细胞化学元素

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细胞化学元素范文第1篇

[关键词] 贝母素甲；K562细胞；氧化-还原；细胞增殖

[中图分类号] R733.7；R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）06（c）-0016-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of peimine on cell proliferation of human leukemia K562 cells and the function of redox imbalance in this progress. Methods The human leukemia K562 cells were cultured in vitro. After K562 cells were treated with peimine at concentrations of 50， 100， 200， 400 and 800 μmol/L for 24 h， the cell proliferation was measured by thiazolyl blue tetrazolium bromide （MTT） assay. And the half maximal inhibitory concentration （IC50） of peimine was calculated using the Bliss method. The changes of intracellular reactive oxygen species （ROS） and glutathione （GSH） concentration were detected using spectrophotometry. Results Peimine inhibited the proliferation of K562 cells in a dose-dependent manner. And the IC50 of peimine was 238 μmol/L. Furthermore， peimine could promote the ROS production and glutathione （GSH） depletion. The balance of oxidation-antioxidation function destroyed. Pre-incubation with antioxidants GSH or N acetyl cysteine （NAC） almost abolished the effects of peimine. Conclusion The present study therefore shows that peimine inhibits the proliferation activity in K562 cells. The redox imbalance may play a key role in this process.

[Key words] Peimine； K562 cells； Redox； Cell proliferation

浙母为临床常用止咳化痰中药，始载于《本草正》，为贝母属植物浙贝母（Fritillatia thunbergii Miq.）的干燥鳞茎[1]。贝母素甲（Peimine）是浙贝母的主要药效成分之一[2]，对多种肿瘤细胞的生长有抑制作用，能逆转肿瘤细胞的多耐药现象[2-7]。以浙贝母为君药的复方淅贝母颗粒能提高难治性急性白血病围化疗期临床缓解率[8]。尽管这些研究提示贝母素甲具有抗肿瘤活性，但其对慢性粒细胞白血病（chronic myeloid leu？鄄kemia，CML）细胞增殖影响的研究依然甚少，诸多相关问题有待厘清。

细胞在生命活动过程中会产生活性氧（reactive oxygen species，ROS）。同时，细胞中还存在谷胱甘肽（glutathione，GSH）、过氧化氢酶（catalase，GAT）等构成的抗氧化系统，可清除过多的ROS，避免细胞受到过度的氧化损伤[9]。ROS的生成与清除之间的动态平衡使细胞处于一个正常的氧化-还原状态，维持细胞生长、增殖等正常生命过程[10-12]。此状态的失衡会导致细胞活力下降，甚至死亡。Bcr-Abl突变的CML细胞ROS水平比正常细胞高，对氧化-还原状态的改变更为敏感[13]。一些药物可通过诱导肿瘤细胞ROS爆发、GSH含量下调，抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡，从而起到抗肿瘤的效果[14-16]。

对此，本项研究采用人白血病细胞株K562为体外研究模型，试图从细胞氧化-还原状态变化的角度分析贝母素甲对人白血病细胞体外增殖的影响机制，为贝母素甲用于人白血病治疗提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

人慢性粒细胞白血病细胞株K562由福建中医药大学中西医结合基础实验室保存。

1.2 实验药物

贝母素甲（Peimine，纯度> 98%）产自美国阿拉丁工业公司。称取21.6 mg贝母素甲，采用0.2 mL无水乙醇助溶，再加19.8 mL RPMI 1640 培养基，配制成50 mmol/L工作液，过滤除菌，保存于-20℃备用。

1.3 主要试剂及设备

培养基RPMI 1640与胎牛血清（fetal calf serum，FBS）为Gibco公司生产；MTT[3-（4，5-Dimethylthiazol-2-yl）-2，5-diphenyltetrazolium bromide]和二甲基亚砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）产自Amresco公司；还原型谷胱苷肽（glutathione，GSH）、N-乙酰-L-半胱氨酸（N-acetyl-L-cystein，NAC）、GSH检测试剂盒（S0053）和活性氧检测试剂盒（S0033）购自碧云天生物技术研究所。CO2培养箱为德国Heraeus公司产品，超净工作台产于苏州净化设备有限公司，倒置相差显微镜购自日本Olympus公司，ELX800全自动酶标仪产自BioTek公司，Infinite 200 PRO全波长多功能微孔板检测仪产自瑞士TECAN公司。

