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①最基本元素(干重最多):
C②鲜重最多:
O
③含量最多4种元素:
C、O、H、N④主要元素;
C、O、H、N、S、P
水:
含量最多的化合物(鲜重,85%-90%)
无机物无机盐
8..组成细胞蛋白质:
含量最多的有机物(干重,7%-10%)
的化合物元素C、H、O、N(有的含P、S)
脂质:
元素C、H、O(有的含N、P)
有机物糖类:
元素C、H、O
核酸:
元素C、H、O、N、P
9..蛋白质(生命活动的主要承担者)NH2
元素——C、H、O、N(P、S)︱
R—CH—COOH
基本单位——氨基酸(20种)特点:
至少含有一个氨基(—NH2)和一
脱水缩合个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
多肽(链)肽键:
─CO─NH─
盘曲、折叠几个氨基酸就叫几肽
空间结构——蛋白质①氨基酸种类、数量、排列顺序不同
(结构多样性)②肽链的空间结构千变万化
决定
功能——结构蛋白与功能蛋白—催化、运输、免疫、调节
(功能多样性)(酶、载体、抗体、胰岛素)
相关计算
1肽键个数(脱水数)=氨基酸个数(N)─肽链条数(M)
2几条肽链至少几个氨基和几个羧基(至少两头有)
3蛋白质分子量=N×
a-18×
(N─M)
4基因(DNA)中碱基:
mRNA中碱基:
氨基酸个数=6:
3:
1
10.核酸(遗传信息的携带者)
一分子磷酸(1种)
①基本单位是:
核苷酸一分子五碳糖(2种)
(8种)一分子含氮碱基(5种)
②核酸功能:
是细胞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。
③核酸的种类:
脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)
用吡咯红和甲基绿染液染色——DNA变绿(细胞核)、RNA变红(细胞质)
11.糖类:
是主要的能源物质;
主要分为单糖、二糖和多糖等
①单糖:
是不能再水解的糖。
如葡萄糖、核糖、脱氧核糖(动植物都有)
②二糖:
是水解后能生成两分子单糖的糖。
植物二糖:
蔗糖(水解为葡萄糖和果糖)、麦芽糖(水解为葡萄糖)
动物二糖:
乳糖
③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。
植物多糖:
淀粉(贮能)、纤维素(细胞壁主要成分,不提供能源)
动物多糖:
糖元(贮能)(如肝糖元、肌糖元——提供肌肉能源)
④可溶性还原性糖:
葡萄糖、果糖、麦芽糖等
脂肪(C、H、O):
储能、保温、减少摩擦,缓冲和减压
12.脂质分类类脂:
磷脂(膜结构基本骨架,脑、卵、大豆中磷脂较多)
固醇类:
胆固醇、性激素(维持生殖)、VD(有利于Ca、P吸收)
(O含量相对少、H比例高,氧化分解释放能量多,耗氧多)
13.水
存在形式
含量
功能
联系
自由水
约95%
1、良好溶剂
2、参与多种化学反应
3、运送养料和代废物
它们可相互转化;
代旺盛时自由水含量增多;
随结合水增加,抗逆性增强。
结合水
约4.5%
细胞结构的重要组成成分
14.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:
Mg→组成叶绿素、Fe→血红蛋白、I→甲状腺激素
②维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐、血钙高会肌无力)
③维持酸碱平衡(如NaHCO3/H2CO3)
④调节渗透压(随无机盐与蛋白质含量增加而增大,维持细胞形态和功能
植物必需无机盐的验证(溶液培养法,注意对照)
组成成分:
主要是脂质和蛋白质,还有少量糖类
基本骨架——磷脂双分子层
基本结构镶、嵌、贯穿——蛋白质分子
15.细胞膜外侧——糖蛋白(与细胞识别有关)
结构特点:
一定的流动性
功能特点:
选择透过性(取决于载体蛋白的种类和数量)
主要功能:
①将细胞与外界环境分隔开
②控制物质进出细胞(自由扩散、协助扩散和主动运输)
③进行细胞间的信息交流
16.物质跨膜运输方式:
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
协助扩散
需要
葡萄糖进入红细胞等
主动运输
低浓度→高浓度
消耗
氨基酸、各种离子等
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。
17.渗透作用:
水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
①发生渗透作用的条件:
a、具有半透膜b、膜两侧有浓度差
②成熟植物细胞的结构:
③细胞的吸水和失水:
外界溶液浓度>细胞溶液浓度→细胞失水
外界溶液浓度<细胞溶液浓度→细胞吸水
