两条曲线在Q点重合，其呼吸类型为____________________，因为____________________________。 (4)由该曲线提示的原理，我们在进行果实和种子贮藏时，应取约a/2氧气浓度值，理由是__________________________________ ____________________________________________________。 (5)图中阴影部分的面积代表____________________________。 [解析]CO2的释放量大于O2的吸收量，细胞进行无氧呼吸和有氧呼吸。CO2的释放量等于O2的吸收量，细胞只进行有氧呼吸。只释放CO2，不吸收O2，细胞只进行无氧呼吸。由曲线分析可知，CO2的释放量为总呼吸强度，a/2氧气浓度值时呼吸强度最低，消耗有机物最少。 [答案](1)无氧呼吸 (2)无氧呼吸和有氧呼吸CO2的释放量大于O2的吸收量 (3)有氧呼吸CO2的释放量等于O2的吸收量 (4)细胞呼吸最弱，有机物消耗少 (5)无氧呼吸中CO2的释放量 1．(2019·全国卷Ⅱ)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是( ) A ．马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖 B ．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来 C ．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP D ．马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生 B [在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，第二阶段在相应酶的催化下，丙酮酸转化为乳酸，B 选项正确。马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，葡萄糖是细胞呼吸的原料而不是产物，A 选项错误；在马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，并且释放出少量能量， C 选项错误；一般来说，氧气浓度的升高会抑制细胞的无氧呼吸，故马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高不会增加酸味的产生， D 选项错误。] 2．下图为酵母菌细胞有氧呼吸的部分示意图，下列有关叙述正确的是( ) 葡萄糖――→①丙酮酸――→② 二氧化碳 A ．①过程进行的场所在线粒体 B．②过程的产物除了二氧化碳，还有H2O C．①②过程一定都有能量释放 D．与②相比，①过程产生的[H]较多 C[①过程的场所是细胞质基质；②过程消耗H2O，不产生H2O；②过程比①过程产生的[H]多。] 3．下列关于人体细胞呼吸的叙述，正确的是( ) A．有氧呼吸只在线粒体中进行 B．还原氢只在有氧呼吸过程中产生 C．无氧呼吸只在环境中无氧时进行 D．二氧化碳只在有氧呼吸中产生 D[有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，A项错误。有氧呼吸与无氧呼吸过程中均可产生还原氢，B项错误。人体组织细胞在体内氧气供应不足时可以进行无氧呼吸，C项错误。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，D项正确。] 4．雨水过多时，农作物发生烂根现象的原因是( ) A．土壤中有毒物质溶解到水中，使根遭到毒害 B．土壤中水分充足，微生物繁殖而引起烂根 C．土壤中缺乏氧气，根进行无氧呼吸产生酒精，对根细胞有毒害作用 D．土壤因水涝温度低，使根受到低温损害 C[土壤长期被水淹，导致土壤中缺少氧气，根进行无氧呼吸，由于根的无氧呼吸会产生酒精，对细胞有毒害作用而导致烂根，C正确。] 5．生物体内葡萄糖分解代谢过程如下图所示，请据图回答下列问题： (1)图中A是__________，其产生的部位是__________。 (2)反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是__________，可在人体细胞中进行的是__________。 (3)苹果贮藏久了会有酒味，其原因是发生了图中__________过程；而马铃薯块茎贮藏久了，却没有酒味，原因是马铃薯块茎在无氧条件下进行了图中__________过程。 (4)粮食贮藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为_____________________________________________________。 [答案](1)丙酮酸和[H] 细胞质基质(2)②①②④(3)①③①④(4)种子在有氧呼吸过程中产生了水 线粒体与细胞的能量转换 名词解释: 1.基粒:线粒体内膜的内表面上突起的圆球形颗粒. 2.细胞呼吸:在细胞内特定的细胞器内,在氧气的参与下,分解各种大分子物质,产生二氧化碳; 与此同时,分解代谢所释放出的能量储存于ATP中. 3.转位接触点:在线粒体的内外膜上存在一些内外膜相互接触的地方,此处膜间隙变狭窄. 4.ATP合酶复合体:这种物质就是基粒,是线粒体内膜内表面上突起的圆球形颗粒. 5.热休克蛋白70:与大多数前体蛋白结合,使前体蛋白打开折叠,防止已松弛的前体蛋白聚集. 6.基质导入序列(MTS):一种N端具有一段富含有精氨酸,赖氨酸,丝氨酸,苏氨酸的氨基酸序列,介导在细胞质中合成的前体蛋白输入到线粒体基质的信号. 问答: 1.线粒体的标志酶? 内膜标志酶为细胞色素氧化酶,外膜标志酶为单胺氧化酶,基质的标志酶为苹果酸脱氢酶, 膜间腔的标志酶为腺苷酸激酶. 2.线粒体基质蛋白的转运条件及过程? (1)需要条件:基质导入序列和分子伴侣NAC和Hsp70 (2)转运过程： a.前体蛋白与受体结合 b.mthsp70可与进入线粒体腔的前导肽链交联，防止了前导肽链退回细胞质. c.定位于线粒体内膜上,切除大多数蛋白的基质导入序列. d.多肽链需在线粒体基质内在分子伴侣的帮助下,重新折叠并成熟形成其天然构象,以行 使其功能,形成有活性的蛋白质. e.跨膜运输是单向的,需水解ATP提供能量. 3.细胞内葡萄糖彻底氧化转变为能量的反应部位和主要过程? a.葡萄糖在细胞质中进行糖酵解产生丙酮酸和NADH,丙酮酸在线粒体基质中氧化脱羧生 成乙酰CoA. b. 