1.4 实验方法

1.4.1 细胞培养 K562细胞培养于RPMI 1640培养基（含10%FBS），培养环境为37℃、饱和湿度、5%CO2，3d传代1次，收取对数生长期细胞用于实验。

1.4.2 细胞增殖的检测 将对数生长期的K562细胞（4×104个/mL）同步化后接种于96孔板内，每孔加细胞悬液100 μL。各药物组加入贝母素甲至终浓度分别为50、100、200、400、800 μmol/L，空白对照组加等体积的药物溶解介质。清除剂实验中，用GSH（5 mmol/L）或NAC（5 mmol/L）分别预处理K562细胞1 h，然后进行相应的药物处理。加药处理24 h后，每孔加MTT至0.5 mg/mL，常规培养3 h，离心弃上清，加100 μL DMSO溶解沉淀。采用570 nm为主波长，630 nm为参比波长，测定各孔光吸收值（A值）。细胞增殖抑制率=（1-实验组A值/对照组A值）×100%，药物对细胞的半数抑制浓度（IC50）采用Bliss法。实验重复3次。

1.4.3 细胞ROS含量的检测 参照文献[17]所述方法进行测量。大致如下：同步化适量的K562细胞并随机分组。以不同终浓度贝母素甲处理的为药物组，以加等体积药物溶解介质处理的为空白对照组。抑制剂实验中，采用ROS清除剂NAC预处理细胞1 h，然后进行相应的药物处理。常规培养细胞9 h后，各组细胞加ROS特异性荧光探针DCFH2-CA至10 μmol/L，37℃避光培养30 min，收集并用无血清细胞培养液洗涤细胞。采用激发波长488 nm，发射波长525 nm，于全波长多功能微孔板检测仪检测。以相对于空白对照组的倍数表示各组的ROS含量。实验重复3次。

1.4.4 细胞GSH含量的检测 按“1.4.3”所述方法分组并处理细胞，常规培养24 h后收集细胞，PBS洗涤1次，加入适量蛋白去除试剂溶液，振荡混匀，反复冻融破碎细胞，离心取上清液进行测定。具体方法参照试剂盒说明书进行，405 nm处检测光吸收值，计算GSH含量。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 贝母素甲对K562细胞增殖的抑制

利用MTT法检测细胞活力是分析细胞增殖的一种快捷、常用的方法。本研究结果表明，各药物组与空白对照组相比，100、200、400、800 μmol/L浓度组的吸光值显著下降，差异有统计学意义（P < 0.05），抑制率随药物浓度增大而升高。贝母素甲对K562的IC50为238 μmol/L。上述结果提示贝母素甲对K562细胞增殖存在抑制作用。见表1。

2.2 贝母素甲对K562细胞ROS生成的诱导

应用DCFH2-DA荧光探针检测贝母素甲对K562细胞ROS含量的影响。实验结果显示，贝母素甲100、200、400 μmol/L处理组的ROS含量分别为空白对照组的（1.41±0.17）倍、（1.81±0.18）倍和（2.19±0.18）倍。统计学分析表明，贝母素甲可诱导细胞ROS含量上升，差异有统计学意义（P < 0.05），呈现出剂量依赖性。采用ROS清除剂NAC预处理细胞1 h，然后再添加贝母素甲（400 μmol/L）处理，K562细胞ROS含量与对照组相比，差异无统计学意义（P > 0.05），而与贝母素甲（400 μmol/L）处理组明显降低，差异有统计学意义（P < 0.05），提示贝母素甲诱导细胞ROS的增加受到NAC抑制。提示贝母素甲可以诱导K562细胞ROS的生成。见图1。

