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高中生物必修一课本 高中生物必修一光合作用知识点 问题补充:高中生物必修一光合作用知识点 第五章细胞的能量供应和利用第四节能量之源——光与光合作用一、应牢记知识点1、追根溯源,绝大多数活细胞所需能量的…

高中生物必修一课本

高中生物必修一光合作用知识点

  • 问题补充:高中生物必修一光合作用知识点
  • 第五章细胞的能量供应和利用第四节能量之源——光与光合作用一、应牢记知识点1、追根溯源,绝大多数活细胞所需能量的最终源头是太阳光能。2、将光能转换成细胞能利用的化学能的是光合作用。3、叶绿体中的色素及吸收光谱⑴、叶绿素(含量约占3/4)①、叶绿素a——蓝绿色——主要吸收蓝紫光和红光②、叶绿素b——黄绿色——主要吸收蓝紫光和红光⑵、类胡萝卜素(含量约占1/4)①、胡萝卜素——橙黄色——主要吸收蓝紫光②、叶黄素——黄色——主要吸收蓝紫光4、叶绿体中色素的提取和分离⑴、提取方法:丙酮做溶剂。⑵、碳酸钙的作用:防止研磨过程中破坏色素。⑶、二氧化硅作用:使研磨更充分。⑷、分离方法:纸层析法⑸、层析液:20份石油醚:2份酒精:1份丙酮混合⑹、层析结果:从上到下——胡黄ab⑺、滤液细线要求:细、均匀、直⑻、层析要求:层析液不能没及滤液细线。5、叶绿体中光和色素的分布——叶绿体类囊体薄膜上6、光合作用场所——叶绿体叶绿体是光合作用的场所;叶绿体基粒类囊体膜上,分布着与光化作用有关的色素和酶。7、光合作用概念:是指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能量的有机物,并且释放出氧气的过程。8、光合作用反应式:光能CO2+H2O——→(CH2O)+O2叶绿体光能6CO2+12H2O——→C6H12O6+6H2O+6O2叶绿体9、1771年,英国科学家普利斯特利(J.Priestly,1773—1804)实验证实:植物能更新空气。10、荷兰科学家英格豪斯(J.Ingen–housz)发现:只有在阳光照射下,只有绿叶才能更新空气。11、1785年明确了:绿叶在光下吸收二氧化碳,释放氧气。12、1845年,各国科学家梅耶(R.Mayer)指出:植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。13、1864年,德国科学家萨克斯(J.von.Sachs,1832——1897)实验证明:光合作用产生淀粉。⑴、饥饿处理——将绿叶置于暗处数小时,耗尽其营养。⑵、遮光处理——绿叶一半遮光,一半不遮光。⑶、光照数小时——将绿叶放在光下,使之能进行光合作用。⑷、碘蒸汽处理——遮光的一半无颜色变化,暴光的一侧边蓝绿色。14、1939年,美国科学家鲁宾(S.Ruben)卡门(M.Kamen)同位素标记法实验证明:光合作用释放的氧气来自水。⑴、同位素标记法三要点:①、用途:指用放射性同位素追踪物质的运行和变化规律。②、方法:放射性同位素能发出射线,可以用仪器检测到。③、特点:放射性同位素标记的化合物化学性质不改变,不影响细胞的代谢。⑵、用18O标记H2O和CO2,得到H218O和C18O2。⑶、将植物分成两组,一组提供H218O,另一组提供C18O2。⑷、在其他条件都相同的情况下,分别检测植物释放的O2。⑸、结果,只有提供H218O时,植物释放出18O2。15、卡尔文循环——卡尔文(M.Calvin,1911——)实验⑴、用14C标记CO2得14CO2⑵、向小球藻提供14CO2,追踪光和作用过程中C的运动途径。14CO2—→14C3—→14C6H12O6⑶、结论:16、光合作用过程⑴、光合作用包括:光反应、暗反应两个阶段。⑵、光反应:①、特点:指光合作用第一阶段,必须有光才能进行。②、主要反应:色素分子吸收光能;分解水,产生[H]和氧气;生成ATP。③、场所:叶绿体基粒囊状膜上。④、能量变化:光能转变成ATP中活跃化学能。⑶、暗反应①、特点:指光合作用第二阶段,有光无光都能进行。②、主要反应:固定二氧化碳生成三碳化合物;[H]做还原剂,ATP提供能量,还原三碳化合物,生成有机物和水。③、场所:叶绿体基质中。④、能量变化:活跃化学能转变成有机物中稳定化学能。⑷、过程图(P-103图5-15)二、应会知识点1、光合作用中色素的吸收峰(P-99图5-10)2、叶绿体结构(P-99图5-11)⑴、具有内外双层膜。⑵、具有基粒——由类囊体色素。⑶、二氧化硅作用:使研磨更充分。3、化能合成作用⑴、概念:指利用环境中某些无机物氧化时释放的能量,将二氧化碳和水制造成储存能量的有机物的合成作用。⑵、典型生物:硝化细菌、铁细菌、瘤细菌等。⑶、硝化细菌:原核生物,能利用环境中氨(NH3)氧化生成亚硝酸(HNO2)或硝酸(HNO3)释放的化学能,将二氧化碳和水合成为糖类。⑷、能进行化能合成作用的生物也是自养生物
  • 高中生物必修一与正常细胞比癌细胞有哪些特点

  • 问题补充:高中生物必修一与正常细胞比癌细胞有哪些特点
  • 本质上的差别在于基因组水平,癌细胞有大量的变异,从突变到染色体结构和数量,导致癌细胞在细胞的分子组成和结构上也有很多的不同,表达正常细胞不表达的分子,而一些正常的分子却不表达。3、所以癌细胞在代谢上与正常细胞也显著不同。4、所以在宏观的表现上癌细胞也表现不同,比如耐药、增值快、有侵染性
  • 高中生物必修一光合作用和呼吸作用

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  • ATP的主要来源——细胞呼吸*细胞呼吸:有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP过程细胞呼吸方式*有氧呼吸与无氧呼吸比较场所产物有氧呼吸细胞质基质、线粒体(主要)CO2,H2O,能量无氧呼吸细胞质基质CO2,酒精(或乳酸)、能量化学反应式有氧呼吸C6H12O6→6CO2+12H2O能量无氧呼吸C6H12O6→2C3H6O3+少量能量C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量过程有氧呼吸第一阶段:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸和少量[H],释放少量能量(细胞质基质)第二阶段:丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H],释放少量能量(线粒体基质)第三阶段:[H]和O2结合生成水,大量能量,线粒体内膜无氧呼吸第一阶段:同有氧呼吸第二阶段:丙酮酸在不同酶催化作用下,分解成酒精和CO2或转化成乳酸细胞呼吸原理应用:1包扎伤口,选用透气消毒纱布,抑制细菌有氧呼吸2酵母菌酿酒:选通气,后密封。先让酵田菌有氧呼吸,大量繁殖,再无氧呼吸产生酒精3花盆经常松土:促进根部有氧呼吸,吸收无机盐等4稻田定期排水:抑制无氧呼吸产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡5提倡慢跑:防止剧烈运动,肌细胞无氧呼吸产生乳酸6破伤风杆菌感染伤口:须及时清洗伤口,以防无氧呼吸第四节能量之源__光与光合作用一捕获光能的色素*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捕获光能的色素叶绿体的结构二光合作用的原理和应用*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。光合作用探究历程18C中期,人们认为只有土壤中水分构建植物,未考虑空气作用1771年,英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气,未发现光的作用1779年,荷兰英格豪斯多次实验验证,只有阳光照射下,只有绿叶更新空气,但未知释放该气体的成分。1785年,明确放出气体为O2,吸收的是CO21845年,德国梅耶发现光能转化成化学能1864年,萨克斯证实光合作用产物除O2外,还有淀粉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。光合作用的过程*光反应(一定需要光)场所:叶绿体类囊体薄膜,过程:(1)水的光解2H2O→[H]+O2↑(2)ATP的形成ADP+Pi+能量→ATP*暗反应(有没有光都可以进行)场所:叶绿体基质产物:糖类等有机物和五碳化合物过程:(1)CO2的固定:C5+CO2→2C3(2)C3的还原:(3)C5的再生:*联系:光反应阶段与暗反应阶段既区别又紧密联系,是缺一不可的整体,光反应为暗反应提供[H]和ATP。光合作用原理的应用空气中CO2浓度,土壤中水分多少,光照长短与强弱,光的成分及温度高低等,都是影响光合作用强度的外界因素:可通过适当延长光照,增加CO2浓度等提高产量。化能合成作用*自养生物:可将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,如绿色植物,硝化细菌(化能合成)*异养生物:不能将CO2、H2O等无机物合成葡萄糖等有机物,只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动,如许多动物。以及CO2浓度和光照强度对C3、C5含量的影响,这块总考
  • 急需!急需!北师大版的高中生物必修一知识点总结