乙酰CoA在线粒体基质中进行三羧酸循环产生NADH和FADH2. c.在线粒体内膜进行的氧化磷酸化偶联是能量转换的关键. 4.基粒的结构和功能? 结构有头部,柄部和基片;功能有催化ADP磷酸化生成ATP，控制质子流和基粒是氧化磷酸化作用的关键装置. 5.试述线粒体的超微结构基础? 外膜:外膜是一层包围在线粒体表面的单位膜,厚约6nm，仅含少量酶蛋白. 内膜:约4.5nm,折叠形成嵴,富含各种酶蛋白,内膜上有电子传递链和基粒,有转运蛋白和各种转运系统. 膜间腔:内外膜之间空隙组成的空间,宽约6~8nm,富含可溶性酶,底物和辅助因子. 基质:含有线粒体DNA,RNA,各种酶蛋白和核糖体. 基粒:每个线粒体大约有10000~100000个,在基粒的头部具有酶活性. 6.简述线粒体的化学组成特点? a.蛋白质:线粒体的主要成分,多分布于内膜和基质,又分为可溶性和不溶性,又有很多酶系. b.脂类:占线粒体干重较多,大部分为磷脂. c. DNA和完整的遗传系统. d.多种辅酶. e.含有维生素和各类无机离子. 1 / 3 一、细胞呼吸 1．概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放出能量并生成ATP 的过程。 2.分类? 二、有氧呼吸 1.含义:在氧气的参与下,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,生成大量ATP 的过程。 2.反应式: 3.过程： 4.实质：（1）物质转化：有机物变化无机物 （2）能量转化：有机物中稳定的化学能转化为ATP 中活跃的化学能和热能 三、无氧呼吸 1、概念：一般是指细胞在缺氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为尚未彻底氧化的产物,同时释放出少量能量的过程。 2、过程 场所：细胞质基质 条件：缺氧条件、酶 分解成酒精的反应式：C6H12O6―→ 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 高等植物和酵母菌等生物，进行无氧呼吸一般产生酒精。 转化成乳酸的反应式： C6H12O6―→ 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量 对于高等动物、高等植物某些器官（马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等）或细胞、乳酸菌等生物，进行无氧呼吸一般产生乳酸。 4、实质： （1）物质转化：有机物转化为无机物CO2（部分生物）和不彻底的氧化产物。 （2）能量转化：有机物中化学能转化为不彻底的氧化产物中化学能、ATP 和热能四、有氧呼吸与无氧呼吸的区别 五依据物质的量的关系来判断: ①不消耗O2,释放CO2→只进行无氧呼吸。 ②无CO2释放→只进行产生乳酸的无氧呼吸或细胞已死亡。 ③酒精产生量等于CO2量→只进行产生酒精的无氧呼吸。 ④CO2释放量等于O2的吸收量→只进行有氧呼吸。 ⑤CO2释放量大于O2的吸收量→既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2来自酒精发酵。 ⑥酒精产生量小于CO2量→既进行有氧呼吸,又进行酒精发酵;多余的CO2 来自有氧呼吸。 六、影响呼吸作用的因素 (一).内部因素——遗传因素(决定酶的种类和数量) (1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,旱生植物<水生植物,阴生植物<阳生植物。 (2)同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同,如幼苗期、开花期细胞呼吸速率较高,成熟期细胞呼吸速率较低。 (3)同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。 （二）外因 1．氧气浓度对细胞呼吸的影响 (1)机理：O 2是有氧呼吸所必需的，且O 2 对无氧呼吸过程有抑制作用。 (2)根据曲线模型分析： ①O 2 浓度＝0时，只进行无氧呼吸。 ②0 医学细胞生物学期末复习资料 第一章绪论 一、A型题 1. 世界上第一个在显微镜下看到活细胞的人是 A. Robert Hooke B、Leeuwenhoek C、Mendel D、Golgi E、Brown 2. 生命活动的基本结构和功能单位是 A、细胞核 B、细胞膜 C、细胞器 D、细胞质 E、细胞 3. 被誉为十九世纪自然科学三大发现之一的是 A、中心法则 B、基因学说 C、半保留复制 D、细胞学说 E、DNA双螺旋结构模型 4. 细胞学说的提出者是 A、Robert Hooke和Leeuwenhoek； B、Crick和Watson； C、Schleiden和Schwann； D、Sichold和Virchow； E、以上都不是 二、X型题 1. 当今细胞生物学的发展热点集中在_______等方面 A、细胞信号转导 B、细胞增殖及细胞周期的调控 C、细胞的生长及分化 D、干细胞及其应用 E、细胞的衰老及死亡 2. ______促使细胞学发展为分子细胞生物学 A、细胞显微结构的研究 B、细胞超微结构的研究 C、细胞工程学的发展 D、分子生物学的发展 E、克隆技术的发展 三、判断题 1. 细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。 2. 细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。 3. 细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。 4. 英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。 5. 细胞学说、进化论、遗传学的基本定律被列为19世纪自然科学的“三大发现”。 四、填空题 ?细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。?1838年，施莱登和施旺提出了细胞学说，认为细胞? ?是一切动植物的基本单位。 ?1858年德国病理学家魏尔肖提出一切细胞只能来自原来的细胞的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。 第二章细胞的起源及进化 一、A型题 1. 由非细胞原始生命演化为细胞生物的转变中首先出现的是 A、细胞膜； B、细胞核； C、细胞器； D、核仁； E、内质网 2. 