浙江生物学考知识点.docx

生物知识点归纳生物的特点：以细胞（由物质组成）为基本结构单位和功能单位所有的生物体都是由细胞和细胞产物构成的生物可以分为细胞生物（有细胞结构（如动物、植物、细菌和真菌）和非生物细胞（无细胞结构（病毒）生物体有相同的化学成分生物体能进行新陈代谢（生物体中有序的化学反应，简称细胞的代谢，包括物质的代谢和能量的代谢）稳态应激性生殖和遗传进化必修1l 第一章 细胞的分子组成l 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（但无机自然界中有的元素，细胞不一定有；不同生物体中化学元素）细胞是生物体结构和功能的基本单位。 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。大量元素：C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等；微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo； 最基本元素：C；基本元素：C,H,O,N主要元素；C、 O、H、N、S、P；（含量占细胞鲜重97%以上）组成细胞的化合物：无机物（水和无机盐）和有机物（蛋白质、脂质、糖类和核酸）鲜重细胞中含量：水蛋白质脂质葡萄糖鲜重百分比大小为：OCHN 干重时：CONHl 在活细胞中含量最多的化合物是水（大胖子也是）（60-90）（水含量与其生活环境有关）；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。水的存在方式：结合水：与细胞内其它物质结合 生理功能：是细胞结构的重要组成成分 自由水：（占大多数）以游离形式存在，可以自由流动，（幼嫩植物、代谢旺盛细胞含量高），因为水是极性分子，所以凡是极性的分子或者离子都极易溶于水，即水是细胞内良好的溶剂；参与生化反应；运送营养物质和新陈代谢的废物。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。水的作用：细胞内良好的溶剂（因为水是极性分子）生物体内运输物质的主要介质缓和温度变化（水温的降低会形成较多的氢键，而形成氢键又会释放能量）参与生化反应维持细胞形态提供反应场所无机盐（绝大多数以离子形式存在）功能：维持生物体的生命活动复杂化合物的重要组成部分（叶绿素中含Mg、血红蛋白中含Fe2+，香蕉中含K）维持细胞内外正常的渗透压维持细胞的酸碱平衡输液用0.9的生理盐水说明无机盐能维持血浆正常浓度某些离子的作用：K+对细胞内外渗透压有重要影响；植物缺B只开花不结果；血液中的Ca2+含量过低，会发生抽搐；PO43-构成核苷酸，I-与甲状腺密切相关。l 生物大分子以碳链为骨架b、所有生物体内的生物大分子都是以碳链为骨架的，每一个单体都是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。组成多糖的单体是单糖；组成蛋白质的单体是氨基酸；组成核酸的单体是核苷酸。糖类的种类与作用作用：糖类（C、H、O组成；结构单位是单糖）是细胞里的主要的能源物质；构成生物重要成分（核酸、细胞壁）；供能，储能，细胞识别（糖蛋白） 单糖（不能水解）：葡萄糖（G是重要能源物质）、果糖、核糖（构成RNA）、脱氧核糖（构成DNA）、半乳糖 二糖：蔗糖（水解成葡萄糖+果糖）、麦芽糖（植物）（水解成两个葡萄糖）；乳糖（动物）（水解成葡萄糖+半乳糖） 多糖（能水解成多个葡萄糖）：淀粉（植物的储能物质）、纤维素（植物细胞壁的组成部分）；糖元（动物的储能物质） d、四大能源物质：生命的燃料：葡萄糖主要能源：糖类直接能源：ATP 根本能源：太阳能棉织品和麻织品的主要成分就是纤维素；淀粉是稻米、面粉等食物的主要成分。（真丝是蛋白质）糖类以糖元的形式储藏在动物的肝脏和肌肉（肝糖原能彻底水解成葡萄糖，肌糖原不能直接分解成葡萄糖）脂质（主要由C、H、O构成，有些含有N、P ）的种类与作用（C,H含量比糖类高，油脂的基本结构单位是甘油和脂肪酸）油脂（由两种基本结构单位即甘油和脂肪酸组成）：储能、维持体温、缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。磷脂（C、H、O、N、P）：构成膜（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）结构的重要成分 植物蜡：保护作用固醇：分为胆固醇、性激素、维生素D ；维持新陈代谢和生殖起重要调节作用；胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人 体内还参与血液中脂质的运输，适量时可以减少心血管疾病，多则引起心血管疾病；性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。（人的表皮上有胆固醇，在光照射下能转换为维生素D） 相同质量时糖类和油脂C,H所占比： 油脂高，糖类低；相同质量时彻底氧化释放的能量：油脂多蛋白质的结构与功能（生物体生命活动的主要承担者，生物性状的体现者）蛋白质（高分子化合物）的化学结构、基本单位（氨基酸）及其功能 蛋白质（由C、H、O、N、S元素构成，有些含有P等）（如鸟的羽毛，人的毛发，指甲等）1、结构蛋白：有些蛋白是构成细胞和生物体的重要物质（肌动蛋白） 2、催化作用：即蛋白质酶，推动化学反应的进行功能 3.