2.3 贝母素甲可引起K562细胞GSH含量的下降

研究结果表明，贝母素甲可以引起K562细胞内GSH含量的显著下降，差异有统计学意义（P < 0.05）。100、200、400 μmol/L贝母素甲处理可分别使GSH含量下降至空白对照组GSH含量的（72.01±9.15）%、（64.60±5.29）%和（50.89±3.34）%，具有量效P系。这提示贝母素甲可能抑制K562细胞内GSH生成或促进其消耗，下调细胞内GSH含量。见图2。

2.4 氧化-还原状态的失衡参与贝母素甲对K562细胞增殖的抑制

结果显示，NAC或GSH能有效逆转贝母素甲对K562细胞增殖的抑制。利用NAC清除过多的ROS或是直接补充GSH，可避免细胞内氧化-还原状态的失衡。这提示氧化-还原状态的失衡在贝母素甲对K562细胞增殖的抑制过程中起重要作用。见表2。

3 讨论

浙贝母是临床上常用的化痰药物，具有清热化痰，开郁散结之功效。其中主要活性成分之一贝母素甲的抗肿瘤作用颇受关注[18]。胡凯文等[7]率先报道贝母素甲对人白血病细胞K562具有体外抑制细胞增殖的作用。本研究亦证实贝母素甲可抑制K562细胞增殖与上述文献报道相符。

细胞内正常的氧化-还原状态是其生命活动所必需的。细胞内ROS大量产生或抗氧化防护系统（如GSH）功能的下降，可导致氧化-还原状态的失常，造成细胞氧化损伤乃至死亡。一些抗肿瘤药物通过诱导K562细胞大量产生ROS，下调GSH含量，改变细胞的氧化-还原状态，从而抑制K562细胞增殖，杀伤细胞[10，14，19]。GSH是细胞内的一种重要抗氧化肽。有证据表明，细胞内GSH含量变化与某些药物对肿瘤细胞增殖的抑制作用相关。郑智等[20]报道复方浙贝母颗粒协同阿霉素可降低人白血病细胞移植瘤组织细胞中GSH含量，抑制抗氧化酶的表达，提高难治耐药性白血病临床缓解率。本研究结果表明，贝母素甲处理可改变K562细胞的氧化-还原状态，具体表现为贝母素甲处理引起K562细胞ROS水平上调，细胞内GSH含量下降。这导致细胞内氧化-还原状态的失衡。在上述工作基础上，本研究进一步采用ROS清除剂NAC（5 mmol/L）或GHS（5 mmol/L）预处理K562细胞1 h，再给予贝母素甲（400 μmol/L）干预24 h，随后进行MTT检测，分析氧化-还原状态失衡与贝母素甲对K562细胞增殖抑制的相关性。ROS清除剂NAC的预处理和GSH的补充几乎完全消除了贝母素甲对K562细胞增殖的抑制。这些结果说明贝母素甲引发细胞内氧化-还原失衡可能是其抑制K562细胞增殖，具有体外细胞毒作用的重要机制。

综上所述，本研究发现贝母素甲能抑制K562细胞增殖。在这一过程中，贝母素甲调节了K562细胞内ROS和GSH含量，破坏其氧化-还原平衡。活性氧清除剂NAC和GSH的处理能抑制贝母素甲的上述效应，提示氧化-还原状态影响贝母素甲对人白血病细胞K562增殖的抑制作用。

[参考文献]

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细胞化学元素范文第2篇

一、教学目标分析

（一）知识与技能：

（1）了解人体的元素组成。

（2）了解一些元素对人体健康的重要作用。

（3）了解人体中元素的存在形式，知道常量元素和微量元素。

（二）过程与方法：

（1）通过与同学讨论、查阅资料，了解钙、铁、锌、碘等营养元素的食物来源。

（2）调查市场上有关补钙、补锌等保健药剂，查看它们的标签或说明书，了解它们的主要成分。

（三）情感态度与价值观：

（1）通过查阅相关资料，丰富课本知识。

（2）通过本课题学习，更加注意平常的饮食营养搭配，改掉偏食、挑食、不吃蔬菜等不良习惯。

（3）学会用一分为二的观点辩证地看待化学元素对人体健康的影响.

