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第一章 细胞的分子组成
1、 结构层次:化学元素→化合物→细胞→生物体
2、 氧元素是鲜重时含量最高的元素
碳元素是干重时含量最高的元素
3、 最基本元素:C
组成人体的主要元素:O、C、H、N
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
4、 组成生物界和非生物界的元素,种类一致,但含量相差很大
说明:生物界与非生物界既有统一性又有差异性
5、 水(极性分子,氢键)
作用:①细胞的组成成分②良好的溶剂③运输各种物质(如血液的运输作用)④缓和细胞内温度变化⑤参与生物体内多种化学反应
6、 无机盐
含量:很少(1%~1.5%)
存在形式:大多为离子
作用:①某些复杂化合物的重要组成部分②维持细胞和生物体的生命活动(维持血浆的正常浓度,维持酸碱平衡,维持神经肌肉的兴奋性)
举例:①铁。血红蛋白的组成成分,缺铁会引起缺铁性贫血。
含铁食物:菠菜、红枣、菜花、马铃薯
②镁。组成叶绿素的成分,缺镁的叶子会变黄变枯
③碘。甲状腺激素的成分之一。缺碘,成人:大脖子病,儿童:呆小症。 含碘食物:海带、紫菜、海蜇
④钙。具有约束神经、肌肉活动的本领。缺钙引起肌肉抽搐。
含钙食物:牛奶、豆制品、虾、芝麻
7、 生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)
用途:维持血浆正常浓度
蒸馏水中红细胞胀破
浓盐水中红细胞皱缩
8、 生物体中四大类有机化合物(生物大分子):糖类、脂质、蛋白质、核酸
9、 糖类
元素组成:C、H、O
分类(依据是否能够水解以及水解的产物):单糖、二糖、多糖
①单糖(不能水解的糖,可被细胞直接吸收)——糖类的结构单元:核糖、葡萄糖(细胞中的主要能源物质)、果糖、半乳糖
②二糖(两分子单糖脱水缩合而成的糖,二糖水解后又可以形成两分子的单糖): 乳糖=葡萄糖+半乳糖
蔗糖=葡萄糖+果糖
麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖
③多糖:淀粉:植物细胞中的储能物质
粮食作物、马铃薯、山药、甘薯等富含淀粉
淀粉不易溶于水,需消化成葡萄糖才能被吸收
糖元:主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中
动物细胞中的储能物质
10、
11、 肝糖元与葡萄糖间能相互转化 纤维素:植物细胞中细胞壁的组成部分 不溶于水,基本单位是葡萄糖 在人与哺乳动物体内很难被消化,某些微生物能帮助分解 脂质 元素组成:C、H、O 分类:油脂、磷脂、植物蜡、固醇 ①油脂:油 常温下液态,含不饱和脂肪酸 脂 常温下固态,含饱和脂肪酸 性质:非极性分子,不溶于水 主要功能:储备的能源物质,氧化分解释放的能量几乎是糖的二倍,动物皮下脂肪有保护、保温等作用 ②磷脂:细胞膜及细胞中各种膜结构的重要组成部分。 看图吧,上面东西少的而且有个圆圆的东西的那一坨是极性部分,下面成双成对的一坨是非极性部分 ③固醇:包括胆固醇、性激素、维生素D 是细胞中膜结构的重要成分,使膜具有一定的刚性 性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 维生素D能有效促进人和动物肠道对钙、磷的吸收 蛋白质
元素组成:C、H、O、N,有的含有S、P
蛋白质占细胞干重的50%以上,是细胞中含量最高的有机物
功能:①结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质e.g.羽毛、肌肉、头发、蛛丝
②催化作用:细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质 ③运输作用:如血红蛋白、载体蛋白
④调节作用:能够调节机体的生命活动。如胰岛素、生长激素
⑤识别作用:细胞膜的外表有一层糖蛋白,与细胞的识别作用有密切关系 ⑥免疫作用:抗体
可以说,一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
蛋白质不是能源物质!!!!
