人教版高中生物教材知识拓展002期

1. 差速离心法和密度梯度离心法
将细胞器分离出来常用的方法是差速离心法。(必修一 p44)
科学家将提取的DNA进行密度梯度离心,记录离心后试管中DNA的位置。(必修二 p53)
(1)差速离心法
差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。
起始的离心速度较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速度离心悬浮液,将较小的颗粒沉降,依次类推,达到分离不同大小颗粒的目的。

(2)密度梯度离心法
用一定的介质在离心管内形成连续或不连续的密度梯度,将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部,通过重力或离心力的作用使细胞分层、分离。

离心后不同大小、不同形状、有一定沉降系数差异的颗粒在密度梯度液中形成若干条界面清楚的不连续区带。再通过虹吸、穿刺或切割离心管的方法将不同区带中的颗粒分开收集,得到所需的物质。
密度梯度离心法可用来分离核酸、蛋白质、核糖体亚基及其它成分。
2. 内质网
内质网是细胞内的一个精细的膜系统,分为粗面内质网(膜表面分布着大量的核糖体而命名)和滑面(光面)内质网。
作用分别是:
(1)粗糙型内质网的功能是合成(应为附着的核糖体合成蛋白质)、加工蛋白质,并把它在细胞内转运到其他部位。
分泌蛋白合成旺盛的细胞中,粗面内质网发达,如胰腺细胞、浆细胞等。
(2)光滑型内质网的功能与糖类和脂类的合成、解毒作用有关。
注意:
分泌蛋白不一定都要经过生物膜系统和多种细胞器的加工、运输,某些原核细胞也有分泌功能,如纤维素分解性细菌可分泌纤维素酶。
地球上的植物每年产生的纤维素,40%~60%能被土攘中某些微生物分解利用,这是因为它们能够产生纤维素酶。(选修一 p27)
3. 全能性
具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说,每个生物细胞都具有全能性的特点。(选修三 p33~34)
在理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜力。即,都具有全能性。
(1)高度分化的植物体细胞具有全能性
当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株。(选修一 p32)
(2)动物已分化的体细胞全能性受限制,但细胞核仍具有全能性(动物细胞核移植技术)。
(3)细胞全能性(表现难易)比较
一般来说,细胞全能性高低与细胞分化程度有关,分化程度越高,细胞全能性越低,全能性表达越困难,克隆成功的可能性越小。
植物细胞全能性高于动物细胞,而生殖细胞全能性高于体细胞,在所有细胞中受精卵的全能性最高。
(4)植物组织培养技术可体现体细胞的全能性,花粉离体培养技术可体现(雄配子)生殖细胞的全能性。
4. 干细胞
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。

分类:
按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞;
按发育来源可分为胚胎干细胞(来源于早期胚胎或原始性腺)、成体干细胞(如造血干细胞、神经干细胞等)。
5. 特殊细胞的总结
(1)红细胞
红细胞也称红血球,是血液中数量最多的一种血细胞,同时也是脊椎动物体内通过血液运送氧气的最主要的媒介,同时还具有免疫功能。

哺乳动物成熟的红细胞是无核的,这意味着它们失去了DNA。红细胞也没有线粒体,它们通过分解葡萄糖(进入红细胞是协助扩散)释放能量(只进行无氧呼吸)。
红细胞能运输氧气,也运输一部分二氧化碳。运输二氧化碳时呈暗紫色,运输氧气时呈鲜红色。
红细胞通过血红蛋白运送氧气,血红蛋白由珠蛋白和亚铁血红素结合而成,缺铁会造成缺铁性贫血。

血红蛋白与一氧化碳的亲和力比氧的大210倍,在空气中一氧化碳浓度增高时,血红蛋白与一氧化碳结合,因而丧失运输氧的能力,可危及生命,称为一氧化碳中毒(即煤气中毒)。
(2)神经细胞(神经元)

结构上可分为细胞体(含有细胞核的一部分)和突起(分为树突和轴突)两部分。
神经细胞是一类高度分化的细胞,能够感受刺激、产生兴奋并传导兴奋。
根据突起的多少可将神经元分为三种:假单极神经元、双极神经元和多极神经元。

根据功能可将神经元分为感觉神经元(又称传入神经元)、中间神经元(又称联络神经元)和运动神经元(又称传出神经元)。
6. 流动镶嵌模型
蛋白质并不是都能动的,只有少部分蛋白质会移动,但并不是随意移动。
膜蛋白主要有以下几种运动形式:
(1)随机移动
有些蛋白质能够在整个膜上随机移动。移动的速率比用人工脂双层测得的要低。
(2)定向移动
有些蛋白比较特别,在膜中作定向移动。例如,有些膜蛋白在膜上可以从细胞的头部移向尾部。
(3) 局部扩散
有些蛋白虽然能够在膜上自由扩散,但只能在局部范围内扩散。
7. 物质运输

注意:
有些同学曾纠结胞吞、胞吐和进出核孔到底算不算跨膜运输,实际他们是跨膜运输,只是不直接穿过磷脂双分子层。
例如胞吞、胞吐是进行膜融合,进出核孔则是大分子和受体蛋白的结合,但是核孔周围的膜不是连续相连的,不同于普通的载体蛋白,所以实际并没有穿过磷脂分子层。
8. 协同转运
是指专一转运一种溶质(以ATP为能源)的泵又间接地推动其他电解质的主动转运。(是一类由Na+-K+泵或H+泵与载体蛋白协同作用,靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式)

实例:小肠吸收葡萄糖和氨基酸为钠离子协同,葡萄糖和氨基酸等与两个钠离子一同进入。
教材提到,植物生长素的极性运输为主动运输,实际是通过质子泵,IAA与H+协同转运。