免疫作用：即抗体（如免疫球蛋白），与疾病作斗争 4.运输作用：帮助物质进出细胞（载体蛋白，如血红蛋白运输氧气） 5.调节作用：对生命体的生命活动具有重要的调节新陈代谢作用。（如胰岛素，降低血糖浓度）生物体的一切生命活动都与蛋白质有关，都是具有特定功能的蛋白质，蛋白质的每种特定功能都与特定的结构有关。基本单位：氨基酸（约20种）（决定20多种氨基酸的密码子有61种）结构特点：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；R基的不同导致氨基酸的种类不同。肽键：氨基酸脱水缩合形成，-NH-CO-二 肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物，只含有一个肽键。多 肽：由三个或三个以上的氨基酸分子脱水缩合而成的链状结构。有几个氨基酸就叫几肽。肽 链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。一条肽链有至少有一个游离的氨基和羧基。 多肽链盘曲折叠形成蛋白质 高温破坏空间结构使蛋白质变性有关计算:脱水的个数=肽键个数=氨基酸个数n链数m 蛋白质分子量=氨基酸分子质量氨基酸个数脱去水分子的个数18 N种氨基酸形成m肽种类有nm个蛋白质至少含有氨基数、羧基数与肽链数相同蛋白质多样性原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序不同；构成蛋白质多肽链数目；空间结构不同。蛋白质的分子结构具有多样性，决定蛋白质的功能具有多样性。核酸的结构和功能核酸（由C、H、O、N、P素构成）的化学组成及基本单位 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。功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具极其重要的作用，决定着生物体的遗传特性；RNA在合成蛋白质时是必须的核酸：只由C、H、O、N、P组成，是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体。核酸的分布：真核细胞的DNA主要在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。一个人体中DNA一样，RNA不一样 基因（或DNA）的碱基：信使RNA的碱基：氨基酸个数=6:3:1l 实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质1、 白梨汁与本尼迪特试剂（斐林试剂的改良液）（浅蓝色）混合均匀，在热水浴（60以上）中加热2-3分钟，可以观察到砖红色（或红黄色）沉淀（Cu20），只能检测还原糖。而不能鉴定非还原性糖。2、 还原糖：含有游离醛基或酮基的单糖和二糖，如葡萄糖、半乳糖、果糖、麦芽糖、核糖等。蔗糖不是还原糖。3、 淀粉用碘-碘化钾溶液4、双缩脲试剂的成分是A（为B提供碱性环境）（质量浓度为0.1 gmL的氢氧化钠溶液）和B（质量浓度为0.01 gmL的硫酸铜溶液）。蛋白质（蛋清溶液，豆浆）可与双缩脲试剂产生紫色反应。主要指因为蛋白质中存在肽键。5、苏丹染液遇脂肪的颜色反应为橙黄色，苏丹染液遇脂肪的颜色反应为红色。（染色：用吸水纸吸去表面的水，再用滴管将苏丹染液滴在子叶切片上，静置，再在切片上滴加1-2滴50的乙醇溶液，用来固定颜色，并能洗去多余的染料）6.DNA 甲基绿（碱性染料，蓝绿色） 绿色 RNA 吡罗红/派洛宁 红色l 第二章 细胞的结构l 细胞学说的建立过程：胡克既是细胞的发现者也是细胞的命名者细胞学说：德植物学家施莱登和动物学家施旺提出。 “所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是魏尔肖的名言。内容：所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；细胞是所有生物的结构和功能的单位；所有的细胞必定是有已存在的细胞组成的。（揭示了生物的统一性）最大的细胞是鸵鸟蛋的卵黄，最小的细胞是支原体。一般的细胞只能在显微镜中看到，但有特殊。多细胞生物细胞数目多少与生物体的大小成比例。细胞体积越小，相对表面积越大。如果体积与表面积之比过大，不利于各项生命活动的进行。细胞膜系统的结构和功能1、 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（覆盖，贯穿，镶嵌）。（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。（4）单位膜就是由脂双层组成的膜。2、细胞膜的成分和功能 磷脂 ：磷脂双分子层即单位膜（膜基本支架）；磷脂分子头亲水尾亲脂 蛋白质 ：与细胞膜的功能有关 细胞膜组成 糖蛋白：在外面，对质膜有保护作用；在细胞识别过程中起重要作用。 膜蛋白（也可以移动）：细胞内各种膜结构中蛋白质成分。控制某些分子和离子的进出；起生物催化剂的作用；起细胞标志物的作用。3. 流动镶嵌模型的基本内容：1、膜结构的基础脂双层。（主要成分是磷脂分子，夹杂着胆固醇（刚性成分）是可以运动的，具有流动性。）2、特殊功能的体现者：膜蛋白。蛋白质分子覆盖、镶嵌、贯穿在磷脂双分子层中。（膜蛋白可以移动）磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。