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  • 第一章走近细胞  第一节从生物圈到细胞  一、相关概念、  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  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  二、病毒的相关知识:  1、病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。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。  第二节细胞的多样性和统一性  一、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  二、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,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。  三、细胞学说的建立:  1、1665英国人虎克(RobertHooke)用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用拉丁文cella(小室)这个词来对细胞命名。  2、1680荷兰人列文虎克(A.vanLeeuwenhoek),首次观察到活细胞,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。  3、19世纪30年代德国人施莱登(MatthiasJacobSchleiden)、施旺(TheodarSchwann)提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说(CellTheory)”,它揭示了生物体结构的统一性。  第二章组成细胞的分子  第一节细胞中的元素和化合物  一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到  2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明显不同  二、组成生物体的化学元素有20多种:  大量元素:C、O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等;  微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo;  基本元素:C;  主要元素;C、O、H、N、S、P;  细胞含量最多4种元素:C、O、H、N;  水  无机物无机盐  组成细胞蛋白质  的化合物脂质  有机物糖类  核酸三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-  10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。  第二节生命活动的主要承担者——蛋白质  一、相关概念:  氨基酸:蛋白质的基本组成单位,组成蛋白质的氨基酸约有20种。  脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时失去一分子水。  肽键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)。  二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。  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。  二、氨基酸分子通式:  NH2  |  R—C—COOH  |  H  三、氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—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(如:有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。  四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链空间结构千变万化。  五、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,如肌动蛋白;  ②催化作用:如酶;  ③调节作用:如胰岛素、生长激素;  ④免疫作用:如抗体,抗原;  ⑤运输作用:如红细胞中的血红蛋白。  六、有关计算:  ①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目—肽链数  ②至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2)=肽链数  第三节遗传信息的携带者——核酸  一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)  二、核酸:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。  三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。  四、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)  五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。  第四节细胞中的糖类和脂质  一、相关概念:  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  二、糖类的比较:  分类元素常见种类分布主要功能  单糖C  H  O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  三、脂质的比较:  分类元素常见种类功能  脂质脂肪C、H、O∕1、主要储能物质  2、保温  3、减少摩擦,缓冲和减压  磷脂C、H、O  (N、P)∕细胞膜的主要成分  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,促进生殖器官发育  维生素D有利于Ca、P吸收第五节细胞中的无机物  一、有关水的知识要点  存在形式含量功能联系  水自由水约95%1、良好溶剂  2、参与多种化学反应  3、运送养料和代谢废物它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量减少。  结合水约4.5%细胞结构的重要组成成分  二、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  ②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)  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、植物细胞含有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用;其性质是全透性的。  第二节细胞器—-系统内的分工合作  一、相关概念:  细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要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。  细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。  二、八大细胞器的比较:  1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”  2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。  3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。  4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”  5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。  6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。  7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。  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。  三、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  四、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、细胞核的功能: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、细胞核的结构:  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
  • 高中生物必修一试题艾滋病病毒与SARS病毒在结构上和组成上的相同点是什么

  • 问题补充:
  • 艾滋病毒HIV和SARS在结构上都是单链RNA病毒;组成上都是由蛋白质外壳和核酸RNA组成.