在分类学上，病毒属于 A、原核细胞 B、真核细胞 C、多种细胞生物 D、共生生物 E、非细胞结构生物 3. 目前发现的最小的细胞是 A、细菌 B、双线菌 C、支原体 D、绿藻 E、立克次氏体 4. 原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是 A、中心体； B、线粒体； C、核糖体； D、高尔基复合体； E、溶酶体 5. 一个原核细胞的染色体含有 A、一条DNA并及RNA、组蛋白结合在一起； B、一条DNA及组蛋白结合在一起； C、一条DNA不及RNA、组蛋白结合在一起； D、一条以上裸露的DNA； E、一条以上裸露的DNA及RNA结合在一起 6. 关于真核细胞，下列哪项叙述有误 A、有真正的细胞核； B、体积一般比原核细胞大； C、有多条DNA分子并及组蛋白结合构成染色质； D、遗传信息的转录及翻译同时进行； E、膜性细胞器发达 7. 下面那种生物体属于真核细胞 A、酵母 B、蓝藻 C、病毒 D、类病毒 E、支原体 8. 下列哪种细胞属于原核生物 A、精子细胞 B、红细胞 C、细菌细胞 D、裂殖酵母 E、绿藻 9. 原核细胞的mRNA转录及蛋白质翻译 A、同时进行； B、均在细胞核中进行； C、分别在细胞核和细胞质中进行； 《细胞生物学》名词解释 1.拟核：原核细胞仅由细胞膜包绕，在细胞质内含有DNA区域，但 无被膜包围，该区域称为拟核。 2.单位膜：电子显微镜下，生物膜呈“两暗一明”的铁轨样形态，称 为单位膜。 3.脂质体：膜脂都是两亲性分子，具有亲水的极性头部和疏水的非 极性尾部。当这些两亲性分子被水环境包围时，它们就聚集起来，使疏水的尾部埋在里面，亲水的头部露在外面与水接触，形成双分子层。为了避免双分子层两端疏水尾部与水接触，其游离端往往能自动闭合，形成自我封闭的脂质体。 4.主动运输：是载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度，由 低浓度一侧向高浓度一侧进行的跨膜转运方式。 5.自由扩散：不需要跨膜运输蛋白协助，转运是由高浓度向低浓度 方向进行，所需的能量来自高浓度本身所包含的势能，不需要能量的一种跨膜转运方式。 6.易化扩散：一些非脂溶性（或亲水性）的物质不能通过简单扩散 的方式通过细胞膜，但它们在载体蛋白的介导下，不消耗细胞的代谢能量，顺物质浓度梯度或电化学梯度进行转运，称为易化扩散。 7.协同运输：是一类由Na+-K+泵（或H+泵）与载体蛋白协同作用， 间接消耗ATP所完成的主动运输方式。 8.內吞作用：又称胞吞作用或入胞作用，它是质膜内陷，包围细胞 外物质形成胞吞泡，脱离质膜进入细胞内的转运过程。分为，吞噬作用、吞饮作用及受体介导的内吞作用。 9.核孔复合体：核空上镶嵌有复杂的结构，它是由多个蛋白质颗粒 以特殊的方式排列成的蛋白分子复合物，称为核孔复合体。 10.核纤层：是附着于内核膜下的纤维蛋白网。它与中间纤维及核骨 架相互连接，形成贯穿于细胞核与细胞质的骨架体系。 11.核定位信号：亲核蛋白是一类在细胞质中合成，需要或能够进入 细胞核发挥功能的蛋白质，通常它们是4~8个氨基酸组成的特殊序列来保证整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到核内，该序列称为核定位序列或核定位信号。 12.常染色质：是间期核内碱性染料染色时着色较浅，螺旋化程度低， 处于伸展状态的染色质细丝。 13.异染色质：间期核中处于凝缩状态，结构致密，无转录活性，用 碱性染料染色较深。分为，结构异染色质、兼性异染色质。 14.端粒：是染色体末端特化部位，由富含G的端粒DNA和蛋白质 构成。 15.基因组：指细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质，是所有 染色体上全部基因和基因间的DNA的总和，它含有一个生物体进行各种生命活动所需的全部遗传信息。 16.核型：是指一个体细胞的全部染色体在有丝分裂中期的表现，包 括染色体数目、大小的形态特征。 细胞生物学习题及答案 第一章 名词解释： 医学细胞生物学： 是指用细胞生物学的原理和方法研究人体细胞的结构、功能、生命活动规律及其疾病关系的科学。 细胞学说： 是指Schleiden和Schwann提出的：所有都生物体由细胞构成。细胞是生命体结构和功能的 简答题： 比较真核细胞与原核细胞的异同 原核细胞 细胞壁有，主要成分肽聚糖 细胞膜有 细胞器 核糖体70S（50S+30S） 染色体单个DNA组成（环状） 运动简单原纤维和鞭毛 有 转录在细胞核内 翻译在细胞质内 有丝分裂，减数分裂 分子量可达到上万或更多的 螺旋结构。其主要特点是：DNA分子的碱基均位于双链的内侧，通过氢键相连，且遵循碱基互补配对原则。 蛋白质二级结构： 在一级结构的基础上，通过氢键在氨基酸残基之间的对应点连接，使蛋白质结构发生曲折的结构。有三种类型：a螺旋结构：肽链以右手螺旋盘绕成空心的筒状构象。b折叠片层：一条肽链回折而成的平行排列构象。三股螺旋：是胶原的特有构象，由原胶原的三条多肽链共同铰接而成。 第五章1-5节 名词解释 单位膜：细胞膜在光镜下呈三层式结构，内外两层为密度高的暗线，中间层为密度低的亮线，这种“两暗一明”的结构为单位膜。 液态镶嵌模型： 1.细胞膜由流动的脂双层和镶嵌在其中的蛋白质构成。 2.磷脂分子脂双层以疏水的尾部相对，极性头部朝向两面组成的生物膜骨架。 3.蛋白质或镶嵌在脂双层的表面、或镶嵌在其中、或横跨脂双层，体现了蛋白质分布的不对称性。 该模型强调了膜的流动性和不对称性。 被动运输： 物质顺浓度梯度运输， 主动运输： 物质逆浓度梯度运输， 能量，分为离子泵、伴随运输（协同运输）。 易化扩散： 进出细胞， 通过膜囊 运输 具有选 Na-K ATP酶，具有载体和酶的活性。由a.b 两个大小亚单位组成，大的a亚单位为该酶的催化部分，其细胞质端有ATP和Na+的结合位点，外端有K+和乌本苷的结合位点，通过反复磷酸化和去磷酸化进行活动。该酶在Na+、K+、Mg2+同时存在的情况下才能被激活，催化水解A TP，为Na+、K+的对向运输提供能量。 简答题 1、简述细胞膜液态（流动）镶嵌模型的分子结构及特性。 细胞膜由流动的脂双层和镶嵌在其中的蛋白质构成。 蛋白质镶嵌在脂双层的表面、或镶嵌在其中、或横跨脂双层，具有分布的不对称性。 磷脂分子脂双层的疏水尾部相对，其极性头部朝向两面组成的生物膜骨架。 细胞呼吸教案 【教学目标】 一、知识目标 （1）学生能说出细胞呼吸的概念 （2）学生理解有氧呼吸和无氧呼吸的原理和过程 （3）学生说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 （4）学生掌握呼吸作用的生理童义。 