细胞膜的功能：将细胞与外界环境分开 控制物质进出细胞 进行细胞间的物质交流控制细胞通讯细胞识别4、细胞膜的结构特点：具有一定的流动性 细胞膜的功能特点：具有选择透过性（允许某些物质通过）5、细胞的生物膜系统：在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体，线粒体、绿体、溶酶体等，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。功能：细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。许多重要的化学反应都在生物膜上进行。细胞膜内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。细胞壁（全透）：主要由纤维素、果胶组成。大多是死细胞。作用是保护细胞和支撑植物体。真菌的细胞壁由壳多糖组成 细菌的细胞壁主要由肽聚糖组成光学显微镜 显微结构 形状 电子显微镜 亚显微结构 结构l 几种细胞器的结构和功能 细 胞 质：细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。细 胞 器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。1、(B)线粒体：呈粒状、 棒状，具有双层膜结构，是真核细胞非常重要的细胞器，内膜向内突起形成“嵴”，使表面积增大有利于生化反应的进行，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，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。有氧呼吸的主要场所，为生命活动供能，是细胞呼吸和能量代谢的中心。有少量的DNA、RNA和核糖体，是半自主细胞器。 代谢旺盛细胞中较多普遍存在于动植物细胞2、质体：植物和藻类细胞特有的。分为白色体和有色体。白色体储存脂质和淀粉，存在与不可见光的细胞中。有色体含有色素，最重要的一类有色体是叶绿体。叶绿体（主要在叶肉细胞中）:含有光合作用所需的叶绿素和其他色素。扁平的椭球形或球形，双层膜结构。基粒上有色素，基质（液体有光合酶）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。3、内质网（真核细胞有，原核细胞没有）：1层单位膜折叠体，是有机物的合成“车间”，核糖体合成的蛋白质的运输通道，送往高尔基体和细胞的其他部位，沟通了细胞膜，高尔基体和核膜；加工蛋白质。 内连核膜，外连质膜。粗面内质网上有核糖体，光面内质网能合成氧化酒精的酶，合成磷脂的酶4、核糖体（细菌也有，但病毒没有）：由RNA和蛋白质组成，无膜结构，将氨基酸缩合成蛋白质。将氨基酸合成蛋白质的场所。大部分在粗面内质网（形成分泌蛋白，膜蛋白，溶酶体），一部分游离在细胞溶胶中（合成结构蛋白主要合成留存在细胞质中的蛋白质，如呼吸氧化酶）5、高尔基体：1层单位膜，有一系列单位膜构成的扁平小囊和。原核细胞没有。动物细胞中与分泌物的形成有关；植物中与有丝分裂中细胞壁的形成有关（在高等植物有丝分裂后期，高尔基体数量增加，合成纤维素和果胶）。高尔基体是真核细胞中的物质转运系统，承担着运输加工功能。（分泌细胞与高尔基体有关）6、中心体：无膜结构，由垂直的两个中心粒（由微管构成）构成，存在于动物和低等植物中，与动物细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。 7、液泡：1层单位膜，成熟的植物细胞有明显的大液泡。功能：贮藏（营养、有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水。 8、溶酶体：是含有一些单位膜被的小泡。是高尔基体断裂后形成的。有“消化车间”之称，内含60多种水解酶，能催化多糖，蛋白质，脂质，DNA和RNA等，能消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣，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。线粒体和叶绿体共同点1、具有双层膜结构2、进行能量转换3、含遗传物质DNA4、能独立地控制性状5、决定细胞质遗传6、内含核糖体7、有相对独立的转录翻译系统8、能自我分裂增殖9.能运动9.分泌蛋白的合成和运输：与这一过程间接有关的细胞器还有线粒体（提供能量） 核糖体（合成肽链）内质网（加工）（通过囊泡传递）高尔基体（加工、分拣）细胞膜细胞外10.细胞溶胶（即细胞质基质）：细胞质中除细胞器外的液体部分称为细胞溶胶。主要成分是水，有无机盐、氨基酸等多种物质，与细胞器进行物质交换。细胞溶胶中有多种酶，是多种代谢活动的主要场所。光镜下能看到的细胞器：叶绿体、线粒体、液泡、细胞核细胞内的各种生物膜不仅在结构上相互联系，在功能上也是既有明确的分工，又协调统一。l 细胞核（最大的细胞器）的结构和功能细胞核的功能：细胞核是细胞的遗传信息库，是遗传物质储存和复制的场所，是细胞核代谢和遗传的控制中心。细胞核是细胞进行生命活动所必须的，例如变形虫去掉细胞核后就不能取食，只能存活几天，但重新植入后，变形虫又能恢复生命了。大多数细胞只有一个细胞核，但横纹肌细胞，白细胞有多个细胞核，哺乳动物成熟的红细胞（无细胞器，但是是真核细胞，能进行无氧呼吸）和维管植物的筛管细胞没有细胞核。