基本组成单位:氨基酸 生命体内常见的氨基酸有20来种
结构通式: H
|
R — C—COOH(羧基)
|
NH2(氨基)
每种氨基酸分子中至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。R基的不同,决定氨基酸的不同种类。
氨基酸之间的连接方式:
一个氨基酸分子中的OH和另一个分子中的H脱水缩合,之后形成二肽(肽键) C——N
‖ |
O H
多肽:由3个或3个以上氨基酸分子缩合形成,含多个肽键的化合物
肽链:多肽通常呈链状结构,所以多肽通常又叫肽链
蛋白质分子可以由一条或几条多肽链组成,如血红蛋白
n个氨基酸脱水缩合成m条肽链,m条肽链含有n-m个肽键,失去n-m个水分子 肽键数=氨基酸个数-肽链条数
肽键数=失去的水分子数
一多肽分子由n个氨基酸构成m条肽链,那么该分子中含有m个氨基和m个羧基 空间结构:一共四级,图片自行脑补
多样性:氨基酸种类、数目、排列顺序多样
→蛋白质化学结构、空间结构多样
→蛋白质分子结构多样性
→蛋白质功能的多样性
不稳定性:变性:天然结构的丧失导致活性丧失
热变性:温度超过40~50℃
其他物理、化学因素:紫外线、X光、强酸碱、重金属
12、 核酸
元素组成:C、H、O、N、P
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,包括脱氧核糖核酸(DNA)与核糖核酸(RNA) 核酸是一切生物的遗传物质,生物体的遗传信息储存在核酸分子中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,在不含有DNA的病毒中,遗传物质是RNA
第二章 细胞的结构
1、 组成生命的各种物质→独立结构单位(细胞)→生物体
2、 1665年,罗伯特虎克,看到死亡的细胞;1674年,列文虎克,第一个发现活细胞
1838年,施莱登,提出:植物,无论发展到多么高级,都是由充分个体化的、各自独立的、分离的物体组成的聚合物,这些物体就是细胞——植物都是由细胞构成 1839年,施旺,提出:细胞是有机体,整个动物和植物都是细胞的集合体,他们依照一定的规律排列在动植物体内——动物也是由细胞构成的
1858,魏尔肖,细胞只能来自细胞,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位 ——所有细胞都必定来自已存在的活细胞
3、 细胞学说:①所有的生物都是由一个或多个细胞组成
②细胞是生物体的结构和功能单位
③所有的细胞必定是由已存在细胞产生
4、 细胞的大小:大小差别很大,一般较小
大多数动植物细胞:10~100um,用光学显微镜观察
5、 细胞的数目:
单细胞生物由一个细胞构成整个生命;多细胞生物由很多细胞构成
多细胞生物体积增大,是由于细胞数量增多,而不是细胞体积的增大
体积不变,表面积增加,有利于物质交换和信息交流
6、
7、
8、 细胞膜:细胞作为一个完整系统的边界 功能特性:细胞能选择性地吸收某种物质——活细胞膜具有选择透性 主要成分:磷脂,蛋白质 磷脂有一个圆圆的极性头部,两条长长的非极性尾部。亲水头部,疏水尾部 脂双层:一层单位膜——一层细胞膜里包含两层磷脂分子 关系:①蛋白质具有亲水性,脂质两边各覆盖蛋白质——“三明治”模型 ②蛋白质也有疏水区和亲水区,镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中 质膜冰冻蚀刻实验——“镶嵌”模型是更合理的 细胞膜并不是静止的,细胞膜中的蛋白质分子是运动的,磷脂分子也是运动的(侧向扩散、旋转运动、摆动运动、伸缩震荡、翻转运动、旋转异构) “流动镶嵌模型”:①脂双层构成细胞膜的基本支架 ②蛋白质分子镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中 ③膜中的各种分子均能进行相对运动(细胞膜具有一定的流动性——细胞膜的结构特点) 功能:①脂双层:将细胞与外界分开。使物质不能随便进出,使内部环境相对稳定 ②膜蛋白:控制某些分子、离子进出,与催化、免疫功能有关 ③多糖(糖蛋白):细胞识别、信息交流 细胞壁:植物、藻类、真菌、细菌具有细胞壁 植物藻类细胞壁主要成分:纤维素和部分果胶 真菌细菌细胞壁由不同物质组成 具有全透性,作用是保护细胞和支撑植物体 细胞质:长这么丑你自己知道么!!!!!!!宝宝都被你吓哭了!!!!!!!
组成:①细胞器:细胞中有固定形态结构的部分
②细胞溶胶:细胞中无固定形态结构的部分
③细胞骨架:细胞溶胶中由蛋白质纤维构成的支架
〃细胞器
内质网(单层膜):①粗面内质网:有核糖体附着,蛋白质运输、初加工 ②光面内质网:脂质合成
核糖体(无膜结构):由RNA和蛋白质组成,将氨基酸合成蛋白质的场所 分成附着核糖体、游离核糖体
高尔基体(单层膜):蛋白质分拣、运输、分泌,转运泡,分泌泡
溶酶体(单层膜):“清道夫”,含多种水解酶,分解衰老损伤的细胞器,清除死亡的细胞,杀死入侵的病毒和细菌
细胞分泌蛋白的形成过程:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工蛋白质)→高尔基体(继续加工)→细胞膜(囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