④质壁分离(原生质层与细胞壁分离)和复原
a.分离因:
原生质层伸缩程度比细胞壁要大
b.分离外因:
外界溶液浓度(如30%的蔗糖)>细胞溶液浓度(浓度差越大,失水越快)
c.质壁分离的条件:
活细胞、有壁、大液泡、浓度差
d.复原外因:
外界溶液浓度(如蒸馏水)<细胞溶液浓度(浓度差越大,吸水越快)
e.当质壁分离时间过长或外界溶液浓度过大(如50%的蔗糖)时,细胞会因死亡而不能复原
f.细胞在下列外界溶液中能自动复原:
乙二醇、KNO3、甘油、尿素等溶液
18.细胞质细胞质基质:
胶状物质,是细胞进行新代的主要场所。
细胞器:
具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
(差速离心法)
结构特点
细胞器
细胞器形状
细胞功能
注意问题
双层膜结构
叶绿体
扁平椭球形
光合作用
色素、酶、少量DNA/RNA
线粒体
椭球形
有氧呼吸
酶、少量DNA/RNA
单层膜结构
质网
网状
运输、加工
粗面、滑面
高尔基体
扁平囊状
加工、分泌
动植物中功能不同
液泡
泡状
水分、颜色
色素、有机酸、单宁
溶酶体
含多种水解酶,消化
能分解衰老、损伤的细胞,吞噬侵入细胞的病毒或病菌
无膜结构
核糖体
粒状小体
蛋白质合成
(附着、游离)rRNA、蛋白质
中心体
两个⊥中心粒
有丝分裂
动物有、低等植物也有
能产生水(碱基互补配对)的细胞器:
叶绿体、线粒体、核糖体
能产生ATP的结构:
叶绿体、线粒体、细胞质基质
含色素的细胞器:
叶绿体、液泡
高等植物根中无中心体、无叶绿体
体寄生动物无线粒体,如蛔虫(进行无氧呼吸)
19.细胞器的协调配合:
如分泌蛋白的合成和运输
①分泌蛋白:
抗体、蛋白质类激素、胞外酶(消化酶)等分泌到细胞外
②过程:
核糖体质网囊泡高尔基体囊泡细胞膜胞外
(合成肽链)(加工、运输)(加工为成熟蛋白质)
以上过程由线粒体提供能量
20.生物膜系统:
由质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶
体等细胞器膜和细胞膜和核膜等共同构成的,
组成成分和结构很相似,在结构和功能上
是紧密联系的统一整体。
21.细胞核的功能:
是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代和遗传的控制中心;
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。
22..新代:
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。
细胞代:
细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
23.酶——降低化学反应的活化能
①概念:
是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(降低化学反应活化能,提高化学反应
速率)的一类有机物。
(大多数酶的化学本质是蛋白质,也有少数是RNA)
②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。
③酶的特性:
a.高效性:
催化效率比无机催化剂高许多。
b.专一性:
每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
c.酶需要较温和的作用条件:
在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
过酸、过碱或温度过高,酶的活性因结构破坏而丧失。
24.ATP(三磷酸腺苷)——细胞的能量“通货”(生命活动的直接能源物质)
①结构简式:
A-P~P~P
(A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键,-代表普学键)
特点:
ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量;
化学性质不稳定,远离腺苷的高能磷酸键易水解,释放出大量能量(30.54kJ/mol),也很容易重新形成而储存能量。
②ATP与ADP的相互转化:
(时刻发生、动态平衡)
a.ATP水解,释放能量:
ATP→ADP+Pi+能量——生命活动的直接能源细胞分裂
肌肉收缩
b.合成TP,储存能量:
ADP+Pi+能量→ATP兴奋传导
(细胞呼吸)(细胞呼吸)
(光合作用)
动物和人等绿色植物等
③吸能反应由ATP水解提供能量。
放能反应释放的能量储存在ATP中。
25.呼吸作用(也叫细胞呼吸)——ATP的主要来源
①细胞呼吸概念:
指有机物在细胞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。
②有氧呼吸过程:
阶段项目
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所