染色体：主要成分是DNA和蛋白质。存在于核膜内核仁外。容易被碱性染料染成深色。染色体和染色质是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。染色质（细长丝状）高度螺旋，缩短变粗，形成染色体。细胞核的 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。外膜与粗面内质网相连。 形态结构 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 核孔复合体：大分子物质进出的通道。实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。是蛋白质和RNA通过的地方。数量与代谢水平成正比。蛋白质只进不出，RNA只出不进。细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。l 原核细胞和真核细胞最主要的区别（病毒不属于其中，它没有成形的细胞结构）原核细胞和真核细胞最主要的区别是：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。原核细胞没有由核膜包围的典型的细胞核.，无核膜和核孔，但是有拟核（有DNA）。只有一种细胞器-核糖体，遗传物质DNA呈环状，如果有细胞壁它的成分是肽聚糖而真核细胞有由核膜包围的典型的细胞核，有各种细胞器，有染色质，如果有细胞壁成分是纤维素和果胶共同点是：它们都有细胞膜和细胞质。它们的遗传物质都是DNA常考的真核生物：绿藻、衣藻（即除蓝藻外都是真核）、真菌（如酵母菌、霉菌、蘑菇）、原生动物（如草履虫、变形虫等）及动、植物。（有真正的细胞核） 常考的原核生物：大部分蓝藻（包括蓝球藻、颤藻和、念珠藻及发菜）（自养型，能进行光合作用，有藻蓝素、叶绿素）、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌）、放线菌、葡萄球菌、圆褐固氮菌、支原体、衣原体。（没有由核膜包围的典型细胞核） 注：病毒即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1、原核细胞：细胞较小，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；大多数有细胞壁（支原体除外），成分与真核细胞不同，细胞呼吸和光合作用在质膜中完成（有呼吸酶）。2、真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有成形的细胞核；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（如线粒体、叶绿体，内质网等）。水绵是低等植物，只有中心体和叶绿体。（B）细胞是一个有机的统一整体 细胞具有严整的结构，完整的细胞结构是细胞完成正常生命活动的前提l 第三章 细胞的代谢l ATP的化学组成和结构特点元素组成：ATP 由C 、H、O、N、P五种元素组成结构特点：ATP中文名称叫三磷酸腺苷，ATP的结构简式：，其中A代表腺苷（由一个核糖和1个腺嘌呤（含氮碱基）组成），P代表磷酸基团，“”代表高能磷酸键，“ ”代表普通化学键。水解时远离A的磷酸键线断裂，放出大量能量作用：新陈代谢所需能量的直接来源ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这就是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这就是放能反应。产生ATP的场所：细胞质基质（厌氧呼吸）、叶绿体基粒（光反应）、线粒体（需氧呼吸的主要场所）消耗场所：细胞膜（主动运输，胞吞胞吐）细胞质基质（需能反应）、叶绿体（暗反应，DNA复制转录，蛋白质合成）线粒体（DNA复制转录，蛋白质合成），核糖体（蛋白质合成），细胞核（DNA复制转录）ATP和ADP相互转化的过程和意义：新陈代谢所需能量的直接来源。注：在ATP 和 ADP转化过程中物质是可逆，能量是不可逆的这个过程储存的能量来自：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。 这个过程释放能量，用于一切生命活动。O量能量和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444当但并非所有生命活动所需能量均有ATP提供ADP+Pi+能量 酶 ATPATP 酶 ADP+Pi+能量l 物质跨膜运输的方式和特点 (小分子物质)扩散是分子或离子从高浓度向低浓度处运动的现象渗透作用：水分子（溶剂分子）通过半透膜的扩散作用。 条件：1、具有半透膜 2、半透膜两侧有浓度差成熟的植物细胞会因渗透作用失水，质膜连同以内部分收缩而发生质壁分离。即原生质层和细胞壁分离。中间含有水和外界溶液。能复原。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。观察植物细胞的质壁分离和复原实验原理：成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，既发生了质壁分离复原。比较项目运输方向是否要载体是否消耗能量代表例子自由扩散高浓度低浓度不需要不消耗O2、CO2、H2O、乙醇、甘油等亲水亲脂类物质协助扩散高浓度低浓度需要不消耗葡萄糖进入红细胞，K、Na进入红细胞等主动运输低浓度高浓度需要消耗氨基酸、葡萄糖、各种离子等，葡萄糖进入小肠上皮细胞胞吞胞吐不需要消耗大分子或颗粒物，不跨膜，消化酶。