二、教学重点：

人体的主要元素组成、分类及作用，一些元素对人体健康的影响。

三、教学难点：

微量元素对人体的作用及适宜摄入量。

四、教学准备：

1、学生以“你知道人体内含有哪些元素”为题，在课前进行资料查找。

2、教师在充分估计学生查找资料的情况的前提下，制作好课件。

五、教学过程：

课时安排：1个课时

新课导入：

师：俗话说：“吃什么补什么”生活中有些人用骨头炖汤，多喝骨头汤，能补充什么营养元素呢？（展示骨头）

生：

师：那么人体由哪些元素组成，这些元素对人体健康有什么重要？怎样补充这些元素？这节课我们就来一起学习课题2

化学元素与人体健康

（板书

课题2

化学元素与人体健康）

讲授新课：

同样是为了补充钙元素，喝纯牛奶和高钙奶，哪一种补充钙元素的效果更好呢？

生：（回答）

师：铁强化的生抽比普通的生抽，强化补充了什么元素？

生：（回答）

师：用加碘盐呢，强化补充了什么元素？

生：（回答）

师：请同学们来讨论一下，这几种营养强化食品有哪些共同之处?还能列出类似的食品吗？

生：

师：人类为什么要生产营养强化品？

师：前面我们学习过生物细胞中的元素，让我们通过微课一起认识人体中存在的元素。

（板书：一、人体中含有的元素）

师：同学们能说说人体中有多少种元素吗？《板书：（50）》

生：

师：下面请同学来回答

生：回答2、3、4、

（板书：常量元素

＞0.01%

微量元素

＜0.01%）

同学们读课本P97页图12-10人体中存在的常量元素、微量元素有哪些

（板书：O、C、H、N

...

Fe、Co、Cu、Zn...）

师：这些元素在人体中的生理功能是什么？让我们继续通过微课来了解某些元素对人体健康的影响

（板书：二、某些元素对人体健康的影响）

师：人体中含量最高的金属元素是什么？

生：

师：谁来说说钙元素在人体中以什么形式存在？

生：

师：它的生理作用是什么呢？

生：

师：缺乏钙元素，对人体健康有哪些危害？

生：

师：钠元素和钾元素对人体健康也有着重要作用，它们在人体中存在形式分别是什么呢？

生：

师：它们的生理作用呢？

生：

师：同学们来思考一下运动员激烈运动，大量出汗之后，常会饮用一些含无机盐的运动饮料。为什么？

生：

师：除常量元素外，不少微量元素也是人体必需的，下面请几位同学抽签回答几种必需元素对人体的作用及摄入量过低对人体健康的影响。

生：

师：同学们来了解一下几种元素的主要食物来源，为接着的小游戏做准备（板书：微量元素）

师：先请一位同学上来做模特，出示某元素，其他同学上讲台选出该元素的缺乏症，及其主要的食物来源，看看谁最快，选出的有多又正确，参与的同学都有奖励哈！

师：铁、锌、碘等这些人体必需的微量元素，还有一些微量元素是有害元素

比如：摄入汞、铅、镉等摄入过多会中毒、

所以我们要防止有害元素对人体的侵害。

师：“缺什么补什么如何补”，我们来看一段视频了解一下

细胞化学元素范文第3篇

红磷的相对原子质量取31。

磷：第15号化学元素，符号P。处于元素周期表的第三周期、第ⅤA族。磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。磷还是使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质。

相对原子质量：元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值。元素周期表中最下面的数字为相对原子质量。