二、能力目标 （1）学生通过分析有氧呼吸的过程，学会分析问题的能力。 （2）学生通过与同学和老师的讨论活动，学会与人交流，逐步提高自己的语言表达能力。 三、情感目标 （1）学生在课堂中，通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性，逐步学会自觉地用发展变化的观点，认识生命。（2）学生通过联系生产、生活等实际，激发学习生物学的兴趣，养成关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和生命科学价值观。 【教学重点和难点】 一、教学重点 有氧呼吸的过程 二、教学难点 细胞呼吸的原理及本质 【教学内容】 第一课时有氧呼吸 一、导入 之前我们学习过能量，那么主要能源物质是什么？直接提供能量的物质是什么？ATP的合成需要哪些条件（酶、原料、能量）？其中能量的来源有哪些？（光合作用和细胞呼吸，硝化细菌的化学合成作用），细胞呼吸在哪里发生，又是怎 样进行的呢？那么接下来我们就一起来学习细胞呼吸。通过提出问题，引起学生的思考，激发学生的探究的欲望。 二、教学过程 教师：我们通常所说的呼吸是什么，指的是人体从周围环境吸入空气，利用其中的氧气，同时呼出二氧化碳的，这是一个气体交换的过程。细胞呼吸指的是什么，它与呼吸有什么关系呢？请学生根据初中所学知识回答问题。 学生：细胞呼吸就是细胞内进行将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物，并释放能量的过程。 教师：对学生回答进行点评，并介绍细胞呼吸其实就是糖的氧化。Ppt展示光能—光合作用---储存在有机物中的化学能—细胞呼吸--将能量释放供机体利用，根据有无氧气的参与分为有氧呼吸和无氧呼吸，说明有氧呼吸是细胞呼吸的主要方式。通常我们所说的呼吸作用就是指有氧呼吸，这是高等动物和植物进行呼吸作用主要形式。 教师：结合木头的燃烧的过程，它是一个较剧烈的化学变化，在高温下发生产生光和热，细胞呼吸是在常温下进行的，所产生的能量有相当一部分是储存在ATP 中，其余的则变成热能释放出去。比较细胞呼吸的过程，总结两者的共同点都是糖的的氧化过程， 教师：提问细胞呼吸的主要场所？ 学生：线粒体 教师：PPT展示线粒体结构模型，带领学生一起回顾线粒体各部分结构，细胞呼吸主要是在线粒体中发生的，所以称其是动力车间。 教师：细胞呼吸是一系列有控制的氧化还原反应，，大致可以分为三个阶段。让学生阅读书本P73-74，然后请同学回答哪三个阶段及相应的场所。 学生：阅读并回答三个阶段及场所。 教师：解释细胞呼吸的三个阶段过程，并书写每个过程的方程式，和同学一起来配平方程式，对[H]进行解释，它是一种脱氢酶的辅酶，其实就是脱氢酶脱下的氢然后给它拿着，待会给第三个环节利用，NADH是还原型的，NAD+ 第一阶段:葡萄糖的降解阶段。(糖酵解) a. 发生部位:细胞质基质。 第3节细胞呼吸的原理和应用 学习目标核心素养 1．探究酵母菌细胞呼吸的方式，认识有氧呼 吸和无氧呼吸的条件和产物。 2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程，掌握两 过程的相同点和不同点。(重难点) 3．理解细胞呼吸原理的应用。(重点) 1．通过对细胞呼吸过程的学习，形成物质与 能量的生命观念。 2．通过对有氧呼吸和无氧呼吸的场所和过程 的学习，养成分类与比较的科学思维方式。 3．通过实验探究酵母菌细胞呼吸方式，提高 实验设计和实验结果分析的科学探究能力。 一、细胞呼吸的方式 1．探究酵母菌细胞呼吸的方式 (1)酵母菌细胞呼吸的方式 (2)呼吸产物的检测 检测产物试剂现象CO2 澄清石灰水石灰水变混浊 溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄酒精酸性条件下的重铬酸钾溶液橙色变灰绿色 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 ②产物? ????有氧条件：大量的二氧化碳和水无氧条件：产生酒精，还产生少量的二氧化碳 2．细胞呼吸的类型 有氧呼吸和无氧呼吸。 二、有氧呼吸 1．总反应式 C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶12H 2O ＋6CO 2＋能量。 2．过程 3．概念 (1)场所：细胞质基质和线粒体。 (2)条件：有氧参与、多种酶催化。 (3)物质变化 ①反应物：葡萄糖等有机物。 ②产物：二氧化碳和水。 (4)能量变化：释放能量并生成大量ATP 。 4．有氧呼吸与有机物在体外燃烧的不同特点 (1)有氧呼吸过程温和； (2)有氧呼吸进行时有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放； (3)有氧呼吸释放的能量有相当一部分储存在ATP 中。 三、无氧呼吸 1．场所：细胞质基质。 2．类型和过程 医学细胞生物学 第一章绪论 1. 简述细胞生物学形成与发展经历的阶段（1）细胞的发现与细胞学说的建立：R.Hook最早发现细胞并命名为cell，施莱登和施旺建立细胞学说。(2)细胞学的经典时期：细胞学说的建立掀起了对多种细胞广泛的观察和描述的热潮，主要的细胞器和细胞分裂活动相继被发现。(3)实验细胞学时期：人们广泛的应用实验的手段研究细胞的特性、形态结构和功能。(4)分子生物学的兴起和细胞生物学的诞生：各个学科相互渗透，人们对细胞结构与功能的研究达到了新的高度。 第二章细胞的统一性与多样性 1.比较原核细胞和真核细胞的差别 第三章细胞膜与细胞表面 1.细胞膜的流动性有什么特点，膜脂有哪些运动方式，影响膜脂流动性的因素有哪些？（1）膜脂既具有分子排列的有序性，又有液体的流动性；温度对膜的流动性有明显的影响，温度过低，膜脂转变为晶态，膜脂分子运动受到影响，温度升高，膜恢复到液晶态，此过程称为相变。（2）膜脂的运动方式有：侧向扩散、旋转运动、摆动运动、翻转运动，其中翻转运动很少发生，侧向扩散是主要运动方式。（3）影响流动性的因素：脂肪酸链的长短和饱和程度，胆固醇的双重调节作用，卵磷脂/鞘磷脂比值越大膜脂流动性越大，膜蛋白与周围脂质分子作用也会降低膜流动性。此为环境因素（如温度）也会影响膜的流动性，温度在一定范围内升高，流动性增强。 2.简述膜蛋白的种类及其各自特点，并叙述膜的不对称性有哪些体现 (1)膜蛋白分为膜外在蛋白、膜内在蛋白、脂锚定蛋白。