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4.1《被动运输》
一、水进出细胞的原理：
1、渗透作用
（1）概念：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。
（2）发生渗透作用的条件： ①具有一层半透膜
②半透膜两侧溶液具有浓度差
（3）渗透的方向：水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。（从溶液的浓度来看就是低浓度溶液中的水向高浓度溶液中渗透的过程）
注：动态平衡时，不等于没有水分子移动，也不等于两侧溶液浓度绝对相等
2、动物细胞的吸水和失水
（1）动物细胞与外界溶液可以构成一个渗透系统：
①细胞膜相当于一层半透膜；
②细胞质有一定的浓度，与外界溶液能形成一定的浓度差。
（2）细胞吸水或失水的多少取决于细胞膜两侧的浓度差。
外界溶液浓度 < 细胞质浓度时 细胞吸水膨胀 低-高
外界溶液浓度 > 细胞质浓度时 细胞失水皱缩
外界溶液浓度 = 细胞质浓度时 水分进出细胞处于动态平衡
3、植物细胞的吸水和失水
（1）成熟的植物细胞与外界溶液可以构成一个渗透系统：
①成熟的植物细胞中的液体环境主要指的是液泡里的细胞液，细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质成为原生质层，它相当于一层半透膜。
②液泡中的细胞液与外界溶液之间存在浓度差。
外界溶液浓度 > 细胞液浓度时 细胞失水发生质壁分离
外界溶液浓度 < 细胞液浓度时 细胞吸水发生质壁分离复原
外界溶液浓度 = 细胞液浓度时 水分进出细胞处于动态平衡
（2）质壁分离产生的原因：
内因： 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
外因： 外界溶液浓度 > 细胞液浓度
（注：植物细胞在发生质壁分离或质壁分离复原的过程中细胞的大小基本不变）
二、探究：植物细胞的吸水和失水
1、材料用具
紫色洋葱外表皮（选材需注意：一是成熟的植物细胞，保证具有中央大液泡和原生质层；二是细胞液最好具有颜色，易于观察）
2、实验试剂的选择
（1）常选用0.3g/ml的蔗糖溶液
（2）若选用KNO3、尿素、甘油等，细胞会先发生质壁分离后又自动复原
三、自由扩散和协助扩散
1、被动运输：物质进出细胞——顺浓度梯度（由高浓度到低浓度）的扩散，称为被动运输。包括自由扩散和协助扩散
2、自由扩散（简单扩散）
（1）特点：①顺浓度梯度运输 ②不需要转运蛋白协助 ③不消耗能量
（2）例子：CO2、O2等不带电荷的小分子和甘油、乙醇、苯等脂溶性小分子；少部分水
（3）影响转运速率的因素：膜两侧的浓度差
3、协助扩散（易化扩散）
（1）特点：①顺浓度梯度运输 ②需要转运蛋白协助 ③不消耗能量
（2）例子：离子和一些小分子有机物（如葡萄糖进入红细胞）；大部分水
（3）影响转运速率的因素：①膜两侧的浓度差 ②转运蛋白的种类和数量
4、转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白（都具有特异性）
载体蛋白：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都发生自身构象的改变。
通道蛋白：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。不结合，自身构想不改变。
4.2《主动运输与胞吞胞吐》
一、主动运输
特点：①逆浓度梯度跨膜运输（低浓度→高浓度）；②需要载体蛋白协助；③需要消耗能量。
实例：葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞；离子通过细胞膜等
影响转运速率的因素：细胞膜上载体蛋白的种类和数量；能量供应（温度、氧气浓度）。
二、胞吞、胞吐（蛋白质、多糖等大分子物质进出细胞的方式）
特点：不需要转运蛋白（需要与膜蛋白结合，进行识别）、需要消耗能量
实例：吞噬细胞吞噬抗原属于胞吞；分泌蛋白（消化酶、抗体、蛋白质类激素）的分泌属于胞吐
注意：①体现了细胞膜的流动性；②不属于跨膜运输（物质穿过膜的层数为0）
三、易考点
1、物质跨膜运输方式的比较
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗细胞内的能量 不消耗 不消耗 需要消耗
实例 氧气、二氧化碳、水、乙醇、甘油等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐
2、影响物质跨膜运输因素的影响
自由扩散 协助扩散 主动运输
5.1《降低化学反应活化能的酶》
一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
(2)条件：需酶的催化。
(3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2．酶的作用原理
(1)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。
(2)原理：酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。
如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、E3都是活化能：
E1——使用无机催化剂，E2——不使用催化剂，E3——使用酶作为催化剂。
酶所降低的化学反应的活化能：　E2－E3。
3．加热与加催化剂的作用机理比较
(1)加热：给化学分子提供能量。
(2)酶与无机催化剂的共性
①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。
②反应前后性质、数量不变。
③只改变反应速率，不改变反应平衡点。
4．酶的本质
(1)产生场所：活细胞（哺乳动物成熟的活细胞除外）。
(2)生理作用：催化作用。
(3)化学本质：蛋白质或RNA。
二、酶的特性
1．酶具有高效性
酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
酶具有高效性的曲线(如图)