  • 高中生物必修一知识点总结

  • 问题补充:
  • 生物必修1复习提纲(必修)第二章细胞的化学组成第一节细胞中的原子和分子一、组成细胞的原子和分子1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。2、组成生物体的基本元素:C元素。(碳原子间以共价键构成的碳链,碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的碳骨架。)3、缺乏必需元素可能导致疾病。如:克山病(缺硒)4、生物界与非生物界的统一性和差异性统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。二、细胞中的无机化合物:水和无机盐1、水:(1)含量:占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。(2)形式:自由水、结合水自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。作用有①良好的溶剂;②参与细胞内生化反应;③物质运输;④维持细胞的形态;⑤体温调节(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多)结合水:是与其他物质相结合的水。作用是组成细胞结构的重要成分。(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)2、无机盐(1)存在形式:离子(2)作用①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。(如Mg2+是构成叶绿素的成分、Fe2+是构成血红蛋白的成分、I-是构成甲状腺激素的成分。②参与细胞的各种生命活动。(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力)第二节细胞中的生物大分子一、糖类1、元素组成:由C、H、O3种元素组成。2、分类概念种类分布主要功能单糖不能水解的糖核糖动植物细胞组成核酸的物质脱氧核糖葡萄糖细胞的重要能源物质二糖水解后能够生成二分子单糖的糖蔗糖植物细胞麦芽糖乳糖动物细胞多糖水解后能够生成许多个单糖分子的糖淀粉植物细胞植物细胞中的储能物质纤维素植物细胞壁的基本组成成分糖原动物细胞动物细胞中的储能物质附: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3、功能:糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。(另:能参与细胞识别,细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。)4.糖的鉴定:(1)淀粉遇碘液变蓝色,这是淀粉特有的颜色反应。(2)还原性糖(单糖、麦芽糖和乳糖)与斐林试剂在隔水加热条件下,能够生成砖红色沉淀。斐林试剂:配制:0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)+0.05g/mLCuSO4溶液(4-5滴)使用:混合后使用,且现配现用。二、脂质1、元素组成:主要由C、H、O组成(C/H比例高于糖类),有些还含N、P2、分类:脂肪、类脂(如磷脂)、固醇(如胆固醇、性激素、维生素D等)3.功能:脂肪:细胞代谢所需能量的主要储存形式。类脂中的磷脂:是构成生物膜的重要物质。固醇:在细胞的营养、调节、和代谢中具有重要作用。4、脂肪的鉴定:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。(在实验中用50%酒精洗去浮色→显微镜观察→橘黄色脂肪颗粒)三、蛋白质1、元素组成:除C、H、O、N外,大多数蛋白质还含有S2、基本组成单位:氨基酸(组成蛋白质的氨基酸约20种)氨基酸结构通式::氨基酸的判断:①同时有氨基和羧基②至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。(组成蛋白质的20种氨基酸的区别:R基的不同)3.形成:许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键(-CO-NH-)相连而成肽链,多条肽链盘曲折叠形成有功能的蛋白质二肽:由2个氨基酸分子组成的肽链。多肽:由n(n≥3)个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。蛋白质结构的多样性的原因:组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同;构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同4.计算:一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数-肽链条数。一个蛋白质分子中至少含有氨基数(或羧基数)=肽链条数5.功能:生命活动的主要承担者。(注意有关蛋白质的功能及举例)6.蛋白质鉴定:与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应双缩脲试剂:配制:0.1g/mL的NaOH溶液(2mL)和0.01g/mLCuSO4溶液(3-4滴)使用:分开使用,先加NaOH溶液,再加CuSO4溶液。四、核酸1、元素组成:由C、H、O、N、P5种元素构成2、基本单位:核苷酸(由1分子磷酸+1分子五碳糖+1分子含氮碱基组成)1分子磷酸脱氧核苷酸1分子脱氧核糖(4种)1分子含氮碱基(A、T、G、C)1分子磷酸核糖核苷酸1分子核糖(4种)1分子含氮碱基(A、U、G、C)3、种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)种类英文缩写基本组成单位存在场所脱氧核糖核酸DNA脱氧核苷酸(4种)主要在细胞核中(在叶绿体和线粒体中有少量存在)核糖核酸RNA核糖核苷酸(4种)主要存在细胞质中4、生理功能:储存遗传信息,控制蛋白质的合成。(原核、真核生物遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。)第三章细胞的结构和功能第一节生命活动的基本单位——细胞一、细胞学说的建立和发展发明显微镜的科学家是荷兰的列文•虎克;发现细胞的科学家是英国的胡克;创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺。施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是一切动植物的基本单位”。在此基础上德国的魏尔肖总结出:“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。这被认为是对细胞学说的重要补充。二、光学显微镜的使用1、方法:先对光:一转转换器;二转聚光器;三转反光镜再观察:一放标本孔中央;二降物镜片上方;三升镜筒仔细看2、注意:(1)放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数(2)物镜越长,放大倍数越大目镜越短,放大倍数越大“物镜—玻片标本”越短,放大倍数越大(3)物像与实际材料上下、左右都是颠倒的(4)高倍物镜使用顺序:低倍镜→标本移至中央→高倍镜→大光圈,凹面镜→细准焦螺旋(5)污点位置的判断:移动或转动法第二节细胞的类型和结构一、细胞的类型原核细胞:没有典型的细胞核,无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞。真核细胞:有核膜包被的明显的细胞核。如动物、植物和真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)等真核生物的细胞。二、细胞的结构1.细胞膜(1)组成:主要为磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质,另有糖蛋白(在膜的外侧)。