膜外在蛋白属于水溶性蛋白，分布在膜的两侧，与膜的结合松散，一般占20%-30%；膜内在蛋白属于双亲性分子，嵌入、穿膜，是膜功能的主要承担者，与膜结合紧密，占70%-80%。脂锚定蛋白通过共价键与脂分子结合，分布在膜两侧，含量较低。(2)膜的内外两侧结构 《医用细胞生物学》期末复习 ?绪论（P1—3） 什么是细胞生物学？细胞生物学研究的任务？ 1.细胞生物学是把细胞形态和功能相结合，以整体和动态的观点，把细胞的显微水平，亚 显微水平和分子水平有机结合，研究细胞的基本生命活动。细胞生物学是一门从细胞、亚细胞及分子水平研究细胞生命活动的基础学科。 2.细胞生物学的研究内容：①细胞的形态结构和化学组成；②细胞和细胞器的功能；③细 胞的增殖和分化；④细胞的衰老和死亡。 细胞是谁发现的？细胞学说的内容？ 1.英国物理学家Hooke（胡克）首先描述了细胞壁构成的小室，成为“cell” 荷兰科学家Leeuwenhoek（列文虎克）用较高倍放大镜发现了精子，红细胞，肌细胞等2.“一切生物，从单细胞生物到高等动、植物是由细胞组成的；细胞是生物形态结构和功 能活动的基本单位”。——细胞学说 ?细胞生物学的研究方法（P6—9） 什么是分辨率？光学显微镜和电子显微镜的分辨率分别是多少？ 1.分辨率是指区分开两个质点间的最小距离。 2.肉眼的分辨率为0.2mm；光学显微镜的分辨率是0.2μm，而电子显微镜的最大分辨率可 达1.14nm。 普通光学显微镜的主要组成结构？ 光学显微镜的组成主要分为三部分：①光学放大系统，为两组玻璃透镜：目镜和物镜；②照明系统：光源、折光镜和聚光镜，有时另加各种滤光片以控制光的波长范围；③机械和支架系统（镜筒、镜柱、镜座、物镜转换器、调焦装置），主要是保证光学系统的准确配置和灵活控制。 常见的光学显微镜的种类？ ①普通光学显微镜；②荧光显微镜；③相差显微镜；④微分干涉显微镜；⑤激光扫描共焦显微镜。 ?细胞的起源与进化（P32） 原核细胞和真核细胞在结构特征上的主要区别？ 见附表。 ?细胞的分子基础（P41—52） 核酸的基本组成单位？单核苷酸之间的连接方式？ 1.核酸的基本组成单位是核苷酸，每个核苷酸分子由一个戊糖（核糖或脱氧核糖）、一个 细胞呼吸 一、教学目标 1．知识目标：了解细胞呼吸的概念，理解无氧呼吸和有氧呼吸的过程及其相互关系，理解细胞呼吸的重要意义，知道生物从无氧呼吸到有氧呼吸的进化关系。 2．能力目标：通过学习无氧呼吸与有氧呼吸的过程和概念，让学生综合、归纳两个总反应式，分析比较二者的区别和联系，培养学生综合、归纳、分析、比较能力。 3．情感态度和价值观目标：通过对细胞呼吸过程的学习，了解物质变化过程中伴随有能量变化，细胞呼吸与外界环境相联系，很多生物具有相同的细胞呼吸过程，从而树立事物普遍联系、个性与共性辩证统一和进化发展的观点。 二、教学重点、难点 1.教学重点 （1）有氧呼吸和无氧呼吸的知识。 （2）呼吸作用的意义。 2.教学难点 有氧呼吸和无氧呼吸的知识。 三、教学时数 本节内容需要约2课时完成。第一节为探究活动，探究酵母菌细胞呼吸的方式，第二节学习有氧呼吸和无氧呼吸的概念及细胞呼吸原理应用于生活和生产实践的实例。本节讲述第二课时。 四、教学用具 要求学生合上课本，通过师生互动对话和学生合作讨论、共同探究有关细胞呼吸的知识为主，以有关PPT课件为辅完成教学目标。让学生参与完成有氧呼吸与光合作用、有氧呼吸与无氧呼吸过程的比较表格，进行教学反馈与调整。 五、教学方法 结合PPT课件讲述法与谈话法相结合。 六、学法指导 根据物质不灭定律和热力学第一、第二定律来理解细胞呼吸过程的物质变化和能量的释放与转移。注意细胞呼吸过程的两个或三个阶段的反应物、生成物、释放能量的多少及条件，注意整个过程的物质变化和能量的释放与转移，以及无氧呼吸和有氧呼吸过程中在这些方面的异同之处。 七、教学过程 导入，展示生活中的食物图片，提出问题：回顾旧知识 1：生物体生命活动的能源物质，主要能源物质是什么？ 2：生物体生命活动中最常利用的能源物质是什么？ 3：生物新陈代谢所需能量的直接来源是什么？ 大家知道，有机物在体外燃烧可以释放出其中的能量。那么，有机物中的能量在体内怎样才能释放出来呢？ （回答：有机物必需分解才能释放其中的能量。） 如同我们生活的环境一样，细胞要生活在常温常压下，这就意味着在细胞内葡萄糖不可能通过燃烧释放出能量。在细胞中应该有一个类似葡萄糖燃烧的过程，可以将葡萄糖分子中的能量释放出来，但又不伤及细胞。又由于生命活动是持续不断的，需要葡萄糖将储存的能量逐步地、缓慢地释放，随时被细胞利用。这就是细胞的呼吸作用。也叫做细胞呼吸。 （一）细胞呼吸的概念 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。 （二）细胞呼吸的类型 1：有氧呼吸 （1）主要场所：线粒体 （2）过程 请观察，第一阶段的变化 提问：这个阶段的物质变化是什么？（回答：一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸，在分解过程中产生少量的还原型[H]和少量ATP。）提问：这个阶段的能量变化是什么？（回答：释放出少量的能量。）提问：这个阶段在哪儿进行？（回答：细胞质基质。） 线粒体： 1.呼吸链（电子传递链）Respiratory chain一系列能够可逆地接受和释放H+和e-的化学物质所组成的酶体系在线粒体内膜上有序地排列成互相关联的链状。 2.化学渗透假说（氧化磷酸化偶联机制）：线粒体内膜上的呼吸链起质子泵的作用，利用高能电子传递过程中释放的能量将H+泵出内膜外，造成内膜内外的一个H+梯度（严格地讲是离子的电化学梯度），A TP合酶再利用这个电化学梯度来合成A TP。 3.电子载体:在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q，在这四类电子载体中，除了辅酶Q以外，接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。 4.阈值效应：突变所产生的效应取决于该细胞中野生型和突变型线粒体DNA的比例，只有突变型DNA达到一定数量（阈值）才足以引起细胞的功能障碍，这种现象称为阈值效应。 5.导向序列：将游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号称为导向信号，或导向序列，由于这一段序列是氨基酸组成的肽，所以又称为转运肽。 6.信号序列：将膜结合核糖体上合成的蛋白质的N-端的序列称为信号序列，将组成该序列的肽称为信号肽。 7.共翻译转运：膜结合核糖体上合成的蛋白质通过定位信号，一边翻译，一边进入内质网，由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的，故称为共翻译转运。 