抗体等大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞和胞吐作用（要载体蛋白）。如变形虫的摄食过程，人体中消化酶的分泌。胞吞和胞吐说明细胞膜具有流动性。l 细胞膜是一种选择透过性膜半透膜选择透过性膜概念小分子、离子能透过，大分子不能透过水自由通过，被选择的离子和其它小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过性质半透性（存在微孔，取决于孔的大小）选择透过性（生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和ATP）状态活或死活材料合成材料或生物材料生物膜（磷脂和蛋白质构成的膜）物质运动方向不由膜决定，取决于物质密度水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质密度离子和其它小分子：膜上载体（蛋白质）决定功能渗透作用渗透作用和其它更多的生命活动功能共同点水自由通过，大分子和颗粒都不能通过细胞膜可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能过，因此细胞膜是一种选择透过性膜。磷脂双分子层和膜上的载体决定了细胞膜的选择透过性。l 酶的本质、特性和作用1、酶的本质：酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。大多由核糖体合成2、酶的特性：1、酶具有高效性 2、酶具有专一性（每种酶只能催化一种或一类化合物） 3、酶的作用条件比较温和3、酶的作用：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4.酶的作用过程本身不发生化学变化。酶分子有一定的形状能与一定的底物结合。如酶与两个氨基酸结合后，形成酶-底物复合物，使它们连接起来，形成二肽，然后脱落，同时酶恢复原状（性质不发生变化）。影响酶活性的因素 温度； PH值温度 和PH值偏高或偏低，酶活性都会明显降低。在最适宜的温度和PH值条件下，酶的活性最高。（不同的酶最适条件不同）过酸、过碱或温度过高，酶的空间结构遭到破坏，能使蛋白质变性失活，低温使酶活性降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度条件下酶的活性可以恢复。l 有氧呼吸和无氧呼吸的过程（指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成无机物，释放出能量并生成ATP的过程）真核细胞有氧呼吸场所是细胞质基质和线粒体。1、 有氧呼吸的概念与过程（较缓慢）有氧呼吸的总反应式： C6H12O6 +6H2O+ 6O2 酶 6CO2 + 12H2O + 能量反应过程场所发生反应（都需要酶的参与）产物第一阶段：糖酵解细胞溶胶C6H12O62C3H4O32ATP4H+2ATP生成丙酮酸、H、释放少量能量，形成少量ATP（2个）第二阶段：柠檬酸循环线粒体基质和嵴C3H4O36H2O6CO220H2ATPCO2、H、释放少量能量，形成少量ATP第三阶段：电子传递链线粒体内膜24H6O212H2O26ATP生成H2O、释放大量能量，形成大量ATP注：第一阶段：一部分氢原子变成还原性辅酶（NADH），它在电子传递链中被利用，用（H还原态氢）表示 生成的是丙酮酸（CH3COCOOH）葡萄糖大部分能量还在丙酮酸中， 第二阶段：首先催化出一个二碳化合物，脱去一个CO2，并形成一个NADH，二碳化合物进入柠檬酸循环，与草酰乙酸（四碳酸）合成柠檬酸（六碳酸），然后经多个反应，脱去2个CO2，形成草酰乙酸，然后如此循环不已。过程中产生许多NADH。第三阶段：呼吸作用最后一步才用到氧气，因此产物中只有水中的氧元素来自氧气2、无氧呼吸的概念与过程（都在细胞溶胶中）概念：在指在无氧条件下通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放少量能量生成少量ATP的过程。过程（始终在细胞溶胶中进行，需要酶的参与）：1、C6H12O62 C3H4O3（丙酮酸）2ATP4H（在细胞质基质中）2、2 C3H4O3（丙酮酸）+4H2C2H5OH（酒精）2CO2 （大多数植物，酵母菌）2 C3H4O3（丙酮酸）+4H2C3H603（乳酸） （高等动物，哺乳动物红细胞，蛔虫，乳酸菌，高等植物某些器官（如马铃薯块茎，甜菜块根，玉米胚等），动物的骨骼肌细胞再缺氧条件下（后进入肝脏中可再生成葡萄糖）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.a消耗等量的葡萄糖时，厌氧呼吸与需氧呼吸产生的二氧化碳的量之比为1:3 V(CO2)/V(O2)=4/3表示有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率。小于表示有氧呼吸消耗葡萄糖速率大于无氧呼吸。b.如果某生物产生二氧化碳和消耗的氧气量相等，则该生物只进行需氧呼吸；如果某生物释放的二氧化碳量比吸收的氧气量多，则两种呼吸都进行。4、呼吸作用的意义：为生命活动提供能量为其他化合物的合成提供原料备注：细胞呼吸产生的能量包括热能和ATP两部分。