(2)结构特点:具有一定的流动性(原因:磷脂和蛋白质的运动);功能特点:具有选择通透性。(3)功能:保护和控制物质进出2.细胞壁:主要成分是纤维素,有支持和保护功能。3.细胞质:细胞质基质和细胞器(1)细胞质基质:为代谢提供场所和物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。(2)细胞器: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。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。4.细胞核(1)组成:核膜、核仁、染色质(2)核膜:双层膜,有核孔(细胞核与细胞质之间的物质交换通道,RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。)(3)核仁:在细胞有丝分裂中周期性的消失(前期)和重建(末期)(4)染色质:被碱性染料染成深色的物质,主要由DNA和蛋白质组成染色质和染色体的关系:细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态(5)功能:是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。(6)原核细胞与真核细胞根本区别:是否具有成形的细胞核(是否具有核膜)5.细胞的完整性:细胞只有保持以上结构完整性,才能完成各种生命活动。第三节物质的跨膜运输一、物质跨膜运输的方式:1、小分子物质跨膜运输的方式:方式浓度载体能量举例意义被动运输简单扩散高→低××O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸只能从高到低被动地吸收或排出物质易化扩散高→低√×葡萄糖进入红细胞主动运输低→高√√各种离子,小肠吸收葡萄糖、氨基酸,肾小管重吸收葡萄糖一般从低到高主动地吸收或排出物质,以满足生命活动的需要。2、大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式:大分子和颗粒性物质通过内吞作用进入细胞,通过外排作用向外分泌物质。二、实验:观察植物细胞的质壁分离和复原实验原理:原生质层(细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质)相当于半透膜,当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞将失水,原生质层和细胞壁都会收缩,但原生质层伸缩性比细胞壁大,所以原生质层就会与细胞壁分开,发生“质壁分离”。反之,当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时,细胞将吸水,原生质层会慢慢恢复原来状态,使细胞发生“质壁分离复原”。材料用具:紫色洋葱表皮,0.3g/ml蔗糖溶液,清水,载玻片,镊子,滴管,显微镜等方法步骤:(1)制作洋葱表皮临时装片。(2)低倍镜下观察原生质层位置。(3)在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸,重复几次,让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。(4)低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化(变小),观察细胞是否发生质壁分离。(5)在盖玻片一侧滴一滴清水,另一侧用吸水纸吸,重复几次,让洋葱表皮浸润在清水中。(6)低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化(变大),观察是否质壁分离复原。实验结果:细胞液浓度<外界溶液浓度细胞失水(质壁分离)细胞液浓度>外界溶液浓度细胞吸水(质壁分离复原)第四章光合作用和细胞呼吸第一节ATP和酶一、ATP1、功能:ATP是生命活动的直接能源物质注:生命活动的主要的能源物质是糖类(葡萄糖);生命活动的储备能源物质是脂肪。生命活动的根本能量来源是太阳能。2、结构:中文名:腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)构成:腺嘌呤—核糖—磷酸基团~磷酸基团~磷酸基团简式:A-P~P~P(A:腺嘌呤核苷;T:3;P:磷酸基团;~:高能磷酸键,第二个高能磷酸键相当脆弱,水解时容易断裂)3、ATP与ADP的相互转化:酶ATPADP+Pi+能量注:(1)向右:表示ATP水解,所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。向左:表示ATP合成,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)(2)ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变,且十分迅速。二、酶1、概念:酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质,又称为生物催化剂。(少数核酸也具有生物催化作用,它们被称为“核酶”)。2、特性:催化性、高效性、特异性3、影响酶促反应速率的因素(1)PH:在最适pH下,酶的活性最高,pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。(PH过高或过低,酶活性丧失)(2)温度:在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。(温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失)另外:还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。第二节光合作用一、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,扬•英根豪斯: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,恩吉(格)尔曼: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CO2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。二、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P61)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(溶解度最大)叶黄素(黄色)叶绿素a(蓝绿色)最宽(最多)叶绿素b(黄绿色)最慢(溶解度最小)4、注意:丙酮的用途是提取(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;5、色素的位置和功能叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光;胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。Mg是构成叶绿素分子必需的元素。三、光合作用1、概念:指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。2、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:②ATP的合成:(光能→ATP中活跃的化学能)(2)暗反应条件:有光和无光场所:叶绿体基质过程:①CO2的固定:②C3的还原:(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(CH2O)+O2叶绿体4、实质:把无机物转变成有机物,把光能转变成有机物中的化学能四、影响光合作用的环境因素:光照强度、CO2浓度、温度等(1)光照强度:在一定的光照强度范围内,光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。