2．酶具有专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
酶专一性的曲线
3.酶的作用条件较温和
酶活性：酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
(1)酶活性受温度影响示意图(如图)
在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。
(2)酶活性受pH影响示意图(如图)
在一定条件下，酶活性最大时的pH称为该酶的最适pH。pH偏高或偏低，酶促反应速率都会下降。
(3)过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，在0 ℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高，因此，酶制剂适宜在低温下保存。
5.2《细胞的能量“货币”ATP》
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1．中文名称：腺苷三磷酸。
2．结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。
3．特点
(1)ATP不稳定的原因：由于ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能。
(2)ATP的水解过程就是释放能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
4．功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
5．ATP的供能机理：ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
二、ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用
1．ATP与ADP之间的相互转化
(1)相互转化的过程及能量来源图解
ADP＋Pi＋能量ATP ATPADP＋Pi＋能量
(2)ATP与ADP转化的特点
①ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
②ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
2．ATP的利用
(1)ATP的利用
(2)ATP为主动运输供能的机理
①参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
②在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
③载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。
(3)ATP是细胞内流通的能量“货币”
①吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。
②放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。
③能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
5.3《细胞呼吸的原理和应用》
呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。细胞呼吸的类型有有氧呼吸和无氧呼吸。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．探究酵母菌呼吸作用的原理：酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
2.该实验有氧条件和无氧条件均为实验组，相互对照。
自变量是有无氧气。有氧条件：用橡皮球(或气泵)充气；无氧条件：装有酵母菌培养液的锥形瓶封口放置一段时间。
因变量是CO2产生的多少和是否有酒精产生，CO2产生的多少检测方法：澄清石灰水变浑浊的程度或溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短。检测是否有酒精产生的方法：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下可与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
无关变量有温度、葡萄糖溶液的浓度、酵母菌活性等，无关变量要求相同适宜。
3.实验中质量分数为10%的NaOH溶液作用：吸收空气中二氧化碳，保证第三个锥形瓶中澄清的石灰水变浑浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
装置乙中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，目的是使酵母菌将瓶中的O2消耗完，确保是无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变浑浊。
二、有氧呼吸
1．有氧呼吸概念：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，生成大量ATP的过程。
同有机物在生物体外的燃烧相比,有氧呼吸具有不同的特点:有氧呼吸过程温和;有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放;这些能量有相当一部分储存在ATP中。
2．有氧呼吸场所及反应式
第一阶段：细胞质基质
第二阶段：线粒体基质
第三阶段：线粒体内膜
总反应式：
3.有氧条件下葡萄糖中能量的去向有两个：大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中。
三、无氧呼吸
1.无氧呼吸概念：指细胞在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。
2.无氧呼吸场所及反应式
场所：细胞质基质。