细胞质基质
反应物
葡萄糖
丙酮酸和H2O
[H]+O2
生成物
丙酮酸、[H]
CO2、[H]
水
产生ATP的数量
少量
大量
1mol的葡萄糖彻底氧化分解后,可使1161kJ左右的能量储存在ATP(38个)中,其余的能量则以的热能的形式散失掉了
③相关反应式:
有氧呼吸的总反应式:
无氧呼吸(酒精发酵):
无氧呼吸(乳酸发酵)
④比较:
呼吸方式
无氧呼吸
不
同
点
细胞质基质,线粒体基质、膜
条件
氧气、多种酶
无氧气参与、多种酶
物质变化
葡萄糖彻底分解,产生
CO2和H2O
葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精和CO2
能量变化
释放大量能量(大量ATP)
释放少量能量(少量ATP)
相同点
第一阶段相同,均生成丙酮酸;
均能释放能量,形成ATP
⑤影响呼吸速率的外界因素:
a.温度b.氧气c.水分d.CO2
⑥呼吸作用在生产上的应用:
a.水果、蔬菜保鲜时:
要低温(0℃以上)或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度。
b.粮油种子贮藏时:
要风干、降温,降低氧气含量。
c.作物栽培时:
松土、排涝
d.酿醋、包扎伤口时:
应控制通气(或透气)
26.光合作用——能量之源
①光合作用概念:
绿色植物通过叶绿体(场所),利用光能(条件),把二氧化碳和水(原料)转化成储存着能量的有机物(产物),并释放出氧气(产物)的过程
②光合色素(在类囊体的薄膜上)——吸收、传递、转化光能
胡萝卜素:
橙黄色(最窄)
类胡萝卜素叶黄素:
黄色
色素的分类叶绿素a:
蓝绿色(最宽)
叶绿素叶绿素b:
黄绿色
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
提取色素的试剂为无水酒精,分离色素的试剂为层析液,分离色素的方法是纸层析法(原理:
不同色素在层析液中的溶解度不同,随滤纸扩散的速度不同)
③光合作用的探究历程中的重要实验:
普里斯特利“小鼠与绿色植物”——植物可以更新空气。
萨克斯“植物半遮光”——绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
思吉尔曼用“水绵与好氧菌”——叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,
氧是叶绿体释放出来的。
鲁宾卡门“H218O、CO2”——光合作用释放的氧全部来自来水。
卡尔文“14C标记CO2”——探明CO2转化成有机物的途径
④光合作用的过程
光反应阶段
暗反应阶段
在类囊体的薄膜上
叶绿体基质
光、色素、光反应酶
暗反应酶、ATP、[H]
物质变化(用反应式表示)
光能→ATP中的活跃化学能
ATP→(CH2O)中的稳定化学能
总反应式
相互联系
光反应为暗反应提供[H]和ATP;
暗反应为光反应提供ADP和Pi
(光反应产物ATP、[H]移动方向,囊状薄膜→叶绿体基质,而ADP、Pi则相反)
C3、C5的变化规律:
CO2减少时C3↓C5↑(解释少的原因角度:
光照变弱时C3↑C5↓消耗的多;
生成的少)
⑤影响光合作用的外界因素主要有:
a.光照强度b.温度c.二氧化碳浓度d.水e.矿质元素供应
⑥光合作用的应用:
a.适当提高光照强度。
b.延长光合作用的时间。
c.增加光合作用的面积------合理密植,间作套种。
d.温室大棚用无色透明玻璃。
温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。
f.温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度。
⑦光合作用与呼吸作用的关系:
实际(总)光合作用量=净(表)光合作用量+呼吸消耗量
27.化能合成作用
实质:
利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,如硝化细菌。
28.细胞增殖
生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
①细胞不能无限长大的原因:
体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
细胞核中的DNA一般不会随细胞体积的扩大而增加,这一因素也限制了细胞的长大。
②细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
③真核细胞的分裂方式有:
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
29.细胞周期
指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