(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。五、农业生产中提高光能利用率采取的方法:延长光照时间如:补充人工光照、多季种植增加光照面积如:合理密植、套种光照强弱的控制:阳生植物(强光),阴生植物(弱光)增强光合作用效率适当提高CO2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三节细胞呼吸一、有氧呼吸1、概念:有氧呼吸是指活细胞在有氧气的参与下,通过酶的催化作用,把某些有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。2、过程:三个阶段①C6H12O6酶2丙酮酸+[H](少)+能量(少)细胞质基质②丙酮酸+H2O酶CO2+[H]+能量(少)线粒体③[H]+O2酶H2O+能量(大量)线粒体(注:3个阶段的各个化学反应是由不同的酶来催化的)3、总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+能量4、意义:是大多数生物特别是人和高等动植物获得能量的主要途径二、无氧呼吸1、概念:无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程。2、过程:二个阶段①:与有氧呼吸第一阶段完全相同细胞质基质②丙酮酸酶C2H5OH(酒精)+CO2细胞质基质(高等植物、酵母菌等)或丙酮酸酶C3H6O3(乳酸)(动物和人)3、总反应式:C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+能量4、意义:高等植物在水淹的情况下,可以进行短暂的无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,释放出能量以适应缺氧环境条件。(酒精会毒害根细胞,产生烂根现象)人在剧烈运动时,需要在相对较短的时间内消耗大量的能量,肌肉细胞则以无氧呼吸的方式将葡萄糖分解为乳酸,释放出一定能量,满足人体的需要。三、细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供能量,其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。四、应用:1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件,增强水稻根系的细胞呼吸作用。2、储存粮食时,要注意降低温度和保持干燥,抑制细胞呼吸。3、果蔬保鲜时,采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法,抑制细胞呼吸,注意要保持一定的湿度。五、实验:探究酵母菌的呼吸方式1、过程(见书p69)2、结论:酵母能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸。第五章细胞的增殖、分化、衰老和凋亡第一节细胞增殖一、细胞增殖的意义:是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础二、细胞分裂方式:有丝分裂(真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式)无丝分裂减数分裂三、有丝分裂:1、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。2、有丝分裂的过程:动物细胞的有丝分裂(1)分裂间期:主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成结果:DNA分子加倍;染色体数不变(一条染色体含有2条染色单体)(2)分裂期前期:①出现染色体和纺锤体②核膜解体、核仁逐渐消失;中期:每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上;(观察染色体的最佳时期)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向细胞两极移动。末期:①染色体、纺锤体消失②核膜、核仁重现(细胞膜内陷)植物细胞的有丝分裂3、动、植物细胞有丝分裂的比较:动物细胞植物细胞不同点前期:纺锤体的形成方式不同由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体末期:子细胞的形成方式不同由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞4、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化:5、有丝分裂的意义在有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。四、无丝分裂1、特点:在分裂过程中,没有染色体和纺锤体等结构的出现(但有DNA的复制)2、举例:草履虫、蛙的红细胞等。第二节细胞分化、衰老和凋亡一、细胞的分化1、概念:由同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。2、细胞分化的原因:是基因选择性表达的结果(注:细胞分化过程中基因没有改变)3、细胞分化和细胞分裂的区别:细胞分裂的结果是:细胞数目的增加;细胞分化的结果是:细胞种类的增加二、细胞的全能性1、植物细胞全能性的概念指植物体中单个已经分化的细胞在适宜的条件下,仍然能够发育成完整新植株的潜能。2、植物细胞全能性的原因:植物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。(已分化的动物体细胞的细胞核也具有全能性)3、细胞全能性实例:胡萝卜根细胞离体,在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜。三、细胞衰老1、衰老细胞的特征:①细胞核膨大,核膜皱折,染色质固缩(染色加深);②线粒体变大且数目减少(呼吸速率减慢);③细胞内酶的活性降低,代谢速度减慢,增殖能力减退;④细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;⑤细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小;⑥细胞内色素沉积,妨碍细胞内物质的交流和传递。2、决定细胞衰老的主要原因细胞的增殖能力是有限的,体细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的四、细胞凋亡1、细胞凋亡的概念:细胞凋亡是细胞的一种重要的生命活动,是一个主动的由基因决定的细胞程序化自行结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。2、细胞凋亡的意义:对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。第三节关注癌症一、细胞癌变原因:内因:原癌基因和抑癌基因的变异物理致癌因子外因:致癌因子化学致癌因子病毒致癌因子二、癌细胞的特征:(1)无限增殖(2)没有接触抑制。癌细胞并不因为相互接触而停止分裂(3)具有浸润性和扩散性。细胞膜上糖蛋白等物质的减少(4)能够逃避免疫监视三、我国的肿瘤防治1、肿瘤的“三级预防”策略一级预防:防止和消除环境污染二级预防:防止致癌物影响三级预防:高危人群早期检出2、肿瘤的主要治疗方法:放射治疗(简称放疗)化学治疗(简称化疗)手术切除
  • 高中生物必修一的全部概念