反应式：第一个阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。第二个阶段：丙酮酸在酶(与催化有氧呼吸的酶不同)的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
乳酸型无氧呼吸常见生物：乳酸菌、动物骨骼肌细胞、玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎等。
酒精型无氧呼吸常见生物：酵母菌、水稻根、苹果果实等（大部分植物细胞进行酒精型无氧呼吸）。
3.无氧呼吸能量的生成及去向
无氧呼吸只在第一阶段释放少量的能量，生成少量ATP。无氧条件下葡萄糖中能量的去向有三个：①未释放的能量储存在酒精或乳酸中；②释放的能量大部分以热能的形式散失；③释放的能量少部分储存在ATP中。
四、细胞呼吸的原理及应用
1.细胞呼吸方式的判断
(1)呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)：
①有氧呼吸：葡萄糖∶O2∶CO2＝ 1：6：6
②无氧呼吸：葡萄糖∶CO2∶酒精＝ 1：2：2 （酵母菌）
葡萄糖∶乳酸＝ 1：2 （乳酸菌）
(2)细胞呼吸方式的判定方法：
①不消耗O2
a.无CO2产生：只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡
b.有CO2产生：只进行产生酒精的无氧呼吸
②消耗O2，产生CO2
a.O2消耗量=CO2产生量，细胞只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸。
b.O2消耗量c.O2消耗量>CO2产生量，细胞进行有氧呼吸分解的底物中可能有脂肪参与，其原因是油脂的氧原子含量较糖类中的少，故氧化分解等质量的油脂时，消耗更多的氧气。
2.细胞呼吸原理的应用（影响细胞呼吸的外因：温度、氧气、CO2、水分等）
①包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料。
②酿酒时要先通气后密封，通气的目的是让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖，密封的目的是让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵。
③对花盆里的土壤经常进行松土透气。
④粮食储藏需要的条件是(零上)低温、低氧和干燥；蔬菜、水果储藏的条件是(零上)低温、低氧和适宜的湿度。
3.图像分析
①O2浓度=0时，只进行无氧呼吸；
②O2浓度>=D点对应O2浓度时，只进行有氧呼吸；
③O2浓度=B点对应的O2浓度时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，此时有机物消耗最少，适宜储藏果蔬。
4.液滴移动法的实验装置和结果。
实验结果 结论
装置一液滴 装置二液滴
不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质
5.4《光合作用与能量转化》
一、光合作用的概念
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，并释放氧气的过程。（蓝细菌等原核生物也可进行光合作用）
产物为(CH2O)：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。
产物为C6H12O6：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O。
二、绿叶中色素的提取和分离
1、提取原理：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取色素。
2、分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。
3、分离方法：纸层析法
4、SiO2作用：使研磨得更充分
CaCO3作用：防止叶绿素被破坏。
滤液细线(细、齐、直)不触及层析液：防止色素直接溶解到层析液中
叶绿体中色素提取过程中过滤采用的是单层尼龙布，分离使用的是滤纸。
5、结果分析
色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度
胡萝卜素 橙黄色 最少 最高 最快
叶黄素 黄色 较少 较高 较快
叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢
叶绿素b 黄绿色 较多 最低 最慢
三、光合色素的种类和作用（光合色素分布在类囊体薄膜上）
（1）种类
叶绿素（含量约占3/4） 叶绿素a（蓝绿色） 化学特性： 不溶于水，易溶于有机溶剂无水乙醇、丙酮、石油醚等
叶绿素b（黄绿色）
类胡萝卜素（含量约占1/4） 胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
（2）叶绿素a和叶绿素b主要吸收可见光中的红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
四、叶绿体的结构和功能
1、结构
a.双层膜：内膜、外膜
b.基粒：由许多类囊体堆叠而成，类囊体膜上分布有色素和酶。类囊体极大地扩展了受光面积
c.基质：含有光合作用所需的酶、少量DNA、RNA和核糖体。
2、功能：光合作用的场所
五、光合作用的过程
1、光反应阶段
①概念：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行。
②场所：叶绿体类囊体的薄膜上。
③色素吸收光能的用途：水的光解，ATP的合成
④产物：O2，ATP、NADPH
⑤能量变化：光能转化成ATP和NADPH（还原型辅酶Ⅱ）中活跃的化学能暂时储存起来。
2、暗反应阶段
①概念：光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都能进行，又称卡尔文循环。
②场所：叶绿体基质。
③条件：不需要色素，需要多种酶、ATP、NADPH、CO2
④能量变化：ATP和NADPH中活跃的化学能转化成（CH2O）中稳定的化学能。
3、光反应与暗反应间的联系