结构由内至外:细胞核→细胞核膜→粗面内质网(好多层的)→光面内质网(好多尾巴的)→核糖体
高尔基体、溶酶体是在上面那一坨之外的两坨,高尔基体一层一层的。溶酶体是一个圆圈
线粒体(双层膜):
内膜、嵴(宝宝想麻烦你们标一下拼音)上和基质中有与有氧呼吸有关的酶,含少量DNA,含核糖体
有氧呼吸的主要场所,为生命活动供能,“动力工厂”
9、
10、 长得特别像食堂小卖部卖的那个小香肠! 结构由外至内:外膜→嵴(有个尾巴)→内膜→基质(上面的点是游离核糖体) 不同组织的细胞中,线粒体数目不等 叶绿体(双层膜): 存在于植物的绿色部分 含有:类囊体,基粒(有色素),基质,少量DNA,核糖体 功能:光合作用的场所(基粒、基质中含有与光合作用有关的酶) 液泡(单层膜): 成熟的植物细胞有大液泡。内含细胞液 功能:贮藏营养、色素,保持细胞形态,调节渗透吸水 中心体(无膜结构): 存在于动物细胞和低等植物细胞 由一对中心粒构成 在动物细胞增殖中起作用 长得差不多是个好几棱柱 〃细胞溶胶 细胞质内除细胞器之外的液体成分 含有多种酶。是多种代谢活动的场所 〃细胞骨架 细胞溶胶中由蛋白质纤维构成的支架,是由蛋白质构成的微管、微丝组成的 功能:维持细胞形态,与细胞运动和分裂有关 细胞核 变形虫实验。没有核它就死了啊,有了核就活了,哦麻麻!! 说明:细胞核和细胞质是相互依存的统一整体,细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动 伞藻嫁接与核移植实验。伞藻,上面那个大脑袋是帽,中间是柄,下面叫足。 说明:细胞核控制着生物体的遗传性状 结构由内至外:核仁(与核糖体的形成有关)→染色质(DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体,与细胞核功能有关的最重要的物质)→核基质(长在染色质上面跟一团面条一样)→核膜(双层膜,把核内物质和细胞质分开)→核孔(实现核质之间物质交换) 染色质:最初是由德国科学家瓦尔德尔提出来的,主要是指细胞核内容易被碱性材料染成深色的物质。染色质和染色体是细胞分裂不同时期形状各异的同一种物质。染色质是分裂间期,丝状。螺旋化、变粗、变短,成为杆状的染色体。染色体是分裂期的,通过解螺旋变成染色质 原核细胞
细胞器:核糖体
无成形细胞核,但是有拟核
无线粒体,通过质膜呼吸
蓝细胞无叶绿体,通过质膜进行光合作用
原核细胞和真核细胞区别:
原核细胞没有由核膜包围的典型的细胞核,但是有拟核。只有一种细胞器--核糖体。 真核细胞有由核膜包围的典型的细胞核,有染色体,有各种细胞器。
共同点:都有细胞膜和细胞质;都有核糖体;遗传物质都是DNA。
11、
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13、 常考的真核生物:绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)及动、植物 原核生物:蓝藻、细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次氏体 病毒既不是真核也不是原核生物,原生动物(草履虫、变形虫)是真核生物 原核细胞如果有细胞壁,不含纤维素,主要是糖类与蛋白质结合而成。细胞膜与真核相似。 细胞与能量: 细胞内最主要的能量形式:化学能 细胞内同时进行着吸能反应与放能反应 ATP是连接放能反应和吸能反应的纽带,细胞中的“能量通货” 【腺苷(要会写要会写要会写):A 腺苷一磷酸:AMP 腺苷二磷酸:ADP 腺苷三磷酸:ATP】 结构简式:A—P~P~P 水解:A—P~P~P ——水解→ A—P~P + P圈i +能量 AT 水解 AD +P圈i +能量 P ————————→ P ATP产生的能量转化为:机械能(肌细胞收缩)、电能(电鳐放电)、光能(萤火虫)、化学能(葡萄糖果糖合成蔗糖)、热能(维持体温) 马达蛋白,细胞骨架 ADP脱水合成ATP 放能 ATP水解形成ADP 吸能 物质是可逆的,但是能量不可逆,不是可逆反应 光能:生命活动的根本能量来源 ↓ 有机物:糖类是生命活动的主要能源物质,脂肪是生命体的储能物质 ↓ ATP:新陈代谢所需能量的直接来源 物质出入细胞的方式 扩散:分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象 渗透:选择性透过膜 渗透作用:细胞外水分子多:低渗溶液 动物细胞胀破 植物细胞膨胀 内外水分子一样:等渗溶液 动物细胞无变化 植物细胞无变化 细胞内水分子多:高渗溶液 动物细胞皱缩 植物细胞质壁分离 被动转运:自由扩散(没有周围那一坨东西)、易化扩散(协助扩散)(通过通道蛋白|、载体蛋白△) 主动转运:需要载体和能量,旁边有大箭头指着载体,旁边写ATP或能量 胞吞:大分子物质进入 胞吐:蛋白质的分泌 胞吞胞吐需要能量,有选择性 细胞呼吸
概念:细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放能量的过程
实质:分解有机物,释放能量(异化作用)