8.蛋白质分选：在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽，经过连续的膜系统转运分选才能到达最终的目的地，这一过程又称为蛋白质分选。 核糖体： 1.原核生物mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列称为SD序列(SD sequence) 。 2.核酶：将具有酶功能的RNA称为核酶。 3.N-端规则(N-end rule): 每一种蛋白质都有寿命特征，称为半衰期(half-life)。研究发现多肽链N-端特异的氨基酸与半衰期相关，称为N-端规则。 4.泛素介导途径：蛋白酶体对蛋白质的降解通过泛素(ubiquitin)介导,故称为泛素降解途径。蛋白酶体对蛋白质的降解作用分为两个过程:一是对被降解的蛋白质进行标记,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶体催化。 细胞核： 1.核内膜：有特有的蛋白成份（如核纤层蛋白B受体），膜的内表面有一层网络状纤维蛋白质，即核纤层（nuclear lamina），可支持核膜。 核外膜：靠向细胞质的一层，是内质网的一部分，胞质面附有核糖体 核周隙：内、外膜之间有宽20~40nm的腔隙，与粗面内质网腔相通 核孔复合体：内、外膜融合处，物质运输的通道 核纤层：内核膜内表面的纤维网络，支持核膜，并与染色质、核骨架相连。 2.核孔复合体：是细胞核内外膜融合形成的小孔，直径约为70 nm，是细胞核与细胞质间物质交换的通道。 3.核孔蛋白：参与构成核孔的蛋白质，可能在经核孔的主动运输中发挥作用。 核运输受体：参与物质通过核孔的主动运输。 核周蛋白: 是一类与核孔选择性运输有关的蛋白家族，相当于受体蛋白。 5.输入蛋白：核定位信号的受体蛋白, 存在于胞质溶胶中, 可与核定位信号结合, 帮助核蛋白进入细胞核。 输出蛋白：存在于细胞核中识别并与输出信号结合的蛋白质, 帮助核内物质通过核孔复合 第5章 第3节 细胞呼吸 【学习目标】 1.有氧呼吸和无氧呼吸的过程和原理 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式 【学习过程】 一、实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 (一)原理： ①酵母菌在 和 条件下均能进行细胞呼吸，属于兼性厌氧菌。 因变量 无关变量 2CO 2可使 变 ，也可使 溶液由 变 再变 。根据石灰水浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO 2情况。 ③酒精的检测方法 橙色的 溶液，在 条件下与 发生化学反应，变成 。 （二）材料用具：20g 新鲜的食用酵母菌、质量分数为5%的葡萄糖溶液，澄清石灰水、溴麝香草酚蓝试剂、体积分数为95%－97%的含一定浓度的重铬酸钾的浓硫酸溶液、锥形瓶5个、洁净的试管、小气泵。 （三）实验装置： 思考：（1）如何创设有氧和无氧条件？ （2）B 瓶应封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，为什么？ （四）实验现象和结论 ①CO 2 的检测 A 瓶现象： 结论： B 瓶现象： 结论： ②酒精的检测 A 瓶现象： 结论： B 瓶现象： 结论： 结论：（1）在 条件下 ，酵母菌通过细胞呼吸产生了 ； （2）在 条件下 ，酵母菌通过细胞呼吸产生了 ；还产生了 。 二、细胞呼吸的方式及概念 1．概念： 在细胞内经过一系列的 ，生成 或其他产物，释放 出 并生成 的过程。 2．方式：可分为 和 两种类型。 自变量 其他变量 酶 酶 无O2 三、有氧呼吸和无氧呼吸 1、有氧呼吸三个阶段的比较 ①有氧呼吸的总反应 式： 思考：CO2和H2O的氧 原子 分别来自哪里？ ②能量去向： ③能量的利用率： ④结合有氧呼吸流程图进行理解 （1）有氧呼吸过程中，氧气可用图中[ ]表示，作用于第____阶段。 （2）有氧呼吸过程中，二氧化碳形成于第________阶段。 （3）有氧呼吸过程中，H2O作用于第____阶段，产生于第____阶段。 （4）有氧呼吸产生能量最多的是第___阶段，在线粒体中进行的是第______阶段。[H]产生于 ____________，作用于___________。 2、无氧呼吸的过程 A.乳酸发酵的化学反应式：场所： B.酒精发酵的化学反应式：场所： 项目有氧呼吸无氧呼吸 不 同 反应物 反应条件 反应程度 有氧呼吸场所条件反应产物 第一阶段 第二阶段 第三阶段 1mol的葡萄糖 的能量 ____KJ以热能散失 《医学细胞生物学》期末考试试卷附答案 一、单选（共25小题，每小题2分，共50分） 1.生命活动的基本结构单位和功能单位是（） A.细胞核 B.细胞膜 C.细胞器 D.细胞质 E.细胞 2．DNA双螺旋模型是美国人J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick哪一年提出的（） A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 E.1955 3.下列有关原核细胞和真核细胞的叙述，哪项有误（） A. 原核细胞有细胞壁，真核细胞没有 B. 原核细胞无完整细胞核，真核细胞有 C. 原核细胞和真核细胞均有核糖体 D. 原核细胞无细胞骨架，真核细胞有 E. 原核细胞无内膜系统，真核细胞有 4. 下列有关原核细胞的描述那项有误（） A. 原核细胞无内膜系统 B. 原核细胞无细胞骨架 C. 原核细胞无核糖体 D. 原核细胞无细胞核 E. 原核细胞有单条染色体 5. 以下有关蛋白质的描述，哪项不正确（） A. 蛋白质是生命的物质基础 B. 蛋白质的一级结构是指特异的氨基酸排列顺序 C. 蛋白质的二级结构主要有两种形式 D. 蛋白质的空间结构是指蛋白质的三、四级结构 E. 按不同功能，蛋白质可分为结构蛋白和调节蛋白 6．蛋白质结构的基本单位是（） A.脂肪酸 B.戊糖 C.核苷酸 D.磷酸 E.氨基酸 7. 跨膜蛋白属于（） A. 整合蛋白（integral protein） B. 外周蛋白（peripheral protein） C. 脂锚定蛋白（lipid-anchored protein） D. 整合蛋白或外周蛋白 E. 运输蛋白 8.下列哪种结构不是单位膜（） A. 细胞膜 B.内质网膜 C.糖被 D.核膜外层 E.线粒体外膜 9．