①物质联系：光反应阶段产生的ATP和NADPH用于暗反应阶段中C3的还原；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
②能量联系：光反应阶段为暗反应阶段提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能。
③光反应、暗反应相互影响、相互制约，两者都不能长期独立进行
4、注意事项
①光反应产生的 ATP、[H]只能用于暗反应，暗反应所需的 ATP、[H]也只能来源于光反应。
②光合作用产生的[H]（光反应产生）是 NADPH，呼吸作用产生[H]（有氧呼吸第一第二阶段产生）是 NADH，所以它们不是同一种物质。
5、条件骤变对光合作用中各物质的影响
条件 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
CO2浓度不变 光照减弱 减少 增加 减少 减少
光照增强 增加 减少 增加 增加
光照不变 CO2浓度减少 增加 减少 增加 减少
CO2浓度增加 减少 增加 减少 增加
六、影响光合作用因素（据图分析时：光合作用速率随谁变化，谁就是光合作用的主要限制因素）
1、外部因素
①光照强度:在一定范围内光合速率随光照强度的增大而增大（达到光饱和点后，提高光照强度光合速率不再增加）
②CO2浓度:当CO2浓度达到一定值时，光合作用才可以进行。
③温度:主要通过影响酶活性进而影响光合作用
④水分和矿质元素
2、内部因素：如植物叶片的叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量、有机物的输出情况、气孔导度等。
注意：阴生植物的光（或CO2）补偿点和光（或CO2）饱和点均低于阳生植物。
七、分析变化曲线
1、关键点
①补偿点（曲线与横轴的交点）：光合作用=呼吸作用
②饱和点（曲线的拐点对应的光照强度/CO2浓度）：光合作用达到最大速率。此时再增加光照强度/CO2浓度光合速率不再增加。
2、真正（总）光合速率=净光合速率+呼吸速率。
①呼吸速率：当光照强度为0时，只进行呼吸作用，此时CO2的释放量可表示呼吸速率，如A点（与纵轴的交点）。
②净光合速率：CO2的吸收量即表示净光合速率。
AB段：有CO2释放，光合速率<呼吸速率 BC段：有CO2吸收，光合速率>呼吸速率
6.1《细胞的增殖》
一、细胞增殖：
1、概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。
2、意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
3、真核细胞增殖的方式：
有丝分裂：真核生物体细胞增殖的主要方式
无丝分裂：蛙的红细胞等特殊细胞的增殖方式（区别于哺乳动物的成熟红细胞）
减数分裂：真核生物产生成熟生殖细胞的方式
注意：原核细胞以二分裂的方式进行增殖
二、细胞周期：
1、概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到一下次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
2、细胞周期分为分裂间期和分裂期两个阶段。
3、分裂间期所占时间长（大约占细胞周期的90%——95%），分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
4、分裂间期分为：
①G1期：进行有关蛋白质的合成，为S期DNA的合成做准备。
②S期：进行DNA的复制。
③G2期：继续进行有关蛋白质的合成，为分裂期做准备。
注意：
①只有能连续分裂的细胞才有细胞周期，如发育中的受精卵、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞等；高度分化的细胞不再继续分裂，如神经细胞、精子等不具有细胞周期。
②一般来说，细胞种类不同，其分裂间期和分裂期所持续的时间各不相同，一个细胞周期持续的时间也不相同。
三、有丝分裂：
1、植物细胞有丝分裂各时期的主要特点：
（1）前期特点：（膜仁消失现两体）
①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。③染色体散乱地分布在细胞中心附近。④每条染色体都有两条姐妹染色单体。
（2）中期特点：（形定数晰赤道齐）
①染色体的形态和数目最清晰。 ②所有染色体的着丝粒都排列在细胞中央的一个平面赤道板上（位置）故中期是进行染色体观察及计数的最佳时期。
（3）后期特点：（粒裂数增均两极）
①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向两极移动。②染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。
（4）末期特点：（两消两现新壁建）
①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，并扩展形成成分隔两个子细胞的细胞壁。
注意:染色体数量就看着丝粒数量，DNA含量看多少个条状结构，姐妹染色单体数等于叉数乘2。
2、动、植物细胞有丝分裂的区别：
（1）前期 纺锤体形成方式不同
植物细胞由细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体；动物细胞由位于细胞两极的两组中心粒周围发出星射线构成纺锤体
（2）末期 细胞质分裂方式不同
植物细胞出现细胞板，细胞板向四周扩展形成细胞壁，分成两个子细胞；动物细胞由细胞膜向内凹陷，缢裂成两个子细胞
此外，还需注意的是动物细胞在分裂间期要进行中心体的复制。
3、有丝分裂过程中DNA数量、染色体数量、染色单体数、每条染色体上DNA数变化：
4、细胞DNA、染色体、染色单体含量变化柱状图：
有丝分裂的重要意义：亲代细胞的染色体经过复制，精确地平均分配到两个子细胞中，亲子代细胞核遗传物质完全相同，保证了遗传的稳定性。
实验：观察植物细胞的有丝分裂
（1）实验原理：细胞有丝分裂过程中最重要的变化是染色体的形态和数量变化。染色体容易被碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红染液）染成深色。
（2）方法步骤：解离——漂洗——染色——制片
（3）解离液成分：质量分数15%盐酸+体积分数95%酒精按1:1混合