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15、 发生场所:活细胞内 类型:需氧呼吸(主要)、厌氧呼吸 需氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过酶的作用把糖类等有机物彻底分解为水和二氧化碳,并释放大量能量的过程 C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O 主要场所:线粒体(内膜、嵴、基质上面有酶) 过程: 第一阶段: C6H12O6 —酶—→ 2丙酮酸 + [H](少量)+ 能量(少量) 场所:胞质溶胶(细胞质基质) 第二阶段: 丙酮酸 + H2O —酶—→ CO2 + [H] + 能量(少量) 场所:线粒体基质 第三阶段: [H] + O2 —酶—→ H2O + 能量(大量) 场所:线粒体内膜 应用:松土、夜间降温、剪去发黄叶片、慢跑、创可贴 厌氧呼吸:细胞在无氧条件下,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(乙醇、二氧化碳、乳酸),放出少量能量,生成少量ATP 场所:细胞溶胶 应用:酿酒、酸奶、泡菜 影响因素:温度、 氧气和二氧化碳、 水 ↓ ↓ ↓ 低温保鲜 增加氧气浓度 种子晒干保存 细胞呼吸是细胞代谢的中心: 〃为细胞内的化学反应提供能量 〃为其它化合物的合成提供碳骨架 同化作用:把从外界摄取的营养物质转变成自身的组成物质,储存能量 ①自养型:光能自养和化能自养。主要指绿色植物、藻类、光合细菌、硝化细菌 ②异养型:直接摄取有机物。人、动物、寄生腐生生活的细菌和真菌 异化作用:分解自身的一部分组成物质,释放能量 光合作用:
光合作用是生物界有机物的最主要来源,是绝大多数生物生命活动所需要能量的来源。
水+二氧化碳——光、叶绿体——CH2O+氧气
二氧化碳被还原
能量变化:光能转变为化学能(贮存在有机物中)
鲁宾卡门实验:同位素示踪技术追寻氧气来源
结论:光合作用释放的氧全部来源于水
光合作用场所:叶绿体
为什么叶片是绿色的:叶绿体中的色素吸收红光和蓝紫光,不吸收绿光
叶绿体中的光和色素:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a(含量最多)、叶绿素b 好多片片叠在一起的是基粒,一个片是类囊体,中间突起的是色素蛋白复合体 过程:光反应的实质是可见光引起的光化学反应,包括两方面内容:水的光解和ATP合成。
水的光解:通过光合色素对光能的吸收传递,在光能作用下把水分解为氢和氧,[H]还原态氢作为还原剂参与碳反应。
ATP合成:在光反应的电子传递过程中
碳反应:由多种酶催化的一系列反应,三个步骤。光对碳反应没有直接影响,只提供了还原力。
16、 以上内容根据智力水平可以选择忽略不计 能量转化:光能→活跃化学能→稳定化学能 光合作用的意义:是生物界最基本的物质和能量代谢过程,在生态系统中有极重要的地位。 C的转移路径:CO2→C3→C5、C6 停止CO2供应时,C3的浓度急速降低,C5的浓度急速升高。 停止光照时,C3的浓度急速升高,C5的浓度急速降低。 细胞的增殖
生物体由小到大主要靠细胞的增殖
细胞以分裂的方式增殖
真核细胞分列方式:有丝分裂——产生体细胞的方式
减数分裂——产生生殖细胞有关
细胞周期:分裂间期【G1——S(DNA合成)——G2】
→分裂期【细胞质分裂、细胞核分裂】
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21、 动物细胞有丝分裂过程: 间期初→间期末 变化:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 结果:细胞中的DNA数目加倍,染色体数目不变 间期末→前期 核膜、核仁消失,形成染色体,出现纺锤体。染色体散乱分布在纺锤体中央 前期→中期 染色体的着色粒在纺锤丝的牵引下整齐的排列在中央赤道板上 染色体形态稳定、数目清晰,便于观察 中期→后期 着色粒分裂,姐妹染色单体分离,形成的子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,染色单体消失,染色体数目加倍 后期→末期和胞质分裂 染色体变成染色质。纺锤体消失 核膜核仁重新出现 在赤道面出现环沟,并渐渐加深 细胞分开 胞质分裂:动物:环沟 植物:小泡、细胞板 有丝分裂意义:染色体经过复制后,平均分配到两个子细胞中,保证了亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定 细胞的分化 概念:个体发育过程中,细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程 在胚胎时期细胞分化达到最大限度,种类达到最多 分化的机制(原因) 直接:合成组织专一蛋白 根本:基因在不同细胞中的选择性表达 在生物体内,细胞分化不可逆 分离后,经过人工处理可以恢复分裂、分化能力 细胞的全能性:已经分化的细胞仍然具有发育为完整个体的潜能 原因:细胞核内具有发育为完整个体所需的全套基因 干细胞:可以分化为各种细胞的未分化细胞 不同干细胞分化潜能不同 特点:不对称分裂、能持续分裂分化 按来源分类:胚胎干细胞、成体干细胞 按发育潜能,全能性由大到小分类:全能干细胞(能发育为一个完整个体的原始细胞。例:人卵裂囊胚期细胞)多能干细胞(有多方向分化潜能的细胞。例:造血干细胞→红细胞、白细胞、血小板)专能干细胞(只能分化为一种细胞。例:上皮基底层干细胞→上皮细胞) 应用:自体组织和器官再生 细胞的衰老:形态结构发生变化、酶活降低、细胞呼吸减慢、细胞通透性增加 细胞的凋亡