（来源：文章屋网 ）

细胞化学元素范文第4篇

【关键词】化学元素 人体健康

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）08-0167-01

有些元素是构成人体组织的重要材料，并通过复杂的化学变化转化为人体的各个组成部分。人体本身是一个复杂的化学反应系统，生命现象就是一系列复杂的有机物相互制约、彼此协调的变化过程的体现。

一、人体内的化学元素

构成人体的元素很多。有些元素在人体内含量较多，如O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl和Mg共11种元素，占人体体重的99%以上，属于常量元素。其它元素在人体内含量微小，仅占体重的1%不到，属于微量元素。其中F、I、Si、Cr、Cu、Mn、Fe、Co、Mo、Zn、V、Ni、Sn、Se共14种元素，是在人体正常生命活动中所必需的而含量又低于人体总量的0.01%的元素，称为必需微量元素；其中Al、Ba、Ti等人体内不必有的微量元素，称为非必需微量元素；其中Hg、Pb、Cd、Tl、Be等对人体有很大危害的元素，称为有害微量元素。

二、一些常量元素在人体内的生理功能

常量元素在人体中的主要生理作用是维持细胞内、外液的渗透压的平衡，调节体液的酸碱度，形成骨骼支撑组织，维持神经和肌肉细胞膜的生物兴奋性，传递信息使肌肉收缩，使血液凝固以及酶活化等。

1.碳、氮、氧、氢是人体必需的常量非金属元素

C、H、O、N几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在于体内。氮是构成蛋白质的重要元素，是人体的生命元素。蛋白质是构成细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。动植物体内的酶也是由蛋白质组成。此外，氮也是构成核酸、脑磷脂、卵磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。

2.钠、钾、镁、钙是人体必需的常量金属元素

Na+、K+、Mg2+、Ca2+四种离子占人体金属离子总量的99%。如果得不到足量的食盐，就会患缺钠症。主要症状是恶心、肌肉痉挛、神经紊乱等，严重时会导致死亡。

镁是体内多种酶的激活剂，对维持心肌正常生理功能有重要作用。钙是构成骨骼和牙齿的主要成分。钙和镁都能调节植物和动物体内磷酸盐的输送和沉积。钙能维持神经肌肉的正常兴奋和心跳规律，血钙增高可抑制神经肌肉的兴奋，血钙降低，则引起兴奋性增强而产生手足抽搐。

3.磷也是人体必需的常量元素，主要参与机体组成及能量代谢

人体骨骼，牙齿中的磷为钙量的一半，磷也是软组织的重要成分。此外，机体中的磷还有许多结构性的性能：贮存能量、活化物质、组成酶的成分、调节酸碱平衡。

三、微量元素在人的生命活动中有着十分重要的作用

微量元素与人类健康密切相关。已引起国内外营养界和医学界的普遍重视。

（一）必需微量元素的功能

人体正常生命活动中所必需的而含量又低于人体总量的0.01%的元素是必需微量元素。每种必需微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极少，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。

总的来说，必需微量元素在人体中的主要功能是：作为细胞和组织的成分、作为功能蛋白质的成分、维持身体内的渗透平衡、作为酶的激活物、参与神经脉冲的传递。

1.碘 通过甲状腺素发挥生理作用，维持中枢神经系统结构。是合成甲状腺激素的重要微量元素。

2.硅 硅元素在人体内，主要参与粘多糖的合成与代谢。人体缺硅，可导致关节硬化和动脉硬化，以及其它心血管疾病。

3.锌 是人体中最重要的微量元素之一，是直接参与免疫功能的重要生命相关元素，锌缺乏时，会引起食欲减退、免疫功能低下、眼睛呆滞无神、皮肤粗糙易感染、贫血、视力下降、毛发枯燥，甚至引起肝脾肿大，从而导致发育缓慢。

4.氟 是骨骼和牙齿的正常成分。可预防龋齿，防止老年人的骨质疏松。

5.钴 是维生素B12的重要组成部分。钴对蛋白质、脂肪、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用，并可扩张血管，降低血压。

