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1、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
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
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、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
注、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(主要成分是肽聚糖),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。
补:病毒的相关知识:
1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体,病毒既不是真核也不是原核生物。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。
4、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、虎克既是细胞的发现者也是细胞的命名者;细胞学说建立者是施莱登和施旺,细胞学说内容:1、一切动植物都是由细胞构成的。2、细胞是一个相对独立的单位3、新细胞可以从老细胞产生。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。细胞学说建立过程,是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程,充满耐人寻味的曲折
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
★8、组成细胞的元素
①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②微量无素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
③主要元素:C、H、O、N、P、S④基本元素:C
⑤细胞干重中,含量最多元素为C,鲜重中含最最多元素为O
统一性:构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是生物所特有的。差异性:组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。
★9、生物(如沙漠中仙人掌)鲜重中,含量最多化合物为水,干重中含量最多的化合物为蛋白质。
★10、(1)还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖)可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀;脂肪可与苏丹III染成橘黄色(或被苏丹IV染成红色);淀粉(多糖)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
(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)
★11、蛋白质由C、H、O、N元素构成,有些含有P、S
★蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸结构通式为NH2—C—COOH,各种氨基酸的区别在于R基的不同。氨基酸约20种★结构特点:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—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,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。
★12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽,连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫肽键。
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。
肽链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。
★13、有关计算:
脱水缩合中,脱去水分子的个数=形成的肽键个数=氨基酸个数n–肽链条数m
蛋白质分子量=氨基酸分子量╳氨基酸个数-水的个数╳18
至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)=肽链数
★14、蛋白质多样性原因:构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化,多肽链盘曲折叠方式千差万别。
15、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,即结构蛋白,如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白;
②催化作用:如绝大多数酶;③传递信息,即调节作用:如胰岛素、生长激素;
④免疫作用:如免疫球蛋白(抗体);⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
16、氨基酸结合方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)与另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水,如图:
HOHHH
NH2—C—C—OH+H—N—C—COOHH2O+NH2—C—C—N—C—COOH
R1HR2R1OHR2
★17、核酸的结构和功能
核酸由C、H、O、N、P5种元素构成基本单位:核苷酸(8种)
结构:一分子磷酸、一分子五碳糖(脱氧核糖或核糖)、
一分子含氮碱基(有5种)A、T、C、G、U
构成DNA的核苷酸:(4种)构成RNA的核苷酸:(4种)
功能核酸是细胞内携带遗传信息的载体,在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用,是一切生物的遗传物质。核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称DNA;一类是核糖核酸,简称RNA。
18、
DNARNA
★全称脱氧核糖核酸核糖核酸
★分布细胞核、线粒体、叶绿体主要存在细胞质
染色剂***绿吡罗红
链数双链单链
碱基ATCGAUCG
五碳糖脱氧核糖核糖
组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸
代表生物原核生物、真核生物、噬菌体HIV、SARS病毒
注:DNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)
RNA所含碱基有:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)
19、糖类:是主要的能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等
单糖:是不能再水解的糖。如葡萄糖。
二糖:是水解后能生成两分子单糖的糖。
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。
可溶性还原性糖:葡萄糖、果糖、麦芽糖等
20、糖类的比较:
分类元素常见种类分布主要功能
单糖CHO核糖动植物组成核酸
脱氧核糖
葡萄糖、果糖、半乳糖重要能源物质
二糖蔗糖植物
麦芽糖
乳糖动物
多糖淀粉植物植物贮能物质
纤维素细胞壁主要成分
糖原(肝糖原、肌糖原)动物动物贮能物质
21、四大能源:①重要能源:葡萄糖②主要能源:糖类③直接能源:ATP
④根本能源:阳光
22、脂质的比较:
分类元素常见种类功能
脂质脂肪C、H、O∕储能;保温;缓冲;减压
磷脂C、H、O
(N、P)∕构成生物膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)重要成分
固醇胆固醇与细胞膜流动性有关
性激素维持生物第二性征,促进***官发育及生殖细胞形成
维生素D促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
★23、多糖,蛋白质,核酸等都是生物大分子,基本组成单位依次为:单糖、氨基酸、核苷酸。
生物大分子以碳链为基本骨架,所以碳是生命的核心元素。
自由水(%):(幼嫩植物、代谢旺盛细胞含量高)良好溶剂;参与生物化学反应;提供液体环境;运送营养物质及代谢废物;绿色植物进行光
24、水存在形式合作用的原料。
结合水(%)与细胞内其它物质结合是细胞结构的组成成分