下列哪种物种不是第二信号（） A、cAMP B、cGMP C、AC D、NO E、Ca2+ 10．受体的化学成分及存在部位分别是：（） A、多为糖蛋白，细胞膜或细胞核内 B、多为糖蛋白、细胞膜或细胞质内 C、多为糖蛋白，只存在于细胞质中 D、多为糖蛋白，只存在于细胞膜上 E、多为糖蛋白，只存在于核内 11. 矽肺与哪一种细胞器有关（） －学年第一学期医学细胞生物学期末试题Ｂ卷 (级临床医学\基础医学\法医\预防医学\留学生) 姓名专业学号成绩 *所有试题请答在答卷上，答在试卷上无效 一、型选择题(以下每题只有一个正确答案,请将答案填写在答卷纸上) 每题分,共分 一、型题 、一分子碱基和一分子戊糖和一分子磷酸组成一分子 ． ． ． ． ． 、两条互补的链能形成双链结构是依靠 ．肽键 ．氢键 ．二硫键 ．疏水键 ．盐键 、油镜使用的油为 ．汽油 ．煤油 ．石蜡油 ．松节油 ．香柏油 、培养原代细胞时，下列哪项是正确的： ．组织块剪下后要用酒精清洗以防细菌污染 ．吸管取用培养液后要再次过火以防污染 ．全部过程可以只使用一根吸管以简化操作 ．剪刀使用时放在火焰上方“过火”时间不能太长，以防金属退火 ．组织块移入培养瓶后要立刻浸入培养液中以防细胞因缺乏营养而死亡、实验中分离细胞核所用的是 ．超速离心法 ．密度梯度离心法 ．差速离心法 ．密度梯度平衡离心法 ．浮集法 、两个或两个以上细胞合并形成一个细胞的过程叫 ．细胞融合 ．细胞吞噬 ．细胞识别 ．细胞分化 、实验中显示微丝的染料是： ．台盼蓝 ．考马斯亮兰 ．伊红 ．染液 ．甲基绿 、在电镜下观察生物膜结构可见 ．三层深色致密层 ．三层浅色疏松层 ．两层深色致密层和中间一层浅色疏松层．两层浅色疏松层和中间一层深色致密层．上面两层浅色疏松层和下面一层深色致密层、决定血型抗原的化学成分是 ．蛋白质 ．寡糖链 ．核苷酸 ．胆固醇 ．磷脂 、肌细胞中钙离子的释放与下列哪种结构有关． ． ． ． ． 、高尔基复合体的小泡来自于 ．高尔基复合体反侧 ．内质网 ．细胞核 ．高尔基复合体顺侧 ．细胞膜 、下列细胞器中由两层单位膜围成的是 ．高尔基复合体 ．溶酶体 ．线粒体 ．微体 ．以上都不是 、溶酶体不具有的功能是 ．细胞外物质的消化 ．细胞内物质的消化 ．细胞的免疫 细胞生物学复习-简答题 第三章真核细胞的基本结构 膜的流动性和不对称性极其生理意义 流动性：膜蛋白和膜脂处于不断运动的状态。主要由膜脂双层的动态变化引起，质膜的流动性由膜脂和蛋白质的分子运动两个方面组成。 膜质分子的运动：侧向移动、旋转、翻转运动、左右摆动 膜蛋白的运动：侧向移动、旋转 生理意义： 1、质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。如物质跨膜运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流动性密切相关。 2、当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止。 不对称性：质膜的内外两层的组分和功能有明显的差异，称为膜的不对称性。 膜脂、膜蛋白和糖在膜上均呈不对称分布，导致膜功能的不对称性和方向性，即膜内外两层的流动性不同，使物质传递有一定方向，信号的接受和传递也有一定方向 生理意义： 1、保证了生命活动有序进行 2、保证了膜功能的方向性 影响膜流动性的因素 1、胆固醇：相变温度以上，会降低膜的流动性；相变温度以下，则阻碍晶态形成。 2、脂肪酸链的饱和度：不饱和脂肪酸链越多，膜流动性越强。 3、脂肪酸链的长度：长链脂肪酸使膜流动性降低。 4、卵磷脂/鞘磷脂：比例越高则膜流动性越增加（鞘磷脂粘度高于卵磷脂）。 5、膜蛋白：镶嵌蛋白越多流动性越小 6、其他因素：温度、酸碱度、离子强度等 细胞外被作用 1、保护、润滑作用：如消化道、呼吸道和生殖道的上皮细胞的糖萼 2、决定抗原 3、许多膜受体是糖蛋白或糖脂蛋白，参与细胞识别、应答、信号传递 RER和SER的区别 高尔基体的主要功能和形态、分布特点 功能：1、形成和包装分泌物 2、蛋白质和脂类的糖基化 3、蛋白质的加工改造 4、细胞内膜泡运输的形成 形态：分为小泡、扁平囊（最富特征性）、大泡 分布特点：1、在分泌功能旺盛的细胞中，GC很发达，可围成环状或半环状 2、GC的发达程度与细胞的分化程度有关（红细胞和粒细胞除外） 3、GC在细胞中的位置基本固定在某个区域 溶酶体膜的结构特征与溶酶体主要功能 结构特征：膜有质子泵，将H+泵入溶酶体，使其PH值降低。 膜上含多种载体蛋白。 膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白降解 主要功能：1、分解外来异物和老损细胞器 2、细胞营养 3、免疫防御 4、腺体分泌 5、个体发生、发育 线粒体的形态结构特征和核编码蛋白质的线粒体转运 形态特征：粒状、杆状、线状，与种类、生理状况有关，受酸碱度、渗透压的影响 结构特征：由内外两层膜封闭的膜囊结构，包括外膜、内膜、内部空间和基质(matrix)四个功能区外膜由脂类、蛋白质构成，通透性强 内膜蛋白质含量高，高度选择性通透 内膜内表面附有球形基粒即ATP合酶复合体，有大量向内腔突起的折叠形成嵴。 基质上有电子密度较低的可溶性蛋白质和脂肪等成分 线粒体是细胞中含酶最多的细胞器。 核编码蛋白质的线粒体转运： 1、运进线粒体的核编码蛋白质都在N端有一段基质导入序列（matrix targeting sequence, MTS），可与线粒体内外膜上相应的受体相互识别并结合。 2、线粒体前体蛋白在输送时还依赖分子伴侣的协助，从而防止紧密折叠构象的形成，也能防止已疏松蛋白的再聚集。 3、转运时大多数和分子伴侣hsc70结合的前体蛋白复合物与外膜上的受体相结合，后者与内膜接触点共同形成跨膜通道使前体蛋白得以通过。 4、当前体蛋白到达目的地后，被蛋白酶水解，然后在分子伴侣的作用下重新折叠，形成成熟蛋白发挥功能。 线粒体遗传信息特点 1、与核DNA不同，mtDNA裸露在外，不与组蛋白结合，主要编码供线粒体自身使用的tRNA、rRNA和一部分蛋白质，所使用的遗传密码也有着与核基因密码不同的含义。 医学细胞生物学复习资料 第一章 1、细胞学与细胞生物学有何不同？ 细胞学是在光学显微镜水平，研究细胞的化学组成、形态结构及功能的学科，其研究对象是某个细胞、细胞器、生物大分子或某个生命活动的现象；细胞生物学是应用现代物理、化学技术和分子生物学方法，从细胞整体、显微、亚显微和分子等水平上研究细胞结构、功能及生命活动规律的学科，其研究对象是质膜、细胞质、细胞核的结构、功能及其相互关系，细胞总体和动态的功能活动以及这些相互关系和功能活动的分子基础。 2、细胞生物学与医学有何关系？