酵母菌即可以进行有氧呼吸，又可以进行无氧呼吸。 2、细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的应用意义：为生物各项生命活动提供能量；为体内其他化合物的合成提供原料。应用：疏松土壤，增强植物根部的细胞呼吸；酿酒发酵。l 光合作用的过程（自然界最本质的物质代谢和能量代谢） 1、 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量的有机物，并释放出氧气的过程。总方程式：6CO2+6H20 C6H12O6+6O2（水中的氧去了氧气中，CO2中的氧去了葡萄糖和水中）注意：与细胞呼吸相反（但光合反应不是细胞呼吸的逆反应，细胞呼吸主要在线粒体中进行，光合作用则全部在叶绿体中进行），光合作用释放的氧气全部来自水，光合作用的产物不仅是糖类，还有氨基酸 无蛋白质、脂肪，因此光合作用产物应当是有机物。 叶绿体内外有两层膜，内膜里面有浓稠的液体称为基质，悬浮在基质中的是许多内囊体，内囊体是由膜形成的碟装口袋，所有的内囊体连成一体，其中许多又堆积在一起（来增加膜面积），称为基粒。内囊体的膜称为光合膜。2、色素：叶绿素a ,叶绿素b ,胡萝卜素,叶黄素（包括叶绿素3/4和类胡萝卜素1/4）叶绿体的色素主要分布在基粒的类囊体薄膜，叶绿素分布在基粒片层的膜上，在片层结构的膜上（光反应）和叶绿体内的基质（碳反应） 叶绿体中色素的提取和分离:（B）实验原理：叶绿体中的色素不溶于水，都能溶解于有机溶剂中，如：无水乙醇（酒精）等。所以可以用无水乙醇（酒精）提取叶绿体中的色素。（A）材料用具和方法步骤：新鲜的绿色叶片（如菠菜叶片）；干燥的定性滤纸，烧杯（100mL），研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，小试管，培养皿盖，药勺，量筒（10mL），天平；95的乙醇（用于提取和溶解色素）（或者丙酮），层析液（分离色素，因为色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散的快，），二氧化硅（使研磨充分），碳酸钙（保护色素防止被破坏，研磨时会破坏溶酶体，溶酶体里面的有机酸会流出来色素中都含有镁元素）。1、 取绿色叶片中的色素 2、分离叶绿体中的色素（1）制备滤纸条（2）画滤液细线（3）分离色素。注意：不能让滤液细线触到层析液。用培养皿盖盖上烧杯。（B）实验的结果分析（1）提取光合色素：用天平称取5 g绿色叶片，剪碎，烘干，放入研钵中。向研钵中放入少量二氧化硅和碳酸钙，加入3 mL95无水乙醇（也可用丙酮），迅速、充分地研磨。在玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将漏斗插入试管。将研磨液倒入漏斗，及时用棉塞塞严盛有滤液的试管。迅速研磨：防止乙醇挥发和色素的破坏；单层尼龙布的作用：过滤、去除杂质。；用棉塞塞严的原因：防止乙醇（丙酮）挥发、提取液变少、变干。（2）制备滤纸条：将干燥（使层析液在滤纸上扩散速度加快）的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤纸条，将滤纸条一端剪去两角（1cm左右），在此端距顶端1 cm处用铅笔画一条细横线。剪去滤纸条两角的作用：1.保证滤纸能立在烧杯中2.保证滤纸上的滤液线能水平向上扩展，保证色素带平整。1 cm：保证滤纸条有足够的长度泡在层析液中，又能使色素带不浸在层析液（分离液）中。用铅笔，不能用签字笔、圆珠笔、画笔的原因：签字笔、圆珠笔、画笔的笔液色素会也能溶于乙醇和层析液，污染从绿叶中提取的色素。（3）画滤液细线:用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀画细线（也可用玻片较短那一端的边缘沾取滤液后，印在滤纸条上）。待滤液线干后，重复画线一两次。滤液线要细，要均匀：保证滤液色素在同一起始点上。待滤液线干后再重复画线的原因：既保证了滤液线的色素量，也防止滤液线过宽。画的次数越多，色素量越多，越好跑，色素带也就分得越开，越清楚。（4）分离光合色素；将适量的层析液（分离液）倒入试管，将滤纸条画线一端朝下，轻轻插入层析液中，迅速塞紧试管口。注意不要让层析液触及滤液线。接触后会使大量滤液溶于层析液中，导致实验失败。种类颜色含量溶解度扩散速度吸收光的颜色作用叶绿素占3/4叶绿素a蓝绿色最多较低较慢红橙光，蓝紫光吸收，传递，转化光的作用叶绿素b黄绿色较多最低最慢类胡萝卜素占1/4胡萝卜素橙黄色最少最高最快蓝紫光叶黄素黄色较少较快较快随着叶龄增大类胡萝卜素增多，叶绿素先增加后减少。3、第一阶段：（需要光）光反应阶段（快） （光能转化为电能再转换为活跃的化学能）场所：叶绿体囊状结构（类囊体）薄膜上进行 中，含有光合作用所需的酶。）条件：必须有光，色素、化合作用的酶 步骤：水的光解，水在光下分解成氧气、还原氢（水中的氢（H+e-）在光下将NADP+还原为NADPH）和电子ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP 能量变化：光能变为活跃的化学能(ATP) 4、第二阶段：（不需要光直接参加）暗反应阶段即卡尔文循环（慢）（活跃的化学能转换为稳定的化学能）场所：叶绿体基质条件：有光或无光均可进行，二氧化碳，能量、酶 步骤：二氧化碳的固定：五碳糖（RuBP，即核酮糖二磷酸）+CO2六碳糖（酶催化）分解成2个三碳酸（二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物） 三碳酸的还原：（三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成三碳糖磷酸） 五碳糖再生：3CO2+3C56三碳酸6三碳糖；其中5个三碳糖在卡尔文循环中经过一系列变化成3个五碳糖，一个三碳糖离开，或在叶绿体中被利用，或者运出叶绿体。