★25、无机盐绝大多数以离子形式存在。哺乳动物血液中Ca2+过低,会出现抽搐症状;患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水。
Mg是组成叶绿素的主要成分Fe是人体血红蛋白的主要成分
26、细胞膜主要由脂质和蛋白质,和少量糖类组成,脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多;细胞膜基本支架是磷脂双分子层;
将细胞与外界环境分隔开
27、细胞膜的功能控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
A、生物膜的流动镶嵌模型
(1)蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。
(2)膜结构具有流动性。膜的结构成分不是静止的,而是动态的,生物膜是流动的脂质双分子层与镶嵌着的球蛋白按二维排列组成。
(3)膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。
B、细胞膜的结构特点:具有流动性
细胞膜的功能特点:具有选择透过性
28、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用。
★29、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜。(但是这个细胞仍然是真核细胞)
30、几种细胞器的结构和功能
★⑴、线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜基质和基粒上有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生物体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
★⑵、叶绿体:只存在于植物的绿色细胞中。扁平的椭球形或球形,双层膜结构。基粒上有色素,基质和基粒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、RNA。
注:①叶绿体的外膜②叶绿体的内膜③叶绿体的基粒(类囊体堆叠形成)④叶绿体的基质
⑤线粒体的外膜⑥线粒体的内膜⑦线粒体的基质⑧嵴
⑶.内质网:单层膜折叠体,是有机物的合成“车间”,蛋白质运输的通道。
⑷.高尔基体:单膜囊状结构,动物细胞中与细胞分泌物的形成有关,植物细胞中与细胞壁的形成有关。
⑸.液泡:单膜囊泡,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。
⑹.核糖体:无膜的结构,椭球形粒状小体,将氨基酸脱水缩合成蛋白质。蛋白质的“装配机器”
⑺.中心体:无膜结构,由垂直的两个中心粒构成,存在于动物和低等植物细胞中,与动物细胞有丝分裂有关。
31、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器:核糖体,内质网、高尔基体、线粒体。
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
32、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。
维持细胞内环境相对稳定
生物膜系统功能许多重要化学反应的位点
把各种细胞器分开,提高生命活动效率
核膜:双层膜,其上有核孔,可供蛋白质和mRNA通过
结构核仁
33、细胞核由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的
染色质两种状态
容易被碱性染料染成深色
功能:是遗传信息库,是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
★34、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液。
原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质
植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁
★35、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜
自由扩散:高浓度→低浓度,如H2O,O2,CO2,甘油,乙醇、苯
协助扩散:载体蛋白质协助,高浓度→低浓度,如葡萄糖进入红细胞
★36、物质跨膜运输方式主动运输:需要能量;载体蛋白协助;低浓度→高浓度,如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+离子
胞吞、胞吐:如载体蛋白等大分子
★37、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子,小分子和大分子则不能通过。
38、本质:活细胞产生的有机物,绝大多数为蛋白质,少数为RNA
高效性:酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著,
因而催化效率更高
特性专一性:每种酶只能催化一种或一类化学反应
酶作用条件温和:适宜的温度,pH,最适温度(pH值)下,酶活性最高,
温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低,甚至失
活(过高、过酸、过碱)
功能:催化作用,降低化学反应所需要的活化能。
结构简式:A—P~P~P,A表示腺苷,P表示磷酸基团,~表示高能磷酸键
中文名称:三磷酸腺苷
★39、ATP与ADP相互转化:A—P~P~PA—P~P+Pi+能量(Pi表示磷酸)远离A的那个高能磷酸键断裂()
元素组成:ATP由C、H、O、N、P五种元素组成
功能:细胞内直接能源物质
ADP中文名称叫二磷酸腺苷,结构简式A—P~P
ATP在细胞内含量很少,但在细胞内的转化速度很快,用掉多少马上形成多少。
ATP和ADP相互转化的过程和意义:
这个过程储存能量(放能反应)这个过程释放能量(吸能反应)
ATP与ADP的相互转化ATPADP+Pi+能量
方程从左到右代表释放的能量,用于一切生命活动。
方程从右到左代表转移的能量,动物中为呼吸作用转移的能量。植物中来自光合作用和呼吸作用。
意义:能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通,ATP是细胞里的能量流通的能量“通货”
40、1939年,美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。
41、叶绿素a
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿体中色素叶绿素b
(类囊体薄膜)胡萝卜素
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
叶黄素
42、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转化成储存能量的有机物,并且释放出O2的过程。
方程式:
CO2+H2180(CH2O)+18O2注意:光合作用释放的氧气全部来自水。
★43、条件:一定需要光
光反应阶段场所:类囊体薄膜,
产物:[H]、O2和能量
过程:(1)水的光解,水在光下分解成[H]和O2;
2H2O—→4[H]+O2
(2)形成ATP:ADP+Pi+光能ATP
能量变化:光能变为ATP中活跃的化学能
条件:有没有光都可以进行
场所:叶绿体基质
暗反应阶段产物:糖类等有机物和五碳化合物
过程:(1)CO2的固定:1分子C5和CO2生成2分子C3
(2)C3的还原:C3在[H]和ATP作用下,部分还原成糖
类,部分又形成C5
能量变化:ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能
联系:光反应阶段与暗反应阶段既有区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP+Pi,没有光反应,暗反应无法进行,没有暗反应,有机物无法合成。
注:(A)环境因素对光合作用速率的影响
①空气中C02浓度②温度高低③光照强度④光照长短⑤光的成分
44、农业生产以及温室中提高农作物产量的方法
⑴、控制光照强度的强弱⑵、控制温度的高低⑶、适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度
⑷、延长光合作用的时间。⑸、增加光合作用的面积-----合理密植,间作套种。⑹、温室大棚用无色透明玻璃。⑺、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。⑻、温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。
★45、活细胞所需能量的最终源头是太阳能;流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
★46、有氧呼吸与无氧呼吸比较
有氧呼吸无氧呼吸
场所细胞质基质、线粒体(主要)细胞质基质
产物CO2,H2O,能量CO2,酒精(或乳酸)、能量