以学生为何要学习细胞生物学？ （1）细胞生物学在细胞分化、细胞凋亡、癌基因等方面的研究，使人们对疾病病因、病理、及发病机制有了全新的认识；以细胞生物学的原理、方法探究疾病的病因、诊断、治疗是医学研究的重要手段。（2）作为医学生，学习细胞生物学的基本理论，掌握细胞生物学研究的基本技能，将为学习其他基础医学和临床医学课程打下坚实的基础。 第二章 1、为什么说细胞的各种生命活动现象的研究要从显微、亚显微、分子3个水平进行？ 细胞的直径大多为10~20微米，相当于人眼睛的分辨率的五分之一，况且细胞内还有精细复杂的内部结构和生理活动，所以研究细胞的各种生命活动现象必须借助仪器设备和相关的实验方法从而从显微、亚显微、分子3个水平进行。 2、光学显微镜技术与电子显微镜技术有哪些不同？二者为什么不能相互替代？ （1）组成结构：光学显微镜由三部分组成：照明系统，光学放大系统，机械系统 电子显微镜由五部分组成：电子照明系统，电子透镜成像系统，真空系统，记录系统，电源系统。 分辨率：光学显微镜为0.2微米，电子显微镜为0.2纳米 所能观察到的细胞结构：显微结构；亚显微结构 （2）电子显微镜大大提高了显微镜的分辨率，观察到的亚显微结构是超出光学显微镜分辨水平的细胞结构，有力促进了细胞生物学的发展。 3、细胞培养的过程及注意事项有哪些？为什么说体外培养方法是生物医药领域不可或缺的技术？ 过程：准备，取材，培养 注意事项：实验材料要新鲜；无菌操作；注意酶的浓度和控制消化时间；培养液的选择 第三章 1、为什么说细胞是生命活动的基本单位？ 自然界的生物都是有细胞构成的，除病毒外，基本结构都是相似的。简单的低等生物仅有单细胞组成，高等动物由执行各种功能的细胞群构成，各种细胞分工合作，共同实现生物体完整的生命活动。因此细胞是生命活动的基本单位。 2、分析比较原核细胞与真核细胞的联系与区别。 区别见P25表3-2 联系：原核细胞与真核细胞均有脂双层和蛋白质构成的质膜，遗传物质均为DNA，都利用核糖体进行蛋白质合成，都能独立进行生命活动。 4.简述原生质中主要成分的结构及功能 主要成分可分为小分子物质和大分子物质两类。小分子物质由无机物（水和无机盐）和有机小分子（单糖、脂肪酸、核苷酸和氨基酸等）组成；大分子物质由核算、蛋白质、脂类和多糖等。 小分子是组成大分子的基本机构单位，不仅是分子大笑和结构的变化，更赋予了大分子与小分子的生物学特性。大分子能完成细胞的各种复杂的功能，如：组装细胞成分，催化化学反应，产生运输以及储存，传输和表达遗传物质。 高中生物考点练习：细胞呼吸 一、单选题 1.为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见下图。有关分析错误的是（） A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降 B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快 C.若降低10 ℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短 D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色 【答案】C 【解析】t1→t2,培养液中O2相对含量下降,但与O→t1段相比,下降幅度变小,故酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A正确；t3时,培养液中O2相对含量比较低,酵母菌主要进行无氧呼吸,t1时,培养液中O2相对含量较高,酵母菌主要进行有氧呼吸。t3时无氧呼吸产生CO2的速率与t1时产生CO2的速率近似相等,相同量的葡萄糖无氧呼吸产生的CO2量比有氧呼吸少,可见t3时培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快,B正确；由题意可知,曲线是在最适温度下获得的,若降低10 ℃培养,则呼吸速率下降,O2相对含量达到稳定所需时间会延长,C错误；因酵母菌在后期进行了长时间的无氧呼吸,产生了酒精,故实验后的培养液滤液加入适量橙色的酸性重铬酸钾溶液后会变成灰绿色,D正确。 2.下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置（假设呼吸底物只有葡萄糖,并且不考虑外界条件的影响）,下列有关说法错误的是（） A.如果甲装置液滴左移,乙装置液滴不动,说明种子只进行有氧呼吸 B.如果甲装置液滴不动,乙装置液滴右移,说明种子只进行无氧呼吸 C.如果甲装置液滴右移,乙装置液滴左移,说明种子既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸 D.如果甲装置液滴左移,乙装置液滴右移,说明种子既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸 【答案】C 【解析】氢氧化钠可以吸收二氧化碳,液滴移动代表氧气消耗量,乙中是蒸馏水在无氧呼吸时消耗氧气和产生二氧化碳量相同,液滴不会变化,如果进行无氧呼吸会产生二氧化碳液滴向右移动。甲装置液滴左移,乙装置液滴不动,说明种子只进行有氧呼吸,故A正确。甲装置不动说明有无氧呼吸,乙装置右移说明只进行无氧呼吸,故B正确。在以葡萄糖为底物时如果没有外界因素干扰甲不会右移乙不会向左移动,故C错误。甲左移说明有有氧呼吸,乙向右说明有无氧呼吸,因此既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,故D正确。 3.下图装置用以测量小白鼠的呼吸过程中气体消耗的情况。实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响。在经数小时后U形管a、b 两处的液面会出现下列哪种情况（） A.a处上升,b处下降 B.a、b两处都下降 C.a处下降,b处上升 D.a、b两处都不变 【答案】C 【解析】因为小白鼠呼吸利用氧气,产生二氧化碳,生成的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,使装置内的压强减小,故b处上升,a处下降。 4.下面三个装置可用于研究萌发的小麦种子呼吸方式及其产物（呼吸底物都为糖类）,有关分析错误的是（） A.甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量医学细胞生物学
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