是多细胞生物在发育过程中,一种由基因控制的主动的细胞生理性自杀行为。是一种正常的生理过程
细胞凋亡:基因控制的主动过程
细胞坏死:外因引起的被动的、病理性的死亡
22、 细胞的癌变:正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程
特征:不受控制,无限增殖。能在体内转移、分散,细胞表面糖蛋白减少,遗传物质发生改变
因素:各种射线、有机物无机物(如烟草)、许多病毒
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第一章 细胞的分子组成
1、 结构层次:化学元素→化合物→细胞→生物体
2、 氧元素是鲜重时含量最高的元素
碳元素是干重时含量最高的元素
3、 最基本元素:C
组成人体的主要元素:O、C、H、N
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
4、 组成生物界和非生物界的元素,种类一致,但含量相差很大
说明:生物界与非生物界既有统一性又有差异性
5、 水(极性分子,氢键)
作用:①细胞的组成成分②良好的溶剂③运输各种物质(如血液的运输作用)④缓和细胞内温度变化⑤参与生物体内多种化学反应
6、 无机盐
含量:很少(1%~1.5%)
存在形式:大多为离子
作用:①某些复杂化合物的重要组成部分②维持细胞和生物体的生命活动(维持血浆的正常浓度,维持酸碱平衡,维持神经肌肉的兴奋性)
举例:①铁。血红蛋白的组成成分,缺铁会引起缺铁性贫血。
含铁食物:菠菜、红枣、菜花、马铃薯
②镁。组成叶绿素的成分,缺镁的叶子会变黄变枯
③碘。甲状腺激素的成分之一。缺碘,成人:大脖子病,儿童:呆小症。 含碘食物:海带、紫菜、海蜇
④钙。具有约束神经、肌肉活动的本领。缺钙引起肌肉抽搐。
含钙食物:牛奶、豆制品、虾、芝麻
7、 生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)
用途:维持血浆正常浓度
蒸馏水中红细胞胀破
浓盐水中红细胞皱缩
8、 生物体中四大类有机化合物(生物大分子):糖类、脂质、蛋白质、核酸
9、 糖类
元素组成:C、H、O
分类(依据是否能够水解以及水解的产物):单糖、二糖、多糖
①单糖(不能水解的糖,可被细胞直接吸收)——糖类的结构单元:核糖、葡萄糖(细胞中的主要能源物质)、果糖、半乳糖
②二糖(两分子单糖脱水缩合而成的糖,二糖水解后又可以形成两分子的单糖): 乳糖=葡萄糖+半乳糖
蔗糖=葡萄糖+果糖
麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖
③多糖:淀粉:植物细胞中的储能物质
粮食作物、马铃薯、山药、甘薯等富含淀粉
淀粉不易溶于水,需消化成葡萄糖才能被吸收
糖元:主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中
动物细胞中的储能物质
10、
11、 肝糖元与葡萄糖间能相互转化 纤维素:植物细胞中细胞壁的组成部分 不溶于水,基本单位是葡萄糖 在人与哺乳动物体内很难被消化,某些微生物能帮助分解 脂质 元素组成:C、H、O 分类:油脂、磷脂、植物蜡、固醇 ①油脂:油 常温下液态,含不饱和脂肪酸 脂 常温下固态,含饱和脂肪酸 性质:非极性分子,不溶于水 主要功能:储备的能源物质,氧化分解释放的能量几乎是糖的二倍,动物皮下脂肪有保护、保温等作用 ②磷脂:细胞膜及细胞中各种膜结构的重要组成部分。 看图吧,上面东西少的而且有个圆圆的东西的那一坨是极性部分,下面成双成对的一坨是非极性部分 ③固醇:包括胆固醇、性激素、维生素D 是细胞中膜结构的重要成分,使膜具有一定的刚性 性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成 维生素D能有效促进人和动物肠道对钙、磷的吸收 蛋白质
元素组成:C、H、O、N,有的含有S、P
蛋白质占细胞干重的50%以上,是细胞中含量最高的有机物
功能:①结构蛋白:许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质e.g.羽毛、肌肉、头发、蛛丝
②催化作用:细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质 ③运输作用:如血红蛋白、载体蛋白
④调节作用:能够调节机体的生命活动。如胰岛素、生长激素
⑤识别作用:细胞膜的外表有一层糖蛋白,与细胞的识别作用有密切关系 ⑥免疫作用:抗体
可以说,一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
蛋白质不是能源物质!!!!