6.铬 可预防高血压，防治糖尿病、高血脂胆石。铬元素 可协助胰岛素发挥作用，防止动脉硬化，促进蛋白质代谢合成，促进生长发育。但当铬含量增高，如长期吸入铬酸盐粉，可诱发肺癌。

7.铜 铜还与人体皮肤的弹性、润泽有密切的关系。其主要功能是参与造血过程；增强抗病能力；参与色素的形成。铜含量在体内减少时，会影响铁的吸收，导致铁的利用障碍，最终发生缺铁性贫血。

8.锰 能刺激免疫器官的细胞增值，大大提高具有吞噬、杀菌、抑癌、溶瘤作用的巨噬细胞的生存率。

9.硒 是免疫系统里抗癌的主要元素，可以直接杀伤肿瘤细胞。硒具有抗氧化，保护红细胞的功用。

10.铁 铁在人体中含量约为4―5克。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血。缺铁常常导致缺铁性贫血。

（二）非必须微量元素对人体的影响

1.铝（Al）是非人体必需元素。

2.砷（As）也是非人体必需元素。

3.硼（B）也是非人体必需元素。

（三）有害微量元素

细胞化学元素范文第5篇

知识是青年人的最佳的荣誉，老年人最大的慰藉，穷人最宝贵的财产，富人最珍贵的装饰品。下面小编给大家分享一些生物高中必修一知识，希望能够帮助大家，欢迎阅读!

生物高中必修一知识1第一节 从生物圈到细胞

一、相关概念

细胞：是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。细胞是地球上最基本的生命系统。

生命系统的结构层次：细胞组织器官系统(植物没有系统)个体种群群落生态系统生物圈

二、病毒的相关知识

1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。

主要特征：

①个体微小，一般在10~30nm之间，大多数必须用电子显微镜才能看见;

②仅具有一种类型的核酸，DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒;

③专营细胞内寄生生活;

④结构简单，一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。

2、根据寄生的宿主不同，病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒(即噬菌体)三大类。

根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒。

3、常见的病毒有：人类流感病毒(引起流行性感冒)、SARS病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、禽流感病毒、乙肝病毒、人类天花病毒、狂犬病毒、烟草花叶病毒等。

第二节 细胞的多样性和统一性

一、细胞种类：

根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞。

二、原核细胞和真核细胞的比较：

1、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体，DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同.

2、真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有真正的细胞核;

有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。

3、原核生物：由原核细胞构成的生物。

如：蓝藻、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。

4、真核生物：由真核细胞构成的生物。

如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、粘菌)等。

三、细胞学说的建立：

1、1665

英国人虎克(RobertHooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。

2、1680

荷兰人列文虎克(A.vanLeeuwenhoek)，首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。

3、19世纪30年代德国人施莱登(Matthias

Jacob Schleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出：一切植物、动物都是由细胞组成的。细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(CellTheory)”，它揭示了生物体结构的统一性.

生物高中必修一知识2第一节 细胞中的元素和化合物

1、生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到

2、生物界与非生物界存在差异性：组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同

3、组成生物体的化学元素有20多种

4、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-

10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C.

第二节 生命活动的主要承担者——蛋白质

一、相关概念：

1、氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。

2、脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接，同时失去一分子水。

3、肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—).

4、二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。

5、多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。

6、肽链：多肽通常呈链状结构,叫肽链。

二、氨基酸分子通式：

NH2—(R — C H —COOH)

三、氨基酸结构的特点：

每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(如：有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。

四、蛋白质多样性的原因：

组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，多肽链空间结构千变万化。

五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者)：

1、构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白;

2、催化作用：如酶;

3、调节作用：如胰岛素、生长激素;

4、免疫作用：如抗体,抗原;

5、运输作用：如红细胞中的血红蛋白。

六、有关计算：

1、肽键数

= 脱去水分子数 = 氨基酸数目-肽链数

2、至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)