它有可分为两个阶段,即分裂间期和分裂期。
②连续分裂的细胞:
分生区、形成层、受精卵
暂不分裂的细胞:
不分裂的细胞:
人的红细胞、神经细胞
30.有丝分裂:
体细胞增殖的主要方式
①过程
分裂间期:
DNA复制和有关蛋白质合成,体积增大。
时间长(90%—95%)、起点。
前期:
“膜仁”消失现“两体”(最明显的变化:
出现染色体)
中期:
着丝点整齐排列在赤道板上,染色体形态数目清晰,观察的最佳时期
分裂期后期:
着丝点分裂,姐妹染色单体分离,成为两条相同的子染色体,由纺锤
丝牵拉分别移向两极;
染色体数目加倍
末期:
“膜仁”再现“两体”失(植物:
高尔基体→细胞板→细胞壁)
②主要特征:
染色体复制和精确地平均分配,(子细胞中染色体数与亲代细胞相同)
③动植物细胞有丝分裂的区别
间期:
(动物)中心体复制,前期分开
纺锤体的形成方式不同(动物:
中心体→星射线→纺锤体)
细胞质的分裂方式不同(动物:
中部向凹陷,缢裂成两半)
(核染色体变化相同分裂过程及时期相同)
④与有丝分裂有关的细胞器:
核糖体(间期:
合成蛋白质)
线粒体(提供能量)
高尔基体(植物末期:
形成细胞板→细胞壁)
中心体(动物前期:
发出星射线,形成纺缍体)
⑤有丝分裂中,染色体及DNA数目变化规律
a.间期:
染色体数目不增加,DNA加倍
b.前、中期:
每条染色体上含2个姐妹染色单体,染色单体数=DNA数=2染色体数
c.后、末期:
无染色单体,即单体为0,DNA数=染色体数
d.后期:
染色体数翻倍,同源染色体对数翻倍
⑥有丝分裂(洋葱根尖)临时装片的制作步骤是:
解离→漂洗→染色→制片
根尖分生区细胞的特征是:
细胞呈正方形,排列紧密。
31.无丝分裂:
无染色体与纺锤体的变化,
如蛙的红细胞分裂
32.细胞的分化
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的差异的过程叫做细胞分化。
②细胞分化的特点:
持久性、不可逆、遗传物质不改变(手术时也不改变)
③细胞分化的结果及意义:
形成形态、结构和功能都不相同的细胞群,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。
是生物个体发育的基础
④细胞分化的原因(实质):
基因选择性表达
(同一个体,各种细胞具有相同的遗传信息,但不同细胞的RNA和蛋白质有差别)
33.细胞的全能性是指已分化的细胞,仍然具有发育成完整植物体的潜能。
生物体的每个细胞中,都含有保持本物种遗传性所需要的全套遗传物质。
全能性高低:
受精卵﹥卵细胞﹥体细胞
动物细胞核移植实验说明,已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
动物和人体仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞
34.细胞的衰老
细胞会随着分裂次数的增多而衰老。
主要具有以下特征:
①水分减少体积减小细胞萎缩代变慢
②酶活性降低(如老年白发,其酪氨酸酶活性降低,影响酪氨酸→黑色素)
③色素逐渐积累(如老年斑,其脂褐素积累)
④细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深
⑤细胞膜通透性改变,物质运输功能降低
35.细胞的凋亡
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程(细胞编程式死亡)。
如花瓣凋零、蝌蚪尾消失、被病原体感染的细胞的清除。
36.细胞坏死
是在种种不利因素的影响下,由于细胞正常代活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
37.细胞癌变
生物体有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中的遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
②特征:
在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖。
(一般人体细胞能够分裂50—60次)
癌细胞的形态结构发生变化发生显著变化。
癌细胞的表面发生了变化(糖蛋白减少,易移动)
③致癌因子大致分为三类:
物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子
④原因:
环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使这原癌基因和抑癌基因发生基因突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
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