基本组成单位:氨基酸 生命体内常见的氨基酸有20来种
结构通式: H
|
R — C—COOH(羧基)
|
NH2(氨基)
每种氨基酸分子中至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。R基的不同,决定氨基酸的不同种类。
氨基酸之间的连接方式:
一个氨基酸分子中的OH和另一个分子中的H脱水缩合,之后形成二肽(肽键) C——N
‖ |
O H
多肽:由3个或3个以上氨基酸分子缩合形成,含多个肽键的化合物
肽链:多肽通常呈链状结构,所以多肽通常又叫肽链
蛋白质分子可以由一条或几条多肽链组成,如血红蛋白
n个氨基酸脱水缩合成m条肽链,m条肽链含有n-m个肽键,失去n-m个水分子 肽键数=氨基酸个数-肽链条数
肽键数=失去的水分子数
一多肽分子由n个氨基酸构成m条肽链,那么该分子中含有m个氨基和m个羧基 空间结构:一共四级,图片自行脑补
多样性:氨基酸种类、数目、排列顺序多样
→蛋白质化学结构、空间结构多样
→蛋白质分子结构多样性
→蛋白质功能的多样性
不稳定性:变性:天然结构的丧失导致活性丧失
热变性:温度超过40~50℃
其他物理、化学因素:紫外线、X光、强酸碱、重金属
12、 核酸
元素组成:C、H、O、N、P
核酸是细胞内携带遗传信息的物质,包括脱氧核糖核酸(DNA)与核糖核酸(RNA) 核酸是一切生物的遗传物质,生物体的遗传信息储存在核酸分子中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,在不含有DNA的病毒中,遗传物质是RNA
第二章 细胞的结构
1、 组成生命的各种物质→独立结构单位(细胞)→生物体
2、 1665年,罗伯特虎克,看到死亡的细胞;1674年,列文虎克,第一个发现活细胞
1838年,施莱登,提出:植物,无论发展到多么高级,都是由充分个体化的、各自独立的、分离的物体组成的聚合物,这些物体就是细胞——植物都是由细胞构成 1839年,施旺,提出:细胞是有机体,整个动物和植物都是细胞的集合体,他们依照一定的规律排列在动植物体内——动物也是由细胞构成的
1858,魏尔肖,细胞只能来自细胞,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位 ——所有细胞都必定来自已存在的活细胞
3、 细胞学说:①所有的生物都是由一个或多个细胞组成
②细胞是生物体的结构和功能单位
③所有的细胞必定是由已存在细胞产生
4、 细胞的大小:大小差别很大,一般较小
大多数动植物细胞:10~100um,用光学显微镜观察
5、 细胞的数目:
单细胞生物由一个细胞构成整个生命;多细胞生物由很多细胞构成
多细胞生物体积增大,是由于细胞数量增多,而不是细胞体积的增大
体积不变,表面积增加,有利于物质交换和信息交流
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8、 细胞膜:细胞作为一个完整系统的边界 功能特性:细胞能选择性地吸收某种物质——活细胞膜具有选择透性 主要成分:磷脂,蛋白质 磷脂有一个圆圆的极性头部,两条长长的非极性尾部。亲水头部,疏水尾部 脂双层:一层单位膜——一层细胞膜里包含两层磷脂分子 关系:①蛋白质具有亲水性,脂质两边各覆盖蛋白质——“三明治”模型 ②蛋白质也有疏水区和亲水区,镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中 质膜冰冻蚀刻实验——“镶嵌”模型是更合理的 细胞膜并不是静止的,细胞膜中的蛋白质分子是运动的,磷脂分子也是运动的(侧向扩散、旋转运动、摆动运动、伸缩震荡、翻转运动、旋转异构) “流动镶嵌模型”:①脂双层构成细胞膜的基本支架 ②蛋白质分子镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中 ③膜中的各种分子均能进行相对运动(细胞膜具有一定的流动性——细胞膜的结构特点) 功能:①脂双层:将细胞与外界分开。使物质不能随便进出,使内部环境相对稳定 ②膜蛋白:控制某些分子、离子进出,与催化、免疫功能有关 ③多糖(糖蛋白):细胞识别、信息交流 细胞壁:植物、藻类、真菌、细菌具有细胞壁 植物藻类细胞壁主要成分:纤维素和部分果胶 真菌细菌细胞壁由不同物质组成 具有全透性,作用是保护细胞和支撑植物体 细胞质:长这么丑你自己知道么!!!!!!!宝宝都被你吓哭了!!!!!!!
组成:①细胞器:细胞中有固定形态结构的部分
②细胞溶胶:细胞中无固定形态结构的部分
③细胞骨架:细胞溶胶中由蛋白质纤维构成的支架
〃细胞器
内质网(单层膜):①粗面内质网:有核糖体附着,蛋白质运输、初加工 ②光面内质网:脂质合成
核糖体(无膜结构):由RNA和蛋白质组成,将氨基酸合成蛋白质的场所 分成附着核糖体、游离核糖体
高尔基体(单层膜):蛋白质分拣、运输、分泌,转运泡,分泌泡
溶酶体(单层膜):“清道夫”,含多种水解酶,分解衰老损伤的细胞器,清除死亡的细胞,杀死入侵的病毒和细菌
细胞分泌蛋白的形成过程:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工蛋白质)→高尔基体(继续加工)→细胞膜(囊泡与细胞膜融合,蛋白质释放)
结构由内至外:细胞核→细胞核膜→粗面内质网(好多层的)→光面内质网(好多尾巴的)→核糖体
高尔基体、溶酶体是在上面那一坨之外的两坨,高尔基体一层一层的。溶酶体是一个圆圈
线粒体(双层膜):
内膜、嵴(宝宝想麻烦你们标一下拼音)上和基质中有与有氧呼吸有关的酶,含少量DNA,含核糖体