= 肽链数

第三节 遗传信息的携带者——核酸

1、核酸的种类：脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

2、核酸：是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。

3、组成核酸的基本单位是：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;

组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。

4、DNA所含碱基有：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)

5、RNA所含碱基有：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿

嘧 啶(U)

6、核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;

线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。

第四节 细胞中的糖类和脂质

一、相关概念：

1、糖类：是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等;

2、单糖：是不能再水解的糖.如葡萄糖;

3、二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖;

4、多糖：是水解后能生成许多单糖的糖.多糖的基本组成单位都是葡萄糖;

5、可溶性还原性糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。

生物高中必修一知识3第一节 细胞膜——系统的边界

一、细胞膜的成分：主要是脂质(约50%)和蛋白质(约40%)还有少量糖类(约2%--10%)。

二、细胞膜的功能：

1、将细胞与外界环境分隔开

2、控制物质进出细胞

3、进行细胞间的信息交流

三、植物细胞还有细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。

第二节 细胞器——系统内的分工合作

一、相关概念：

1、细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。

细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。

2、细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质，是细胞进行新陈代谢的主要场所。

3、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。

二、细胞器的比较

1、线粒体：(呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶)，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”。

2、叶绿体：(呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里)，叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，(含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量DNA和RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上，在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶)。

3、核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中，是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。

4、内质网：由膜结构连接而成的网状物，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。

5、高尔基体：在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。

6、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关。

7、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。

化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。

8、溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

三、分泌蛋白的合成和运输：

核糖体(合成肽链)内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)高尔基体(进一步修饰加工)囊泡细胞膜细胞外

四、生物膜系统的组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。

第三节 细胞核——系统的控制中心

一、细胞核的功能：

是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所)，是细胞代谢和遗传的控制中心;

二、细胞核的结构：

1、染色质：由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。

2、核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。

3、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

4、核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。

生物高中必修一知识4第一节 物质跨膜运输的实例

一、渗透作用：水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。

二、原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

三、发生渗透作用的条件：

1、具有半透膜

2、膜两侧有浓度差

四、细胞的吸水和失水：

外界溶液浓度>细胞内溶液浓度细胞失水

外界溶液浓度

第二节 生物膜的流动镶嵌模型

一、细胞膜结构：磷脂 蛋白质 糖类

二、结构特点：具有一定的流动性;功能特点：选择透过性

第三节 物质跨膜运输的方式

一、相关概念：

1、自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞。

2、协助扩散：进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。

3、主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。

二、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较

三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。

生物高中必修一知识5第一节 降低化学反应活化能的酶

一、相关概念：

1、新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。

2、细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。

3、酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。

4、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

二、酶的发现：

1、1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用;

2、1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;

3、1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;

4、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。

三、酶的本质：

大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶)，也有少数是RNA。

四、酶的特性：

1、高效性：催化效率比无机催化剂高许多;

2、专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应;

3、酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。

温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。

第二节 细胞的能量“通货”——ATP

一、ATP的结构简式：

ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：A-P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，-代表普通化学键。

注意：ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物化学性质不稳定，在水解时，由于高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。

二、ATP与ADP的转化

第三节ATP的主要来源——细胞呼吸

一、相关概念：

1、呼吸作用(也叫细胞呼吸)：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。

根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸。

2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。

3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸)，同时释放出少量能量的过程。

4、发酵：微生物(如：酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。

二、有氧呼吸的总反应式：

C6H12O6 + 6O2——>6CO2 + 6H2O +能量

三、无氧呼吸的总反应式：

C6H12O6——>2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+少量能量

或

C6H12O6——>2C3H6O3(乳酸)+少量能量

四、有氧呼吸过程(主要在线粒体中进行)

五、有氧呼吸与无氧呼吸的比较

六、影响呼吸速率的外界因素：

1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。

温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱;温度越高，细胞呼吸越强。

2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制;

氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。

3、水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强.但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。

4、CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

七、呼吸作用在生产上的应用：

1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。