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高考生物复习必修1第1章至第6章走进细胞1细胞是生物体结构和功能的基本单位2.生命系统的结构层次是生物圈、生态系统、群落、种群、个体、系统、器官、组织、细胞。3原核细胞:分为细胞膜、细胞质、拟核(并不是真正的细胞核)4真核细胞:分为细胞膜、细胞质、细胞核等5科学家根据有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为原核细胞和真核细胞原核细胞真核细胞细胞壁较小(1-10微米)较大(10-100微米)核结构没有成形的细胞核,组成核的物质集中在拟核,无核膜、核仁有成形的细胞核,组成核的物质集中在拟核,有核膜、核仁细胞器核糖体多种细胞器染色体无染色体有种类原核生物(细菌、放线菌、蓝藻)真核生物(植物、动物、真菌)第二章、组成细胞的分子第一节:细胞中的元素和化合物一、组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素虽然大体相同,但是含量不同。根据组成生物体的化学元素,在生物体内含量的不同,可分为大量元素和微量元素。其中大量元素有CHONPSKCaMg;微量元素有FeMnZnCuBMo等二、组成生物体的化学元素的重要作用大量元素中,CHON是构成细胞的基本元素,其中碳是最基本的元素;微量元素在生物体内的含量虽然极少,却是维持正常生命活动不可缺少的。三、生物界与非生物界的统一性和差异性组成生物体的化学元素,在自然界中都可以找到,没有一种是生物界所特有的。这个事实说明生物界与非生物界具有统一性;组成生物体的化学元素,在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大。这个事实说明生物界与非生物界具有差异性。四、构成细胞的化合物P17无机化合物:葡萄糖、脱氧核糖、糖原等;:卵磷脂、性激素、胆固醇等;:胰岛素、抗体、血红蛋白等;有机化合物:、。第二节:蛋白质蛋白质的基本组成单位是氨基酸,生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种,在结构上都符合结构通式。氨基酸分子间以肽键的方式互相结合。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物称为二肽,由多个氨基酸分子缩合而成的化合物称为多肽,其通常呈链状结构,称为肽链。一个蛋白质分子可能含有一条或几条肽链,通过盘曲、折叠形成复杂(特定)的空间结构。蛋白质分子结构具有多样性的特点,其原因是:构成蛋白质的氨基酸种类不同数目成百上千、氨基酸排列顺序千变万化、多肽链盘曲折叠的方式不同、多肽链形成的空间结构千差万别。由于结构的多样性,蛋白质在功能上也具有多样性的特点,其功能主要如下:(1)结构蛋白,如肌肉、载体蛋白、血红蛋白;(2)信息传递,如胰岛素(3)免疫功能,如抗体;(4)大多数酶是蛋白质如胃蛋白酶(5)细胞识别,如细胞膜上的糖蛋白。总而言之,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。第三节:核酸核酸是遗传信息的载体,是一切生物的遗传物质,对于生物体的遗传和变异、蛋白质的生物合成有极其重要作用。核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类,基本组成单位是核苷酸,由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。组成核酸的碱基有5种,五碳糖有2种,核苷酸有8种。脱氧核糖核酸简称DNA,主要存在于细胞核中,细胞质中的线粒体和叶绿体也是它的载体。核糖核酸简称RNA,主要存在于细胞质中。对于有细胞结构的生物,其遗传物质就是DNA;没有细胞结构的病毒,有的遗传物质是DNA如:噬菌体等;有的遗传物质是RNA如:烟草花叶病毒等第四节:细胞中的糖类和脂质糖类分子都是由C、H、O三种元素组成。糖类是细胞的主要能源物质。糖类可分为单糖、二糖和多糖等几类。单糖是不能再水解的糖,常见的有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖,其中葡萄糖是细胞的重要能源物质,核糖和脱氧核糖一般不作为能源物质,它们是核酸的组成成分;二糖中蔗糖和麦芽糖是植物糖,乳糖、糖原是动物糖;多糖中糖原是动物糖,淀粉和纤维素是植物糖,糖原和淀粉是细胞中重要的储能物质。脂质主要是由CHO3种化学元素组成,有些还含有P(如磷脂)。脂质包括脂肪、磷脂、和固醇、。脂肪是生物体内的储能物质。除此以外,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用;磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分;固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的生命活动,起着重要的调节作用。多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子,组成它们的基本单位分别是单糖(葡萄糖)、氨基酸和核苷酸,这些基本单位称为单体,这些生物大分子就称为单体的多聚体,每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。第五节:细胞中的无机物水是活细胞中含量最多的化合物。不同种类的生物体中,水的含量不同;不同的组织、器官中,水的含量也不同。细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种,结合水与其他物质相结合,是细胞结构的重要组成成分,约占4.5%;自由水以游离的形式存在,是细胞的良好溶剂,也可以直接参与生物化学反应,还可以运输营养物质和废物。总而言之,各种生物体的一切生命活动都离不开水。细胞内无机盐大多数以离子状态存在,其含量虽然很少,但却有多方面的重要作用:有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe是血红蛋白的主要成分,Mg是叶绿素分子必需的成分;许多无机盐离子对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,如血液中钙离子含量太低就会出现抽搐现象;无机盐对于维持细胞的酸碱平衡也很重要。细胞内有机物质的鉴定糖类中的还原糖(葡萄糖、果糖)能与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀;脂肪可以被苏丹Ⅳ染成橘黄色;蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。在还原糖的检测中,斐林试剂甲液和乙液应等量混合均匀后再使用,并且要水裕加热;在蛋白质的检测中,在组织样液中应先加入双缩脲试剂A液1ml,再加入双缩脲试剂B液4滴,不需加热。甲基绿能使DNA呈现绿色,吡罗红能使RNA呈现红色,因此利用这两种染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。在此实验中,盐酸的作用是改变膜的通透性,加速色素进入细胞。用人的口腔上皮细胞做实验材料,此实验的步骤是制片、水解、冲洗涂片、染色、观察第三章细胞的基本结构除了病毒等少数生物之外,所有的生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。病毒的化学成分为:DNA和蛋白质或RNA和蛋白质一、真核细胞的结构和功能(一)细胞壁植物细胞在细胞膜的外面有一层细胞壁,其主要成分为纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶来除去。细胞壁作用为支持和保护。(二)细胞膜对细胞膜进行化学分析得知,细胞膜主要由脂质(磷脂)分子和蛋白质分子构成,其中脂质最多,约占50%;此外,还有少量的糖类。在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富。细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流(三)细胞质在细胞膜以内,核膜以外的部分叫细胞质。