有氧呼吸的主要场所,为生命活动供能,“动力工厂”
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10、 长得特别像食堂小卖部卖的那个小香肠! 结构由外至内:外膜→嵴(有个尾巴)→内膜→基质(上面的点是游离核糖体) 不同组织的细胞中,线粒体数目不等 叶绿体(双层膜): 存在于植物的绿色部分 含有:类囊体,基粒(有色素),基质,少量DNA,核糖体 功能:光合作用的场所(基粒、基质中含有与光合作用有关的酶) 液泡(单层膜): 成熟的植物细胞有大液泡。内含细胞液 功能:贮藏营养、色素,保持细胞形态,调节渗透吸水 中心体(无膜结构): 存在于动物细胞和低等植物细胞 由一对中心粒构成 在动物细胞增殖中起作用 长得差不多是个好几棱柱 〃细胞溶胶 细胞质内除细胞器之外的液体成分 含有多种酶。是多种代谢活动的场所 〃细胞骨架 细胞溶胶中由蛋白质纤维构成的支架,是由蛋白质构成的微管、微丝组成的 功能:维持细胞形态,与细胞运动和分裂有关 细胞核 变形虫实验。没有核它就死了啊,有了核就活了,哦麻麻!! 说明:细胞核和细胞质是相互依存的统一整体,细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动 伞藻嫁接与核移植实验。伞藻,上面那个大脑袋是帽,中间是柄,下面叫足。 说明:细胞核控制着生物体的遗传性状 结构由内至外:核仁(与核糖体的形成有关)→染色质(DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体,与细胞核功能有关的最重要的物质)→核基质(长在染色质上面跟一团面条一样)→核膜(双层膜,把核内物质和细胞质分开)→核孔(实现核质之间物质交换) 染色质:最初是由德国科学家瓦尔德尔提出来的,主要是指细胞核内容易被碱性材料染成深色的物质。染色质和染色体是细胞分裂不同时期形状各异的同一种物质。染色质是分裂间期,丝状。螺旋化、变粗、变短,成为杆状的染色体。染色体是分裂期的,通过解螺旋变成染色质 原核细胞
细胞器:核糖体
无成形细胞核,但是有拟核
无线粒体,通过质膜呼吸
蓝细胞无叶绿体,通过质膜进行光合作用
原核细胞和真核细胞区别:
原核细胞没有由核膜包围的典型的细胞核,但是有拟核。只有一种细胞器--核糖体。 真核细胞有由核膜包围的典型的细胞核,有染色体,有各种细胞器。
共同点:都有细胞膜和细胞质;都有核糖体;遗传物质都是DNA。
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13、 常考的真核生物:绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)及动、植物 原核生物:蓝藻、细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次氏体 病毒既不是真核也不是原核生物,原生动物(草履虫、变形虫)是真核生物 原核细胞如果有细胞壁,不含纤维素,主要是糖类与蛋白质结合而成。细胞膜与真核相似。 细胞与能量: 细胞内最主要的能量形式:化学能 细胞内同时进行着吸能反应与放能反应 ATP是连接放能反应和吸能反应的纽带,细胞中的“能量通货” 【腺苷(要会写要会写要会写):A 腺苷一磷酸:AMP 腺苷二磷酸:ADP 腺苷三磷酸:ATP】 结构简式:A—P~P~P 水解:A—P~P~P ——水解→ A—P~P + P圈i +能量 AT 水解 AD +P圈i +能量 P ————————→ P ATP产生的能量转化为:机械能(肌细胞收缩)、电能(电鳐放电)、光能(萤火虫)、化学能(葡萄糖果糖合成蔗糖)、热能(维持体温) 马达蛋白,细胞骨架 ADP脱水合成ATP 放能 ATP水解形成ADP 吸能 物质是可逆的,但是能量不可逆,不是可逆反应 光能:生命活动的根本能量来源 ↓ 有机物:糖类是生命活动的主要能源物质,脂肪是生命体的储能物质 ↓ ATP:新陈代谢所需能量的直接来源 物质出入细胞的方式 扩散:分子或离子从高浓度处向低浓度处运动的现象 渗透:选择性透过膜 渗透作用:细胞外水分子多:低渗溶液 动物细胞胀破 植物细胞膨胀 内外水分子一样:等渗溶液 动物细胞无变化 植物细胞无变化 细胞内水分子多:高渗溶液 动物细胞皱缩 植物细胞质壁分离 被动转运:自由扩散(没有周围那一坨东西)、易化扩散(协助扩散)(通过通道蛋白|、载体蛋白△) 主动转运:需要载体和能量,旁边有大箭头指着载体,旁边写ATP或能量 胞吞:大分子物质进入 胞吐:蛋白质的分泌 胞吞胞吐需要能量,有选择性 细胞呼吸
概念:细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或者小分子有机物,并且释放能量的过程
实质:分解有机物,释放能量(异化作用)