能量变化：ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能 ATP和NADPHC3C5有机物突然停止光照减少增多减少减少突然增加光照增多减少增多增多突然停止CO2减少增多减少突然增加CO2增多减少增多关系：光反应为暗反应提供ATP和H 5、总结项目光反应暗反应区别条件需要叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光，需要多种酶场所叶绿体内囊体的薄膜上叶绿体的基质中物质变化（1）水的光解2H2O4H+O2(2)ATP的形成ADP+Pi+能量ATP（1）CO2固定 CO2C5 2C3(2) C3的还原2C3（C H2O）+ C5能量变化叶绿素把光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化成（C H2O）中稳定的化学能实质把二氧化碳和水转变成有机物，同时把光能转变为化学能储存在有机物中联系光反应为暗反应提供H、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。6、环境因素对光合作用速率的影响温度：温度可影响酶的活性光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱和点（C点），光合速率反而会下降，光照强度影响光反应CO2的浓度：在一定范围内，光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快，达到一定程度后，光合速率维持在一定的水平，不再增加，CO2的浓度影响暗反应。人们测得二氧化碳的呼吸量是植物从外界环境吸收的二氧化碳的总量，叫表观光合速率；真正的光合速率是指植物在光照的条件下，植物从外界吸收的二氧化碳的量加上呼吸作用释放的二氧化碳的量，即植物实际同化的二氧化碳量。植物在光补偿点时，有机物的形成和消耗相等，不能累积干物质。即图中的B点7、（B）农业生产以及温室中提高农作物产量的方法1、控制光照强度的强弱 2、控制温度的高低 3、适当的增加作物环境中二氧化碳的浓度l 第四章 细胞的增殖与分化l 细胞的生长和增殖的周期性1、生物的生长主要是是指细胞体积的增大和细胞数量的增加。2、细胞不能无限长大的原因：细胞的表面积和体积的关系限制了细胞的长大；细胞的核质比（细胞核是细胞的控制中心）；3、细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞以分裂的方式进行增殖。细胞分裂包括细胞核分裂和胞质分裂。真核细胞分裂的方式有无丝分裂、有丝分裂（体细胞）和减数分裂（生殖细胞）。细胞增殖是生物体生长，发育，繁殖和遗传的基础4、 细胞周期的概念和特点：细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止（包括两个阶段：分裂间期和分裂期（M）分裂间期（DNA增加一倍，染色体数不变）：是有丝分裂的准备阶段，是将细胞核中携带的遗传信息的染色质复制。G1期：合成DNA所需的蛋白质、RNA和核糖体增生。S期：DNA合成。G2期：合成有丝分裂所需的RNA和蛋白质（包括微管蛋白等），已经有一对中心体特点：分裂间期历时长占细胞周期的90%-95%5、无丝分裂：没有出现纺锤丝和染色体的变化，叫做无丝分裂。例子：蛙的红细胞6、动、植物有丝分裂（即分裂期，体细胞以有丝分裂来增加数目）过程：分裂间期：可见核膜核仁，染色体的复制（DNA复制、蛋白质合成），结果是每个染色体都形成两个染色单体，呈染色质状态。 前期：染色体出现（染色质螺旋缠绕，变短变粗）每条染色体由两条并列的染色单体组成，两条染色单体由着丝粒连接在一起，散乱排布纺锤体中央，较晚时（因为中心体分开，由细胞两极发出即放射状微管。带有星体丝的两个中心体逐渐分开，移向相对的两极）纺锤丝、纺锤体出现，核膜、核仁消失，核被膜开始瓦解为离散的囊泡状内质网） 中期：染色体着丝点整齐的排在赤道板平面上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，观察染色体形态数目最好的时期。中期细胞可分离得到完整的染色体群。 后期：着丝粒分裂，染色单体分开消失，染色体数目暂时加倍，并且被纺锤丝拉向两极，两极间距离也加大。染色体变成完全相同的两套。与此同时，细胞被拉长，并由于赤道部细胞膜下方环行微丝束的活动，该部缩窄，细胞遂呈哑铃形。末期：染色体到达两极后，距离进一步加大，染色体伸展形成染色质，即染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现，染色体变成染色质（两现两失） 注意：有丝分裂中各时期始终有同源染色体，但无同源染色体联会和分离。 细胞体的分裂称胞质分裂。动物和某些低等植物细胞的胞质分裂是以缢束或起沟的方式完成的。缢束的动力一般推测是由于赤道区的细胞质周边的微丝收缩的结果。微丝的紧缩使细胞在此区域产生缢束即环沟，缢束逐渐加深使细胞体最后一分为二。