活细胞的细胞质处于不断流动的状态,`细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。1、细胞质基质细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶,在细胞质中进行着多种化学反应。2、细胞器(1)线粒体线粒体广泛存在于细胞质基质中,它是有氧呼吸主要场所,被喻为“动力车间”。光镜下线粒体为椭球形,电镜下观察,它是由双层膜构成的。外膜使它与周围的细胞质基质分开,内膜的某些部位向内折叠形成嵴,这种结构使线粒体内的膜面积增加。在线粒体内有许多种与有氧呼吸有关的酶,还含有少量的DNA。(2)叶绿体叶绿体是植物、叶肉、细胞特有的细胞器。叶绿体是绿色植物的光合作用细胞中,进行的细胞器,被称为“养料制造车间”和“能量转换站”。在电镜下可以看到叶绿体外面有双层膜,内部含有几个到几十个由囊状的结构堆叠成的基粒,其间充满了基质。这些囊状结构被称为类囊体,其上含有叶绿素。(3)内质网内质网是由单层膜连接而成的网状结构,大大增加了细胞内的膜面积,内质网与细胞内蛋白质合成和加工有关,也是脂质合成的“车间”。(4)核糖体细胞中的核糖体是颗粒状小体,它除了一部分附着在内质网上之外,还有一部分游离在细胞质中。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所,被称为“生产蛋白质的机器”。(5)高尔基体高尔基体本身不能合成蛋白质,但可以对蛋白质进行加工分类和包装,植物细胞分裂过程中,高尔基体与细胞壁的形成有关。(6)液泡成熟的植物细胞都有液泡。液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的形状,保持膨胀状态。(7)中心体动物细胞和低等植物细胞中有中心体,每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒,及其周围物质组成。动物细胞的中心体与有丝分裂有关。(8)溶酶体溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,它含有多种水解酶,能分解多种物质。(四)细胞核每个真核细胞通常只有一个细胞核,而有的细胞有两个以上的细胞核,如人的肌肉细胞,有的细胞却没有细胞核,如哺乳动物的红细胞细胞。1、结构在电镜下观察经过固定、染色的有丝分裂间期的真核细胞可知其细胞核主要结构有。核膜、核仁、染色质核膜由双层膜构成,膜上有核孔,是细胞核和细胞质之间物质交换和信息交流的孔道。核仁在不同种类的生物中,形态和数量不同,它在细胞分裂过程中周期性地消失和重现。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。染色质主要由DNA和蛋白质组成,能被碱性染料染成深色。在细胞有丝分裂间期,染色质呈丝状,并交织成网;在分裂期染色质螺旋化化,缩短变粗,变成一条圆柱状或杆状的染色体,因此,染色质和染色体是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。2、功能细胞核是遗传物质和的主要场所,是细胞和细胞的控制中心,因此,细胞核是细胞中最重要的部分。储存、复制、代谢、遗传(五)细胞的生物膜系统在上述细胞结构和细胞器中,具有双层膜有线粒体、叶绿体,具有单层膜的有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。它们都由生物膜构成,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。首先,细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境,同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中也起着决定性的作用。第二,细胞的许多重要的化学反应都在生物膜上进行。细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。第三,细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。第四章细胞的物质输入和输出1、“水分进出哺乳动物红细胞的状况”的三幅图片(见课本P60)。正常生活着的红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜到膜外吗?不会根据现象判断红细胞的细胞膜相当于什么膜?答:半透膜当外界溶液的浓度低时,红细胞一定会吸水而涨破吗?答:不是红细胞吸水或失水的多少取决于什么?答:两边溶液中水的相对含量的差值。2、对于植物细胞来说水分要进出细胞必须要通过原生质层。原生质层相当于半透膜,植物细胞膜和液泡膜都是生物膜,(P61)他们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构。上述的事例与红细胞的失水和吸水很相似。3、紫色洋葱鳞片叶细胞的质壁分离与复原中央液泡大小原生质层的位置细胞大小30%蔗糖溶液变小(细胞失水)原生质层脱离细胞壁变小清水逐渐恢复原来大小(细胞吸水)原生质层恢复原来位置基本不变4、在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步起到了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在;冰冻蚀刻技术和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称;荧光标记小鼠细胞与人细胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持,人类的认识便不能发展。5、阐述流动镶嵌模型的基本内容P68。6、物质进出细胞的方式运输方式运输方向是否需要载体是否消耗能量示例自由扩散高浓度到低浓度否否P70记几个例子主动运输低浓度到高浓度是是协助扩散高浓度到低浓度是否主动运输的意义是保证活细胞按照生命活动需要,主动吸收营养物质,排出代谢废物和有害物质。第五章细胞的能量供应和利用1、美国科学家萨姆纳通过实验证实酶是一类具有催化作用的蛋白质,科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。总之,酶是活细胞产生的一类催化作用的有机物,胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。不能说所有的蛋白质和RNA都是酶,只是具有催化作用的蛋白质或RNA,才称为酶。酶的特性有高效性、专一性P792、进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。3、ATP中文名叫三磷酸腺苷,结构式简写A-p~p~p,几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解,由ADP合成ATP所需能量,动物来自呼吸作用,植物来自光合作用和呼吸作用,ATP可在细胞器线粒体或叶绿体中和在细胞质基质中合成。在细胞内ATP含量很少,转化很快,熟悉89页图。4、构成生物体的活细胞,内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化,同时也就伴随有能量的释放_和储存_。故把ATP比喻成细胞内流通着的“通用货币”。5、呼吸作用的本质是氧化分解有机物,释放能量,不一定需要氧气,分为有氧呼吸和无氧呼吸93页图。,6、有氧呼吸的反应式:,第一阶段在细胞质基质进行,原料是糖类等,产物是丙酮酸、氢、ATP,第二阶段在线粒体进行,原料是丙酮酸和水,产物是C02、ATP、氢,第三阶段在线粒体进行,原料是氢和氧,产物是水、ATP,第一、二阶段的共同产物是氢、ATP,三个阶段的共同产物是ATP。