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15、 发生场所:活细胞内 类型:需氧呼吸(主要)、厌氧呼吸 需氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过酶的作用把糖类等有机物彻底分解为水和二氧化碳,并释放大量能量的过程 C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O 主要场所:线粒体(内膜、嵴、基质上面有酶) 过程: 第一阶段: C6H12O6 —酶—→ 2丙酮酸 + [H](少量)+ 能量(少量) 场所:胞质溶胶(细胞质基质) 第二阶段: 丙酮酸 + H2O —酶—→ CO2 + [H] + 能量(少量) 场所:线粒体基质 第三阶段: [H] + O2 —酶—→ H2O + 能量(大量) 场所:线粒体内膜 应用:松土、夜间降温、剪去发黄叶片、慢跑、创可贴 厌氧呼吸:细胞在无氧条件下,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(乙醇、二氧化碳、乳酸),放出少量能量,生成少量ATP 场所:细胞溶胶 应用:酿酒、酸奶、泡菜 影响因素:温度、 氧气和二氧化碳、 水 ↓ ↓ ↓ 低温保鲜 增加氧气浓度 种子晒干保存 细胞呼吸是细胞代谢的中心: 〃为细胞内的化学反应提供能量 〃为其它化合物的合成提供碳骨架 同化作用:把从外界摄取的营养物质转变成自身的组成物质,储存能量 ①自养型:光能自养和化能自养。主要指绿色植物、藻类、光合细菌、硝化细菌 ②异养型:直接摄取有机物。人、动物、寄生腐生生活的细菌和真菌 异化作用:分解自身的一部分组成物质,释放能量 光合作用:
光合作用是生物界有机物的最主要来源,是绝大多数生物生命活动所需要能量的来源。
水+二氧化碳——光、叶绿体——CH2O+氧气
二氧化碳被还原
能量变化:光能转变为化学能(贮存在有机物中)
鲁宾卡门实验:同位素示踪技术追寻氧气来源
结论:光合作用释放的氧全部来源于水
光合作用场所:叶绿体
为什么叶片是绿色的:叶绿体中的色素吸收红光和蓝紫光,不吸收绿光
叶绿体中的光和色素:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a(含量最多)、叶绿素b 好多片片叠在一起的是基粒,一个片是类囊体,中间突起的是色素蛋白复合体 过程:光反应的实质是可见光引起的光化学反应,包括两方面内容:水的光解和ATP合成。
水的光解:通过光合色素对光能的吸收传递,在光能作用下把水分解为氢和氧,[H]还原态氢作为还原剂参与碳反应。
ATP合成:在光反应的电子传递过程中
碳反应:由多种酶催化的一系列反应,三个步骤。光对碳反应没有直接影响,只提供了还原力。
16、 以上内容根据智力水平可以选择忽略不计 能量转化:光能→活跃化学能→稳定化学能 光合作用的意义:是生物界最基本的物质和能量代谢过程,在生态系统中有极重要的地位。 C的转移路径:CO2→C3→C5、C6 停止CO2供应时,C3的浓度急速降低,C5的浓度急速升高。 停止光照时,C3的浓度急速升高,C5的浓度急速降低。 细胞的增殖
生物体由小到大主要靠细胞的增殖
细胞以分裂的方式增殖
真核细胞分列方式:有丝分裂——产生体细胞的方式
减数分裂——产生生殖细胞有关
细胞周期:分裂间期【G1——S(DNA合成)——G2】
→分裂期【细胞质分裂、细胞核分裂】
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21、 动物细胞有丝分裂过程: 间期初→间期末 变化:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 结果:细胞中的DNA数目加倍,染色体数目不变 间期末→前期 核膜、核仁消失,形成染色体,出现纺锤体。染色体散乱分布在纺锤体中央 前期→中期 染色体的着色粒在纺锤丝的牵引下整齐的排列在中央赤道板上 染色体形态稳定、数目清晰,便于观察 中期→后期 着色粒分裂,姐妹染色单体分离,形成的子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,染色单体消失,染色体数目加倍 后期→末期和胞质分裂 染色体变成染色质。纺锤体消失 核膜核仁重新出现 在赤道面出现环沟,并渐渐加深 细胞分开 胞质分裂:动物:环沟 植物:小泡、细胞板 有丝分裂意义:染色体经过复制后,平均分配到两个子细胞中,保证了亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定 细胞的分化 概念:个体发育过程中,细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程 在胚胎时期细胞分化达到最大限度,种类达到最多 分化的机制(原因) 直接:合成组织专一蛋白 根本:基因在不同细胞中的选择性表达 在生物体内,细胞分化不可逆 分离后,经过人工处理可以恢复分裂、分化能力 细胞的全能性:已经分化的细胞仍然具有发育为完整个体的潜能 原因:细胞核内具有发育为完整个体所需的全套基因 干细胞:可以分化为各种细胞的未分化细胞 不同干细胞分化潜能不同 特点:不对称分裂、能持续分裂分化 按来源分类:胚胎干细胞、成体干细胞 按发育潜能,全能性由大到小分类:全能干细胞(能发育为一个完整个体的原始细胞。例:人卵裂囊胚期细胞)多能干细胞(有多方向分化潜能的细胞。例:造血干细胞→红细胞、白细胞、血小板)专能干细胞(只能分化为一种细胞。例:上皮基底层干细胞→上皮细胞) 应用:自体组织和器官再生 细胞的衰老:形态结构发生变化、酶活降低、细胞呼吸减慢、细胞通透性增加 细胞的凋亡
是多细胞生物在发育过程中,一种由基因控制的主动的细胞生理性自杀行为。是一种正常的生理过程
细胞凋亡:基因控制的主动过程
细胞坏死:外因引起的被动的、病理性的死亡
22、 细胞的癌变:正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程
特征:不受控制,无限增殖。能在体内转移、分散,细胞表面糖蛋白减少,遗传物质发生改变
因素:各种射线、有机物无机物(如烟草)、许多病毒