高等植物细胞的胞质分裂是靠细胞板的形成。在末期，纺锤丝首先在靠近两极处解体消失，但中间区的纺锤丝保留下来，并且微管增加数量，向周围扩展，形成桶状结构，称为成膜体。与形成成膜体的同时，来自内质网和高尔基器的一些小泡和颗粒成分被运输到赤道区，它们经过改组融合而参加细胞板的形成。细胞板逐渐扩展到原来的细胞壁乃把细胞质一分为二（图3）。细胞质中的有关细胞器，如线粒体，叶绿体等不是均等分配，而是随机进入两个子细胞中。细胞板由两层薄膜组成，两层薄膜之间积累果胶质，两侧的薄膜积累纤维素，各自发育成子细胞的初生壁。l 动植物细胞有丝分裂的异同：相同点是染色体的行为特征相同，染色体复制后平均分配到两个子细胞中，区别：前期（纺锤体的形成方式不同）：植物细胞由两极发出纺锤丝形成纺锤体；动物细胞由细胞的两组中心粒发出星射线形成纺锤体。末期：（细胞质的分裂方式不一样）：植物细胞在赤道板位置出现细胞板形成细胞壁（由高尔基体分泌出的小泡中含有纤维素）将细胞质一分为二；动物细胞从细胞膜中间向内凹陷将细胞质溢裂为二。7、染色体、染色单体、DNA变化特点：（体细胞染色体为2N） 染色体变化：后期加倍（4N），平时不变（2N）DNA变化：间期加倍（2N4N）， 末期还原（2N） 染色单体变化：间期出现（04N），后期消失（4N0），存在时数目同DNA。 8、动、植物细胞有丝分裂过程的异同：植物细胞动物细胞间期相同点染色体复制（蛋白质合成和DNA的复制）前期相同点核仁、核膜消失，出现染色体和纺锤体不同点由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体已复制的两中心体分别移向两极，周围发出星射，形成纺锤体中期相同点染色体的着丝点，连在两极的纺锤丝上，位于细胞中央，形成赤道板后期相同点染色体的着丝点分裂，染色单体变为染色体，染色单体为0，染色体加倍末期不同点赤道板出现细胞板，扩展形成新细胞壁，并把细胞分为两个。细胞中部出现细胞内陷，把细胞质缢裂为二，形成两个子细胞相同点纺锤体、染色体消失，核仁、核膜重新出现9、染色体数，染色单体和DNA分子数的关系规律：细胞中染色体数目等于着丝粒的数目，无论一个着丝粒上是否含有染色单体。在一般的情况下，一个染色体上含有1个DNA分子，但当染色体（染色质）复制后且两个染色单体仍连在同一个着丝粒上时，每个染色体上则含有两个DNA分子。DNA分子数目加倍在间期，数目的恢复在末期（因为细胞分裂DNA均分）；染色体数目加倍在后期（着丝粒分裂），数目恢复在末期，染色单体的产生在间期（即DNA复制而形成），消失在后期（着丝粒分裂而消失）10.细胞有丝分裂主要特征、意义特征：染色体和纺锤体的出现，然后染色体平均分配到两个子细胞中去。意义：亲代细胞的染色体经复制以后，平均分配到两个子细胞中去，由于染色体上有遗传物质DNA ，所以使前后代保持遗传性状的稳定性。 用曲线描述一个细胞周期中DNA、染色体、染色单体的数量变化（纵坐标表示一个细胞核的有关数目）11、真核细胞分裂的三种方式 有丝分裂：绝大多数生物体细胞的分裂、受精卵的分裂。实质：亲代细胞染色体经复制， 平均分配到两个子细胞中去。意义：保持亲子代间遗传性状的稳定性。 减数分裂：特殊的有丝分裂，形成有性生殖细胞 。 实质：染色体复制一次，细胞连续分裂两次结果新细胞染色体数减半。 无丝分裂：不出现染色体和纺锤体。例：蛙的红细胞分裂 细胞分裂异常（或特殊形式分裂）的类型及结果类型分裂方式结果事例细胞质不分裂有丝分裂双（多）核细胞多核胚囊个别染色体不分离有丝分裂、减数分裂单体、多体21三体、唐氏综合征全部染色体不分离有丝分裂、减数分裂多倍体四倍体植物染色体多次复制，但不分离有丝分裂多线巨大染色体果蝇唾腺染色体两个以上中心体有丝分裂多极核实验：观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂洋葱根尖培养：实验前3至4天,待根长到5厘米装片制作：1.取材：取根尖2至3毫米2.解离：（1）解离液：质量分数为15%的HCl和体积分数为95%的酒精混合液 （1:1）（2）目的：使组织中的细胞分离开（3）时间：3至5分钟（4）程度：根尖酥软（使果胶质层松散）3.漂洗：（1）漂洗液：清水（2）目的：洗去解离液,便于染色（3）时间：10分钟4.染色：（1）染液：质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液或醋酸洋红液（2）目的：使染色体（质）着色（3）时间：3至5分钟5.制片：用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片,复加一块载玻片用拇指轻压,呈絮状 6.观察l 细胞分化的特点、意义以及实例特点：分化是一种持久的、稳定的渐变过程。细胞分化的意义：一般多细胞生物体的发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有经过细胞分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体，细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。是基因的选择性表达的结果。细胞分化的实例：造血干细胞分化成红细胞、B细胞、T细胞等 细胞分化的过程和原因定义：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