1mol葡萄糖有氧呼吸产生能量2870KJ,可用于生命活动的有1161KJ(38molATP),以热能散失1709KJ,无氧呼吸产生的可利用能量是61.08KJ(2molATP),1molATP水解后放出能量30.54KJ。7、写出2条无氧呼吸反应式C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量C6H12O62C3H3O3+能量无氧呼吸的场所是细胞质基质,分2个阶段,第一个阶段与有氧呼吸的相同,是由葡萄糖分解为丙酮酸,第二阶段的反应是由丙酮酸分解成CO2和酒精或转化成C3H3O3(乳酸)。熟悉95页图。8、光合作用的发现年代创新发现人创新实验设计思路及现象实验结论1771年普里斯特利点燃的蜡烛与绿色植物放在密闭玻璃罩内,现象是____________小鼠与绿色植物放在密闭的玻璃罩内,现象是________________1864年萨克斯把绿色叶片放在暗处几小时,目的是______________,然后一半曝光,另一半遮光一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现____________1880年恩吉尔曼水绵黑暗、没有空气极细光束照射叶绿体→现象_________好氧细菌显微镜观察完全曝光→现象_________________20世纪30年代鲁宾和卡门实验方法是______________________________H218O,CO2→现象_____________________H2O,C18O2→现象_____________________9、叶绿体色素吸收可见光,主要吸收红橙光和蓝紫光,(叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红橙光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光),光反应的场所是叶绿体类囊体膜上,(因为所有色素和所有光反应的酶都在囊状结构上),原料是水,ADP、Pi,动力是光能,产物是氧、氢和ATP,暗反应场所是叶绿体基质,原料是CO2,动力是ATP水解释放的能量,产物是有机物(CH2O)和C5,光反应为暗反应提供还原剂氢和ATP(能量),CO2被还原前先要进行固定,C3化合物一部分被还原为有机物,另一部分又变成五碳化合物。光合作用的总反应式:CO2+H2O(CH2O)+O2。自然界最基本的物质、能量代谢是光合作用,光合作用产生的氧气来自H20,有机物中的O来自CO2。光合作用的意义:1.制造有机物,固定太阳能,为其他生物提供物质和能量需要,2.制造氧气,维持O2与CO2的平衡,使好氧生物得以发展3.形成O3层,使生物由水生向陆生进化。熟悉103页图。10、提高农作物产量的重要条件之一,是提高农作物对光能的利用率。要提高农作物的光能的利用率的方法有:1)延长光合作用的时间2)增加光合作用的面积3)光照强弱的控制4)必需矿质元素的供应5)CO2的供应CO2的含量很低时,绿色植物不能制造有机物,随CO2的含量的提高,光合作用逐渐提高;当CO2的含量提高到一定程度时,光合作用的强度不再随CO2的含量的提高而提高。11、请自行比较光合作用与呼吸作用。第六章细胞的生命历程细胞增殖细胞增殖是生物的重要生命特征。细胞以分裂方式增殖,通过它,单细胞生物能产生后代,多细胞生物则可以由一个受精卵经过分裂和分化,最终发育为一个多细胞个体。在增殖过程中可以将复制的遗传物质分配到两个子细胞中去,可见,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。真核细胞的分裂方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。一、有丝分裂体细胞的有丝分裂具有细胞周期,它是指连续分裂的细胞从一次分裂开始时开始,到下一次分裂完成时为此,包括分裂间期期和分裂期。1、分裂间期分裂间期最大特征是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的增长,对于细胞分裂来说,它是整个周期中为分裂期作准备的阶段。2、分裂期(1)前期最明显的变化是染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体,此时每条染色体都含有两条染色单体,由一个着丝点相连,称为姐妹染色单体。同时,核仁解体,核摸消失,纺锤丝形成纺锤体。(2)中期染色体清晰可见,每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的一个平面上,染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察。(3)后期每个着丝点一分为二,姐妹染色单体随之分离,形成两条子染色体,在纺锤丝的牵引下向细胞两极运动。(4)末期染色体到达两极后,逐渐变成丝状的染色质,同时纺锤体消失,核仁、核模重新出现,将染色质包围起来,形成两个新的子细胞,然后细胞一分为二。(5)动植物细胞有丝分裂比较植物动物纺锤体形成方式由细胞的两极由中心体细胞一分为二方式意义二、无丝分裂无丝分裂比较简单,一般是细胞核延长,从核的中部向内凹进,分裂为两个细胞核,接着整个细胞从中间分裂为两个细胞。此过程中没有出现纺锤丝和染色体,故名无丝分裂,如蛙的红细胞的分裂。二、细胞的分化、癌变、衰老一、细胞分化细胞分化是指在个体发育中,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。它是一种持久性的变化,发生在生物体的整个生命过程中,但在胚胎时期达到最大限度。经过细胞分化,生物体内会形成各种不同的细胞和组织,这种稳定性的差异是不可逆的。但科学研究证实,高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,即保持着全能性。细胞全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全部的遗传信息,都有发育成为完整个体所必需的全部遗传物质。理论上,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。在生物体的各种细胞中,受精卵的全能性最高。通常情况下,生物体内细胞并没有表现出全能性,而是分化成为不同的细胞、组织,这是基因在特定的时间和空间条件下基因的选择性表达的结果。二、细胞的癌变在个体发育过程中,大多数细胞能够正常分化。但是有些细胞在致癌因子的作用下,不能正常分化,而变成不受有机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞,这种细胞的产生与细胞的直接相关。癌细胞与正常细胞相比,具有以下特点:P126(1);(2);(3)。由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得细胞彼此之间的黏着性减小,导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。目前认为引起癌变的因子主要有三类:第一类物理致癌因子,如辐射致癌;第二类是化学致癌因子,如砷、苯、煤焦油等;再一类是病毒致癌因子,引起癌变的病毒叫做致癌病毒。另外,科学家已证实,癌细胞是由于原癌基因激活为癌基因而引起的。三、细胞的衰老生物体内的细胞多数要经过未分化、分裂、分化和死亡这几个阶段。因此,细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。衰老细胞具有的主要特征有以下几点:(1)细胞内的水分减少,结果使细胞萎缩,体积变小,细胞新陈代谢的速率减慢;(2)衰老细胞内,酶的活性减低,如人的头发变白是由于黑色素细胞衰老时,酪氨酸酶活性的活性降低;(3)细胞内的色素会随着细胞的衰老而积累,影响细胞的物质交流和信息传递等正常的生理功能,最终导致细胞死亡;(4)细胞膜通透性改变,物质运输能力降低。四、细胞凋亡(apoptosis)与细胞坏死P123~124
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