生物必修1知识点
第一章 走进细胞
1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统 细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞
2、光学显微镜的操作步骤:对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→ 高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜 3、原核细胞与真核细胞根本区别为:
注:病毒无细胞结构,但有DNA 或RNA 4、原
核生物: 常见的细菌有: 乳酸菌, 大肠杆菌, 根瘤菌, 霍乱杆菌, 炭疽杆菌
. 常见的蓝藻有: 颤藻, 发菜, 念珠藻, 蓝球藻. 蓝藻是原核生物,自养生物
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质
6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统 一性。
7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同 第二章: 组成细胞的分子. 一: 元素
主要元素是: C H O N P S 基本元素是: C H O N 最基本元素: C
大量元素: C H O N P S K Ca Mg 微量元素: Fe Mn Zn Cu B Mo
生物与无机自然界的统一性与差异性. 元素种类基本相同, 元素含量大不相同. 细胞鲜重最大的元素是: O 其次是C,H,N 细胞干重最大的元素是: C其次是O,N,H. 二:组成细胞的化合物:
无机化合物:水, 无机盐 细胞中含量最大的化合物或无机化合物: 水 有机化合物:糖类, 脂质, 蛋白质, 核酸. 细胞中含量最大的有机化合物或 细胞中干重含量最大的化合物:蛋白质。.
三: 化合物的鉴定:
(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III 染成橘黄色(苏丹IV 染成红色);淀粉遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。 (2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗(含蔗糖, 蔗糖不是还原糖)
(3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A 液,再加B 液) 第二节: 生命活动的主要承担者: 蛋白质 一: 组成蛋白质的基本单位: 氨基酸
氨基酸的结构特点: 一个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基, 且连接在同一个碳原子上. 除此之外, 该碳原子还连接一个氢原子和一个侧基团. 各种氨基酸的区别在于侧链基团(R基) 的不同
生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种, 分为必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)两种. 二:氨基酸形成蛋白质 氨基酸的结构通式(以下氨基酸简称AA) 1. 构成方式: 脱水缩合
脱水缩合: 在蛋白质的形成过程中, 一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相接同时脱去一分子水, 这种结合方式叫做脱水缩合.
由2个AA 分子缩合而成的化合物叫二肽. 由多个AA 分子缩合而成的化合物叫多肽. 连接两个AA 分子的化学健叫肽键.
2. 脱去水分子数等于形成的肽键数等于氨基酸数减去肽链数.
蛋白质分子量的计算. 假设AA 的平均分子量为a, 含有的AA 数为n 则,形成的蛋白质的分子量为: a ×n -18(n-m) 即:氨基酸的总分子量减去脱去的水分子总量
3. 蛋白质结构的多样性:
原因: 组成蛋白质的氨基酸种类, 数目, 排列顺序不同, 肽链的折叠, 盘曲及蛋白质的空间结构千差万
别
4. 蛋白质的功能功能多样性:催化功能. 结构功能. 运输功能, 信息传递功能, 免疫功能等. 第三节 核酸
一、核酸的种类及功能
核酸分为两大类:脱氧核糖核酸(简称 DNA )和核糖核酸(简称RNA)
核酸的功能: 核酸是携带遗传信息的物质, 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用。
二、DNA 与RNA 的比较
三. 实验:观察DNA 和RNA 在细胞中的分布 甲基绿+DNA=绿色 吡罗红+RNA=红色
8%盐酸的作用:①改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
②使染色体中的DNA 与蛋白质分离,有利于DNA 和染色剂结合 0.9%的NaCl 的作用:保持动物细胞的细胞形态 实验步骤:①制片 ②水解 ③冲洗 ④染色 ⑤观察
结论:DNA 主要存在于细胞核中,RNA 主要存在于细胞质中, 四、核酸分子的多样性
绝大多数生物的遗传信息就储存在DNA 分子中,组成DNA 分子的核苷酸虽然只有4 种,但是核苷酸的排列顺序却是千变万化的。核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息。 第四节 细胞中的糖类和脂质
1、糖类的化学元素组成及特点:元素组成( C.H.O), 特点: 大多数糖H:O=2:1 2, 糖类的分类,分布及功能:
3单糖:不能水解的糖,可被细胞直接吸收。
二糖:由两分子的单糖脱水缩合而成。
( 课本 P31 )
多糖:由许多的葡萄糖分子连接而成,是生物大分子。如淀粉、纤维素、糖原, 构成它们的基本单位都是葡萄糖。(P31)
附:二糖与多糖的水解产物:
蔗糖→1葡萄糖+1果糖 麦芽糖→2葡萄糖 乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖 淀粉→麦芽糖→葡萄糖
纤维素→纤维二糖→葡萄糖 糖原→葡萄糖 一、有关水的知识要点
二、1. 无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等例如, 缺铁: 缺铁性贫血
②维持生物体的生命活动, 如动物缺钙会抽搐, 儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松 ③维持酸碱平衡,调节渗透压。
第三章 细胞的基本结构
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、植物细胞有细胞壁, 主要成分纤维素和果胶, 对细胞有支持和保护作用; 是全透性的。 第二节 细胞器----系统内的分工合作 一、概念:
细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质, 叫做细胞质. 包括细胞质基质和细胞器。 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。 二、八大细胞器的比较:
线粒体(双层膜):内膜向内突起形成“嵴”,细胞有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段),含少量
DNA 。 叶绿体(双层膜):只存在于植物的绿色细胞中。类囊体上有色素,类囊体和基质中含有与光合作
用有关的酶,是光合作用的场所。含少量的DNA 。
内质网(单层膜):是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。
高尔基体(单层膜):动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关。 液泡(单层膜):泡状结构,成熟的植物有大液泡。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态,调节渗透吸水。 核糖体(无膜结构):合成蛋白质的场所。
中心体(无膜结构):由垂直的两个中心粒构成,与动物细胞有丝分裂有关。
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。
小结:
双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体
单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡 非膜的细胞器:核糖体、中心体; 含有少量DNA 的细胞器:线粒体、叶绿体 含有色素的细胞器:叶绿体、液泡
动、植物细胞的区别:动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。 三:分离细胞器的方法:差速离心法
四、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
五、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、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、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。 第四章 细胞的物质输入和输出
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<细胞内溶液浓度→细胞吸水 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
↓ ↓ ↓
磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被(与细胞识别有关)
(膜基本支架)
二、: 细胞膜(生物膜)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、概念:
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。 协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
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、 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。 第五章 细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶 一、概念:
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。
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。
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 。 三、酶的特性:
①、高效性 ②、专一性 ③、酶需要较温和的作用条件(注意图形)
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: 酶
1)ATP 分子中远离A 的那个高能磷酸键很容易释放能量,转化成ADP 。在有关酶的催化作用下,ADP 可以接受能量,同时与一个游离的Pi 结合,重新形成一个ATP 。
2)对细胞的正常生活来说, ATP 与ADP 的相互转化, 是时刻不停地发生并处于动态平衡. 3)此反应中物质可逆,酶、场所、能量不可逆。
ATP
ADP + Pi +能量
+
4)ADP 与Pi 合成ATP 的能量来源:动物和人呼吸作用,绿色植物呼吸作用和光合作用。 第三节 ATP的主要来源----细胞呼吸
一、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、CO 2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:
酶
CH O + 6O + 6HO
+ 12HO + 能量
6
12
6
2
2
2
2
三、无氧呼吸的总反应式:
酶
C6H 12O 6
2C 2H 5OH (酒精)+ 2CO2 + 少量能量 (酵母菌、植物果实等)
酶
或 C6H 12O 6 2C 3H 6O 3(乳酸)+ 少量能量 (乳酸菌、人的肌肉细胞等) 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:
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、CO 2:环境CO 2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。
2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。 3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。 实验:探究酵母菌的呼吸方式
1、过程(见书p91)
2、结论:,也能进行。
第四节 能量之源----光与光合作用
一、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,并释放出氧气的过程
二、光合色素(在类囊体的薄膜上):
叶绿素叶绿素b (黄绿色)胡萝卜素 (橙黄色)主要吸收蓝紫光
叶黄素 (黄色)
色素
叶绿素a (蓝绿色)主要吸收红光和蓝紫光
类胡萝卜素
实验:提取和分离叶绿体中的色素 1、原理:
叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂(如丙酮、酒精等)。
叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。 2、过程:(见书P97) 3、结果:色素在滤纸条上的分布自上而下:
胡萝卜素(橙黄色) 最快(溶解度) 叶黄素 (黄 色)
叶绿素a (蓝绿色) 最宽(
叶绿素b (黄绿色) 最慢(溶解度) 4、注意:
无水乙醇的用途是提取(溶解)叶绿体中的色素, 层析液的的用途是分离叶绿体中的色素; 石英砂的作用是为了研磨充分,
碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏;
分离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中; 三、叶绿体的功能:叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收 光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。 四、光合作用的发现
1648 比利时,范·海尔蒙特:植物生长所需要的养料主要来自于水, 而不是土壤。
1771 英国,普利斯特莱:植物可以更新空气。
1779 荷兰,英格豪斯:植物只有绿叶才能更新空气;并且需要阳光才能更新空气。 1880美国,恩格尔曼:光合光合作用的场所在叶绿体。
1864 德国,萨克斯:叶片在光下能产生淀粉
1940美国,鲁宾和卡门(用放射性同位素标记法):光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。(糖类中的氢也来自水)。
1948 美国,梅尔文·卡尔文:用标14C 标记的CO 2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪,进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。 五、光合作用过程:
(1) 光反应 条件:有光
场所:叶绿体类囊体薄膜 过程:① 水的光解: ② ATP的合成:(2)暗反应
条件:有光和无光 场所:叶绿体基质 过程:①CO 2的固定: ② C3的还原:
(光能→ATP 中活跃的化学能)
(ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能) 3、总反应式:
光能
CO2 + H2O (CH 2O )+ O2
叶绿体
六、影响光合作用的环境因素:光照强度温度等
(1)光照强度:在一定的而加快。
(2)CO2浓度:在一定浓度范围内,光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。 (3)温度:光合作用只能在一定的温度范围内进行,在最适温度时,光合作用速率最快,高于或低于最适温度,光合作用速率下降。 七、农业生产中提高光能利用率采取的方法:
延长 如:补充人工光照、多季种植
增加 如:合理密植、套种
光照强弱的控制:阳生植物(
增强光合作用效率 适当提高CO 2浓度:施农家肥
适当提高白天温度(降低夜间温度)
必需矿质元素的供应 第六章:细胞的生命历程
1. 细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。 2. 有丝分裂:体细胞增殖 细胞周期:
从一次细胞分裂结束开始,直到下一次细胞分裂结束为止,称为一个细胞周期 注:①连续分裂的细胞才具有细胞周期; ②间期在前,分裂期在后; ③间期长,分裂期短;
④不同生物或同一生物不同种类的细胞,细胞周期长短不一。
分裂间期:完成DNA 分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA 加倍。 分裂期:
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。
中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰便于观察 后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍 末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。 动植物细胞有丝分裂区别
前期: 植物细胞:细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体
动物细胞:中心体发出星射线,构成纺缍体
末期: 植物细胞:赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁
动物细胞:不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实为DNA 复制后),精确地平均分配到两个子细
胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对生物遗传有重要意义。
有丝分裂中,染色体及DNA 数目变化规律(书上课后题拓展题2) 3. 细胞分化:
个体发育中,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,它是一种持久性变化,是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
细胞分化举例:红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息,(同一受精卵有丝分裂形成);形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。
4. 细胞全能性:
指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。
高度分化的植物细胞具有全能性,如植物组织培养因为细胞(细胞核)具有该生物生长发育所需的所有遗传信息.
高度分化的动物细胞核具有全能性,如克隆羊 5. 细胞衰老特征:
细胞内水分减少, 代谢速率减慢, 酶活性降低, 细胞内色素积累, 细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大, 细胞膜通透性下降,物质运输功能下降
6. 细胞凋亡:
基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失,它对于多
细胞生物体正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。
7. 细胞癌变:能够无限增殖, 癌细胞特征形态结构发生显著变化, 癌细胞表面糖蛋白减少,容易在体内扩散,转移.