解离目的：杀死细胞，使染液进入细胞、使组织中细胞相互分离（主要）
漂洗目的：洗去药液，防止解离过度。
注意：
（1）经过解离后的细胞都为死细胞。
（2）在这个实验中，在显微镜下所观察到的细胞处于分裂间期的细胞是最多的，因为间期占了细胞周期的大部分时间。
7、无丝分裂特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
无丝分裂的典例：蛙的红细胞
四、细胞不能无限长大（补充内容）：
1、生物体体积增大的原因：细胞体积增大和细胞数目增多。
2、限制细胞长大的原因：
①细胞表面积与体积之比限制了细胞的长大。
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，细胞不能获得足够的养料和能量来满足代谢的需求
②细胞的核质之比限制了细胞的长大。
细胞核是遗传和代谢的控制中心，细胞核所控制的细胞质范围是有一定限度的。
6.2《细胞的分化》
一、细胞分化及其意义
1.细胞分化概念：在个体发育过程中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。
2.细胞分化特点：
普遍性：细胞分化是生物界普遍存在的生命现象；
持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命活动过程中，且在胚胎时期达到最大限度；
稳定性：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡；
遗传物质不变性：分化后的细胞的遗传物质一般不变。
3.细胞分化的实质/根本原因：基因选择性表达。
细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
4.细胞分化的意义
①是生物个体发育的基础。
②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。
5.细胞分裂和细胞分化的关系
项目 细胞分裂 细胞分化
原因 细胞增殖需要 基因选择性表达
结果 细胞数目增多 细胞种类增多
意义 保持了亲、子代间遗传的稳定性 保证了生物体正常发育
联系 细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，随分化程度加大，分裂能力逐渐下降
二、细胞的全能性
1.植物组织培养实验结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
非洲爪蟾的核移植实验结论：已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
2.全能性概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
3.细胞具有全能性的原因：细胞内含有生物生长发育所需的全套遗传物质。
4.细胞全能性应用：快速繁殖花卉蔬菜、拯救濒危物种。
5.干细胞
①概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
②干细胞分类：全能干细胞——胚胎干细胞
多能干细胞——造血干细胞
专能干细胞——神经干细胞
③细胞分化与细胞全能性的关系
一般来说，细胞分化程度越高，具有的全能性越低。
植物细胞>动物细胞
受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞
6.3《细胞的衰老和死亡》
一、细胞衰老的特征
1.细胞衰老的概念：细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态，结构和功能发生变化。
2.细胞衰老的特征（一大一小一多两低）
①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。
②细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低。
③细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
④细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。
⑤细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。
细胞衰老的原因
1.自由基学说
①本质：异常活泼的带电分子或基团
②来源：
③作用机理：攻击磷脂分子，损伤生物膜；攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
2.端粒学说
①端粒本质：DNA—蛋白质复合体。
②端粒位置：染色体的两端。
③作用机理：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，使细胞活动趋向异常。
三、细胞衰老与个体衰老的关系
1.单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
2.多细胞生物
①细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
②两者之间的联系：个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
3.细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好的实现自我更新。
四、细胞的死亡
1．细胞死亡：包括凋亡和坏死等方式。以凋亡为主。
2．细胞凋亡（主动死亡、受基因控制、对生物体是有利的）
①概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
②类型
3．细胞坏死：在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
4．细胞自噬概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。

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