生物必修1知识点
第一章 走进细胞
1、生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统 细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞
2、光学显微镜的操作步骤:对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→ 高倍物镜观察:①只能调节细准焦螺旋;②调节大光圈、凹面镜 3、原核细胞与真核细胞根本区别为:
注:病毒无细胞结构,但有DNA 或RNA 4、原
核生物: 常见的细菌有: 乳酸菌, 大肠杆菌, 根瘤菌, 霍乱杆菌, 炭疽杆菌
. 常见的蓝藻有: 颤藻, 发菜, 念珠藻, 蓝球藻. 蓝藻是原核生物,自养生物
5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质
6、细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统 一性。
7、组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同,含量不同 第二章: 组成细胞的分子. 一: 元素
主要元素是: C H O N P S 基本元素是: C H O N 最基本元素: C
大量元素: C H O N P S K Ca Mg 微量元素: Fe Mn Zn Cu B Mo
生物与无机自然界的统一性与差异性. 元素种类基本相同, 元素含量大不相同. 细胞鲜重最大的元素是: O 其次是C,H,N 细胞干重最大的元素是: C其次是O,N,H. 二:组成细胞的化合物:
无机化合物:水, 无机盐 细胞中含量最大的化合物或无机化合物: 水 有机化合物:糖类, 脂质, 蛋白质, 核酸. 细胞中含量最大的有机化合物或 细胞中干重含量最大的化合物:蛋白质。.
三: 化合物的鉴定:
(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可苏丹III 染成橘黄色(苏丹IV 染成红色);淀粉遇碘变蓝色;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。 (2)还原糖鉴定材料不能选用甘蔗(含蔗糖, 蔗糖不是还原糖)
(3)斐林试剂必须现配现用(与双缩脲试剂不同,双缩脲试剂先加A 液,再加B 液) 第二节: 生命活动的主要承担者: 蛋白质 一: 组成蛋白质的基本单位: 氨基酸
氨基酸的结构特点: 一个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基, 且连接在同一个碳原子上. 除此之外, 该碳原子还连接一个氢原子和一个侧基团. 各种氨基酸的区别在于侧链基团(R基) 的不同
生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种, 分为必需氨基酸(8)和非必需氨基酸(12)两种. 二:氨基酸形成蛋白质 氨基酸的结构通式(以下氨基酸简称AA) 1. 构成方式: 脱水缩合
脱水缩合: 在蛋白质的形成过程中, 一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相接同时脱去一分子水, 这种结合方式叫做脱水缩合.
由2个AA 分子缩合而成的化合物叫二肽. 由多个AA 分子缩合而成的化合物叫多肽. 连接两个AA 分子的化学健叫肽键.
2. 脱去水分子数等于形成的肽键数等于氨基酸数减去肽链数.
蛋白质分子量的计算. 假设AA 的平均分子量为a, 含有的AA 数为n 则,形成的蛋白质的分子量为: a ×n -18(n-m) 即:氨基酸的总分子量减去脱去的水分子总量
3. 蛋白质结构的多样性:
原因: 组成蛋白质的氨基酸种类, 数目, 排列顺序不同, 肽链的折叠, 盘曲及蛋白质的空间结构千差万
别
4. 蛋白质的功能功能多样性:催化功能. 结构功能. 运输功能, 信息传递功能, 免疫功能等. 第三节 核酸
一、核酸的种类及功能
核酸分为两大类:脱氧核糖核酸(简称 DNA )和核糖核酸(简称RNA)
核酸的功能: 核酸是携带遗传信息的物质, 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有极其重要的作用。
二、DNA 与RNA 的比较
三. 实验:观察DNA 和RNA 在细胞中的分布 甲基绿+DNA=绿色 吡罗红+RNA=红色
8%盐酸的作用:①改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
②使染色体中的DNA 与蛋白质分离,有利于DNA 和染色剂结合 0.9%的NaCl 的作用:保持动物细胞的细胞形态 实验步骤:①制片 ②水解 ③冲洗 ④染色 ⑤观察
结论:DNA 主要存在于细胞核中,RNA 主要存在于细胞质中, 四、核酸分子的多样性
绝大多数生物的遗传信息就储存在DNA 分子中,组成DNA 分子的核苷酸虽然只有4 种,但是核苷酸的排列顺序却是千变万化的。核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息。 第四节 细胞中的糖类和脂质
1、糖类的化学元素组成及特点:元素组成( C.H.O), 特点: 大多数糖H:O=2:1 2, 糖类的分类,分布及功能:
3单糖:不能水解的糖,可被细胞直接吸收。
二糖:由两分子的单糖脱水缩合而成。
( 课本 P31 )
多糖:由许多的葡萄糖分子连接而成,是生物大分子。如淀粉、纤维素、糖原, 构成它们的基本单位都是葡萄糖。(P31)
附:二糖与多糖的水解产物:
蔗糖→1葡萄糖+1果糖 麦芽糖→2葡萄糖 乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖 淀粉→麦芽糖→葡萄糖
纤维素→纤维二糖→葡萄糖 糖原→葡萄糖 一、有关水的知识要点
二、1. 无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:
①构成某些重要的化合物,如:叶绿素、血红蛋白等例如, 缺铁: 缺铁性贫血
②维持生物体的生命活动, 如动物缺钙会抽搐, 儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松 ③维持酸碱平衡,调节渗透压。
第三章 细胞的基本结构
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、植物细胞有细胞壁, 主要成分纤维素和果胶, 对细胞有支持和保护作用; 是全透性的。 第二节 细胞器----系统内的分工合作 一、概念:
细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质, 叫做细胞质. 包括细胞质基质和细胞器。 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。 二、八大细胞器的比较:
线粒体(双层膜):内膜向内突起形成“嵴”,细胞有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段),含少量
DNA 。 叶绿体(双层膜):只存在于植物的绿色细胞中。类囊体上有色素,类囊体和基质中含有与光合作
用有关的酶,是光合作用的场所。含少量的DNA 。
内质网(单层膜):是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。
高尔基体(单层膜):动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关。 液泡(单层膜):泡状结构,成熟的植物有大液泡。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态,调节渗透吸水。 核糖体(无膜结构):合成蛋白质的场所。
中心体(无膜结构):由垂直的两个中心粒构成,与动物细胞有丝分裂有关。
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。
小结:
双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体
单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡 非膜的细胞器:核糖体、中心体; 含有少量DNA 的细胞器:线粒体、叶绿体 含有色素的细胞器:叶绿体、液泡
动、植物细胞的区别:动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。 三:分离细胞器的方法:差速离心法
四、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
五、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、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、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。 第四章 细胞的物质输入和输出
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<细胞内溶液浓度→细胞吸水 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
↓ ↓ ↓
磷脂双分子层 “镶嵌蛋白” 糖被(与细胞识别有关)
(膜基本支架)
二、: 细胞膜(生物膜)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、概念:
自由扩散:物质通过简单的扩散作用进出细胞。 协助扩散:进出细胞的物质要借助载体蛋白的扩散。
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、 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。 第五章 细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶 一、概念:
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。
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。
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 。 三、酶的特性:
①、高效性 ②、专一性 ③、酶需要较温和的作用条件(注意图形)
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: 酶
1)ATP 分子中远离A 的那个高能磷酸键很容易释放能量,转化成ADP 。在有关酶的催化作用下,ADP 可以接受能量,同时与一个游离的Pi 结合,重新形成一个ATP 。
2)对细胞的正常生活来说, ATP 与ADP 的相互转化, 是时刻不停地发生并处于动态平衡. 3)此反应中物质可逆,酶、场所、能量不可逆。
ATP
ADP + Pi +能量
+
4)ADP 与Pi 合成ATP 的能量来源:动物和人呼吸作用,绿色植物呼吸作用和光合作用。 第三节 ATP的主要来源----细胞呼吸
一、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、CO 2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:
酶
CH O + 6O + 6HO
+ 12HO + 能量
6
12
6
2
2
2
2
三、无氧呼吸的总反应式:
酶
C6H 12O 6
2C 2H 5OH (酒精)+ 2CO2 + 少量能量 (酵母菌、植物果实等)
酶
或 C6H 12O 6 2C 3H 6O 3(乳酸)+ 少量能量 (乳酸菌、人的肌肉细胞等) 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:
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、CO 2:环境CO 2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。
2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。 3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。 实验:探究酵母菌的呼吸方式
1、过程(见书p91)
2、结论:,也能进行。
第四节 能量之源----光与光合作用
一、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,并释放出氧气的过程
二、光合色素(在类囊体的薄膜上):
叶绿素叶绿素b (黄绿色)胡萝卜素 (橙黄色)主要吸收蓝紫光
叶黄素 (黄色)
色素
叶绿素a (蓝绿色)主要吸收红光和蓝紫光
类胡萝卜素
实验:提取和分离叶绿体中的色素 1、原理:
叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂(如丙酮、酒精等)。
叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。 2、过程:(见书P97) 3、结果:色素在滤纸条上的分布自上而下:
胡萝卜素(橙黄色) 最快(溶解度) 叶黄素 (黄 色)
叶绿素a (蓝绿色) 最宽(
叶绿素b (黄绿色) 最慢(溶解度) 4、注意:
无水乙醇的用途是提取(溶解)叶绿体中的色素, 层析液的的用途是分离叶绿体中的色素; 石英砂的作用是为了研磨充分,
碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏;
分离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中; 三、叶绿体的功能:叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收 光能的光合色素,在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。 四、光合作用的发现
1648 比利时,范·海尔蒙特:植物生长所需要的养料主要来自于水, 而不是土壤。
1771 英国,普利斯特莱:植物可以更新空气。
1779 荷兰,英格豪斯:植物只有绿叶才能更新空气;并且需要阳光才能更新空气。 1880美国,恩格尔曼:光合光合作用的场所在叶绿体。
1864 德国,萨克斯:叶片在光下能产生淀粉
1940美国,鲁宾和卡门(用放射性同位素标记法):光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。(糖类中的氢也来自水)。
1948 美国,梅尔文·卡尔文:用标14C 标记的CO 2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪,进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。 五、光合作用过程:
(1) 光反应 条件:有光
场所:叶绿体类囊体薄膜 过程:① 水的光解: ② ATP的合成:(2)暗反应
条件:有光和无光 场所:叶绿体基质 过程:①CO 2的固定: ② C3的还原:
(光能→ATP 中活跃的化学能)
(ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能) 3、总反应式:
光能
CO2 + H2O (CH 2O )+ O2
叶绿体
六、影响光合作用的环境因素:光照强度温度等
(1)光照强度:在一定的而加快。
(2)CO2浓度:在一定浓度范围内,光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。 (3)温度:光合作用只能在一定的温度范围内进行,在最适温度时,光合作用速率最快,高于或低于最适温度,光合作用速率下降。 七、农业生产中提高光能利用率采取的方法:
延长 如:补充人工光照、多季种植
增加 如:合理密植、套种
光照强弱的控制:阳生植物(
增强光合作用效率 适当提高CO 2浓度:施农家肥
适当提高白天温度(降低夜间温度)
必需矿质元素的供应 第六章:细胞的生命历程
1. 细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。 2. 有丝分裂:体细胞增殖 细胞周期:
从一次细胞分裂结束开始,直到下一次细胞分裂结束为止,称为一个细胞周期 注:①连续分裂的细胞才具有细胞周期; ②间期在前,分裂期在后; ③间期长,分裂期短;
④不同生物或同一生物不同种类的细胞,细胞周期长短不一。
分裂间期:完成DNA 分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA 加倍。 分裂期:
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。
中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰便于观察 后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍 末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。 动植物细胞有丝分裂区别
前期: 植物细胞:细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体
动物细胞:中心体发出星射线,构成纺缍体
末期: 植物细胞:赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁
动物细胞:不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实为DNA 复制后),精确地平均分配到两个子细
胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对生物遗传有重要意义。
有丝分裂中,染色体及DNA 数目变化规律(书上课后题拓展题2) 3. 细胞分化:
个体发育中,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,它是一种持久性变化,是生物体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率。
细胞分化举例:红细胞与肌细胞具有完全相同遗传信息,(同一受精卵有丝分裂形成);形态、功能不能原因是不同细胞中遗传信息执行情况不同。
4. 细胞全能性:
指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体潜能。
高度分化的植物细胞具有全能性,如植物组织培养因为细胞(细胞核)具有该生物生长发育所需的所有遗传信息.
高度分化的动物细胞核具有全能性,如克隆羊 5. 细胞衰老特征:
细胞内水分减少, 代谢速率减慢, 酶活性降低, 细胞内色素积累, 细胞内呼吸速度下降,细胞核体积增大, 细胞膜通透性下降,物质运输功能下降
6. 细胞凋亡:
基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种正常的自然生理过程,如蝌蚪尾消失,它对于多
细胞生物体正常发育,维持内部环境的稳定以及抵御外界因素干扰具有非常关键作用。
7. 细胞癌变:能够无限增殖, 癌细胞特征形态结构发生显著变化, 癌细胞表面糖蛋白减少,容易在体内扩散,转移.